Авторефераты по всем темам  >>  Авторефераты по биологии  

На правах рукописи

Андреева Альбина Маратовна

ТИПОЛОГИЧЕСКИЕ ВАРИАНТЫ

УПРАВЛЕНИЯ ДВИЖЕНИЯМИ У ДЕТЕЙ 8 Ц 10 ЛЕТ

03.03.01 Ц Физиология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени

кандидата биологических наук

Москва Ц 2012

Работа выполнена в Федеральном государственном бюджетном образовательном учреждении высшего профессионального образования Российский государственный университет физической культуры, спорта, молодежи и туризма (ГЦОЛИФК) (ФГБОУ ВПО РГУФКСМиТ)

Научный руководитель:	Доктор биологических наук Сонькин Валентин Дмитриевич
Официальные оппоненты:	Доктор биологических наук Фомина Елена Валентиновна
	Кандидат биологических наук Курганский Андрей Васильевич
Ведущая организация:	Институт проблем передачи информации им. А.А. Харкевича РАН

Защита диссертации состоится л25 октября 2012г. в 12 часов на заседании диссертационного совета Д 008.002.01 в  Федеральном государственном научном учреждении Институт возрастной физиологии Российской академии образования (ФГНУ ИВФ РАО) по адресу: 119121, г. Москва, ул. Погодинская, д.8., корп.2.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Федерального государственного научного учреждения Институт возрастной физиологии Российской академии образования (ФГНУ ИВФ РАО).

Автореферат разослан л 24   сентября 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета кандидат биологических наук

.В. Рублева

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования.

Современные представления о природе индивидуальных различий двигательной одаренности людей формировались более века. В основе нашей работы лежит идея линдивидуальных моторных профилей, предложенная Н.А. Бернштейном в 1966г.

Существование устойчивых соотношений силы, быстроты, гибкости, выносливости, хорошо известно. Взаимоотношения моторных профилей с конституциональными особенностями человека широко изучались в исследованиях Э.Г. Мартиросова, Б.А. Никитюка, И.А. Корниенко, В.Д. Сонькина, В.В. Зайцевой, И.В. Никишина, В.Б. Шварца и др. Было показано, что конституция человека служит определяющим фактором многих физических качеств и психических проявлений жизнедеятельности человека. Показано, что признаки морфотипа сочетаются как с параметрами психотипа (Кречмер Э., 1930) и функциональными возможностями организма (Klissouras V., 1972), так и с особенностями организации метаболизма (Корниенко И.А., Сонькин В.Д., Тамбовцева Р.В., Панасюк Т.В., Маслова Г.М., 1994, 2000), развития моторики, скоростно-силовых качеств и физической работоспособности (Дорохов Р.Н., 1980, Зайцева В.В., 1995, Изаак С.И., 2005, Лёвушкин С.П., 2005, Мартиросов Э. Г., 1982, Никишин И.В., 1993, Сонькин В.Д. с соавт., 1994). Исследованиями Никишина И.В. (1993) показано, что эурисомия сочетается с высокими проявлением силы и быстроты, тогда как лептосомия - с наивысшим проявлением аэробной выносливости.

В то время как вопрос конституциональной обусловленности тех двигательных качеств (кондиционных), которые зависят от особенностей энергообеспечения, глубоко разработан (Корниенко И.А., 1994, Сонькин В.Д., 2000, Тамбовцева Р.В., Панасюк Т.В., Маслова Г.М., 1994, Зайцева В.В., 1995, Никишин И.В., 1993, Изаак С.И., 2005), проблема типологии двигательного поведения и связанными с ним проявлениями ловкости во всем своем многообразии остается неразрешенной (Лях В.И., 2006).

Поиск взаимосвязей между показателями сферы управления движениями на разных уровнях ее регуляции ведется исследователями более века. В большинстве научных трудов указывается на отсутствие корреляционных связей высокой и средней степени между показателями координации движений, что, видимо, свидетельствует о достаточной специфичности и относительной независимости многих двигательных характеристик (Любомирский Л.Е., 1974).

Таким образом, проблема типологии двигательного поведения является одной из актуальных проблем психофизиологии, спортивной и возрастной физиологии.

Наше исследование базируется на терминологии и методологической базе таких физиологов и педагогов как В.С. Фарфель, Н.А. Бернштейн, Л.В. Чхаидзе, В.С. Гурфинкель, Ю.С. Левик, Л.Е. Любомирский, Д.Д. Донской, В.М. Зациорский, Л.П. Матвеев, В.И. Лях и других.

Цель исследования - анализ широкого круга параметров двигательной системы на разных уровнях ее регуляции и поиск типологических вариантов (профилей) двигательного поведения детей 8 - 10 лет.

Задачи исследования:

1. изучить степень влияния пола, возраста, типа телосложения, типа нервной системы и особенностей энергообеспечения на показатели двигательного поведения младших школьников;
2. провести анализ взаимосвязей основных показателей соматической сферы и двигательной системы детей 8 - 10 лет;
3. выявить наиболее устойчивые сочетания признаков двигательной системы младших школьников, отражающие индивидуальные особенности их двигательного поведения.

Объектом исследования являются практически здоровые дети младшего школьного возраста (8 - 10 лет).

Предметом исследования была двигательная функция детей младшего школьного возраста в ее взаимосвязи с телосложением и двигательными качествами.

Гипотеза исследования: предполагается, что по показателям, характеризующим индивидуальные особенности двигательного поведения, уже в младшем школьном возрасте можно выделить несколько устойчивых сочетаний (типов), представление о которых важно как для спортивного отбора, так и для организации тренировочного процесса в спорте и физическом воспитании.

Научная новизна исследования.

Впервые проведено комплексное исследование двигательной системы детей младшего школьного возраста на разных уровнях ее регуляции в сочетании с углубленным антропологическим обследованием, в результате чего выявлены типологические варианты двигательного поведения детей младшего школьного возраста (8 - 10 лет). С помощью современных методов психомоторного, психофизиологического, стабилографического обследования в лабораторных условиях и двигательных сложно - координационных тестов в спортивном зале, были оценены особенности управления движениями детей. Впервые в результате статистического анализа широкого набора показателей двигательной активности выделены четыре кластера, которые отражают различные варианты (типы) двигательного поведения, и соответствуют характерным для детей 8 - 10 лет четырем линдивидуальным моторным профилям.

Научная и практическая значимость.

Полученные в настоящем исследовании данные расширяют и углубляют современные представления о природе индивидуальных различий в характере управления движениями людей. Выявлены четыре типологических варианта двигательного поведения детей младшего школьного возраста:

1  - способность к антиципации и высокая скорость движений кисти;

2  - быстрые, ритмичные, автоматизированные движения;

3 - невысокая способность к управлению позой, но при этом плавные, точные и ритмичные движения рук, а также развитое чувство темпа и чувство пространства;  4  - наиболее высокие результаты большинства двигательных тестов.

Результаты исследования показывают, что принадлежность к одному из четырех профилей двигательного поведения не связана с возрастом, полом или телосложением ребенка. Принадлежность к одному из четырех выделенных  типологических вариантов может использоваться в качестве показателя спортивной одаренности в ряде видов спорта и профессиональной трудовой деятельности.

Результаты исследования могут быть использованы как в практике спортивного отбора в ряде сложно - координационных видов спорта, так и при разработке методических материалов и практических рекомендаций для педагогов физического воспитания, тренеров, психологов и родителей.

Положения, выносимые на защиту:

1. Показатели двигательного поведения детей младшего школьного возраста не могут быть включены в симптомокомплекс конституциональной принадлежности, поскольку они не зависят от типа нервной системы, телосложения, типа энергообеспечения и других характеристик, формирующих тип синтетической конституции человека.
2. У детей младшего школьного возраста выделяются четыре типологических варианта двигательного поведения, которые не зависят от пола, возраста, телосложения, а также проявляют устойчивость на протяжении возрастного развития. Эти профили отражают, по-видимому, особую координационную конституцию человека, имеющую важное значение для выбора направлений спортивной подготовки и трудовой деятельности.
3. Несмотря на обилие разнообразных показателей двигательной системы, для определения принадлежности конкретного ребенка к одному из четырех профилей двигательного поведения достаточно шести показателей, что открывает возможности широкого практического применения данного подхода в интересах спорта и профессиональной ориентации.

Апробация работы.

По материалам диссертации опубликовано 9 статей и тезисов, в том числе 4 в рецензируемых журналах, включенных в список ВАК. Материалы диссертационного исследования неоднократно докладывались и обсуждались на заседаниях кафедры физиологии РГУФКСМиТ и  научных семинарах лаборатории физиологии мышечной деятельности и физического воспитания ФГНУ ИВФ РАО в течение 2009 - 2012гг., конференциях студентов и молодых ученых РГУФКСМиТ (Москва, 2009 - 2012гг.), Международной конференции Физиология развития человека (Москва, 2009г.), Всероссийской с международным участием школы-конференции по физиологии мышц и мышечной деятельности Системные и клеточные механизмы в физиологии двигательной системы (Москва, 2011г.), ХII Международной конференции Sport Kinetics 2011 (Польша, Краков, 2011г.), IV Всероссийской с международным участием конференции по управлению движением, приуроченной к 90-летнему юбилею кафедры физиологии РГУФКСМиТ/ГЦОЛИФК (Москва, 2012г.).

Структура и объем диссертации.

Диссертация изложена на 110 страницах машинописного текста и состоит из Введения, Обзора литературы, описания методов исследования, двух глав результатов собственных исследований, Заключения, Выводов и Списка использованной литературы. Библиография включает 159 источников, 20 из которых опубликованы на иностранных языках. Диссертация содержит 27 таблиц, иллюстрирована 22 рисунками.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ

Организация и методы исследования.

Исследование проведено в течение 2008 - 2011гг. на базе ВНИИФК и кафедры физиологии РГУФКСМиТ. С сентября 2009 по апрель 2010гг. был проведен основной эксперимент. В качестве испытуемых было обследовано 89 детей 8 - 10 лет, учащихся школ г. Москвы (Центр образования 1480, школа 353), не занимающихся активно спортом. Программа обследования одного ребенка включала: антропометрию, психофизиологическое, психомоторное тестирование, стабилографию, двигательные тесты. Перед началом исследования педагоги школ и родители всех детей были ознакомлены с их целями, задачами и процедурами и дали письменное согласие на проведение обследований детей. Испытуемые (учащиеся школ) принимали участие в эксперименте во внеурочное время. В начале 2011г. было проведено повторное тестирование 31 ребенка по основным показателям исследования.

Антропометрические измерения проводились по методике, разработанной и принятой в НИИ антропологии МГУ им. М.В. Ломоносова (Бунак В.В., 1941). В проведении обследования принимала участие врач - антрополог д.б.н. Абрамова Т.Ф. Определяли длину и массу тела, продольные, поперечные и обхватные размеры, толщину кожно-жировых складок. Целью антропометрического обследования было определение соматотипа по схеме Б.Х.Хит - Дж.Е.Л. Картер (1969) и по методике В.Г. Штефко - А.Д. Островского (1929) в модификации С.С. Дарской (1977).

Психофизиологические исследования проведены с помощью компьютерного комплекса НС-ПсихоТест (изготовитель - ООО Нейрософт, Россия). Использовали следующие пробы: контактная треморометрия, координациометрия по профилю, определение времени простой зрительно-моторной реакции (ПЗМР), реакции на движущийся объект (РДО), оценка помехоустойчивости и теппинг - тест.

Для проведения психомоторного тестирования использовался комплекс, состоящий из персонального компьютера и прибора КИД - 3 (Контрольный измеритель движений - 3, изготовитель - ООО Интокс, Россия). В исследовании были использованы показатели двух тестов из программы КИД - 3. Условия первого теста оптимальны для реализации зрительно контролируемых движений (со сменой амплитуд движения). Второй тест предназначен для оценки двигательной деятельности, выполняемой при снятии зрительного контроля. Для каждого испытуемого тестирование проводили на ведущей руке.

Стабилографическое исследование проведено с помощью компьютеризированного комплекса Стабилан - 01 (изготовитель ЗАО ОКБ РИТМ, г.Таганрог).  Для обследования детей мы использовали левропейский вариант установки стоп испытуемого на платформе. Функцию равновесия и особенности системы регуляции вертикальной позы (постуральной системы) оценивали по показателям стандартного теста Ромберга и теста Мишень.

Двигательные тесты проводились в спортивном зале и позволили нам оценить уровень развития следующих физических качеств детей: гибкости, скоростно-силовых качеств, выносливости и некоторых координационных способностей (КС) детей, таких как способность к согласованию движений, способность к ориентации в пространстве, координацию движений рук, дифференцирование пространственных параметров движения, дифференцирование временных параметров движения, способность к перестроению в циклических локомоциях, способность к статическому равновесию, способность к удержанию максимального темпа, меткость. Использовали следующие двигательные тесты: наклон вперед сидя, подъем туловища, бег 30 м с высокого старта, бег на 1000м (Карпенко Л.А. и др., 2007), смена положений (Сарсекеев Г.М., 1994), бег к цифрам (Сарсекеев Г.М., 1994), координационный комплекс (Карпенко Л.А. и др., 2007), прыжок в длину с места на половину расстояния от максимального результата (Сарсекеев Г.М., 1994), стойка на одной ноге с закрытыми глазами (Лях В.И., 2006), быстрый бег на месте (Карпенко Л.А. с соавт., 2007), воспроизведение темпа бега на месте (Сарсекеев Г.М., 1994), челночный бег 65м (Лях В.И., 1989), метание теннисного мяча в цель (Карпенко Л.А. и др., 2007).

Для определения особенностей энергообеспечения детей была использована эргометрическая модель Мюллера по методике Сонькина, Корниенко, Воробьева (2000) для расчета индивидуальных характеристик энергообеспечения по результатам двух беговых тестов. На основании результатов бега на спринтерской (30 м) и стайерской (1000м) дистанциях были рассчитаны следующие показатели: W900, характеризующий мощность аэробной энергетической системы, и W40, характеризующий мощность анаэробно-гликолитической энергетической системы.

Статистическая обработка результатов исследования была выполнена с применением программы Statistica 6.0. Для анализа данных использовался комплекс одномерных (расчет характеристик вариации, критерий Манна-Уитни, критерий Вилкоксона) и многомерных (корреляционный, дисперсионный, факторный, кластерный, дискриминантный анализ) методов анализа данных. Применяли как параметрические, так и непараметрические статистические методы.

ОСНОВНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ РАБОТЫ

Взаимосвязи показателей двигательной системы, соматических характеристик и психомоторных функций детей 8 Ц 10 лет

С целью отбора признаков, отражающих наиболее выраженные индивидуально - типологические особенности двигательной системы детей младшего школьного возраста, был проведен анализ факторной структуры показателей, зарегистрированных в процессе исследования.

В результате применения факторного анализа из 104 показателей мы выделили 30 основных, отражающих особенности двигательного поведения детей младшего школьного возраста, и 9 дополнительных, характеризующих индивидуально-типологические особенности физического развития детей данной выборки.

На основе проверки нулевой гипотезы было показано, что лишь 7 показателей (табл.1) имеют близкое к нормальному распределение: время ПЗМР, время реакции в условиях помех, значения костного компонента, скорость движений в тесте смена положений и показатели энергообеспечения (W40 и W900). Поскольку большинство показателей, полученных в ходе исследования, не имеют нормального распределения, возникла  необходимость использования непараметрических методов анализа.

Для определения различий в структуре координации движений младших школьников в несвязанных группах, соответственно полу, возрасту, соматотипу, типу нервной системы, особенностям энергообеспечения, применяли непараметрический критерий Манна - Уитни. По полу дети были разделены на группу мальчиков и девочек, по возрасту - на группу младшую (7 - 8,5 лет) и старшую (9 - 10,5 лет). По типу телосложения нами были выделены две группы детей: лептосомная и эурисомная.

По влиянию типа нервной системы на показатели двигательной системы детей разделили на две группы: 1) со средней силы и сильной нервной системой и 2) со средне - слабой и слабой. По типу энергообеспечения дети были разделены на 2 группы: с преобладающим аэробным или анаэробным энергообеспечением.

Результаты анализа по критерию Манна - Уитни показали, что тип нервной системы, телосложения и энергетики детей данной выборки не оказывает влияния на показатели сферы управления движениями, которые, видимо, не вписываются в модель конституциональной (кондиционной) обусловленности двигательных качеств.

Таблица 1.

Описательные статистики показателей соматической сферы

и двигательной системы детей 8 - 10 лет (n=89)

№	Показатели	Х		CV%	Ме	Квартили		Асиммет.	Эксцесс
						25%	75%
Антропологическое обследование
1	Жировой компонент (F)	4,66	1,92	41,19	4,50	3,00	6,00	0,53	-0,39
2	Мышечный компонент (M)	4,92	1,25	25,35	4,75	4,13	5,63	0,78	0,64
3	Костный компонент (L)	2,52	1,44	57,08	3,00	1,00	3,50	-0,16	-0,69
4	Возраст, лет	9,06	1,00	11,06	9,00	8,00	10,00	0,01	-1,23
5	Индекс массы тела	13,41	2,41	18,00	12,64	11,85	14,81	1,39	2,41
Психофизиологическое исследование
6	Треморометрия, кас/с*	1,96	1,41	71,85	1,50	0,87	2,53	1,14	0,60
7	Координациометрия, кас/с	4,41	2,11	47,80	4,29	2,72	5,69	0,80	0,31
8	ПЗМР, мс	262,26	24,12	9,20	260,00	244,00	276,00	0,34	-0,03
9	Ош. РДО, мс	22,07	3,59	16,25	22,20	20,30	24,00	-0,47	0,73
10	ВР в условиях помех, мс	337,49	21,88	6,48	340,00	321,00	352,00	-0,21	-0,51
11	Теппинг-тест, Гц	5,25	1,39	26,55	5,00	4,47	5,77	1,06	1,33
Психомоторное тестирование (КИД-3)
12	ПД, %	69,03	23,28	33,72	79,07	56,70	84,21	-1,23	0,83
13	ДЦД, с	0,62	0,15	24,11	0,60	0,50	0,71	0,78	0,39
14	ПДУ, циклы	1,35	0,91	67,36	0,95	0,70	2,13	0,90	-0,68
15	ОК, %	15,78	4,28	27,16	16,23	13,13	18,99	-0,31	-0,51
Стабилография (тест Мишень)
16	V, мм/с	15,85	5,66	35,69	15,00	12,00	18,00	1,15	1,78
17	Ells, мм2*	237,23	196,51	82,83	181,00	102,00	290,00	1,49	1,73
18	LFS, 1/мм	1,92	1,05	54,67	1,70	1,10	2,70	0,79	-0,17
19	Очки	83,94	9,52	11,34	84,00	78,00	91,00	-0,56	-0,33
Двигательное (координационное) тестирование
20	Ош. воспр. времени бега, с*	0,32	0,26	81,06	0,30	0,11	0,44	1,21	1,18
21	Ош.лпрыжка в длину на , см*	7,19	6,38	88,73	5,50	2,83	10,33	1,67	3,46
22	Координационный комплекс*	7,00	4,80	68,59	5,00	4,20	8,34	2,10	4,53
23	Бег к цифрам, с	12,16	1,18	9,73	12,00	11,22	12,84	0,88	1,00
24	Смена положений, циклы	4,79	0,80	16,74	5,00	4,25	5,50	-0,27	-0,15
25	Разница гладкого и челн. бега,с	8,08	3,31	40,93	6,80	5,90	8,10	1,47	1,04
26	Статическое равновесие (ГЗ), с*	17,42	18,08	103,83	10,00	7,00	20,00	2,20	4,41
27	Метание в цель, попадания*	0,81	0,80	98,39	1,00	0,00	1,00	0,64	-0,32
28	Бег за 10с, шаги	42,40	6,39	15,06	43,00	40,00	46,00	-0,35	1,30
Характеристики энергообеспечения
29	W40, м/с	3,62	0,36	10,05	3,66	3,36	3,85	-0,23	-0,48
30	W900, м/с	2,42	0,36	14,83	2,43	2,13	2,71	-0,01	-0,34

Cтруктура двигательной системы младших школьников, по нашим данным, не различается у представителей разных типов нервной системы, типов телосложения, особенностей энергообеспечения, но отлична в зависимости от пола и возраста.

Среди показателей, достоверно различающихся по U-критерию у мальчиков и девочек, были уровень мануального тремора и ошибка пространственного дифференцирования. Влияние возраста выявлено по следующим показателям: уровень тремора в координациометрии, время реакции (ВР) в условиях помех, длительность цикла движения (ДЦД), ошибка коррекции (ОК), количество набранных очков в тесте Мишень, скорость согласования движений, скорость ориентации в пространстве, статическое равновесие, качество выполнения координационного комплекса, пространственное дифференцирование и уровень меткости. И половые, и возрастные различия получены по показателю времени ПЗМР.

Анализ взаимосвязей показателей двигательной системы детей в двух группах различных по возрасту (мальчики - n=51, девочки - n=38) и полу (дети 7-8,5 - n=39 и 9-10,5 лет - n=50) проводили на основе вычисления коэффициентов ранговой корреляции Спирмена. Цель корреляционного анализа состояла не только в выявлении внутренних и внешних связей между показателями двигательной системы (рис.1), но и их изменения с возрастом и в зависимости от пола младших школьников.

Большинство корреляционных связей между показателями двигательной системы детей являются средними и слабыми по силе (рис.1), в то время как их количество (рис.2) достаточно велико (72 значимых связи, p<0,05, причем в группе мальчиков - 43, девочек - 54, детей 7-8,5 лет - 28, детей 9 - 10,5 лет - 44 связи). С возрастом (от 8 к 10 годам) и в группе девочек наблюдаем нарастание силы и количества корреляций среди ряда показателей двигательной системы.

1 - Треморометрия,кас/с, 2 - Координациометрия,кас/с,3 - ПЗМР, мс, 4 - Ош.РДО, мс, 5 - Время реакции в условиях помех, мс, 6 - Теппинг-тест, Гц, 7 - ПД, %, 8 - ДЦД, с, 9 - ПДУ, циклы, 10 - ОК, %, 11 - V,мм/с, 12 - Ells,мм, 13 - LFS,1/мм, 14 - Очки "Мишень", 15 - Ош."воспр. времени бега", с, 16 - Ош."прыжка в длину на 1/2", см,17 - "Координационный комплекс", 18 - "Бег к цифрам", с, 19 - "Смена положений", циклы, 20 - Разница гладкого и челн. бега, с, 21 - Статическое равновесие (ГЗ), с, 22 - Метание в цель, попадания, 23 - "Бег за 10 с", шаги.

Рис.1. Корреляционная диаграмма взаимосвязей показателей двигательной системы детей 8 - 10 лет

Типологические особенности двигательного поведения детей

младшего школьного возраста

Для выявления типологических особенностей двигательного поведения детей младшего школьного возраста был использован кластерный анализ. Выявление кластеров, то есть групп детей, наиболее схожих по характеру двигательного поведения, проведено по методу k - средних. Мы использовали метод k - средних для наилучшего разделения всей группы детей на четыре кластера, поскольку результаты предварительного иерархического кластерного анализа показали наличие четырех основных кластеров (табл.2, 3).

Кластер 1. Скорость зрительно - моторной реакции, частота движений кисти в теппинг - тесте и уровень помехоустойчивости детей первого кластера (n=8) находятся в пределах среднегрупповых значений. Для них характерна высокая точность и преобладание опережающих реакций в РДО. Исследование генетических и средовых детерминант координационных способностей детей младшего школьного возраста Соколкиной В.А. (1991) указывают на то, что точность РДО - способность малокомпенсируемая (т.е. отсутствие необходимого уровня ее практически невосполнимо за счет других качеств), консервативна (решающий вклад в ее изменчивость вносит генотип) и рекомендуется в качестве критерия для отбора в сложно - координационные виды спорта.

В первый кластер вошли дети, отличающиеся медленной скоростью выполнения поворотов рычага на КИД - 3 (по ДЦД), переключения двигательных установок в центральной нервной системе (ПДУ выше средних значений по группе) при средних значениях  точности и плавности движения.

Показатели стабилографического обследования, характеризующие устойчивость стояния (как постоянный поиск равновесия) или активность стабилизации постуральной системы (Гаже П.-М., Вебер Б., 2008) - скорость (V,мм/с) и площадь перемещений центра давления (ЦД) Ells,мм, в этой группе выше средних значений, что, вероятно, говорит о недостаточно эффективном управлении вертикальной позой в условиях решения двигательной задачи.

Среди координационных тестов отметим результаты ниже средних значений (у представителей данного кластера по сравнению с детьми других кластеров) в тестах на дифференцирование пространственных параметров движения, меткость, сохранение равновесия, проявление способности к максимальному ритму в циклических локомоциях (об этом говорит результат в Беге за 10с и наибольшая разница гладкого и челночного бега).

Кластер 2. У детей, отнесенных ко второму кластеру (n=22), на фоне некоторого преобладания опережающих реакций в РДО наблюдаются наилучшие показатели психофизиологического тестирования - среднее время простой реакции, помехоустойчивости и точности в задаче  РДО.

Движения рук на приборе КИД - 3 у детей 2 кластера быстрые, ритмичные, автоматизированные (величина стандартного отклонения показателя ДЦД во 2 кластере наименьшая), со средней точностью.

Таблица 2.

Кластерная структура показателей двигательного поведения детей 8 - 10 лет

(средние и стандартные отклонения кластеров)

Показатели тестирования	M	Кластеры
		№1	№2	№3	№4
		n=8	n=22	n=4	n=31
Психофизиологическое исследование
Треморометрия, кас/c	1,96 1,4*	1,98 1,3	2,45 1,4	2,50 1,4	1,60 1,2
Координациометрия, кас/с	4,4  2,1	5,86 2,4	5,0 1,9	4,11 1,1	3,35 1,8
ПЗМР, мс	262,3 23,9	270 15,3	266,3 26	283   27	252,821
Ошибка РДО, мс	22,1 3,5	19,6 5,3	22,5 3,8	24, 6 3,7	22,11 3,3
Опережающие реакции в РДО, %	33,9 13,7	45,5 11	32,7 15,5	31,5 15	31,9 10
Запаздывающие реакции в РДО, %	27,7 12,7	24 10,1	27,7 12,6	37, 5 8,8	26,1 13,6
Время реакции в условиях помех, мс	337,5 21,7	346 13,3	340,4  23	362 15,7	327,9 22
Теппинг-тест, Гц	5,25 1,4	5,12 0,5	4,89 0,9	4,55 0,7	5,13 1,6
Психомоторное тестирование (КИД-3)
ПД, %	69 23,1	74,310,2	64,2 27	82,4 10	71,1 20
ДЦД, с	0,62 0,15	0,720,16	0,61 0,13	0,77 0,2	0,6 0,15
ПЦУ, циклы	1,35 0,9	1,6 0,98	1,49 0,92	1,82 1	1,07 0,8
ОК, %	15,8 4,3	15,6 4,4	16,3 3,9	13,3 5,7	15,39 4
Стабилография (тест Мишень)
V, мм/с	15,8 5,6	22,2 5,6	16,42 2,9	28 3,5	12,23 3
Ells, мм2	237,3 195*	499 65	24746,3	774,266	93,51 37
LFS, 1/мм	1,9 1	0,85 0,3	1,47 0,42	0,660,06	2,7 0,97
Очки	83,9 9,5	73,2 5,6	80,6 6,9	68,5 6,2	91 5,14
Двигательное (координационное) тестирование
Ошибка воспроизведения времени бега, с	0,32 0,26*	0,33 0,3	0,39 0,28	0,25 0,2	0,35 0,3
Ошибка прыжка в длину на 1/2, см	7,2 6,3*	11,1 9,2	7,37 5,58	4,4 2	7,85 7
Координационный комплекс, t/оценка	7 4,8*	7,13 4,3	7,14 4,4	7,83 3,3	6,22 4,4
Бег к цифрам, с	12,2 1,2	12,651,7	12,4 1,26	13,1 2	11,7 0,9
Смена положений	4,8 0,8	4,70,86	4,85 0,82	3,75 0,9	4,97 0,7
Разница челночного и гладкого бега, с	8,1 3,3	8,22 4	6,47 0,98	7,35 1,3	6,7 2,3
Стат. равновесие (ГЗ), с	17,4 17,9*	13,7 18	16,6 16,6	15,5 16	21,2 23
Метание, попадания	0,81 0,79*	0,38 0,7	1,00 0,82	0,75 0,5	0,94 0,7
Бег за 10с, шаги	42,4 6,35	35,1 8,7	41,45 5,1	42,5 9,4	42,6 5,5

* отмечены показатели, имеющие коэффициент вариации более 70%.

Стабилографические показатели - скорость ЦД  и коэффициент LFS (отношение длины кривой статокинезиграммы к площади перемещений ЦД в 1/мм) в тесте Мишень - близки к среднегрупповым значениям. Перемещения ЦД были  не такими быстрыми, как у представителей кластера 1, и более управляемыми (количество набранных очков в среднем 80, а площадь эллипса в 2 раза меньше).

В двигательных тестах эти дети показали  минимальную разницу во времени гладкого и челночного бега, высокую способность к перестроению в циклических локомоциях и среднюю скорость в тесте  смена положений, т.е. в двух тестах на телесную ловкость, которые требуют ритмичности и согласования движений.  Налаженность движений во времени, ритмичность (способность к темпу), серийность, одинаковость циклов отличают движения детей 2 кластера на КИД - 3 и в двигательных тестах.

Кластер 3. Данные психофизиологического обследования группы детей 3 кластера (n=4), показывают медленную зрительно - моторную реакцию, низкую помехоустойчивость (наименьшие значения показателей в выборке). В РДО наблюдаем низкую точность упреждающего управления (по величине ошибки РДО), что свидетельствует о недостаточной эффективности механизмов антиципации, и некоторое преобладание  запаздывающих реакций (процентное соотношение  - 31% опережающих действий, 37% запаздывающих действий). Результаты треморометрии показывают уровень тремора выше среднего в статической пробе и близкий к средним величинам в координациометрии по профилю. Частота нажатий в теппинг - тесте относительно среднегрупповых значений низкая.

У детей, отнесенных к третьему кластеру, движения на КИД - 3 очень плавные (значения плавности движений (ПД) выше среднегрупповых), точные, ритмичные, однако темп и переключение двигательных установок замедлены. В стабилографическом тесте Мишень перемещения ЦД очень быстрые (самая высокая скорость ЦД в выборке), высокоамплитудные (Ells, мм выше среднего в 3,3 раза). Хаотичные колебания ЦД обуславливают низкое количество очков, набранных детьми этого кластера в тесте, и говорят о недостаточно эффективном управлении позой.

В координационных тестах Бег к цифрам, Смена положений и Координационный комплекс показатели детей этой группы были низкими. Напротив, в тестах на воспроизведение времени бега и пространственное дифференцирование только дети 3 кластера показали высокие результаты.

Кластер 4. Уровень организации психомоторики детей четвертого кластера (n=31) наиболее высок, о чем свидетельствуют  наименьшее время ПЗМР, реакции в условиях помех и наиболее высокая частота движений кисти в теппинг - тесте. В РДО наблюдаем некоторое преобладание реакций опережения (по соотношению опережающих (32%) и запаздывающих (26%) действий). Низкий уровень тремора относительно средних значений по выборке регистрировали у детей 4 кластера как в статической, так и в динамической пробах. 

На КИД - 3 дети выполняли очень быстрые, бросковые повороты рычага между парой световых маркеров, с высокой скоростью переключения двигательных установок, но не плавно и со средним уровнем точности.

Таблица 3.

Схема кластерного распределения результатов тестирования

Свойства организма	Кластеры
	1	2	3	4
Уровень тремора (статический)
Уровень тремора (по профилю)
Простая реакция (в элементарных движениях)
Антиципация (в элементарных движениях)
Помехоустойчивость
Способность к максимальному ритму (кисть)
Плавность движений (руки)
Скорость движения (руки)
Переключаемость двигательных установок
Точность движений (руки)
Скорость перемещений ЦД (Мишень)
Постуральная устойчивость (Мишень)
Энергозатраты постуральной системы (Мишень)
Точность постурального управления (Мишень)
Чувство темпа (локомоции)
Чувство пространства (точность прыжка в длину)
Управление схемой тела (движения рук)
Быстрота ориентирования в пространстве (локомоции)
Согласование движений, макс. ритм (локомоции)
Способность к перестроению (локомоции)
Сохранение равновесия (с закрытыми глазами)
Меткость
Способность к максимальному ритму (локомоции)

В таблице цветом выделены:

        - значения, близкие к средним;         - наименьшие,  - наибольшие.

       

Перемещения ЦД на стабилограмме были очень медленными и ограниченными меньшей площадью. Дети этого кластера набрали наибольшее количество очков в стабилографической пробе Мишень. Тест представляет собой реализацию компенсаторного типа слежения, когда цель (мишень) неподвижна и испытуемый должен удерживать на ней управляемый объект (свой ЦД), имеющий собственную динамику, и предотвращать его выходы за пределы цели. Успешное выполнение задания заключается в гашении высокой скорости перемещения ЦД за счет большого расхода энергии ЦНС. Именно эти характеристики движения (низкая скорость ЦД и высокое значение показателя постуральных энергозатрат LFS) на стабилограмме отличают детей 4 кластера, что можно соотнести с наиболее высокой координацией систем поддержания вертикальной позы и управления движением по сравнению с представителями 1 - 3 кластеров.

В координационных тестах наиболее высокими у этих детей были показатели в Беге к цифрам, Координационном комплексе, Смене положений, Беге за 10с,  Равновесии с закрытыми глазами (ГЗ) и Метании в цель.  Высокие результаты в двигательных тестах Бег за 10с и Смена положений отражают способность к темпу этих детей, согласованность движений и выраженное скоростное начало - т.е. те свойства моторики, которые мы наблюдаем у них и на психомоторном уровне.

Для определения набора переменных, наиболее различающих четыре выделенных кластера, был проведен дискриминантный анализ. Группирующей переменной являлся номер кластера, анализировались 25 показателей психомоторного, стабилографического и двигательного тестирований, а также показатель физического развития ИМТ (индекс массы тела, или индекс Кетле II), возраст и пол. Результаты дискриминантного анализа представлены в таблице 4.

Таблица 4.

Результаты дискриминантного анализа

№	Показатели	Частная ямбда	F-исключ (3,51)	p-уров.	Толер.	1-толер. (R2)
1	Ells, мм2	0,23	55,73	0,00	0,48	0,52
2	Ошибка РДО, мс	0,71	6,76	0,00	0,67	0,33
3	LFS, 1/мм	0,74	5,76	0,00	0,70	0,30
4	Бег за 10с, шаги	0,74	5,64	0,00	0,56	0,44
5	ДЦД, мс	0,77	4,92	0,00	0,65	0,35
6	Бег к цифрам, с	0,81	3,73	0,02	0,59	0,41
7	Смена положений, циклы	0,94	0,99	0,40	0,82	0,18
8	Метание, попадания	0,92	1,48	0,23	0,67	0,33
9	V, мм/с	0,91	1,54	0,22	0,74	0,26
10	Пол, баллы	0,91	1,67	0,19	0,86	0,14
11	Опережающие действия в РДО,%	0,91	1,53	0,22	0,78	0,22
12	Статическое равновесие (ГЗ), с	0,92	1,36	0,26	0,72	0,28
13	Ошибка воспр. времени бега, с	0,94	1,04	0,38	0,83	0,17

Создание модели происходило с пошаговым  включением переменных. Получили модель, состоящую из 13 переменных (F (39,15) =10,2, p < 0,05). Нас интересовал индивидуальный вклад каждой переменной в полученной кластерной структуре. Его характеризует частная лямбда (чем меньше ее значение - тем больше вклад переменной в общую дискриминацию). Как видно из таблицы 26, первые 6 переменных модели имеют p<0,02, переменные с 7 по 13 по значениям лямбды близки к ее максимальным значениям, когда дискриминации не наблюдается (частная лямбда = 1) и p<0,4.  Стабилографический показатель площадь эллипса (Ells) имеет наименьшее значение лямбды (0,23), т.е. является наиболее дискриминирующим признаком, далее по убыванию дискриминации: ошибка РДО (0,71), LFS (0,74), бег за 10с (0,74), ДЦД (0,77) и бег к цифрам (0,81).

       Показатель физического развития, характеризующий телосложение - индекс массы тела (ИМТ), и возраст, в ходе пошагового включения переменных в дискриминантную модель оказались вне ее. Значения частной лямбды пола (0,91) близки к отсутствию дискриминации.

Повторное тестирование (февраль 2011г.) было проведено на 31 ребенке, участвовавшем в исходном исследовании. За год показатели основных тестов практически не изменились (минимальное значение p=0,81, т.е. различий между сравниваемыми результатами нет). Таким образом, в течение года у детей данной выборки наблюдаем стабильную структуру полученных в нашем исследовании четырех кластеров, профилей двигательного поведения, которая не связана с процессами биологического созревания детей (в рамках этого возрастного отрезка), а характеризуют их типологические особенности организации двигательной системы.

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

В заключении нам представляется интересным рассмотреть выделенные кластеры с позиций теории Н.А. Бернштейна, сложившейся еще в XX веке. Согласно Н.А. Бернштейну управление движениями представляет собой сложный процесс преодоления избыточных степеней свободы движущихся органов тела и реализуется на нескольких уровнях (A - E), и стоящая за движением функциональная система строится по принципу кольца (Бернштейн Н.А., 1966, 1990). Эти представления составляют основу большинства современных теоретических представлений об управлении произвольными движениями (Левик Ю.С., 2006, Развитие мозга и формирование познавательной деятельности ребенка, 2009, Shaal S., 2004). Любое ловкое движение, как отмечает Н.А. Бернштейн, построено на основе работы двух уровней - ведущего и фонового. Соотнесем основные свойства движений детей разных кластеров с характеристиками лотправлений каждого из уровней.

       Наиболее интегративное проявление координации мы наблюдаем у детей 4 кластера. Для них характерно предварительное программирование движений на основе опережающих преднастроек на КИД - 3, наиболее активное постуральное управление, способность к ритму (на психомоторном и локомоторном уровнях), высокая способность к антиципации. Эти координационные  свойства отличают уровень предметных (осмысленных) действий D и группу высших кортикальных уровней символической координации Е. Дети 3 кластера показали плавные, точные, но медленно переключаемые движения на КИД - 3, наименее эффективное постуральное управление (хаотичные, слабо контролируемые колебания ЦД), высокую способность к дифференцированию пространственных и временных параметров движения. Временная и силовая организация движений, перемещение тела в пространстве (прыжок в длину) отличают, согласно теории Н.А. Бернштейна, движения пирамидно - стриального уровня С.  В аспекте теории Бернштейн такое управление может быть основано на работе подуровня С2. Хаотичные движения ЦД на стабилограмме, вероятно, связаны с тем, что движения подуровня С2 отличает не позная, а пространственная обусловленность (Бернштейн Н.А., 1966, 1990). Представители 2 кластера показали быстрые, автоматизированные, ритмичные движения на КИД -  3 и в двигательных тестах. Управление движениями у этих детей может быть основано на фоновой работе уровня синергий В под руководством ведущего стриального подуровня С1. Движения детей, входящих в 1 кластер, вероятно, основаны на самостоятельной работе подуровня С1. Возможно, поэтому в координациометрии их отличают высокие значения тремора; т.к. это движение сходно с обведением, руководимым более высокими кортикальными структурами (С2/В). Дифференцирование пространственных параметров движения (лчувство пространства), которое затруднено у детей 1 и удается детям 3 кластера, также требуют кортикального управления (С2). Низкая скорость в циклических локомоциях (способность к перестроению), на наш взгляд, обусловлена недостаточной автоматизированностью, ритмичностью движений. Они являются свойствами субкортикального уровня В, самостоятельно управляющего движениями и не выполняющего функции фона для уровня С1 (Бернштейн Н.А., 1966, 1990).

Исходя из представлений Н.А. Бернштейна об иерархических принципах многоуровневой организации движений, мы считаем, что полученные кластеры отражают некоторые характерные пропорции, далеко не все, характерные для данной выборки (дети 8 - 10 лет). Но даже в таких узких рамках мы наблюдаем разделение детей на две подгруппы, отличающиеся стратегией и типом управления движениями, типом двигательного поведения: представители 3 и 4 кластеров успешно выполняют задания, требующие кортикального управления, детям 1 и 2 кластеров они в основном не доступны, т.к. их движения, вероятно, основаны на субкортикальном управлении. Такое разбиение на лоблигатную (дети 1 и 2 кластеров)  и факультативную (дети 4 и 3 кластеров) группы соответствует в классификации координационных способностей (Лях В.И., 2006) КС первого и второго порядков, которые, соответственно, требуют или не требуют проявления ловкости.

Выводы

1. Структура двигательной системы младших школьников практически не зависит от типа нервной системы, типа телосложения, особенностей энергообеспечения, но различается в зависимости от пола и возраста. Влияние пола младших школьников сказывается на уровне мануального тремора и точности дифференцирования пространственных параметров движения. Влияние возраста выявлено по показателям уровня тремора в координациометрии, помехоустойчивости, скорости и точности движений руки, эффективности постурального управления, перекрестной координации, способности к согласованию движений, способности к ориентации в пространстве, статическому равновесию и уровню меткости. И половые, и возрастные различия у детей 8 - 10 лет получены по показателю времени простой зрительно - моторной реакции.
2. Большинство корреляционных связей между показателями двигательной системы, отражающими особенности двигательного поведения младших школьников, являются средними и слабыми по силе. Количество корреляций между показателями двигательной системы разнится в зависимости от пола и возраста детей. Наиболее интегративно (как по силе, так и по количеству корреляций) различные характеристики двигательного поведения проявляются в группе детей 9 - 10,5 лет по сравнению с детьми 7 - 8,5 лет, а также у девочек по сравнению с мальчиками, что вероятно, связано с более ранним развитием девочек в период второго детства.
3. Показано наличие четырех групп (кластеров)  детей младшего школьного возраста, наиболее схожих по типу двигательного поведения. Выявленные различия между кластерами характеризуют их типологические особенности организации координации движений. Отнесение к одному из четырех профилей двигательного поведения не связано с возрастом, полом, процессами биологического созревания или телосложением ребенка, а потому может использоваться как показатель двигательной одаренности в ряде видов спорта и профессиональной деятельности в возрастном диапазоне 8 - 10 лет.
4. Дискриминантный анализ показал, что для выявления принадлежности к типу двигательного поведения детей достаточно шести основных признаков: Ells, точность РДО, LFS, ДЦД, способности к ориентации в пространстве и способности к удержанию максимального темпа бега на месте.
5. Повторное обследование детей с годичным интервалом показало, что структура двигательной системы остается неизменной, что позволяет считать выделенные варианты устойчивыми типами и использовать их в дальнейшем для практического применения.

ОСНОВНЫЕ ПУБЛИКАЦИИ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ

1. Андреева А.М., Абрамова Т.Ф., Никитина Т.М. Особенности становления соматической и моторной сферы у девочек 8 - 10 лет, занимающихся художественной гимнастикой // Новые исследования: М.: Вердана, 2009. №2 (19). С. 94 - 95.
2. Андреева А.М., Акимов  Е.Б. Кластерная структура психомоторной и координационной сфер детей младшего школьного возраста // Физиология человека, 2011, Т.37, №4. С. 44 - 54.
3. Андреева А.М. Анализ взаимосвязей показателей управления движениями, соматических характеристик и психомоторных функций детей 8 - 10 лет // Материалы IV Всероссийской с международным участием конференции по управлению движением, приуроченной к 90-летнему юбилею кафедры физиологии ФГБОУ РГУФКСМиТ / под общ. Ред. И.Б. Козловской, О.Л. Виноградовой, В.Д. Сонькина, Б.С. Шенкмана. Москва, 2012г. С. 19.
4. Кузнецова О.В., Андреева А.М., Мосунова Ю.А. Особенности координации движений и вегетативного обеспечения дыхания и гемодинамики у юных спортсменок, занимающихся художественной гимнастикой // Материалы IV Всероссийской с международным участием конференции по управлению движением, приуроченной к 90-летнему юбилею кафедры физиологии ФГБОУ РГУФКСМиТ / под общ. Ред. И.Б. Козловской, О.Л. Виноградовой, В.Д. Сонькина, Б.С. Шенкмана. Москва, 2012г. С. 75.
5. Андреева А.М., Сонькин В.Д. Корреляционный анализ показателей соматической и моторной сфер девочек 8-10 лет, занимающихся художественной гимнастикой // Сборник трудов студентов и молодых ученых РГУФКСиТ : материалы по итогам науч. конф. студентов и молодых ученых РГУФКСиТ (Москва, 18-20 марта, 22-24 апр. 2009 г.) / Рос. гос. ун-т физ. культуры, спорта и туризма. М., 2009. С. 122 - 124.
6. Андреева А.М., Захаров Д.В. Индивидуально - типологические особенности структуры координационных способностей у девочек 8-11 лет, занимающихся художественной гимнастикой и спортивными танцами // Молодые ученые - науке о физической культуре: Сборник материалов заочной межрегиональной научной конференции / Под ред. В.Ф. Воробьева. Череповец: ГОУ ВПО ЧГУ, 2009. С. 34 - 41.
7. Андреева А.М. Характеристика моторных профилей детей 8 - 10 лет // Системные и клеточные механизмы в физиологии двигательной системы. Материалы VI Всероссийской с международным участием школы-конференции по физиологии мышц и мышечной деятельности. Москва 1 - 4 февраля 2011г. М.: Графика-Сервис, 2011. С. 97.
8. Андреева А.М. Типологические особенности координации движений детей младшего школьного возраста // Сборник трудов студентов и молодых ученых РГУФКСиТ : материалы по итогам науч. конф. студентов и молодых ученых РГУФКСиТ (Москва, 18 - 20 марта, 20 - 22 апреля 2011 г.) / Рос. гос. ун-т физ. культуры, спорта и туризма. М., 2011. (в печати).
9. Andreeva A.M. Type-specific features of movement coordination of primary schoolchildren // Presents and future research in the science of human movement. Material of 12 International scientific conference of Sport Kinetics 2011. Cracow, Poland. 22-24 sept. 2011: University school of physical education in Krakow, 2011. p. 126 - 127.

Авторефераты по всем темам  >>  Авторефераты по биологии