Физиологические аспекты реабилитации нарушений опорно-двигательного аппарата в детском и юношеском возрасте 03. 03. 01 Физиология 14. 03. 01 Анатомия человека
| Вид материала | Автореферат |
- И физиология. Лекции. Оглавление, 3129.02kb.
- Факультет Фундаментальной Медицины Кафедра травматологии и ортопедии Реферат на тему:, 211.83kb.
- Массаж при травмах и заболеваниях опорно-двигательного аппарата, 90.15kb.
- Задачи Спартакиады: популяризация адаптивного спорта среди лиц с поражением опорно-двигательного, 410.48kb.
- Программа научно-практической конференции «реабилитация при патологии опорно-двигательного, 84.44kb.
- Реферат на тему: «Нарушение осанки в детском возрасте», 59.72kb.
- «Научно-практический реабилитационный центр «Бонум», 445.59kb.
- Базовая программа эндоэкологической реабилитации (при заболеваниях опорно-двигательного, 48.88kb.
- Пакет лечения заболеваний опорно-двигательного аппарата, 10.41kb.
- Органы движения. Активная часть опорно- двигательного аппарата. Масса всей мускулатуры, 131.12kb.
На правах рукописи
Царапкин Леонид Виллиевич
Физиологические аспекты РЕАБИЛИТАЦИИ НАРУШЕНИЙ ОПОРНО–ДВИГАТЕЛЬНОГО АППАРАТА В ДЕТСКОМ И ЮНОШЕСКОМ ВОЗРАСТЕ
03.03.01 – Физиология
14.03.01 – Анатомия человека
АВТОРЕФЕРАТ
Диссертации на соискание ученой степени
кандидата биологических наук
Астрахань – 2010
Работа выполнена в Волгоградском государственном медицинском университете.
Научные руководители:
Доктор педагогических наук,
кандидат биологических наук,
профессор МАНДРИКОВ Виктор Борисович
Доктор медицинских наук,
профессор КРАЮШКИН Александр Иванович
Официальные оппоненты:
Доктор биологических наук,
доцент ГОРСТ Виктор Рудольфович
Доктор биологических наук,
профессор ЛАЗЬКО Алексей Евгеньевич
Ведущая организация:
ГОУ ВПО Ставропольский государственный университет.
Защита диссертации состоится 30 апреля 2010 г. в 14 часов на заседании диссертационного совета ДМ 212.009.01 при Астраханском государственном университете по адресу: 414000, г. Астрахань, пл. Шаумяна, 1.
С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Астраханского государственного университета по адресу: 414000, г. Астрахань, пл. Шаумяна, 1.
Автореферат разослан 29 марта 2010 г.
Ученый секретарь
диссертационного совета
доктор биологических наук Нестеров Ю.В.
ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ
Актуальность темы:
В настоящее время здоровье людей в значительной мере зависит от развития оздоровительных направлений в современной физиологической науке и практике (В.И. Белов, 1996; Л.Д. Глазырина, 1992; Т.Ю. Логвина, 2000; G.I. Narskin, 2002; Г.И. Нарскин, 2003, В.Б. Мандриков, 2006, 2009).
В тоже время, по мнению ряда ученых, состояние здоровья подрастающего поколения в настоящее время представляет реальную угрозу национальной безопасности страны (А.Г. Трушкин, 2000; В.А. Уваров, 2000).
По данным Всероссийской диспансеризации 2002 года, патология опорно–двигательного аппарата (ОДА) занимает первое место среди заболеваний детского и подросткового возраста. За 1996 – 2002 гг. в детской и подростковой популяции показатель общей заболеваемости костно–мышечной системы вырос на 70%.
Проблема изучения физиологии реабилитации нарушений ОДА, актуальна в решении многих вопросов сохранения и укрепления здоровья людей (И.А. Погосян, 1999; С.Н. Гисак, 2004; О.Н. Моргунова, 2005; В.А. Мицкевич, А.О. Арсеньев, 2006; В.Б. Мандриков, 2009). Проблема нарушений ОДА актуальна не только в России, но и во всем мире, поэтому заболевания костно–мышечной системы признаны ВОЗ главным направлением мультидисциплинарных исследований на период 2000 – 2010 гг.
В связи с этим, в настоящее время активно ведется поиск наиболее эффективных, физиологически обоснованных средств и методов и подходов к реабилитации ОДА и оздоровления населения РФ.
Цель исследования:
Изучение теоретических и практических физиолого-анатомических особенностей реабилитации отклонений опорно двигательного аппарата в детском и юношеском возрасте.
Задачи исследования:
Установить возрастные особенности нарушений опорно-двигательного аппарата в процессе школьного обучения.
- Изучить морфофункциональные характеристики стоп здоровых и имеющих в анамнезе сколиотическую осанку детей и подростков в условиях апробации метода компьютерной планшетной плантографии.
- Исследовать антропометрические, морфофункциональные характеристики, а так же уровень развития двигательных качеств у юношей и девушек 17-18 лет, как здоровых, так и имеющих в анамнезе сколиотическую осанку и плоскостопие.
- Физиологически обосновать и разработать новые методы реабилитации нарушений опорно-двигательного аппарата в детском и юношеском возрасте.
Организация исследования. Исследования проводились на базе Волгоградского государственного медицинского университета, Волгоградской государственной сельскохозяйственной академии, ГОУ «Санаторная школа интернат Созвездие», МОУ СОШ № 21, МОУ СОШ № 5, МОУ СОШ № 140 в период с 2004 по 2008 г.г.
Всего, в исследовании приняли участие 1547 человека.
Научная новизна
Апробирована методика компьютерного планшетного сканирования стопы, определено морфофункциональное состояние стоп у здоровых детей и подростков и их сверстников имеющих ИС в различные возрастные периоды, что позволяет направленно разрабатывать комплексы упражнений с целью реабилитации данного нарушения ОДА.
- На основе полученных результатов исследования разработаны индивидуальные программы укрепления и реабилитации стоп у лиц с нарушениями ее функции, а также рекомендации по использованию новой технологии диагностики для массовых обследований.
- Разработаны методологические подходы к оценке физического и функционального состояния человека на основе центильных шкал, позволяющих создавать «профиль функционального и физического состояния организма».
- С позиций теории функциональных систем П.К. Анохина теоретически обоснована и проверена на практике возможность использования биомеханически ориентированных физических упражнений, направленных на реабилитацию отклонений в состоянии опорно двигательного аппарата при нарушениях осанки во фронтальной и сагиттальной плоскостях.
Теоретическая значимость исследования:
Получены новые данные о физиолого-анатомических механизмах реабилитации нарушений ОДА в детском и юношеском возрасте.
Теоретически обоснован физиологический подход к методологии подбора средств реабилитации нарушений опорно двигательного аппарата.
Исследованы методологические и теоретические условия, связанные с обоснованием эффективности средств и методов реабилитации нарушений опорно двигательного аппарата и их реализации в детском и юношеском возрасте.
Практическая значимость исследования:
Разработаны, основанные на принципах интегративной физиологии, эффективные подходы к использованию средств оздоровительной физической культуры, общих принципов реабилитации отклонений в состоянии ОДА в детском и юношеском возрасте.
Полученные результаты дают специалисту необходимые теоретические и практические знания о разработке оздоровительных упражнений, упражнений ЛФК, созданию комплексов упражнений, направленных на реабилитацию отклонений в состоянии ОДА. Разработаны достаточно простые и одновременно надежные способы динамического контроля физического и функционального состояния организма человека в процессе обучения, в том числе и у лиц имеющих отклонения ОДА.
Практическая значимость работы подтверждена 3 рационализаторскими предложениями, 7 актами внедрения результатов исследований в практику.
Основные положения, выносимые на защиту:
В динамике лет школьного обучения выделяются три критических периода развития нарушений осанки, характерные для экосенситивных периодов созревания организма: возраст 7-8 лет; возраст 12-13 лет и возраст 16-17 лет.
Данные по антропометрическому и морфофункциональному состоянию юношей и девушек возраста 17-18 лет распределенных по центильным коридорам, могут служить оценочными стандартами для Волгоградского региона.
Разработанная технология многофакторной диагностики и анализа физического развития и функционального состояния, основанная на базе многофакторного центильного анализа, с построением таблиц распределений показателей может использоваться в оценке физического развития и функционального состояния в юношеском возрасте.
Предложенный методологический подход к физиологическим механизмам реабилитации нарушений осанки обеспечивают более высокие темпы развития организма детей.
Апробация работы:
Основные материалы диссертации были изложены и обсуждены на следующих национальных и Международных конференциях, симпозиумах и съездах: V Сибирском физиологическом съезде, Томск, 2005; Международном научном конгрессе «Олимпийский спорт и спорт для всех». Киев, 2005; Международной научно-практической конференции «Современное профессиональное образование в сфере физической культуры и спорта: актуальные проблемы и пути совершенствования», Волгоград, 2006 г.; III Международной научно-практической конференции: «Физическая культура и спорт в 21 веке», Волжский, 2006 г.; IV Международной научно-практической конференции «Физическая культура и спорт: интеграция науки и практики» Ставрополь, 2007 г.; Всероссийских конференциях с Международным участием «Новые информационные технологии в медицине». Волгоград, 2006, 2007 гг.; Международном дистанционном конгрессе «InterSpine» «Новые технологии в медицине», СПб, 2008.; Международной научно-практической конференции «Проблемы диагностики, укрепления и реабилитации опорно-двигательного аппарата у спортсменов». Волгоград, 2008 г.; Международной конференции «Биомеханика стопы человека» Гродно, Белоруссия, 2008 г.; Международной научно–практической конференции. «Проблемы диагностики, укрепления и реабилитации опорно–двигательного аппарата у спортсменов». Волгоград, 2008 г.; I Международной дистанционной научной конференции «Инновации в медицине», Курск 2008 г.; Российском национальном конгрессе с Международным участием «Человек и его Здоровье», Санкт-Петербург, 2008 г.; «Однораловских морфологических чтениях» Воронеж, 2009; Международной научно–практической конференции «Проблемы диагностики, укрепления и реабилитации опорно– двигательного аппарата у спортсменов» Волгоград, 2009 г.; Международной научно–практической конференции «Адаптивная физическая культура – пути и перспективы развития» Волгоград, 2009 г.; Международной научно–практической конференции «Актуальные вопросы врачебно–педагогического контроля в массовой физической культуре и спорте», Волгоград, 2009 г.
Апробация диссертации проведена на расширенной межкафедральной конференции с участием сотрудников кафедр: анатомии человека; патологической анатомии; судебной медицины; нормальной физиологии; патологической физиологии, рентгенологии, гистологии, цитологии и эмбриологии; физической культуры и здоровья Волгоградского государственного медицинского университета 31.10. 2008 г.
По материалам диссертации опубликованы 56 научных работ, в том числе 9 – в ведущих рецензируемых научных журналах, входящих в действующий «Перечень… ВАК» (редакция 19.02.2010); а так же в 6 монографиях, 2 учебно-методических и 3 учебных пособиях.
Объем и структура диссертации.
Работа состоит из введения, 5 глав, обсуждения результатов исследований, выводов, практических рекомендаций, списка литературы и приложений. Текст диссертации изложен на 180 страницах машинописного текста, включая 18 рисунков и 38 таблиц. Список литературы включает 293 наименования, в том числе 76 зарубежных авторов.
СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ
Методы исследования.
Для оценки уровня физического развития стандартными методами регистрировались следующие показатели:
Длина тела, измерялась с помощью медицинского ростомера. Величина длины тела (Р) отсчитывалась по сантиметровой шкале с точностью до 1см.
Масса тела – М (кг) измерялась на медицинских весах с точностью до 0,1 кг.
Жизненная емкость легких ЖЕЛ (см3) – медицинским спирометром регистрировался объем максимального выдоха после максимального вдоха.
Становая динамометрия (кг.) Регистрировалась при подъеме динамометрической штанги с точностью до 1 кг (В.П. Губа, 2000).
Окружность грудной клетки на вдохе, выдохе, в паузе (см). Значения получали при измерении сантиметровой лентой окружности грудной клетки при задержке дыхания после обычного выдоха, максимального вдоха, максимального выдоха и регистрировали с точностью до 5 мм.
Рассчитывался индекс Кеттле по формуле: М/Р2 (усл. ед.), где М – масса тела; Р – длина тела.
Пальпаторно регистрировалось количество пульсовых волн на лучевой артерии в течение 1 минуты. ЧСС, (уд/мин).
Систолическое артериальное давление (АДс) (мм.рт.ст.)
Диастолическое артериальное давление (АДд) (мм.рт.ст.) в покое и после выполнения стандартизированной нагрузки – нашагивания на возвышение h =30 см с частотой 1 раз в 1 сек.
Вычислялось среднее артериальное давление (АДср) по формуле АДср= АДд + 1/3 АДп;
Пульсовое артериальное давление (АДп), которое рассчитывалось по формуле: АДп = АДс – АДд;
Определялся расчетным методом вегетативный индекс Кердо (ВИ) по формуле: ВИ=(1 – АДд : ЧСС) х 100%;
Оценка уровня физического состояния (УФС) по Е.А. Пироговой (1986) производилась расчетным методом по формуле:
УФС = (700-3 х ЧСС–2,5 х АДср–2,7 х В + 0,28 х М)/(350–2.6 х В + 0,21 х Р), где В – возраст (количество полных лет), М – масса тела, Р – длина тела.
Рассчитывался индекс адаптационного потенциала (уровень адаптации) (Р.М. Баевский c соавт., 1987) по формуле: АП=0,0011(ЧСС)+0,014(АДс)+0,008(АДд)+0,009(М)-009(Р)+0.014(В)-0,27;
где В – возраст (количество полных лет), М масса тела, Р – длина тела.
Сила правой и левой кистей рук измерялась кистевым динамометром с точностью до 0,5 кг, по стандартной методике (В.П. Губа, 2000).
Показатели функционального состояния нервно-мышечной системы регистрировались по результатам стандартных тестов:
Время пробегания мерных отрезков в 30 м (с), 100 м (с), 2000 м (мин.), для девушек; для юношей 3000 м (мин.), длина прыжка с места (см.), предлагаемых следующими основополагающими законодательными, инструктивными и программными документами, определяющими основную направленность, объем и содержание учебных занятий по физической культуре в Высшей школе: Приказ Минобразования России «Об организации процесса физического воспитания в образовательных учреждениях начального, среднего и высшего профессионального образования» от 01.12.99 №1025;
Инструкция по организации и содержанию работы кафедр физического воспитания высших учебных заведений. Приказ Государственного комитета Российской Федерации по высшему образованию от 26.07.94 №777.
Уровень гибкости оценивался по методике модифицированного теста (Hoeger, Hopkins, 1992).
Исследование морфофункционального состояния стопы проводилось с помощью оригинальной методики планшетного сканирования (К.В. Гавриков с соавт., 2006).
Снимок стопы получали при помощи планшетного сканера с ПЗС-матрицей (CCD), усиленный корпус которого способен выдержать массу тела человека. Измерение проводилось в положении стоя. Разработанная диагностическая программа анализирует полученный снимок стопы графоаналитическим методом, широко используемым в медицинской практике. При этом программа выделяет на снимке стопы несколько ключевых точек, а затем вычисляет расстояния между точками, а также углы, по которым определяется степень продольного и поперечного плоскостопия (рис. 1).
Программа позволяет определить состояние различных отделов стопы. Состояние переднего отдела стопы характеризуется следующими показателями: углом NAP - отклонения 1 пальца (если
Рис. 1 Окно программы с анализом показателей стопы
Состояние среднего отдела стопы характеризуется показателем К, где K = X/Y, где X – расстояние между точками X и X’. Y – расстояние между точками V и Y. Степень продольного плоскостопия определяется по показателю К следующим образом: при К £ 0,5 – стопа полая; при 0,5 < К £ 1,10 – стопа с нормальным сводом; при 1,10 < К £ 1,20 – стопа с пониженным сводом; при 1,20 < К £ 1,30 – первая степень плоскостопия; при 1,30 < К £ 1,50 – вторая степень плоскостопия; при К > 1,50 – третья степень плоскостопия.
Состояние заднего отдела стопы характеризуется пяточным углом HC’K: если он угол больше или равняется 5°, состояние стопы в норме, тогда как при его величине менее 5° стопа является плоской. (Н.С. Бабайцева с соавт., 2005, О.Г. Елисеева с соавт. 2005; К.В. Гавриков с соавт., 2009).
Вычислялись индексы, отражающие состояние стопы.
Индекс Штритера (I) = ГД/ВД х 100% (в %), где:
ГД и ВД длина отрезков.
Индекс Вейсфлога (W) = S/P (усл. ед.) где:
S длина стопы, Р ширина стопы.
На следующем этапе исследования, с целью определения запаса мощности у мышц туловища, у подростков 15-16 лет, имеющих I-П степень идиопатического сколиоза (по классификации В.Д. Чаклина, 1957 и А.И. Казьмина, 1968), производилась регистрация интерференционной электромиограммы мышц туловища.
Исследовалась биоэлектрическая активность следующих мышц:
Длинный разгибатель спины (M. longissimus)
Трапециевидная мышца (M. trapezius)
Широчайшая мышца спины (M. latissimus)
Наружная косая мышца живота (M. obliquus abdominis externus)
Определялось отношение биоэлектрической активности мышечных групп туловища (с выпуклой стороны бокового искривления позвоночного столба) при удобной вертикальной позе и при произвольном, максимальном их напряжении.
При определении усилия создаваемого мышцей (мышцами) предполагалось, что изменение амплитуды электромиограммы пропорционально силе, развиваемой мышцей. (J. Sсherer et. al. 1959, A. Clarke, 1965, Х.Л. Коуэн, Дж. Брумлик, 1975; В.М. Смирнов, 2002).
Запись электромиографической активности мышц туловища осуществляли с использованием поверхностных электродов диаметром 10 мм изготовленных из серебра. Межэлектродное расстояние составляло 20 мм.
Обработка кожи осуществлялась согласно рекомендациям Р.С. Персон (1969, 1987). Временной фильтр 0,01 сек. Полоса пропускания 2000 Гц. Несущая полоса регистрации 400 Гц, максимальная чувствительность каналов до 10 мкв на 10 мм, что, по мнению ряда авторов (В.С. Гурфинкель с соавт., 1972; Р.С. Персон 1987 и др.) вполне достаточно для оценки амплитуды интерференционной электромиограммы при исследовании произвольной активности мышц, необходимой для изучения их координационных отношений. Регистрация ЭМГ проводилась в экранированной камере на 8-ми канальном энцефалографе EE-8. III, производства ГДР.
Антропометрия и соматотипирование.
Для конституциональной диагностики использовалась метрическая схема соматотипирования Р.Н. Дорохова, В.Г. Петрухина (1989), в основе которой лежит анализ независимого трехуровнего варьирования ортогональных соматических показателей и закономерностей их изменений.
Далее, на следующем этапе исследования, при изучении влияния модельных физических упражнений на изменения изгибов позвоночного столба при ИС испытуемым, детям 11-12 лет, учащимся ГОУ «Санаторная школа интернат Созвездие» предлагалось выполнить следующие, общепринятые в практике ЛФК задания:
Принять стойку «смирно»;
Удержать в равновесии символический груз, расположенный на голове (книгу);
Достать головой вышерасположенный предмет (руку врача).
Подбор заданий основывался на проведенном предварительно анализе упражнений, которые широко используются в комплексах ЛФК (И.Д. Ловейко, М.И. Фонарев, 1988, Бенсбаа Абделькрим. 2001, В.А. Кашуба 2003).
При этом регистрировались изменения изгибов позвоночного столба по методике J. Совв (Рис. 2).
На следующем этапе исследования, изучались возможности длительного закрепления корригирующего эффекта при использовании комплекса упражнений лечебно-оздоровительной гимнастики.
Режим дня у всех не различался. Различия касались только упражнений входящих в комплексы лечебно-оздоровительной гимнастики.
Занятия лечебной гимнастикой с детьми проводили методисты школы на основе разработанных нами комплексов упражнений. Осуществлялся контроль над методикой выполнения детьми реабилитационных упражнений предложенных комплексов, находившимися в опытной группе.
Фиксировались показатели физического развития наблюдаемых детей в начале учебного года, до начала выполнения предлагаемого комплекса упражнений и по окончании учебного года в группе из 27 детей (22 девочки и 5 мальчиков) у которых была диагностирована I-II степень ИС.
В качестве контроля взяты аналогичные показатели 65 детей 11-12 лет, (материалы архива ГОУ «Санаторная школа интернат Созвездие» за 2000-2001 г.г.).
Расчет боковой дуги позвоночника на рентгенограммах проводился по методике предложенной J. Совв.
Плановые рентгенографические исследования проводились врачебным персоналом по стандартной методике рентгенографии (спондилография), позвоночного столба во фронтальной и сагиттальной проекциях в позе стоя и лежа.
Далее было проведено исследование изменений сколиотических изгибов позвоночного столба до выполнения (в вертикальной позе) и, как функциональная проба, при выполнении наблюдаемыми детьми и подростками упражнения, обеспечивающего при его выполнении максимальное напряжение паравертебральных мышц в изометрическом режиме. В качестве функциональной пробы (тестового задания), подростку предлагалось положить мяч в кольцо, до которого он с трудом может дотянуться. Форма позвоночного столба, фиксировалась на рентгенограммах, как в исходном положении, так и при выполнении предлагаемых типовых заданий. По А.И. Казьмину (1972), увеличение или уменьшение изгиба позвоночного столба наблюдаемого учитывалось только тогда, когда изменение было ≥ 2°.
Математический анализ выполнялся с использованием статистических пакетов Statistica 6 и Excel 2007 и включал несколько последовательных этапов:
1-й этап. Вычисление средней арифметической (М), ошибки средней (m), среднего квадратического отклонения (σ),
2-й этап. Проверка гипотезы достоверности различий анализируемых показателей на каждом этапе наблюдений (А.П. Кулаичев, 1998).
При этом выявлялись достоверно изменяющиеся признаки в анализируемых группах с целью создания модели наблюдения и оптимизации проводимых обследований.
4-й этап. Предусматривал анализ статистически значимых частных и групповых корреляционных связей между показателями в каждой группе испытуемых. При этом анализировались сила, направленность и общее количество корреляционных связей (А.П. Кулаичев, 1998).
5-й этап. Предусматривал описание зависимостей анатомических параметров от соматотипов с использованием корреляционно-регрессионного анализа, в результате чего была получены соответствующие регрессионные модели (С. Гланц, 1999).
Организация исследования.
Исследования были проведены в несколько этапов.
С целью получения сведений о встречаемости нарушений ОДА у детей и подростков, а так же их возрастных критериях, было проведено скрининговое обследование учащихся ГОУ СОШ № 21, ГОУ СОШ № 140 и ГОУ СОШ № 5 г. Волгограда. (n=1000).
Подсчитывалось среднее количество: общих нарушений осанки по классам обучения; наличие патологических изгибов позвоночного столба во фронтальной и саггитальной плоскостях.
С целью определения мощности паравертебральной мускулатуры проводилось электромиографическое исследование, на данном этапе в исследовании приняло участие 4 подростка.
С целью выявления морфофункционального состояния стопы, наличия плоскостопия у детей и подростков, заведомо имеющих нарушения осанки (ИС) проведено плантографическое обследование учащихся ГОУ «Санаторная школа интернат Созвездие».
В исследовании приняли учащиеся 1, 2, 5 и 8 классов обучения, обоего пола, общим количеством 90 человек.
С целью выявления морфофункционального состояния стопы, наличия плоскостопия у детей и подростков, не имеющих нарушений в осанке, проведено плантографическое обследование учащихся ГОУ СОШ № 140 и ГОУ СОШ № 5. В исследовании приняли учащиеся 1, 2, 5 и 8 классов обучения, обоего пола общим количеством 360 человек.
Далее, для определения физических кондиций девушек и юношей, имеющих в анамнезе заболевания сколиозом, плоскостопием и сочетанной патологией ОДА – сколиозом и плоскостопием, по сравнению с их здоровыми сверстниками, было произведено обследование студентов первого курса ВГСХА, юношей и девушек, возрастом 17,6±0,7 года и общим количеством 695 человек. Количественное распределение обследуемых студентов по группам исследования представлено в Табл. 1.