Автореферат и диссертация по медицине (14.03.11) на тему:Особенности вегетативной регуляции сердечного ритма в процессе формирования двигательной системы у детей грудного возраста

На правах рукописи

005020167

СТОЦКАЯ ЕЛЕНА СЕРГЕЕВНА

ОСОБЕННОСТИ ВЕГЕТАТИВНОЙ РЕГУЛЯЦИИ СЕРДЕЧНОГО РИТМА В ПРОЦЕССЕ ФОРМИРОВАНИЯ ДВИГАТЕЛЬНОЙ СИСТЕМЫ У ДЕТЕЙ ГРУДНОГО ВОЗРАСТА

14.03.11 Восстановительная медицина, спортивная медицина, лечебная физкультура, курортология и физиотерапия

АВТОРЕФЕРАТ диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

5 А,\? ¿С;2

Москва, 2012

005020167

Диссертация выполнена на кафедре «Теория и методика адаптивной физической культуры» Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Сибирский государственный университет физической культуры и спорта»

Научный руководитель:

доцент, заведующая кафедрой «Теория и методика адаптивной физической культуры» Сибирского государственного университета физической культуры и спорта кандидат биологических наук Налобвна Анна Николаевна

Официальные оппоненты:

заведующая научно-исследовательским отделением педиатрии ФГУ «Российский научный центр восстановительной медицины и курортологии» Росздрава, доктор медицинских наук, профессор Хан Майя Алексеевна

заведующая кафедрой адаптивной физической культуры, директор центра «Академия здоровья» Пермского государственного педагогического университета,

доктор биологических наук, профессор Шарова Людмила Васильевна

Ведущей организация - Московский .областной научно-исследовательский клинический институт им. М.Ф.Владимирского

Защита состоится « 26 » апреля 2012 г. в 11 часов на заседании диссертационного совета Д 208.060.01 при ФГУ «Российский научный центр восстановительной медицины и курортологии Росздрава» по адресу: 121069, г. Москва, Борисоглебский пер, д. 9.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке ФГУ «Российский научный центр восстановительной медицины и курортологии Росздрава» по адресу: 121069, Москва, Борисоглебский пер, д. 9.

Автореферат разослан ^¿4^/^2012

Ученый секретарь

диссертационного совета

доктор биологических наук, профессор

Фролков В.К.

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность

Рост и развитие ребенка особенно в перинатальный период - одна из важнейших социально-значимых задач, поскольку все то, что закладывается в детстве, человек проносит через всю жизнь (Баранов A.A., Щеплягина Л.А., 2006). Одним из основных факторов здоровья детей грудного возраста является обеспечение оптимальных условий для формирования их двигательной системы. Данная задача решается путем стимуляции моторных навыков при проведении комплексов физических упражнений (Степаненкова Э.Я., Потапчук A.A., Дидур М.Д., 2006). Однако двигательная активность оказывает положительное влияние лишь при обязательном соответствии объема и интенсивности нагрузок возможностям ребенка. Если же нагрузка превышает адаптационные резервы, то она играет роль дополнительного патологического стресса и вызывает отрицательные изменения в организме, переставая быть фактором развития (Устюгов Е.Д., 1999, Головин О.В., Кабанов Ю.Н., 2009). В связи с вышесказанным, организация двигательной активности ребенка грудного возраста требует решения вопросов физиологического обоснования дозировки физических нагрузок с точки зрения его адаптационных возможностей.

Исходя из того, что ведущая роль в обеспечении адаптации принадлежит вегетативной нервной системе, а ритм сердца является ярким маркером, отражающим вегетативную регуляцию целостного организма, оценка вариабельности сердечного ритма становится ценным дополнительным диагностическим приемом для оценки состояния здоровья с позиции теории адаптации (Баев-ский P.M., 2002, Шлык Н.И., 2009). В то же время многие вопросы регуляции синусового ритма в постнатальном периоде остаются недостаточно изученными. Особый интерес вызывает выявление возрастно-половых и индивидуально-типологических особенностей вегетативной регуляции сердечного ритма у детей грудного возраста на основе изучения показателей вариабельности сердеч- , ного ритма для дальнейшего возможного использования их в оценке процессов

адаптации к физической нагрузке у данной категории детей.

3

Цель исследовання: изучить особенности вегетативной регуляции сердечного ритма в процессе формирования двигательной системы у детей грудного возраста и физиологически обосновать технологию формирования комплексов физических упражнений для данной категории детей.

В соответствии с целью нами были сформулированы задачи исследовання:

1. Изучить возрастно-половые особенности вегетативной регуляции сердечного ритма и их взаимосвязь с показателями сенсомоторного развития у детей грудного возраста.

2. Определить количественные характеристики и значимые показатели вариабельности ритма сердца, позволяющие выявить тип вегетативной регуляции сердечного ритма у детей грудного возраста. Выявить особенности физического и сенсомоторного развития детей грудного возраста в зависимости от типа вегетативной регуляции и типа адаптации к физической нагрузке.

3. Физиологически обосновать технологию формирования комплексов физических упражнений для детей грудного возраста с учетом типов вегетативной регуляции сердечного ритма и типов адаптации к физической нагрузке.

4. Оценить влияние комплексов физических упражнений, составленных с учетом типа вегетативной регуляции сердечного ритма и типа адаптации к физической нагрузке, на формирование двигательных функций у детей грудного возраста в сравнении со стандартной методикой занятий.

Научная новизна исследования.

Установлены количественные характеристики показателей вариабельности сердечного ритма (общая мощность спектра и индекс напряжения), позволяющие определить тип вегетативной регуляции сердечного ритма у детей грудного возраста.

Разработаны функциональные пробы (проба с активным поворотом на живот и пассивная ортостатическая проба) для изучения срочных адаптивных реакций на физическую нагрузку у детей грудного возраста.

Получены данные об особенностях сенсомоторного развития детей грудного возраста в зависимости от исходного вегетативного тонуса и типов адаптации к физической нагрузке. Выявлено, что дети с умеренным преобладанием центральной регуляции сердечного ритма и симпатическим типом адаптации к физической нагрузке имеют высокие показатели сенсомоторного развития, а дети с автономным типом вегетативной регуляции сердечного ритма и вагото-ническим типом адаптации к физической нагрузке - самые низкие.

Разработана технология формирования комплексов физических упражнений для детей грудного возраста. Физиологически обоснованы критерии дозировки физической нагрузки на занятиях с детьми грудного возраста, которые регламентированы типами вегетативной регуляции и типами адаптации к физической нагрузке. Определена последовательность использования различных видов физических упражнений на занятиях в зависимости от сенсомоторного развития детей грудного возраста.

Теоретическая значимость работы. В результате исследования определены значения показателей вариабельности сердечного ритма, отражающие оптимальное функционирование регуляторных систем. Выделены три типа вегетативной регуляции сердечного ритма у детей грудного возраста. Показатели общей мощности спектра и индекса напряжения, соответствующие оптимальному функционированию регуляторных систем организма, указывали на умеренное преобладание центральной регуляции сердечного ритма. Высокие значения индекса напряжения и низкие - общей мощности спектра свидетельствовали о выраженном преобладании центральной регуляции сердечного ритма. Высокие значениями общей мощности спектра и низкие — индекса напряжения соответствовали автономному типу.

С помощью проведения функциональных проб в зависимости от активности отделов вегетативной нервной системы у детей грудного возраста были определены четыре типа адаптации к физической нагрузке: симпатический, смешанный, ваготонический и астенический.

С учетом выявленных типов вегетативной регуляции сердечного ритма и типов адаптации к физической нагрузке определена технология формирования комплексов физических упражнений для детей грудного возраста.

Полученные данные позволяют дополнить сведения, касающиеся особенностей вегетативной регуляции сердечного ритма в возрастной физиологии, методов оценки функционального состояния детей грудного возраста в пропедевтике детских болезней, методики физического воспитания детей грудного возраста в области педагогики.

Практическая значимость работы. Результаты исследования позволили разработать и внедрить методику оценки функционального состояния детей грудного возраста с целью раннего выявления вегетативных дисфункций и нарушения формирования двигательной системы, что легло в основу методики формирования комплексов физических упражнений. Полученные данные могут быть использованы в детских лечебно-профилактических учреждениях, в оздоровительных центрах, оказывающих медико-педагогическую помощь данной категории детей.

Положения, выносимые иа защиту:

1. Умеренное преобладание центральной регуляции сердечного ритма и симпатический тип адаптации к физической нагрузке у детей грудного возраста соответствуют оптимальному функционированию регуляторных систем.

2. Автономный тип регуляции сердечного ритма и ваготонический тип адаптации к физической нагрузке свидетельствуют о нарушении функционирования регуляторных систем.

3: Подбор средств при составлении комплексов физических упражнений для детей грудного возраста необходимо осуществлять в соответствии с многоуровневой организацией движений по H.A. Бернштейну в зависимости от особенностей развития статической и динамической составляющей крупной моторики, качественной и количественной характеристики мелкой моторики, состояния сенсорных функций (зрительной, слуховой систем, вестибулярной устойчивости), тонуса мышц, безусловно-рефлекторной деятельно-

сти, а определение дозировки физической нагрузки — с учетом типа вегетативной регуляции сердечного ритма и типа адаптации к физической нагрузке.

Публикации и внедрение результатов исследования. Результаты, полученные в диссертационной работе, внедрены в клиническую практику Муниципального учреждения здравоохранения «Консультативная поликлиника педиатрического стационара родильного дома №1», Муниципального учреждения здравоохранения «Детская городская больница №4», Бюджетного учреждения здравоохранения «Омская областная детская клиническая больница». Результаты диссертации используются в учебном процессе на кафедре «Теория и методика адаптивной физической культуры» Федерального государственного бюджетного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Сибирский государственный университет физической культуры и спорта»

По теме диссертации опубликовано 20 работ, из них 3 - в журналах, рекомендуемых ВАК.

Апробация работы. Результаты исследований, выполненных по теме диссертации, представлены автором на 16 конференциях, наиболее значимые из них: V Всероссийский симпозиум «Вариабельность сердечного ритма: теоретические аспекты и практическое применение» - г. Ижевск (2011), VI,Vil,VIII Международных научных конференциях студентов и молодых ученых «Актуальные вопросы спортивной медицины, лечебной физической культуры, физиотерапии и курортологии» - г. Москва (2007 - 2009), на Всероссийской научно-практической конференции с международным участием «Двигательная активность подрастающего поколения; адаптивная физическая культура (опыт, проблемы, перспективы)» - г. Новосибирск (2009), на Всероссийской научной школе «Превентивная медицина: вызовы XXI века» - г. Омск (2011),

Структура и объем диссертации. Диссертация изложена на 166 страницах компьютерного текста, состоит из введения, обзора литературы, 3 глав собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций

и приложений. Иллюстрирована 39 таблицами, 12 рисунками. Библиография включает 233 литературных источника, из них 51 иностранных.

СОДЕРЖАНИЕ РАБОТЫ Материалы и методы исследования Вся работа проводилась в три этапа:

- Подготовительно-поисковый (2005 - 2007) - разработка методологических и теоретических основ исследования, комплексное изучение медицинской и специальной педагогической литературы, определение цели и задач исследования.

- Опытно-исследовательский этап (2007 - 2009) - состоял из двух исследований: формирующего и констатирующего. На этапе формирующего исследования разрабатывалась и апробировалась методика оценки функционального состояния детей грудного возраста на базах Сибирского государственного университета физической культуры и спорта, детских клинических больницах №№ 3,4, консультативной поликлиники педиатрического стационара клинического родильного дома №1 г. Омска. Для определения функционального состояния была сформирована контрольная группа из 212 детей в возрасте от 1 до 12 месяцев (112 мальчиков и 100 девочек), из них 28 детей обследовались 5 раз (в 1-2 месяца, 3-4 месяца, 5-6 месяцев, 7-9 месяцев и 10-12 месяцев). Средний возраст детей в контрольной группе исследования составил 5±3 месяцев.

На этапе констатирующего исследования проводилась разработка и апробация комплексов физических упражнений, составленных с учетом особенностей вегетативной регуляции сердечного ритма и типа адаптации к физической нагрузке. Для оценки эффективности разработанной технологии методом случайного отбора были сформированы еще 2 группы: основная (18 детей, средний возраст - 4±2 месяца) и сравнения (16 детей, средний возраст - 3±2 месяца). В группе сравнения занятия проводились ежедневно по традиционной методике (Степаненкова Э.Я., Потапчук A.A., 2006). Контроль показателей двигательного развития и вегетативных функций детей проводился в начале и конце курса занятий.

Занятия в основной группе проводились ежедневно по разработанной нами методике. До начала, через каждую неделю, в конце курса занятий осуществлялся медико-педагогический контроль над изменением показателей вариабельности ритма сердца и сенсомоторного развития ребенка. Длительность курса занятий в контрольной и основной группах составляла 3 недели.

На основе анализа медицинских карт исследовалось соматическое здоровье детей. Критерии включения детей в группу обследуемых: добровольное согласие родителей на исследование, возраст ребенка - 1 -2 месяца, доношенная беременность, оценка по шкале Апгар 7-10 баллов, отсутствие острых и хронических соматических заболеваний. Для исследования индивидуально-типологических особенностей сенсомоторного развития детей применены общеклинические методы и функциональное тестирование. Общеклинические методы исследования проводились совместно с врачом - неонатологом, включали оценку тонуса мышц по методике, описанной Капитан Т.В. (2006), и исследование состояния безусловно-рефлекторной деятельности по традиционной методике (Бадалян Л.О., 2001). Функциональное тестирование включало обследование основных движений, навыков мелкой и крупной моторики. Оценка основных движений определялась минимально - оптимальной суммой баллов на всех возрастных этапах (Кравчук А.И., 199В). По разработанным нами тестам проводилась оценка динамической и статической составляющей крупной моторики, качественная и количественная характеристика мелкой моторики, развитие зрительной (зрительное сосредоточение, зрительно-моторная координация) и слуховой сенсорных систем (слуховое сосредоточение, слуховая ориентировочная реакция), а так же вестибулярной устойчивости.

Для изучения вегетативных функций регистрировалась кратковременная запись кардиоритмограммы с помощью компьютерной системы «ПОЛИ -СПЕКТР» (фирма «Нейрософт») не ранее, чем через 40-60 минут после еды, в спокойной обстановке при постоянной температуре 24-26°С. Все электроды укреплялись на груди ребенка (отведения по ЫесЬЬ). Регистрировались отведения 1,11 иаУР.

Первой осуществлялась фоновая запись кардиоритмограмм в состоянии относительного покоя в течение 5 минут, которая свидетельствовала об исходном вегетативном тонусе ребенка. Применялся математический и спектральный методы анализа показателей вариабельности сердечного ритма. Нами были разработаны функциональные пробы, которые позволяют осуществить контроль воздействия физических нагрузок на организм ребенка. 1-я функциональная проба заключалась в активном повороте ребенка на живот, 2-я проводилась по методике пассивной ортостатической пробы. Запись кардиоритмограммы при регистрации функциональных проб составляла 1 минуту, что соответствует переходному процессу между исходным и новым функциональным состоянием. Выбор кратковременной записи кардиоритмограммы обусловлен высокой лабильностью нервных процессов у детей грудного возраста, из-за чего они не могут долго удерживать одну позу. По данным Баевского P.M. (2002) и Шлык Н.И. (2009) именно в переходном процессе содержится наиболее важная информация о состоянии регуляторных механизмов.

Оценка физического развития детей проводилась по основным антропометрическим показателям (длина тела, масса тела) с определением по центильным таблицам гармоничности физического развития (гармоничное или дисгармоничное) и соматотипа (мезо-, макро-, или микросоматический) (Юрьев В.В. с соавторами, 2000).

- Обобщающий этап исследования (2009-2011) предполагал статистический анализ и интерпретацию полученных в опытно-исследовательской работе данных, систематизацию и обобщение результатов исследования, публикацию материалов, завершение работы над рукописью диссертации.

Статистическая обработка данных проводилась с использованием программы «Statistica-б». Нормальность распределения признаков в вариационном ряду оценивали с помощью критерия Колмогорова - Смирнова. Для определения формы распределения показателей использовались методы построения гистограмм и частотного анализа. Данные, не подчиняющиеся закону нормального распределения, представляли в виде медианы (Me) и интерквартильного разма-

ха (<325;С>75). При сравнении количественных признаков двух совокупностей несвязанных выборок, подчиняющихся закону нормального распределения, использовали критерий Стьюдента. Критерий Манна-Уитни применяли, если сравниваемые совокупности не связанных выборок не подчинялись закону нормального распределения. Критерий Вилкоксона использовался при сравнении двух связанных выборок. Сравнение групп по качественным признакам проводилось с использованием критерия х2 Пирсона или двустороннего точного критерия Фишера. Достаточным считался уровень значимости при р<0,05. Для выявления факторной структуры исследуемых данных использовался метод главных факторов с последующим варимакс-вращением. Корреляционный анализ осуществлялся методом Спирмена. Темпы прироста рассчитывались с помощью формулы Броуди.

РЕЗУЛЬТАТЫ СОБСТВЕННЫХ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

1. Особенности вегетативной регуляции в процессе формирования двигательной системы у детей грудного возраста

Исследование показателей вариабельности сердечного ритма у детей контрольной группы подтвердили, что первое достоверное урежение частоты сердечных сокращений наблюдалось в возрасте 3-4 месяцев. В возрасте 7-9 и 10-12 месяцев нами выявлены половые особенности по частоте сердечных сокращений. У мальчиков значения частоты сердечных сокращений соответствовали возрастной физиологической норме и были достоверно ниже, чем у девочек. У девочек в возрасте 7-9 мес. сохранялась тахикардия (табл. 1).

Переход системы на новый, более качественный уровень функционирования механизмов адаптации, связанный с увеличением вагусной активности и снижением симпатических влияний на ритм сердца, был отмечен у детей в возрасте 5-6 месяцев. Нами зарегистрировано достоверное увеличение длины и площади облака скаттерограммы, вариационного размаха, общей мощности спектра и доли высокочастотных волн, а так же достоверное снижение амплитуды моды и индекса напряжения.

Таблица 1.

Показатели вариабельности ритма сердца у детей контрольной группы в состоянии относительного покоя (Ме (С225;С275))

^\^Возраст Показателй\ 1-2 мес. п=52 3-4 мес. п=43 5-6 мес. п=42 7-9 мес. п=46 10-12 мес. п=28

ЧСС (уд/мин) 152 (144; 157) 142 (136;148)* 138 (129;145)*л М 128 (121;131)* 121 (111;129)*л

Д 137(131:148)* 129 (125;138)*л

Показатели корреляционной ркгмограммы

Ь (тс) 105 (89; 124) 124 (1136;148) 133 (128;144)* 141 (117;170)* 151 (123;184)*

(тс) 30 (24;39) 31 (24;38) 33 (27;40) 35 (28;44)* 36(33;48)*

ЬАУ (у.ед.) 3,5 (2,9;4,8) 4,1 (3,4;4,6) 4,1 (3,46;5,3)* М 4,7 (3,6;5,4) 3,57 (3,0;4,34)

Д 3,89(3,1:4,3)

в (тс^) 5069 (3753;69бб) 6079 (3342,9908) 6359 (4361 ;9364)* 7227 (5164:10188)* 9046 (6598;13335)*

Показатели спектрального метода анализа вариабельности сердечного ритма

ТР(шс) 860 (634; 1289) 1132 (623;2263) 1289 (927;2905)* 1636(1061:2971)* 1837 (1294;2824)*

ЬЕ/ОТ (у.ед.) 4,45 (3,37;5,1) 3,6 (2,6;5,2) 3,4 (2,5:4,8)* 3,6(2,5;4.94) 2,7(1,9:4,17)*

(%) 60 (45;69) 56 (46;67) 57 (43;67) 50 (37;59)* 48 (41;57)*

ЬИ (%) 32 (26;42) 33 (25;41) 33 (25;41) 39(30;45)*л 37 (29;43)

Ш7 (%) 7 (5,5; 10) 9(5;12) 11 (6;14)* 11 (7;14)* 15,5 (9Д7.5)*

Показатели математического метода анализа вариабельности сердечного ритма

Мо (сек.) 0,384 (0,36;0,408) 0,412 (0,394;0,436)» 0,434 (0,406;0,465)*л М 0,474 (0,455;0,5)*л 0,487(0,45:0,52)*

Д 0,435 (0,405:0,475)* 0,455 (0,429;0,48)*

Ато (%) 64 (55;77) 60 (52;81) 58 (50;63)* 53 (45:60)* 55 (47;60)*

ВР (сек.) 0,133 (0,102;0,164) 0,137 (0,102;0,2) 0,167(0,119:0,24)* 0,196 (0,137;0,26)* 0,207 (0,163;0,29)*л

ИН (у.ед.) 603 (464;913) 528 (31Ц907) 402 (201;573)*л 330 (191;481)*л 248 (179;372)*л

Условные обозначения:

М - мальчики, Д - девочки (показаны достоверные (р<0,05) различия показателей вариабельности ритма сердца в зависимости от пола) * - достоверные различия показателей при уровне значимости р<0,05 к показателям вариабельности ритма сердца у детей в возрасте 1-2 месяцев Л - достоверные различия показателей при уровне значимости р<0,05 к показателям вариабельности ритма сердца детей в возрасте 1-2 месяцев и детей предыдущего возрастного периода

В двигательном развитии детей в возрасте 5-6 месяцев, по сравнению с предыдущим возрастным периодом, наблюдались достоверно (р<0,05) высокие показатели динамической составляющей крупной моторики (3 (1;3) балла и 1 (0;2) балл), достоверно (р<0,05) низкие показатели статической составляющей крупной моторики (0 (0;1) баллов и 2 (2;3) балла), вестибулярной устойчивости (О (0;7) сек. и 30 (12;30) сек.)

Исследование активности гуморального канала регуляции сердечного ритма показало достоверное увеличение моды у детей возрасте 3-4 месяцев. В двигательном развитии, по сравнению с детьми предыдущего возрастного периода, выявлены достоверно высокие показатели статической составляющей крупной моторики (2 (2;3) балла и 1 (1;2) балл), вестибулярной устойчивости (30 (12;30) сек. и 5 (0;15) сек.) и зрительного сосредоточения (37 (14;60) сек. и 20 (9;32) сек.). У мальчиков возрасте 7-12 месяцев значения моды были достоверно (р<0,05) выше, чем у девочек. Высокая активность гуморального канала регуляции у мальчиков свидетельствовала о включении компенсаторных механизмов, что подтверждают исследования тонуса мышц и безусловных рефлексов. У мальчиков, по сравнению с девочками, достоверно (р<0,05) чаще отмечено нарушение мышечного тонуса (66% и 44%) и задержка появления установочных рефлексов (защитная реакция рук - 44% и 33%, Ландау - 38% и 23 % соответственно).

Результаты корреляционного анализа выявили статистически достоверные связи (гкритт>0,2, р<0,05) между показателями сенсомоторного развития и вегетативных функций. Внутри каждой возрастной группы с помощью метода построения гистограммы и частотного анализа были выделены интервалы показателей вариабельности сердечного ритма. В выделенных интервалах проводилось сопоставление показателей сенсомоторного развития, безусловно-рефлекторной деятельности, тонуса мышц. Полученные данные позволили определить количественные характеристики кардиоритмологических показателей, соответствующие оптимальному функционированию регуляторных систем в течение первого года жизни (табл. 2).

Таблица 2

Показатели вариабельности сердечного ритма, отражающие оптимальное функционирование регуляторных систем, у детей грудного возраста

Возраст 1 -2 мес. 3-4 мес. 5-6 мес. 7-9 мес. 10-12 мес.

п=52 п=43 п=43 п=46 п=28

Показ атели~\_

ЧСС (уд/мин) 130-140 120-130 110-130 - 100- 120

Ь (тс) 50- 150 - 85 - 100 -

5 (тс2) 2000 6000 8001 - 15000 -

ТР (тс) 1001 -2000 2001-4000 1001-3000 2001 - -6000

Ато (%) 51 -70 51-60 51-70 30-60 30-50

ВР (сек.) 0,1-0,2 0,2-0,3 0,1 - 0,2 - 0,3 - 0,4

ИН (у.ед.) 501 - 1000 401 -600 101- -200

Результаты многофакторного анализа показали, что у детей всех возрастных периодов наиболее значимыми показателями вариабельности ритма сердца, отражающими состояние регуляторных систем, являлись общая мощность спектра и индекс напряжения. В зависимости от количественно - качественных соотношений механизмов автономной и центральной регуляции сердечного ритма все обследуемые дети с помощью метода гистограммы были разделены на три подгруппы. К первой подгруппе (п=67, 32%) были отнесены дети с показателями общей мощности спектра и индекса напряжения, отражающими оптимальное функционирование регуляторных систем, что означает умеренное преобладание центральной регуляции сердечного ритма. Вторую подгруппу (п=120, 57%) составили дети, имеющие нижний интервал значений общей мощности спектра и верхний - индекса напряжения, что соответствует выраженному преобладанию центральной регуляции.

В третью подгруппу (п=25, 11 %) вошли дети с верхним интервалом показателей общей мощности спектра и нижним интервалом значений индекса напряжения, у них был выделен автономный тип регуляции сердечного ритма (табл. 3). Дети с умеренным преобладанием центральной регуляции сердечного ритма имели достоверно (р<0,05) высокие показатели основных движений, моторного коэффициента, крупной моторики, ее статической и динамической составляющей, так же достоверно (р<0,05) чаще регистрировался нормальный мышечный тонус (табл. 4).

Таблица З

Типы вегетативной регуляции сердечного ритма у детей грудного возраста

Тип вегетативной регуляции Показатели 1-2 мес. 3-4 мес. 5-6 мес. 7-9 10-12 мес. мес.

Умеренное преобладание центральной регуляции (п=67) Общая мощность спектра, тс2 1001-2000 2001-4000 1001-3000 2001-6000

Индекс напряжения, у.е 501-1000 401-600 101-200

Выраженное преобладание центральной регуляции (п=120) Общая мощность спектра, тс2 301-1000 301-2000 301-1000 301-2000

Индекс напряжения, у.е 1001-2500 601-2000 201-1500

Автономный тип (п=25) Общая мощность спектра, тс2 2001-9000 4001-6000 3001-6000 6001-9000

Индекс напряжения, у.е 100-500 100-400 60-100

Дети с выраженным преобладанием центральной регуляции сердечного ритма имели достоверно (р<0,05) высокие показатели частоты сердечных сокращений, амплитуды моды, и низкие - длины, ширины, площади облака скат-терограммы, моды, вариационного размаха, основных движений, моторного коэффициента, крупной моторики и ее статической составляющей (табл. 4), по сравнению с детьми первой подгруппы.

Таблица 4

Показатели сенсомоторного развития детей контрольной группы в зависимости _от типа вегетативной регуляции сердечного ритма (Ме (025;С>75))_

Показатели УЦТ п=67 вцт п=120 АТ п=25

Основные движения, балл 10 (6;12) 8(5;11)* 6 (4;8)»

Моторный коэффициент, % 89 (58; 111) 77 (44; 100)* 67 (44;83)*

Динамическая составляющая крупной моторики, балл 2(1;3) Ц1;3) I (1;3)*

Статическая составляющая крупной моторики, балл 2(1;3) 1(1:3)* 0 (0;1)*

Крупная моторика, балл 4(2;6) 3 (2;5)* 2 (1;3)*

Примечание: *-достоверность различий при р<0,05 по отношению к показателям двигательного развития детей с умеренным преобладанием центральной регуляции сердечного

ритма У ЦТ-умеренное преобладание центральной регуляции сердечного ритма, В ЦТ- выраженное преобладание центральной регуляции сердечного ритма, АТ-автономный тип регуляции сердечного ритма.

У детей с автономным типом вегетативной регуляции наблюдались достоверно высокие показатели отношения длины облака скатгерограммы к ее

ширине, вариационного размаха, а также низкие - амплитуды моды. В данной подгруппе выявлены самые низкие показатели двигательного развития.

Результаты проведения функциональных проб у детей грудного возраста в зависимости от активности отделов вегетативной нервной системы позволили выделить четыре типа адаптации к физической нагрузке. Увеличение активности симпатического и снижение активности парасимпатического отдела вегетативной нервной системы нами было отнесено к симпатическому типу адаптации. У детей с данным типом адаптации к физической нагрузке (n=37, 17%) зарегистрирован прирост частоты сердечных сокращений, увеличение доли низкочастотных волн и уменьшение доли высокочастотных волн в ответ на проведение функциональных проб, также наблюдались высокие показатели развития основных движений, крупной и мелкой моторики. Нормальная вегетативная реакция связана с активацией-высших регуляторных центров, срочная адаптация всегда происходит при активном участии симпатического отдела вегетативной нервной системы (Вейн A.M., 2000). В связи с вышесказанным, симпатический тип нервной регуляции рассматривался нами как состояние удовлетворительной адаптации к физической нагрузке (согласно классификации P.M. Баевского, 2002).

Смешанный тип адаптации характеризовался равновесным увеличением активности обоих отделов вегетативной нервной системы и свидетельствовал о напряжении механизмов регуляции. У детей с данным типом (п=91, (43%)) зарегистрировано резкое снижение общей мощности спектра, увеличение доли низко- и высокочастотных волн, а на фоне относительно высоких показателей крупной моторики достоверно (р<0,05) реже встречался нормальный мышечный тонус верхних и нижних конечностей (по сравнению с детьми, имеющими симпатический тип адаптации к нагрузке).

При астеническом типе наблюдалось снижение активности как симпатической, так парасимпатической нервной регуляции, что указывало на перенапряжение механизмов регуляции со снижением функциональных возможностей организма. У детей с данным типом адаптации к физической нагрузке (п=39,

18%) выявлена тенденция к снижению показателя общей мощности спектра, снижение доли высоко- и низкочастотных волн, достоверно (р<0,05) реже встречался нормальный мышечный тонус верхних и нижних конечностей, а так же зарегистрирован большой интерквартильный размах показателей основных движений и моторного коэффициента.

К ваготоническому типу были отнесены случаи с повышением активности парасимпатического и уменьшением - симпатического отделов вегетативной нервной системы, что свидетельствовало об истощении регуляторных систем и «срыве» адаптации. У детей с данным типом адаптации к физической нагрузке (п=45, 22%) в ответ на проведение функциональных проб выявлен достоверно низкий прирост частоты сердечных сокращений, доли низкочастотных волн и достоверно больший прирост доли высокочастотных волн. У детей с ва-готоническим типом также зарегистрированы самые (р<0,05) низкие значения моторного коэффициента, основных движений, крупной моторики, ее статической и динамической составляющей.

Несмотря на имеющиеся данные о наличии взаимосвязи размеров тела и интенсивности адаптационных реакций (Пыхтеев Б.А. (1985), Баранов A.A. (2006)), нами не выявлено достоверных различий в показателях физического развития у детей грудного возраста с различными типами вегетативной регуляции сердечного ритма и адаптации к физической нагрузке.

2. Физиологическое обоснование технологии формирования комплексов физических упражнений для детей грудного возраста

Исследование вегетативных функций позволило определить оптимальные условия для развития двигательных умений и навыков на занятиях с детьми грудного возраста. Подбор средств осуществлялся в зависимости от особенностей сенсомоторных функций в соответствии с индивидуальным профилем двигательного развития ребенка. Последовательность включения физических упражнений в комплекс была обусловлена многоуровневой системой организации движений, выделенной H.A. Бернштейном (1990 г.). В первую очередь включались упражнения, нормализующие тонус мышц, затем рефлекторная

гимнастика, далее следовали упражнения на стимуляцию сенсорных функций, а также на формирование динамической и статической составляющей крупной, качественной и количественной характеристик мелкой моторики. Дозировка физической нагрузки зависела от типов вегетативной регуляции сердечного ритма и адаптации к физической нагрузке.

В связи с тем, что симпатический тип свидетельствовал об удовлетворительной адаптации к физической нагрузке, детям предлагались различные упражнения, направленные на развитие двигательных навыков и умений. Длительность одного занятия составляла 20-25 мин., темп выполнения упражнений - средний.

Комплексы физических упражнений у детей со смешанным типом адаптации к физической нагрузке формировались с учетом их исходного вегетативного тонуса. У детей с преобладанием центральной регуляции сердечного ритма занятия по стандартной методике будут способствовать перенапряжению регуляторных механизмов. Исходя из этого, детям с данным типом давались нагрузки, обеспечивающие баланс между процессами возбуждения и торможения в центральной нервной системе за счет увеличения количества упражнений на расслабление, рефлекторной гимнастики, дыхательных упражнений с акцентом на выдох. Длительность одного занятия составляла 20 минут.

Для повышения активности симпатического отдела вегетативной нервной системы у детей с автономным типом вегетативной регуляции сердечного ритма проводились неуклонное стимулирование двигательных навыков в соответствии с возрастом ребенка, частая смена исходных положений, упражнения на фитболе. Длительность занятия - 20-25 мин., темп выполнения упражнений -средний.

Астенический тип свидетельствовал о перенапряжении механизмов адаптации к физической нагрузке. На этом основании нагрузка на занятиях была низкой. В комплекс упражнений включались пассивные, рефлекторные, реже активные упражнения, дыхательные упражнения с акцентом на вдох, упражнения на расслабление, стимулировались сенсомоторные реакции. Упражнения на

фитболе исключались. Длительность одного занятия составляла 15-20 мин., темп выполнения упражнений - медленный.

Наличие ваготонического типа адаптации к физической нагрузке у детей грудного возраста указывало на повышение вагусной активности и свидетельствовало об истощении регуляторных систем, связанном с недостаточностью адаптационно-трофической функции симпатического отдела вегетативной нервной системы. При этом типе адаптации к физической нагрузке для формирования двигательной системы у детей грудного возраста подбирались упражнения направленные на стимуляцию симпатической активности. На занятиях увеличивалось число активных упражнений и их повторений, по системе «до отказа» - пока ребенок не устанет (не откажется) выполнять активное упражнение. В комплекс включались упражнения на фитболе, дыхательные упражнения с акцентом на вдох, проводилась частая смена исходных положений. Длительность одного занятия - 20-25 мин., темп выполнения упражнений - средний.

Сравнительный анализ показателей двигательных и вегетативных функций у детей основной группы и группы сравнения выявил эффективность разработанной нами технологии формирования комплексов физических упражнений, составленных с учетом типов вегетативной регуляции сердечного ритма и адаптации к физической нагрузке, что подтверждено достоверно высокими показателями основных движений, крупной и мелкой моторики, безусловно-рефлекторной деятельностью и тонусом мышц у детей основной группы.

Традиционная методика занятий стимулировала активность симпатического отдела вегетативной нервной системы и подходила лишь детям с автономным типом вегетативной регуляции. У детей с выраженным преобладанием центральной регуляции сердечного ритма применение комплекса упражнений по рекомендованным программам вызывало перенапряжение и истощение регуляторных механизмов.

Для детального анализа влияния разработанных нами комплексов физических упражнений были изучены изменения показателей двигательного развития и вегетативных функций детей основной группы на протяжении всего курса

занятий. Улучшение показателей функционального состояния зрительного сосредоточения и слуховой ориентировочной реакции наблюдалось уже на первой неделе занятий, тогда как показателей слухового сосредоточения и зрительно-моторной координации - на второй неделе. Устойчивость вестибулярного аппарата повышалась на первой неделе его тренировки, и далее оставалась на достигнутом уровне. В процессе занятий у детей низкий мышечный тонус лучше поддавался коррекции, чем повышенный. Становление установочных рефлексов происходило через появление и угасание тонических. На наш взгляд, появление тонических рефлексов и напряжение механизмов адаптации в процессе занятий у детей грудного возраста является непременным условием для формирования их двигательной системы.

У детей с умеренным преобладанием центральных механизмов регуляции сердечного ритма на всем протяжении курса занятий выявлена тенденция к снижению активности центрального контура регуляции и повышению вагусных влияний. В свою очередь у детей с выраженным преобладанием центральных механизмов регуляции ритма сердца на третьей неделе занятий наблюдалось рассогласование механизмов адаптации в виде увеличения симпатических и вагусных влияний на сердечный ритм.

У детей с автономным типом вегетативной регуляции сердечного ритма на протяжении всего курса занятий выявлялись положительные адаптационно-трофические реакции в виде увеличения симпатических и уменьшение вагусных влияний. В то же время у детей с данным типом регуляции сердечного ритма на третьей неделе занятий было выявлено снижение показателей общей мощности спектра и площади облака скаттерограммы, что свидетельствовало об ухудшении их адаптационных возможностей.

В процессе занятий по разработанной нами технологии наблюдалось увеличение количества детей с симпатическим типом адаптации к физической нагрузке. Таким образом, проведенное исследование доказывает эффективность разработанных нами комплексов физических упражнений, составленных с уче-

том типов вегетативной регуляции и адаптации к физической нагрузке для детей грудного возраста.

ВЫВОДЫ:

1. Снижение частоты сердечных сокращений на 7% до 142 (136;148) уд/мин у детей в возрасте 3-4 месяцев связано с увеличением активности гуморального канала регуляции (повышение моды на 7,2 % до 0,412 (0,394;0,434) сек., р<0,05) и сопряжено с освоением статических составляющих двигательных актов.

2. Переход системы на новый, более качественный уровень функционирования механизмов адаптации, связанный с увеличением вагусной активности, происходит у детей в возрасте 5-6 месяцев (увеличение доли высокочастотных волн до 11 (6; 14)% и вариационного размаха на 25,6% до 0,167 (0,119;0,24) сек., р<0,05) и сопровождается активным освоением динамической составляющей двигательных актов.

3. Во втором полугодии жизни у детей выявляются половые особенности функционирования регуляторных систем (у мальчиков в возрасте 7-9 и 10-12 месяцев мода составляла 0,474 (0,455;0,5) сек. и 0,487 (0,45;0,52) сек., у девочек 0,435 (0,405;0,475) сек. и 0,455 (0,429;0,48) сек. соответственно, р<0,05). Повышение активности гуморального канала регуляции сердечного ритма у мальчиков 7-12 месяцев свидетельствует о включении компенсаторных механизмов в процессе формирования их двигательной системы. У девочек в этом возрасте выше активность центральных регуляторных механизмов.

4. Показателями вариабельности ритма сердца, позволяющими определить тип вегетативной регуляции сердечного ритма, являются общая мощность спектра нейрогуморальной регуляции сердечного ритма и индекс напряжения.

5. Умеренное преобладание центральной регуляции сердечного ритма у детей грудного возраста соответствует оптимальному функционированию регуляторных систем (в возрасте 1-2 месяцев 1000<ТР<2000 мс2 и 500<ИН<1000 у.е., 3-4 месяцев - 2000<ТР<4000 мс2 и 500<ИН<1000 у.е., 5-6 месяцев -1000<ТР<3000 мс2 и 400<ИН<600 у.е., и 7-12 месяцев - 2000<ТР<6000 мсг и

100<ИН<200 у.е.). Выраженное преобладание центральной регуляции свидетельствует о перенапряжении регуляторных механизмов (в возрасте 1-2 месяцев ТР<1000 мс2 и ИН>1000 у.е., 3-4 месяцев - ТР<2000 мс2 и ИН>1000 у.е., 5-6 месяцев - ТР<1000 мс2 и ИН>600 у.е., и 7-12 месяцев - ТР<2000 мс2 и ИН>200 у.е.). Усиление активности автономного контура регуляции у детей грудного возраста указывает на их низкие адаптационные возможности (в возрасте 1-2 месяцев ТР>2000 мс2 и ИН<500 у.е., 3-4 месяцев - ТР>4000 мс2 и ИН<500 у.е., 5-6 месяцев - ТР>3000 мс2 и ИН<400 у.е., и 7-12 месяцев - ТР>6000 мс2 и ИН<100 у.е.).

6. Дети с умеренным преобладанием центральной регуляции сердечного ритма и симпатическим типом адаптации к физической нагрузке имеют высокие показатели сенсомоторного развития (основные движения - 10 (6; 12) баллов, крупная моторика - 4 (2;6) балла), а дети с автономным типом вегетативной регуляции и ваготоническим типом адаптации к физической нагрузке - самые низкие (основные движения - 6 (4;8) баллов, крупная моторика - 2 (1 ;3) балла).

7. Подбор средств при составлении комплексов физических упражнений для детей грудного возраста необходимо осуществлять в определенной последовательности в зависимости от состояния тонуса мышц, безусловно-рефлекторной деятельности, сенсорных функций (зрительной, слуховой систем, вестибулярной устойчивости), особенностей развития статической и динамической составляющей крупной моторики, качественной и количественной характеристики мелкой моторики, а определение дозировки физической нагрузки - с учетом типа вегетативной регуляции сердечного ритма и типа адаптации к физической нагрузке.

8. Длительность курса занятий зависит от типа вегетативной регуляции. Детям с умеренным преобладанием центральной регуляции сердечного ритма показаны трехнедельные курсы занятий с постепенным увеличением количества активных упражнений из облегченных исходных положений. Для детей с выраженным преобладанием центральной регуляции сердечного ритма необходимы двухнедельные курсы занятий с уменьшением времени и числа активных

22

упражнений на второй неделе. Детям с относительной ваготонией максимальную пользу принесут двухнедельные курсы занятий с постепенно повышающейся нагрузкой.

9. Появление тонических рефлексов и напряжение механизмов адаптации на фоне увеличения активности центральных регуляторяых механизмов сердечного ритма на второй неделе занятий является непременным условием для формирования двигательных функций у детей грудного возраста.

Ю.Комплексы физических упражнений, составленные с учетом типа вегетативной регуляции сердечного, ритма и типа адаптации к физической нагрузке, оказывают более эффективное влияние на формирование двигательных функций у детей грудного возраста в сравнении со стандартной методикой занятий, и соответствуют функциональным возможностям их регуляторных систем.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Для оценки функционального состояния детей грудного возраста необходимо учитывать показатели основных движений, моторного коэффициента, динамической и статической составляющих крупной моторики, качественной и количественной характеристики мелкой моторики, состояния зрительной и слуховой сенсорных систем, вестибулярной устойчивости, тонуса мышц и безусловно рефлекторной деятельности, а так же необходимо определить типы вегетативной регуляции сердечного ритма и адаптации к физической нагрузке.

При формировании комплексов физических упражнений для детей грудного возраста необходимо придерживаться определенной последовательности. Так упражнения для нормализации мышечного тонуса у детей с гипотонусом должны даваться на первой неделе занятий, а для детей с высоким мышечным тонусом - на протяжении всего курса. На первой неделе занятий необходимо стимулировать функцию зрительной сенсорной системы, и только на второй давать упражнения по развитию функции слуховой. Через неделю после начала занятий для стимуляции устойчивости вестибулярного аппарата нужно изменить условия проведения упражнений. Упражнения на стимуляцию крупной и мелкой моторики требуется проводить на протяжении всего курса.

Список сокращений:

ВЦТ- выраженный центральный тип

УЦТ - умеренный центральный тип

AT - автономный тип

L тс - длина облака скаттерограммы;

W тс - ширина облака скаттерограммы;

L/W - отношение длины облака скаттерограммы к ее ширине

S тс - площадь облака скаттерограммы.

Мо - мода

BP - вариационный размах АМо - амплитуда моды ИН - индекс напряжения TP - общая мощность спектра

Список основных работ, опубликованных по теме диссертации

1. Стоцкая Е.С. Методика лечебной гимнастики для детей первого года жизни, перенесших церебральную ишемию 1-І! степени в перинатальном периоде / Е.С. Стоцкая, А.Н. Напобина // Лечебная физкультура и спортивная медицина: научно-практический журнал. - №1. - 2011. - С. 33-41.

2. Стоцкая Е.С. Современные аспекты адаптивного физического воспитания детей грудного возраста, имеющих отклонения в психомоторном развитии / Е.С. Стоцкая, А.Н. Напобина // Адаптивная физическая культура: научно-практический журнал. - №1 (45). - 2011. - С. 34-38.

3. Стоцкая Е.С. Оценка формирования функциональных систем у детей грудного возраста с помощью факторного анализа / Стоцкая Е.С., Напобина А.Н., Шеина Е.В., Реутова O.A., Патюков А.Г. II Ученые записки университета имени П.Ф. Лесгафта: научно-теоретический журнал. - №11 (81). - 2011. -С.101-105.

4. Стоцкая Е.С. Особенности вегетативного статуса и нервно-психического развития детей первого года жизни, рожденных от матерей с никотиновой зависимостью / Е.С. Стоцкая, А.Н. Напобина, Л.А. Кривцова, Л.А. Хорошкина//Педиатрия. Журнал имени Г.Н. Сперанского. -№1 (Т-91). -2012. -С. 35-40.

5. Стоцкая Е.С. Вариабельность сердечного ритма в оценке вегетативного гомеостаза детей первого года жизни / Е.С. Стоцкая, А.Н. Напобина // Вариабельность сердечного ритма: теоретические аспекты и практическое применение: материалы V Всероссийского симпозиума / отв. ред. P.M. Баевский, Н.И. Шлык, Ижевск: Изд-во «Удмуртский университет», - 2011.-С. 118-127.