Упражнения со статической задержкой для улучшения проприоцепции и контроля движений у детей с нарушением интеллекта (на примере коррекции паттерна ходьбы)

Инертность корковых процессов, которая свойственна людям с нарушением интеллекта, приводит к нарушению баланса между возбудительными и тормозными процессами, их уравновешенности в нервной системе; у таких больных наблюдаются сниженные показатели работы сенсорных систем, синхронизации движений [1—4].

Любое движение и реакция в организме осуществляются за счет сокращения мускулатуры, имеющего рефлекторную природу.

В основе рефлекторной деятельности лежат три этапа: принять сигнал (чувствительные рецепторы), проанализировать его и дать адекватную команду мышцам (двигательные рецепторы) на совершение двигательного действия [5].

Произвольное сокращение той или иной мышцы обеспечивает кортико-мускулярный путь. Однако для выполнения законченного двигательного акта требуется согласованное комплексное участие многих мышц и их корректная работа по нейрофизиологическим характеристикам [6].

Известны две основные нейрофизиологические характеристики мышц: длина мышц, которая является результатом сокращения; тонус — степень напряжения мышцы (определяет ее чувствительность к восприятию сигнала нервной системы и обеспечивает скорость возбуждения).

Обе характеристики взаимосвязаны между собой. Если после принятия сигнала мышцы начинают реагировать сокращением, то тонус, как правило, остается неизменным — такое сокращение вызывает выполнение движения.

Если же при принятии сигнала мышца не меняет длины, то тонус в норме начинает увеличиваться, делая ее более чувствительной к реакции на возбуждение, и такое сокращение является основным для поддержания вертикального положения тела [5].

Именно состояние тонуса мышц, которое управляется нейромоторными и нейросенсорными компонентами, определяет наличие мышечных сбоев, дискоординированного мышечного развития и возможных постурологических изменений.

Известный чешский врач В. Янда в своих работах утверждал, что невозможно разделить сенсорную и двигательную системы в управлении движениями человека, и поэтому использовал термин «сенсомоторная система». Он подчеркивал, что сенсомоторная система функционирует как единое целое и изменения в одной части системы отражаются в других частях системы. Автор проделал обширную работу по изучению паттернов мышечного дисбаланса и определил важность правильных схем возбуждения для поддержания стабильности суставов, отмечая, что наиболее значимым аспектом скоординированных движений является проприоцепция [7].

Сам же термин «проприоцепция» ввел сэр Чарльз Шеррингтон в 1906 г. [8]. Этот термин связан с информацией о положении и движении, полученной от мышечных, сухожильных и суставных сенсоров [9], представляет собой ощущение положения и движения частей тела относительно друг друга; также включает ощущение силы и усилия, связанное с сокращением мышц [10—12]. Состояние проприоцептивного ощущения является характеристикой афферентного контроля движения [14].

Рассматривая труды отечественного физиолога Н.А. Бернштейна [13—14] по уровневой теории построения движения и дальнейшие исследования ряда авторов относительно того, как реализуется процесс решения двигательной задачи на данных уровнях у людей с умственной отсталостью, можно отметить, что изменения в механизме построения движения происходят уже на уровне «А», что нарушает афферентный контроль и сам механизм сенсорных коррекций любого двигательного акта.

Актуальным становится изучение средств и методов, с помощью которых можно улучшить проприоцепцию у людей с умственной отсталостью и, как следствие, обеспечить лучший двигательный контроль и обратную афферентацию выполняемого движения.

Цель исследования — оценить эффективность упражнений со статической задержкой в улучшении двигательного контроля и развития проприоцепции детей с умственной отсталостью.

Отмечено, что нервная система регулирует прежде всего движение и что паттерны движения отражают состояние нервной системы [15]. С учетом того, что у ряда пациентов с нарушением интеллекта имеются изменения в состоянии нервной системы, методом контроля был выбран анализ паттернов ходьбы и бега, чтобы детально рассмотреть двигательные нарушения в таких локомоциях, которые координируются внутренними процессами, производятся автоматически, бессознательно.

Был разработан метод диагностики динамических и биомеханических нарушений на беговой дорожке (патент РФ №2814503 от 26.05.2023). Диагностика включала в себя видеофиксацию во фронтальной и сагиттальной плоскостях 10 циклов: сначала ходьба в привычном темпе, затем легкий бег.

Через программу Kinovea производили замедление фрагмента ходьбы и бега для детального рассмотрения. На оси суставов устанавливали угломеры и производили сравнение объема движений в суставах со средними показателями нормы, которые описаны в ряде источников [16—19].

Далее по баллам вычисляли величину отклонения: отклонение на 6—10°/см от допустимого диапазона движений — 1 балл, 11—15°/см — 2 балла, больше 15°/см — 3 балла.

В исследовании приняли участие 80 детей в возрасте 12—14 лет. Для сравнения было сформировано 4 группы по 20 пациентов в каждой: 1-я основная и 2-я контрольная группы — дети с нарушением интеллекта легкой степени (лица с интеллектуальными нарушениями, ЛИН); 3-я основная и 4-я контрольная группы — дети с нормотипичным развитием.

При организации исследования было получено письменное согласие родителей на его проведение.

Детям основных групп было предложено прохождение двух курсов занятий на протяжении учебного года. Занятия проходили 2 раза в неделю в течение 2 мес, с повторением курса через полгода. У детей контрольных групп занятий не было.

Содержательная часть занятий включала в себя упражнения на петлях TRX в основном для мышц рук, спины и груди, которые подробно описаны в методическом пособии [19], и упражнения со статической задержкой, выполняемые с эластичными лентами, ориентированные в основном на мышцы нижних конечностей и мышцы кора.

Мышцы кора ввиду их расположения обеспечивают вертикальную устойчивость человека и гармоничное передвижение. В то же время локомоторные дисфункции динамического характера в первую очередь связаны со слабостью рассматриваемых мышц, поэтому улучшение проприоцепции и силы мышц в данном сегменте целесообразно.

Способом методической работы с мышцами кора были выбраны эластичные ленты, поскольку с помощью задержки напряжения в мышцах через резиновый амортизатор возможно лучшее ощущение работающих мышц. Большинство упражнений дети выполняли в положении лежа, чтобы исключить осевую нагрузку и более изолированно прорабатывать необходимые мышцы.

Примеры упражнений представлены на рис. 1—4.

Рис. 1. Упражнение на отводящие мышцы, ягодичные и квадратную мышцу поясницы.

Рис. 2. Упражнение на подвздошно-поясничную мышцу, мышцы передней поверхности бедра.

Рис. 3. Упражнение «планка» — комплексное упражнение в основном для мышц вентральной поверхности туловища.

Рис. 4. Упражнение для мышц задней поверхности бедра, икроножных и ягодичных мышц.

Каждое упражнение пациенты выполняли по 8—10 раз с задержкой по 5—7 с и затем 3—5 раз без задержки для снятия статического напряжения двумя подходами.

До начала эксперимента у здоровых детей средний показатель динамических нарушений паттернов ходьбы и бега равнялся 1,86±0,33 балла; у детей с умственной отсталостью — 3,48±0,35 балла (таблица). Результаты отличия между группами были достоверны. Полученные показатели свидетельствовали о влиянии нарушения интеллекта даже в легкой степени, на механизмы движения, его восприятие организмом и формирование двигательного акта.

Результаты тестирования динамических и биомеханических нарушений паттернов ходьбы и бега, баллы

Примечание. * — p≤0,05 изменения достоверны относительно лиц с интеллектуальными нарушениями; ** — p≤0,05 изменения достоверны относительно основной и контрольной группы.

Основные функциональные нарушения у детей с умственной отсталостью были связаны с выявлением динамического вальгуса голеностопного и коленного суставов, особенно на правой нижней конечности в фазе амортизации, реакции на нагрузку, что в основном является следствием слабости мышц голени, мышц бедра и ягодичных мышц [20].

Также большой блок нарушений, таких как сильный наклон корпуса вперед (20%), малая длина шага (25%), сложности в синхронизации движений (60%), был связан как с некоторыми психологическими сложностями тестирования на беговой дорожке, необходимостью большего времени адаптации, так и с «двигательной растерянностью», непониманием, как должен формироваться двигательный паттерн, особенно паттерн бега.

Через год занятий в результате улучшения проприоцепции тех областей и мышц, которые обеспечивают в первую очередь синхронизацию движений, взаимосвязь верхней и нижней части туловища, двигательное ощущение работающих мышц и балансировочную устойчивость, были получены достоверные отличия между основной и контрольной группами по показателям биомеханических нарушений. Показатель динамических нарушений ходьбы и бега у детей основной группы достоверно уменьшился, однако не достиг значения, характерного для здоровых детей.

Результаты настоящего исследования показали эффективность упражнений со статической задержкой для улучшения проприоцепции и контроля движений у детей с нарушением интеллекта — необходимо продолжение коррекционной работы.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.