Features of muscles interaction as a health condition indicator in children with developmental disorders in an ecologically unfavourable city

Череповец – крупный индустриальный центр Европейского Севера. Несмотря на реализацию городской целевой программы «Снижение воздействия факторов окружающей среды на здоровье населения, проживающего в зоне влияния промышленных предприятий, на 2004 –2015 гг.», в атмосфере Череповца отмечается превышение гигиенических нормативов, установленных для ряда веществ в атмосферном воздухе населенных мест. Ранее установлено угнетающее воздействие длительного химического загрязнения атмосферного воздуха на процессы развития детей и юношества [1, 2]. Нами выявлено отставание в физическом развитии детей дошкольного и младшего школьного возраста, проживающих в Череповце [3, 4]. В таких условиях развитие двигательной сферы детей с нарушениями в развитии будет осложнено. Ранее показано, что экологическое неблагополучие района проживания играет существенную роль в возникновении проблем в развитии ребенка, в частности проблемы наличия неклинических форм дефицитарности становления высших психических функций у младших школьников [5].

При очевидных нехватках временных ресурсов возможности любой образовательной программы ограничены. Поэтому необходимость укрепления соматического здоровья и повышение функциональной подготовленности могут привести к недостаточному освоению межмышечных координаций, что у детей с нарушениями в развитии может привести к нарушениям уровня тонуса и появлению мышечных зажимов [6]. Кроме того, необходимо учитывать необходимость в развитии кинестетического, динамического, графического и пространственного праксиса [7, 8]. Выявлена необходимость совместной работы дефектолога и реабилитолога в оценке и исследовании мелокинетического, идеомоторного идеаторного и конструктивного праксиса [9]. У детей с нарушениями зрения при использовании инструментального метода диагностики – интерференционной миографии – выявлен недостаточный уровень умения управлять мышцами в уровне тонуса [10]. Эти нарушения нельзя отнести ни к мелкой, ни к общей моторике. Нами установлено, что даже у девушек, активно занимающихся спортом, можно обнаружить дефицитарность трицепса [11]. Поэтому целью нашего исследования было выявление особенностей межмышечного взаимодействия мышц предплечья и плеча при выполнении простых двигательных заданий у детей с нарушениями в развитии.

Методы и организация исследований

Исследование межмышечного взаимодействия у шести мальчиков 5–6 лет с дефектами стоп проводилось на базе МБДОУ «Детский сад № 122» в Череповце. На базе МБДОУ «Детский сад № 46» (комбинированного вида) Череповца проводилось обследование шести мальчиков в возрасте 6–7 лет с речевыми нарушениями. Родители детей с дефектами стоп и нарушениями речи дали информированное согласие на их участие в обследовании.

Оценка суммарной биоэлектрической активности (СБА) бицепса и трицепса правой руки при различных режимах работы мышц проводилась у дошкольников с нарушением зрения. А у мальчиков с дефектами стоп проводилась оценка СБА разгибателя пальцев и короткой мышцы, отводящей большой палец. Эти мышцы, так же как и исследуемые мышцы плеча, располагаются непосредственно под кожей, ближе к латеральному краю тыльной поверхности предплечья и в области возвышения большого пальца. Такое расположение позволяет легко оценить амплитуду и продолжительность СБА, что осуществлялось с помощью электромиографа «Нейро-МВП-Микро» ООО Нейрософт в соответствии с традиционной методикой поверхностной миографии [12].

Результаты и обсуждение

Небольшой объем выборок не позволяет выявить взаимосвязь нарушений межмышечной координации и тяжести нарушений в развитии. Тем не менее анализ вариантов выполнения заданий мальчиками показывает наличие индивидуальных особенностей в регуляции работы мышц.

У мальчиков с дефектами стоп при выполнении пробы «пальчики здороваются легко» наблюдается активация короткой мышцы, отводящей большой палец кисти, что проявляется в СБА в диапазоне от 113 мкВ до 237мкВ. При выполнении подобной пробы при контакте всех пальцев кисти СБА изменяется от 144 мкВ до 657 мкВ. Изменения биоэлектрической активности носят индивидуальный характер. У шестого мальчика изменения биоэлектрической активности было от 237 до 298 мкВ, тогда как у четвертого мальчика зафиксировано почти 4-кратное увеличение СБА от 177 до 657 мкВ. При выполнении этих двух заданий активность разгибателя пальцев у шести мальчиков отличалась. При первом задании у трех мальчиков мышца проявляла эпизодическую активность, тогда как у трех других дошкольников СБА изменялась от 130 до 167 мкВ. При взаимодействии всех пальцев СБА разгибателя пальцев у четвертого и шестого мальчиков изменялась сходно с активацией короткой мышцы. У первого мальчика изменения активности мышцы фактически не происходило: СБА изменялась от 163 мкВ до 167 мкВ.

При выполнении детьми задания «пальчики здороваются сильно» наблюдалась противоположная тенденция у четвертого-шестого мальчиков. Короткая мышца, отводящая большой палец кисти, и разгибатель пальцев были более активны при взаимодействии мизинца и большого пальца по сравнению с активностью при взаимодействии пяти пальцев.

При выполнении заданий с карандашом также отмечены большие индивидуальные различия. При выполнении задания «удерживать карандаш легко» у первого-третьего мальчиков отмечается лишь эпизодическая активность разгибателя пальцев. При выполнении этого задания у второго мальчика не активна мышца, отводящая большой палец кисти, а у четвертого она недостаточно активна. При попытке максимально сильно удерживать карандаш меньшая активность мышц зафиксирована у второго и четвертого мальчиков, а наибольшая – у шестого. СБА мышцы, отводящей большой палец кисти, и разгибателя пальцев составила у второго и шестого мальчиков соответственно 332мкВ и 176 мкВ, 546 мкВ и 447 мкВ. Заметны различия в активности мышц у мальчиков при проведении прямой линии с нажимом (рис. 1). Противоположное взаимодействие мышц отмечается у второго и пятого мальчиков.

Рис. 1. Биоэлектрическая активность разгибателя пальцев (сверху) и короткой мышцы,

отводящей большой палец (снизу), мальчиков с дефектами стоп при сжимании карандаша

(верхний ряд) и при проведении прямой линии с нажимом (нижний ряд)

Сравнивая результаты выполнения двух заданий, представленных на рис. 1, можно заметить тенденцию: мальчики, способные в большей степени произвольно активировать мышцы, показывают их большую биоэлектрическую активность при выполнении учебного задания. При выполнении заданий провести линию легко; проводя зигзагообразную линию первый, второй, пятый и шестой мальчики активируют обе исследуемые мышцы. третий и четвертый мальчики при выполнении этих заданий одну из мышц активируют эпизодически. При проведении волнистой линии дошкольники активируют обе мышцы.

Результаты обследования дошкольников показывают, что внешне сходные результаты могут быть достигнуты при различной активности мышц и низкая биоэлектрическая активность одной мышцы может сопровождаться высокой активностью другой мышцы. Необходимо подчеркнуть, что мышцы-разгибатели должны принимать активное участие в целостном акте для обеспечения его результативного выполнения. Поэтому низкая активность мышцы в одном случае будет свидетельствовать об экономизации функций, а в другом – о её дефицитарности.

Нарушения речи связаны с нарушениями протекания процессов возбуждения и торможения во взаимозависимых центрах ЦНС, поэтому можно предположить наличие проблем и при выполнении простых двигательных заданий. Дети, имеющие речевые нарушения, показали уровень развития точности движений ниже, чем дети с нормальным речевым развитием. У них страдала переключаемость движений, скорость и точность выполнения двигательных заданий.

Нами более подробно проанализированы индивидуальные особенности взаимодействия мышц-антагонистов плеча при выполнении целенаправленных движений. При сгибании руки без груза СБА бицепса изменяется от 131 мкВ до266 мкВ. Активность трицепса отсутствует у одного мальчика, у четырех выявлена эпизодическая активность трицепса, а у 6-го мальчика СБА равна 169 мкВ. При сгибании руки с гантелей 0,5 кг СБА бицепса изменяется от 101 мкВ до 274 мкВ. У трех мальчиков трицепс не был активен, у остальных его СБА изменялась от 118 до 157 мкВ. При сгибании руки с гантелей 1 кг СБА бицепса изменяется от 180 мкВ до 378 мкВ. У одного мальчика трицепс не активен, у остальных его активность изменяется от 50 мкВ до 292 мкВ. Зависимость биоэлектрической активности от массы груза еще не линейна, но трицепс подключается к выполнению действия. При разгибании руки трицепс чаще не активен. Наглядно это видно на рис. 2.

Рис. 2. Биоэлектрическая активность бицепса (сверху) и трицепса (снизу)

шести мальчиков с нарушением зрения при разгибании руки в локте с гантелей массой 1 кг (1-й ряд) и при разгибании руки с максимальным произвольным напряжением (2-й ряд)

На фрагментах миограмм, представленных во 2-м ряду (см. рис. 2), хорошо заметно, что мальчики могут активировать трицепсы при разгибании руки с максимальным произвольным напряжением. Но при разгибании руки с гантелей массой 1 кг (см. рис. 2, первый ряд) только второй мальчик задействует трицепс, а третий-шестой дошкольники выполняют это задание только за счет уступающей работы бицепса. У детей с нарушениями речи нами не зафиксировано заметной работы трицепса при медленном разгибании руки. Тем не менее при быстром разгибании руки только третий и пятый мальчики не задействуют трицепс, а у остальных дошкольников зафиксирована СБА этой мышцы в диапазоне от 96 мкВ до 203 мкВ.

Результаты обследования мальчиков с нарушениями речи показывают, что дети могут осуществлять разгибания в локте, выполняя разные задания, за счет только работы бицепса. Тем не менее дети в шесть лет способны активировать обе эти мышцы, что позволяет отнести дефицитарность трицепса у третьего и пятого мальчика к диспраксии. При отсутствии специального обучения у детей с сенсорными нарушениями такая редукция межмышечной координации может закрепиться.

Е. Н. Филиппова отмечала, что мало внимания уделяется развитию тонких движений пальцев рук [13]. Лишь изредка применяются упражнения на растяжение и никогда – на расслабление, недостаточно используются игры с разнотипными движениями. Отмечается необходимость развития общей моторики для укрепления здоровья детей, страдающих ожирением [14]. Специалисты указывают, что для развития моторики в семье необходимо больше уделять внимание подвижным играм, так как  занятия компьютерными играми не могут быть стратегией увеличения ежедневной физической активности [15].

Мы считаем необходимым акцентировать внимание на необходимости оказания детям с нарушениями в развитии комплексной психолого-педагогической и коррекционно-развивающей помощи, которая должна строиться с учетом лучших традиций и успешных практик специального образования и включать воздействие на все стороны развития ребенка с приоритетом профилактики вторичных нарушений и компенсации первичного дефекта. С этих позиций коррекция нарушений праксиса и эмпирически выявленной диспраксии – необходимый элемент коррекционно-педагогического процесса, одна из задач в структуре и содержании адаптированной образовательной программы (АОП) и специальной индивидуальной программы развития (СИПР).

Варианты образовательных программ для детей с речевыми нарушениями

Примечание. АОП – адаптированная образовательная программа, СИПР – специальная индивидуальная программа развития.

Педагогическое сопровождение развития двигательной сферы детей с нарушениями в развитии должно строиться с учетом не только образовательных возможностей, но и особенностей межмышечного взаимодействия в частности и праксиса в целом.

Выводы

Необходимо проектировать педагогическое сопровождение развития двигательной сферы детей с нарушениями в развитии с учетом не только имеющегося состояния здоровья, но и результатов диагностики развития двигательной сферы. При использовании естественнонаучных методов, дополняющих традиционные методы сбора информации об особенностях развития двигательной сферы ребенка, повышается эффективность коррекционной работы. Но это возможно при уточнении понятийного аппарата, используемого специалистами. В частности, поиск путей сопряженного развития мелкой моторики и речедвигательного аппарата уже не является основной задачей при исследовании специфики дизонтогенеза детей с нарушениями речи. Важно отметить, что простого увеличения времени коррекционной работы, направленной на совершенствование мелкой моторики, недостаточно. Задача подбора упражнений для развития мелкой моторики у детей с различными отклонениями перешла из научной в методическую область. Поэтому при проектировании дизайна исследования стоит сосредоточиться на выявлении и коррекции диспраксии и нарушениях межмышечного взаимодействия. Педагогическое сопровождение развития двигательной сферы детей при необходимости укрепления здоровья в условиях экологически неблагополучного города и увеличения объема функциональной подготовки будет более эффективно, если наряду с развитием мелкой и общей моторики обеспечить профилактику диспраксии в целом и развития умения управлять мышечной активностью. Необходимость теоретического осмысления этих конструктов вызвана требованиями практики, а технологии педагогической поддержки развития двигательной сферы детей с нарушениями в межмышечной координации, разработанные на основе теоретической модели, позволят более успешно решать задачи укрепления здоровья детей с нарушениями в развитии.