Кандидат педагогических наук, доцент Г.Н. Грец
Смоленская государственная академия физической культуры, спорта и туризма, Смоленск

Ключевые слова: педагогическая технология, физическая реабилитация, различные заболевания.

В настоящее время в нашей стране проживает 25-30 млн инвалидов. Наибольшее количество случаев инвалидности связано с сердечно-сосудистыми заболеваниями (6,0-9,0 млн) и с травматизмом (6,0-7,5 млн). Кроме того, большинство людей начинают испытывать все возрастающие затруднения в движениях уже после 40 лет вследствие снижения двигательных возможностей. Каждые 10 лет двигательные возможности снижаются примерно на 10% и к 80 годам составляют только половину от максимальных значений. Существует еще и проблема восстановления двигательной функции у спортсменов после травм и заболеваний.

Для походки здоровых людей характерно наличие положительного импульса горизонтальной составляющей опоры, который способствует поступательному движению тела. Причем отмечается, что наличие отрицательного импульса горизонтальной составляющей опоры, идущего против направления движения, обусловлено большой "посадочной" скоростью стопы в момент ее постановки на опору. Как было выявлено, снижение посадочной скорости стопы достигается по средством согласованного вращательного движения в коленном и тазобедренном суставах. Вследствие травмы или заболевания этот тонкий механизм координации разрушается, что приводит к значительным стопорящим усилиям в момент постановки ноги на опору, к перегрузке опорно-двигательного аппарата (ОДА) и к снижению возможностей восстановления двигательной функции посредством выполнения естественных движений.

В процессе исследований биомеханических характеристик ходьбы и бега у лиц с нарушения ми ОДА было выявлено, что походка у них существенно отличается от походки и движений здоровых людей. Заметно изменяются форма кривых опорных реакций, соотношения длительности фаз опоры и переноса, увеличиваются вертикальные колебания общего центра масс тела. Наблюдается значительная асимметрия в движениях здоровой и больной конечностей. Для походки лиц с патологией ОДА (артрит, артроз, травма позвоночника) характерно наличие значимой величины отрицательного им пульса силы горизонтальной составляющей реакции опоры. Наличие этого импульса приводит к торможению движения центра масс, к затруднению шагательных движений и вызывает перегрузки ОДА, так как амортизационные свойства снижаются, на что, в частности, указывает и большая величина ударных ускорений.

При травмах нижних конечностей существенно изменяются характеристики электрической активности мышц, обеспечивающих шагательные движения. При функциональных расстройствах ОДА практически не наблюдается выраженная фаза расслабления, характерная для работы мышц здорового человека. Это указывает на снижение количества степеней свободы движений звеньев тела в ходьбе. Суммарная электрическая активность мышц в цикле движения может повышаться на 20-30%. При этом отмечается и снижение способности эластичных элементов ОДА гасить ударные воздействия сил реакции опоры. Показатели ударных ускорений, действующих на дистальные звенья ОДА, могут увеличиваться в несколько раз по сравнению с показателями движений здорового человека. Значительные ударные ускорения оказывают негативное воздействие и препятствуют процессам восстановления [12].

Нарушения в организации сил взаимодействия с опорой, увеличение вертикальных колебаний, снижение степеней свободы ОДА, нарушение межмышечной координации, отсутствие в цикле движения фаз полноценного расслабления - все это приводит к существенным энергозатратам, не обходимым для осуществления такой естественной локомоции, как ходьба. Последствия повреждения ОДА даже при движении с небольшими скоростями вызывают биодинамические изменения походки, повышенную пульсовую реакцию и требуют значительных дополнительных энергозатрат.

На основании этих исследований нами совместно с И.П. Ратовым была разработана инновационная педагогическая технология "способ реабилитации опорно-двигательного аппарата и устройство для его осуществления" [18].

В соответствии с разработанной инновационной технологией в серии педагогических экспериментов использовалось несколько методических приемов управления движениями при раз личных нарушениях ОДА:

- ограничение влияния сил гравитации на движения человека;

- привнесение внешних энергосиловых добавок в движение человека посредством использования энергии упругой деформации;

- принудительное движение нижних конечностей;

- использование искусственной электрической активизации мышц в движении.

Эффективность их применения оценивалась по уровню часто ты сердечных сокращений (ЧСС) во время ходьбы со скоростью 1,8 м/с, по времени ходьбы до утомления и по величине ускорения точки, приближенной к общему центру масс тела.

В первой серии педагогических экспериментов обследованы лица в возрасте от 30 до 50 лет с артрозом коленного сустава. Было выявлено, что наибольшее влияние на изменение уровня ЧСС, снижение величин ускорения и внешней механической работы в ходьбе оказывает использование методического приема ограничения влияния сил гравитации. Так, например, при искусственном "облегчении" веса пациента на 20% среднее снижение ЧСС составило 9,1±3,3 уд/мин, а величина ускорения в среднем снижалась на 0,75±0,28 g. Наибольший эффект наблюдался при комплексном использовании указанных выше методических приемов управления движениями. В этом случае физиологические и биомеханические параметры ходьбы у лиц с артрозом коленного сустава приближались к параметрам практически здоровых людей. ЧСС в этом случае уменьшалась на 18-20 уд/мин, а ускорение - на 1,15 g. Эти данные указывают на существенное расширение возможностей использования естественных движений в искусственно созданных условиях для восстановления частично утраченной двигательной функции. В частности, об этом свидетельствует длительность ходьбы со скоростью 1,8 м/с в различных условиях до возникновения признаков утомления. Принимающие участие в экспериментах пациенты обычно прекращали ходьбу на тредбане со скоростью 1,8 м/с уже через 2-3 мин работы вследствие утомления и резкого возрастания ЧСС. При комплексном использовании методических средств управления движениями длительность работы возрастала до 10-15 мин, т.е. становилась в 5-6 раз больше. При этом главным критерием эффективности проводимых восстановительных мероприятий являлись продолжительность передвижения без посторонней помощи и приближение биодинамических характеристик ходьбы и бега к параметрам здоровых людей.

Во второй серии экспериментов определяли эффективность разработанных методов для восстановления двигательных возможностей после травм позвоночника.

На начальном этапе экспериментов все пациенты самостоятельно передвигались с трудом или прибегали к помощи палки, костылей. Даже незначительная физическая нагрузка вызывала у них высокую пульсовую реакцию и неадекватное повышение артериального давления. Пациенты быстро утомлялись и не были уверены в своих силах. Большинство из них жаловались на боли во время ходьбы, на плохое самочувствие, на пониженное на строение, плохой сон и аппетит, остро переживали свою неполно ценность.

Программа занятий включала:

1) оценку функционального состояния организма с помощью математического анализа распределения кардиоинтервалов;

2) корригирующую 15 минутную гимнастику;

3) стимулирующий вибрационный массаж.

Основную часть занятий составляли ходьба или бег на тредбане при использовании методических приемов коррекции движений с контролем уровня ЧСС. На первых занятиях длительность на грузки не превышала 3-5 мин, а затем доводилась до 20-30 мин.

В процессе занятий пациенты отмечали повышение работоспособности. У них улучшалась походка, появлялась уверенность в своих силах. Многие отмечали снижение болей и улучшение подвижности в суставах. С повышением работоспособности и возрастанием скорости движений крепла уверенность в выздоровлении. Особенно она повышалась, когда пациенты могли не только ходить, но и бегать.

Через 3 месяца регулярных занятий у большинства исследованных лиц произошли существенные изменения двигательных возможностей. Если в начале эксперимента пациенты могли самостоятельно ходить со скоростью 1,4 м/с только в течение 1,5 мин, то в конце они уже выполняли ходьбу со скоростью 2,5 м/с в течение 25-30 мин. ЧСС на стандартную нагрузку снижалась в сред нем на 10-15 уд/мин, а уровень потребления кислорода - пример но на 18-20%.

Повышение работоспособности и экономичности движений сопровождалось улучшением биодинамических характеристик ходьбы. Снижался коэффициент асимметрии. Формы и значения динамограмм взаимодействия с опорой приближались к показателям ходьбы здоровых людей. Следовательно, восстановление двигательной функции происходило путем улучшения качественных характеристик движений и проявлялось в способности к более длительному выполнению двигательного задания.

В третьей серии педагогических экспериментов совместно с Л.В. Павловым, В.Ф. Башкировым и В.М. Грачевым нами проводи лось восстановление двигатель ной функции у спортсменов после травм ахиллова сухожилия и коленного сустава. Спортсмены сначала проходили хирургическое и специальное лечение на базе 1-го врачебно физкультурного диспансера. Затем проводилась их реабилитация с использованием тренажерного стенда "Тредбан". Было выявлено, что сроки посттравматической реабилитации в этом случае сокращались в 2-3 раза. При этом параметры движений здоровой и травмированной ноги по биомеханическим характеристикам сближались и спорт смены получали возможность вновь полноценно тренироваться и выступать в соревнованиях.

На восстановление двигательной функции положительно влияют физические упражнения в водной среде. Тело человека в водной среде находится во "взвешенном" состоянии, что в какой-то степени похоже на занятия с "облегчающей подвеской". Однако в этом случае вязкость водной среды создает дополнительную нагрузку на мышцы при перемещении звеньев тела, при "разгруженном" позвоночнике и облегченной работе сердечно-сосудистой системы. Эффективность таких занятий повышается при использовании специального устройства для стабилизации положения тела в пространстве и перемещении его по поверхности бассейна. В этом случае возникает эффект "растяжки" позвоночника и гидромассажа зон тела.

Такие занятия с больными, имеющими повреждения позвоночника, оказались весьма перспективными в связи с возможностями суммирования эффектов от нахождения во взвешенном состоянии в воде, от наличия внешней искусственной помощи естественным усилиям выпрямления ног, от "вытяжки" позвоночника и гидромассажа. К этому следует добавить, что подобные процедуры всегда проходят в условиях повышенного эмоционального фона.

По данным, у больных инфарктом миокарда кроме патологических изменений гемо- и кардиодинамики имеет место нарушение функции опорно-двигательного аппарата: ухудшение координации движений, снижение уровня проявления выносливости, силы отдельных групп мышц, гибкости. Поэтому программа физической реабилитации больных инфарктом миокарда предусматривает комплексный подход к восстановлению адаптационного потенциала, в том числе и функции опорно-двигательного аппарата.

Для повышения эффективности физической реабилитации больных инфарктом миокарда в условиях кардиологического санатория нами была разработана инновационная технология лечебно-педагогического процесса.

Инновационная технология предполагает личностно ориентированный подход к выбору средств физической реабилитации в зависимости от клинического диагноза и адаптационного потенциала больных инфарктом миокарда и включает:

- циклические физические упражнения умеренной интенсивности (ходьба, терренкур, тренировка на велоэргометре, элементы классической и степ аэробики);

- дыхательные упражнения с элементами медитации;

- физические упражнения в воде;

- массаж;

- природные оздоровительные факторы.

Результаты проведенного исследования свидетельствуют, что комплексное применение оздоровительных факторов природы, традиционных и нетрадиционных видов физических упражнений, психорегуляции в условиях кардиологического санатория способствуют улучшению клинических показателей и повышению толерантности к физическим нагрузкам, уменьшают негативные изменения психического статуса в результате больничной гиподинамии.

Таким образом, инновационные педагогические технологии существенно повышают эффективность применения традиционных и нетрадиционных средств и методов адаптивной физической культуры в процессе реабилитации больных с нарушениями опорно-двигательного аппарата при различных заболеваниях.

1. Акимочкина А.Г. Длительные велотренировки больных инфарктом миокарда на поликлиническом этапе реабилитации: автореф. дис. ... канд. мед. наук / А.Г. Акимочкина. - Барнаул, 2005. - 24 с.

2. Бритвина В.В. Аэробные нагрузки в реабилитации больных инфарктом миокарда на поликлиническом этапе: автореф. дис. ... канд. пед. наук / В.В. Бритвина. - М., 2006. - 23 с.

3. Гавриков А.Ю. Физические упражнения для инвалидов с травмами спинного мозга (по материалам зарубежной печати) / А.Ю. Гавриков, С.А. Северина // Теория и практика физ. культуры, 1988, № 8. - С. 59-60.

4. Грец Г.Н. Методика восстановления двигательных функций в условиях специальной тренировки: автореф. дис. ... канд. пед. наук / Г.Н. Грец, А.Ю. Гавриков. - М., 1993. - 20 с

5. Грец Г.Н. Компенсационное замещение недостающих естественных возможностей искусственными энергосиловыми воздействиями в процессе восстановления двигательной функции: метод. рекомендации / Г.Н. Грец. - Смоленск: СГИФК, 2000. - 12 с.

6. Грец Г.Н. Методология развития, сохранения и восстановления двигательных возможностей инвалидов, спортсменов инвалидов средствами физической культуры и спорта / Г.Н. Грец // Адаптивная физическая культура. - 2005. - № 1.

7. Денисенко Ю.П. Механизмы срочной адаптации спортсменов к воздействиям физических нагрузок / Ю.П. Денисенко // Теория и практика физ. культуры. 2005. - № 3. - С. 14-18.

8. Дмитриев B.C. Адаптивная физическая реабилитация: структура и содержание: автореф. дис. ... докт. наук /В.С. Дмитриев. - М., 2003. - 50 с.

9. Каптелин А.Ф. Гидрокинезотерапия в ортопедии и травматологии / А.Ф. Каптелин. - М.: Медицина, 1986. - С. 17-22.

10. Кристенсен Э. Целебная йога для сердца / Э. Кристенсен. - М.: Эксмо, 2004. - 40 с.

11. Кряжев В.Д. Проблемы развития, восстановления и сохранения двигательных возможностей человека: сб. науч. тр. ВНИИФКа за 2001 г. - М.: ВНИИФК, 2002. - С. 186-190.

12. Кряжев В.Д. Развитие, сохранение и восстановление двигательных возможностей человека / В.Д. Кряжев. - М.: ВНИИФК, 2002. - 247 с.

13. Кряжев В.Д. Совершенствование беговых движений / В.Д. Кряжев. - М.: ВНИИФК, 2002. - 199 с.

14. Кудрин И.Д. Механические ударные нагрузки и перегрузки как фактор экологии / И.Д. Кудрин, З.К. Сулимо-Самуйлло, А.И. Филатов. - Л.: Наука, 1980. - 94 с.

15. Налобина А.Н. Роль физических нагрузок в адаптационно компенсаторных реакциях сердечно-сосудистой системы в период реабилитации после инфаркта миокарда: автореф. дис. ... канд. биол. наук / А.Н. Налобина. - Омск, 2004. - 24 с.

16. Павлов Л.В. Оптимизация структуры движения легкоатлетов бегунов, основанная на использовании методических приемов избирательной коррекции последствий функциональных нарушений и травм: автореф. канд. дис. / Л.В. Павлов. - М., 1982. - 14 с.

17. Ратов И.П. Двигательные возможности человека (нетрадиционные методики их развития и восстановления). - Минск, 1994. - 190 с.

18. Ратов И.П. Методы искусственного приближения к состояниям "двигательного прошлого" как средство функциональной реабилитации после травм и заболеваний: труды Смоленского ГИФКа / И.П. Ратов, Г.Н. Грец. - Смоленск, 1995. - С. 45-147.

19. Ратов И.П. Сравнительный анализ движений здоровой и травмированной ноги в беге на тредбане / И.П. Ратов, В.Д. Кряжев, Л.В. Павлов // Теория и практика физ. культуры. - 1983. - № 5. - С. 22.

20. Ратов И.П. Устройство для реабилитации опорно-двигательного аппарата / И.П. Ратов, Г.Н. Грец, В.Д. Кряжев. А.С. № 5053274/14. Приоритет от 15.03.1992.

21. Физическая реабилитация детей с нарушениями функций опорно-двигательного аппарата / под ред. Н.А. Гросс. - Советский спорт, 2000. - 224 с.

22. Электростимуляция мышц во время выполнения спортивных упражнений: метод, письмо / отв. ред. И.П. Ратов. - М.: ВНИИФК, 1979. - 126 с.

23. Novacheck T.F. Running injuries: a biomechanical approach // Instr. Course Lect, 1998. - 47. - Р. 397-406.

24. N.K. Wenger. Rehabilitation medicine. The c.v. Mosby Company. St. Louis. Washington, D.C. Toronto, 1988. - Р. 232-238.