ТЕХНОЛОГИЯ СОХРАНЕНИЯ И ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЬНЫХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ ИНВАЛИДОВ И СПОРТСМЕНОВ-ИНВАЛИДОВ СРЕДСТВАМИ ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ

СПОРТ И ЗДОРОВЬЕ

Abstract

TECHNOLOGY OF SAVING AND REHABILITATION OF MOTOR ABILITIES OF DISABLED PEOPLE, ATHLETES-INVALIDS BY MEANS OF PHYSICAL CULTURE

G.N. Grets, Ph. D., lecturer

Smolensk state academy of physical culture, sports and tourism, Smolensk

Key words: motor therapy, method of rehabilitation, locomotorium, way of rehabilitation, cardiac rate, motor function.

The ways of solving of the problem of rehabilitation of invalids with various deviations in health are considered in the article. The biomechanics of movements is discussed at deviations of functions of the locomotorium. The way of rehabilitation using both known, and new methodical receptions developed by the author is characterized. The results of the experiments testifying to high efficiency of the given method are given.

ТЕХНОЛОГИЯ СОХРАНЕНИЯ И ВОССТАНОВЛЕНИЯ ДВИГАТЕЛЬНЫХ ВОЗМОЖНОСТЕЙ ИНВАЛИДОВ И СПОРТСМЕНОВ-ИНВАЛИДОВ СРЕДСТВАМИ ФИЗИЧЕСКОЙ КУЛЬТУРЫ

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

Ключевые слова: двигательная терапия, метод восстановления, опорно-двигательный аппарат, способ реабилитации, частота сердечный сокращений, двигательная функция.

По данным B.C. Дмитриева [7], 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, по мнению И.П. Ратова [17], многие миллионы людей начинают испытывать все возрастающие затруднения в движениях уже после 40 лет вследствие снижения двигательных возможностей. Существует еще и проблема восстановления у спортсменов двигательных возможностей, частично утраченных вследствие травм и заболеваний [15].

Одним из эффективных методов восстановления двигательных возможностей считается двигательная терапия [5, 8, 17]. Однако при организации процесса восстановления приходится разрешать противоречие, заключающееся в том, что наиболее эффективным этот процесс может стать при выполнении упражнений, воспроизведение которых не подкреплено необходимыми для этого актуальными физическими возможностями [17]. Другими словами, в движениях в качестве лечебного средства больше всего нуждаются те, кто не имеет достаточных возможностей выполнить их в нужном объеме и с необходимыми характеристиками вследствие ограничения двигательного потенциала.

Выход из этого положения возможен посредством создания вокруг занимающегося такого искусственного внешнего окружения, биотехнические средства которого могут позволить ему выполнять естественные двигательные локомоции в необходимом объеме для получения выраженного терапевтического эффекта [11, 18, 20].

Разработка таких методов восстановления двигательных возможностей опирается на результаты исследования особенностей движений людей с частично утраченной двигательной функцией.

В процессе исследований биомеханических характеристик ходьбы и бега лиц с повреждениями опорно-двигательного аппарата (ОДА), ранее проведенных в лаборатории биомеханики ВНИИФКа [5, 15, 19], 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, страдающих повреждениями ОДА (артрит, артроз, травма позвоночника, последствия инсульта) и частичной потерей двигательной функции, характерно наличие значимой величины отрицательного импульса силы горизонтальной составляющей реакции опоры. Наличие этого импульса приводит к торможению движения центра масс, к затруднению выполнений шагательных движений и вызывает перегрузки ОДА, так как амортизационные свойства снижаются, на что, в частности, указывает и большая величина ударных ускорений.

Для походки здоровых людей характерно наличие положительного импульса горизонтальной составляющей опоры, который способствует поступательному движению тела.

Аналогичные результаты были получены и другими авторами, изучающими походку людей с повреждением ОДА [1, 2]. 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 ранее [13], снижение посадочной скорости стопы достигается за счет согласованного вращательного движения в коленном и тазобедренном суставах, при котором траектория движения стопы должна приближаться к циклоиде.

Вследствие травмы или заболевания этот тонкий механизм координации разрушается, что приводит к значительным стопорящим усилиям в момент постановки ноги на опору, к перегрузке ОДА и к снижению возможностей восстановления двигательной функции за счет выполнения естественных движений.

При травмах существенные изменения происходят в характеристиках электроактивности мышц, обеспечивающих шагательные движения [3]. При функциональных расстройствах ОДА практически не наблюдается выраженная фаза расслабления, характерн ая для работы мышц здорового человека. Это указывает на снижение количества степеней свободы движений звеньев тела в ходьбе. Суммарная электроактивность 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 движениями здорового человека. Значительные ударные ускорения оказывают негативное воздействие и препятствуют процессам восстановления [14].

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, необходимым для осуществления такой естественной локомоции, как ходьба. Последствия повреждения ОДА даже при движении с небольшими скоростями приводят к таким биодинамическим изменениям походки, которые вызывают у людей повышенную пульсовую реакцию, требуют значительных дополнительных энергозатрат, что снижает у перенесшего травму время активных движений и заставляет его вести малоподвижный образ жизни. Естественно, что это положение оправдывает использование устройств, снижающих энергозатраты при ходьбе, устройств, производящих коррекцию движений [17] и управляющих электроактивностью мышц [24].

На основании этих исследований и логических рассуждений нами совместно с И.П. Ратовым был разработан "способ реабилитации опорно-двигательного аппарата и устройство для его осуществления" [21].

В соответствии с разработанным способом и устройством для реабилитации ОДА в ходе экспериментов использовалось несколько методических приемов управления движениями:

• методический прием ограничения влияния сил гравитации на движения человека;

• методический прием привнесения внешних энергосиловых добавок в движение человека посредством использования энергии упругой деформации;

• методический прием принудительного движения нижних конечностей;

• методический прием использования искусственной электрической активизации мышц в движении.

Эффективность использования этих методических приемов оценивалась по уровню 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 ходе экспериментов с лицами в возрасте от 30 до 50 лет с артрозом коленного сустава, травмой позвоночника и правосторонним инсультом средней тяжести было выявлено, что наибольшее влияние на изменение уровня ЧСС и снижение величин ускорения датчика, закрепленного на пояснице, а следовательно, на снижение внешней механической работы в ходьбе, оказывает использование методического приема ограничения влияния сил гравитации. Так, при искусственном "облегчении" веса пациента на 20% среднее снижение ЧСС составило 9 уд/мин, а величина ускорения снизилась на 0,75 g, при 30%-ном облегчении ЧСС в среднем снижалась до 14 уд/мин, а величина ускорения на 1,05 g.

При использовании других методических приемов также наблюдалось снижение ЧСС и величины ударных ускорений, однако эти изменения были менее выражены.

Наибольший эффект наблюдался при комплексном использовании методических приемов. В этом случае физиологические и биомеханические параметры ходьбы у лиц с повреждениями ОДА 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, на это указывает 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. В этом случае следовало ожидать выраженный педагогический и терапевтический эффекты в восстановлении частично утраченной двигательной функции.

Однако главным критерием эффективности проводимых восстановительных мероприятий являлось продолжительное передвижение без посторонней помощи и приближение биодинамических характеристик ходьбы и бега к параметрам здоровых людей.

Это было подтверждено в ходе проведения педагогических экспериментов.

В первой серии экспериментов совместно с Л.В. Павловым, В.Ф. Башкировым и В.М. Грачевым [15] проводилось восстановление двигательной функции у спортсменов после травм ахиллова сухожилия и коленного сустава. Спортсмены сначала проходили хирургическое и специальное лечение на базе 1-го врачебно-физкультурного диспансера. На втором этапе получали курс двигательной терапии в условиях 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 спортсмены получали возможность вновь полноценно тренироваться и выступать в соревнованиях. Однако полностью избавиться от последствия травм не удавалось.

Биомеханические исследования показывают, что даже у сильнейших спортсменов мира, перенесших травму ахиллова сухожилия и показывающих несмотря на это высокие результаты в беге, отмечаются большие энергозатраты при отталкивании травмированной ногой, хотя визуально это и не заметно [25]. Специалисты считают, что такое явление связано со снижением способности к рекуперации энергии. Поэтому в спорте главное внимание все же следует уделить предупреждению и профилактике травматизма благодаря оптимизации нагрузки и своевременной коррекции техники беговых движений.

Во второй серии экспериментов [5] выявляли эффективность разработанных методов для восстановления двигательных возможностей при заболеваниях ОДА (артроз, артрит) после травм позвоночника и перенесения инсульта.

На начальном этапе эксперимента все пациенты находились в ослабленном состоянии. Большинство из них самостоятельно передвигались с трудом или прибегали к помощи палки или костылей. Их функциональное состояние было крайне низким, и это приводило к подавленному психологическому настроению. Даже незначительная физическая нагрузка вызывала высокую пульсовую реакцию. Повышалось артериальное давление, а время его восстановления было явно замедленным. Пациенты быстро утомлялись и не были уверены в своих силах. Большинство их них жаловались на боли во время ходьбы, на плохое самочувствие, на пониженное настроение, плохой сон и аппетит, остро переживали свою неполноценность.

Программа занятий включала:

· оценку функционального состояния организма с помощью кибернетического анализа распределения кардиоинтервалов (по P.M. Баевскому);

· корригирующую 15-минутную гимнастику [4];

· стимулирующий вибрационный массаж [22], цель которого состояла в подготовке опорно-двигательного аппарата к работе.

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

По мере 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 укреплялась уверенность в выздоровлении. Особенно она повышалась, когда пациенты могли не только ходить, но и бегать.

Через 3 месяца регулярных занятий у 8 пациентов произошли существенные изменения в двигательных возможностях. 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. При этом ЧСС снижалась в среднем на 10-15 уд/мин, а уровень потребления кислорода - примерно 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.

Таким образом, восстановление двигательной функции происходило путем улучшения качественных характеристик движений и проявлялось в повышении показателей их эффективности и в способности к более длительному выполнению двигательного задания.

Мы рассмотрели возможности восстановления движений человека при травмах и заболеваниях ОДА в условиях специализированного тренажерного стенда. С помощью аналогичных устройств производится и физическая реабилитация детей-инвалидов [23]. Безусловно, средства восстановления двигательных функций не ограничиваются применением только такого рода устройств.

Большое значение имеет и проблема восстановления двигательных возможностей при сердечно-сосудистых заболеваниях. Обычно в этом случае в качестве средств двигательной терапии используется дозированная физическая нагрузка или, например, специальные терапевтические упражнения из арсенала йоги и цигун [10].

В специально проведенном исследовании были показаны возможности восстановления двигательной функции при использовании средств комплексного оздоровления при гипертонии и аритмии [12]. Комплексное применение оздоровительных факторов природы со специальными упражнениями, дыхательной гимнастикой и психорегуляцией на фоне адекватного питания позволяет "снимать" негативное воздействие последствий сердечно-сосудистых заболеваний и существенно повышать физическую работоспособность, что проявляется в увеличении времени медленного бега. В ходе экспериментов было выявлено, что квалифицированное использование этих средств при постоянном контроле уровня функционального состояния позволяет довести время медленного бега до 1 ч даже для лиц старшего возраста. А это является критерием восстановления двигательных возможностей.

Нельзя обойти вниманием и проблему восстановления двигательных возможностей у онкологических больных после проведения курса хирургической и специальной терапии. Эти больные нуждаются не только в физической, но и в психологической реабилитации. Наблюдения, проводимые в ходе проведения "Школ здоровья", показывают, что использование комплексной системы естественного оздоровления позволяет этим больным быстрее адаптироваться к социуму и восстановить свое физическое и психическое состояние [12].

Большие возможности в восстановлении двигательной функции имеются и при использовании в качестве средства двигательной реабилитации занятий в водной среде [9]. 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 [17]. 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.

Таким образом, методология восстановления двигательных возможностей у спортсменов и инвалидов средствами физической культуры основывается на единстве методических приемов и предусматривает создание с помощью тренажерных устройств искусственного, а с помощью оздоровительных факторов природы - и естественного окружения, обеспечивающего выполнение упражнений двигательной терапии в необходимом объеме при наиболее оптимальном физиологическом и психологическом воздействии на организм.

Литература

1. Беленький В.Е. Биомеханические особенности стояния и ходьбы больных с разгибателъной контрактурой коленного сустава / В.Е. Беленький, М.М. Манасян // Актуальные вопросы травматологии и ортопедии, 1980, № 21, с. 104 -111.

2. Белый К.П. Патофункциональная характеристика деформирующего артроза коленного сустава: Автореф. канд. дис. Л., 1980. - 17 с.

3. Витензон А.С. Биомеханические и электромиографические параметры ходьбы больных с односторонним распространенным вялым параличом (парезом) нижней конечности / А.С. Витензон, В.И. Корюкин // Протезирование и протезостроение. М., 1970, с. 127-139.

4. 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.

5. Грец Г.Н. Методика восстановления двигательных функций в условиях специальной тренировки: Автореф. канд. дис. М., 1993. - 20 с.

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

7. Дмитриев B.C. Адаптивная физическая реабилитация: структура и содержание: Автореф. докт. дис. М, 2003. - 50 с.

8. Довгань В.И. Механотерапия / В.И. Довгань, И.Б. Темкин. - М.: Медицина, 1981.- 150 с.

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

10. Кристенсен Э. Целебная йога для сердца. - 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.