Кандидат педагогических наук С. А. Загузова
Кандидат биологических наук, доцент С. В. Шутова

Тамбовский государственный университет им. Г. Р. Державина, Тамбов

Ключевые слова: интерференционная миография, нервно-мышечная система, амплитудно-частотные характеристики активности мышц, паттерн биоэлектрической активности мышц, физическая нагрузка.

Введение. Среди факторов, отражающих адаптацию человека к физическим нагрузкам, большое, если не решающее значение имеет функциональное состояние нервно-мышечной системы. Хорошо известно, что у учеников специальной (коррекционной) школы отмечается двигательная недостаточность: неточность движений в пространстве и во времени, грубые ошибки при дифференцировании мышечных усилий, отсутствие ловкости и плавности движений, излишняя скованность и напряженность, ограничение амплитуды движений и т. д. Поэтому на уроках физической культуры, дополнительных физкультурных занятиях с коррекционно-развивающей направленностью, занятиях ЛФК, а также в самостоятельных занятиях большую роль играет выполнение упражнений, направленных на коррекцию двигательной сферы.

Для исследования состояния ведущих мышц школьников с умственной отсталостью мы провели интерференционную электромиографию (ЭМГ) с помощью нейромиоанализатора НМА-4-01 "НЕЙРОМИАН" ("Медиком", г. Таганрог).

Данное исследование позволяет дать характеристику общего состояния нервно-мышечного аппарата (оценить паттерн его активности), проанализировать влияние на него дозированной физической нагрузки; уловить своеобразные изменения мышечных потенциалов, обусловленных ведущим синдромом.

Объектом нашего исследования были колебания электрических напряжений, отражающие тончайшие изменения функционального состояния нейромоторного аппарата школьников с легкой степенью умственной отсталости (олигофренией) в условиях относительного покоя и при выполнении произвольных движений с физической нагрузкой.

Для исследования мы взяли две мышцы слева - двуглавую мышцу плеча (biceps branchii cap. longum) и прямую мышцу бедра (rectus). Запись потенциалов производили с помощью поверхностных биполярных электродов, которые располагали над областью двигательной точки исследуемой мышцы (по схеме Альтенбургера, 1937). Заземляющий электрод в виде ленты располагался на предплечье другой руки. Основными условиями проведения исследования были обеспечение исследуемым максимально удобной позы и спокойная обстановка.

Произвольное движение с физической нагрузкой заключалось в удержании на весу гантели массой 2 кг (для руки) и 8 кг (для ноги). Запись миографических показателей начиналась только после стабилизации биоэлектрических характеристик, но при этом общая продолжительность пробы с физической нагрузкой составляла не более 1-2 мин.

Диагностический интерес для нас представляло сопоставление амплитудно-частотных характеристик электрической активности тестируемых мышц школьников с умственной отсталостью и школьников массовой школы в состоянии покоя (т. е. при активном расслаблении мышцы) и при произвольном сокращении с дозированной физической нагрузкой.

Интерференционная активность мышц в покое и при произвольном сокращении выражалась рядом параметров, таких как максимальная и средняя амплитуда колебаний (в мкВ), площадь (в мкВ*мс), частота основных колебаний (в Гц).

Сравнительные показатели интерференционной миографии школьников 12-13 лет с умственной отсталостью и учеников массовой школы, Х±

Показатели			Пол	Специальная (коррекционная) школа, n = 26, 12/14•	Массовая школа, n = 26, 12/14	% различий
Амплитуда сигнала, мкВ	в покое	рука  нога	мальчики девочки мальчики девочки	906,1 ±575,2  2334,1 ±845,8 1448,1 ±729,9 2481,6 ±2012,4	49,6±14,7 67,2±9,1 53,2±8,3 64,8±27,1	-94,5** -97,1** -96,3** -97,4*
	нагрузка	рука  нога	мальчики девочки мальчики девочки	2087,1 ±846,1 4576,8 ±2528,1  2102,1 ±984,1  2988,4 ±2037,9	2311,2 ±705,5  1222,1 ±547,9 2977,2 ±1508,3  2155,6 ±881,3	10,7 -73,3* 41,6 -27,9
Площадь общая, мкВ*мс	в покое	рука нога	мальчики девочки мальчики девочки	95,1 ±24,1  185,6 ±128,2 82,5 ±31,5 101,2 ±44,9	8,8 ±4,1 11,1 ±4,3 14,4 ±2,1 13,1 ±2,7	-90,7** -94,1** -82,5** -87,1**
	нагрузка	рука нога	мальчики девочки мальчики девочки	178,3 ±67,9 194,2 ±88,4 127,5 ±61,9 96,8 ±15,4	194,8 ±102,3 113,4 ±45,9 279,6 ±158,6 210,6 ±70,2	9,3 -41,6 119,3 117,6**
Частота основных колебаний, Гц	в покое	рука  нога	мальчики девочки мальчики девочки	93,3 ±12,7 150,2 ±117,7 132,1 ±118,7 89,4 ±17,3	1 1 1 1	-98,9** -99,3* -99,2* -98,9**
	нагрузка	рука нога	мальчики девочки мальчики девочки	102,1 ±10,2 178,4 ±114,8 190,3 ±115,7 103,8 ±32,3	98,1 ±27,1 79,8 ±21,7 146,4 ±17,7 142,8 ±28,4	-3,9 -55,3 -23,1 37,6
Средняя амплитуда основных колебаний, мкВ	в покое	рука нога	мальчики девочки мальчики девочки	229,1 ±75,1 698,2 ±329,4 311,1 ±120,9 557,6 ±330,4	1 1 1  1	-99,6** -99,9** -99,7** -99,8**
	нагрузка	рука  нога	мальчики девочки мальчики девочки	472,1 ±108,5 934,1 ±444,7 492,5 ±292,5 626,4 ±447,9	380,4 ±173,1 240,8 ±70,6  515,2 ±245,2 405,2 ±126,5	-19,4 -74,2* 4,6 -35,3

Обозначения: * - р < 0,05, ** - р < 0,01 (по t-критерию Стьюдента); • - через дробь - количество мальчиков и девочек.

При анализе изучаемых показателей применяли стандартные методы статистической обработки данных с использованием компьютерной программы "STATISTIKA 6.0", которая предусматривает расчет следующих показателей: среднего арифметического значения (Х); среднего квадратического отклонения (s), а также оценку достоверности различий средних значений изучаемых показателей по t-критерию Стьюдента.

Результаты исследования и их обсуждение. В результате анализа исследуемых показателей мы получили следующие данные.

Несмотря на значительную изменчивость амплитуд в глобально отведенных интерференционных электромиограммах школьников с умственной отсталостью и учеников массовых школ, нам удалось установить типичные, наиболее часто встречающиеся особенности и, таким образом, охарактеризовать общую интенсивность электрической активности их мышц в состоянии покоя и при произвольном сокращении с физической нагрузкой.

В таблице приведены сравнительные показатели интерференционной ЭМГ тестируемых мышц школьников с умственной отсталостью и учеников массовой школы в возрасте 12-13 лет.

Из таблицы хорошо видно, что показатели интерференционной ЭМГ тестируемых мышц школьников специальной (коррекционной) и массовой школы существенно различаются.

Так, у подростков массовой школы при глобальном отведении ЭМГ в покое отражают лишь низковольтные, частые колебания минимальной амплитуды, которые, как известно, возникают у бодрствующего человека в связи с легким тоническим напряжением мышц. У детей с умственной отсталостью данные показатели резко отличаются: практически во всех случаях мы наблюдали высокоамплитудные колебания высокой частоты, что нашло отражение в существенных отличиях среднегрупповых величин. При этом достоверность различий в большинстве случаев не вызывает сомнений: согласно t-критерию Стьюдента ошибка не превышает 0,1 %.

Результаты интерференционной миографии двуглавой мышцы плеча в покое у школьника с умственной отсталостью (А) и его сверстника из массовой школы (Б)

Согласно А. А. Ухтомскому (1954) покой является особым, центрально организованным функциональным состоянием нейромоторного аппарата, а способность к его достижению не дана изначально, а развивается в фило- и онтогенезе. Отсюда можно заключить, что подростки коррекционной школы характеризуются функциональной незрелостью двигательной системы, проявляющейся в излишнем тоническом напряжении мышц в состоянии покоя.

Из таблицы также хорошо видно, что особенности электрической активности мышц (по всем показателям ЭМГ) школьников с умственной отсталостью наиболее выражены в состоянии "покоя", тогда как при активном сокращении тех же мышц различия отражаются на интерференционной миограмме менее значительно. Так, различия показателей интерференционной ЭМГ мышц школьников специальной (коррекционной) и массовой школы в состоянии покоя составляют от 82,5 до 99,9 %, при выполнении произвольных движений с физической нагрузкой - от 119,3 до 74,2 %. При этом достоверность межгрупповых различий практически отсутствует, хотя в некоторых случаях разница все же статистически значима.

Исходя из указанных различий, можно говорить о повышенной электрической активности мышц учеников специальной (коррекционной) школы по сравнению со сверстниками массовой школы, в то время как при физической нагрузке подобные отличия существенно уменьшаются. Данный вывод подтверждает результаты других исследований (А. А. Дмитриев, 1989; Е. Н. Правдина-Винарская, 1957; Л. В. Шапкова, 2001, 2003), которые свидетельствуют о повышенном тонусе нервно-мышечной системы детей с умственной отсталостью.

При анализе графических результатов было отмечено, что миографические показатели детей специальной (коррекционной) школы и их сверстников из массовой школы отличаются не только частотно-амплитудными характеристиками, но и паттернами биоэлектрической активности мышц. На рисунке приведены наиболее яркие отличия, выявленные нами практически у всех школьников. Хорошо видно, что миограмма школьника с умственной отсталостью по сравнению со здоровым сверстником имеет не только намного большую амплитуду колебаний, но и волнообразный характер изменения частотно-амплитудных показателей. Указанные особенности могут свидетельствовать о наличии мощных эфферентных посылок ритмического характера со стороны моторных центров, которые и обеспечивают подобные особенности тонуса мышц в состоянии покоя у школьников с умственной отсталостью. Следует также отметить, что при выполнении произвольных движений с физической нагрузкой указанные особенности либо не наблюдались совсем, либо были отмечены лишь у некоторых школьников специальной (коррекционной) школы.

Таким образом, нами выявлены существенные отличия функционального состояния нервно-мышечной системы школьников с умственной отсталостью по сравнению с их здоровыми сверстниками, которые заключаются в повышенном тоническом напряжении тестируемых мышц как в состоянии покоя, так и при выполнении произвольных движений с физической нагрузкой.

Мы считаем, что средствами коррекции избыточного тонического напряжения мышц школьников с умственной отсталостью будут правильно подобранные специальные физические упражнения, снимающие напряженность и скованность движений, а улучшение способности мышц к расслаблению окажет благоприятное влияние на скорость и координацию движений, усвоение техники физических упражнений, рост спортивных результатов, выносливости в различных видах двигательной деятельности.

1. Дмитриев, А. А. Педагогические основы коррекции двигательных нарушений у учащихся вспомогательных школ средствами физического воспитания: автореф. дис. ... докт. пед. наук. / А. А. Дмитриев. - Красноярск, 1989. - 24 с.

2. Правдина-Винарская, Е. Н. Неврологическая характеристика синдрома олигофрении / Е. Н. Правдина-Винарская. - М.: изд-во Акад. пед. наук РСФСР, 1957. - 208 с.

3. Шапкова, Л. В. Средства адаптивной физической культуры: метод. рекомендации по физкультурно-оздоровительным и развивающим занятиям детей с отклонениями в интеллектуальной развитии / под ред. проф. С. П. Евсеева / Л. В. Шапкова. - М.: Советский спорт, 2001. - 152 с.

4. Частные методики адаптивной физической культуры: учеб. пособие / под ред. Л. В. Шапковой. - М.: Советский спорт, 2003. - 464 с.

5. Юсевич, Ю. С. Очерки по клинической электромиографии / Ю. С. Юсевич. - М.: Медицина, 1972. - 95 с.