Цель исследования - выявление информативного маркера реакции нервно-мышечной системы дошкольников после физической нагрузки в процессе обучения плаванию.
Материал и методы исследования. В работе использовалась методика регистрации биомеханических характеристик состояния позвоночника у детей до и после занятия в бассейне.
В качестве параметров показателя мышечного тонуса скелетных мышц у дошкольников рассматривались: обобщенный показатель разности роста ребенка стоя в расслабленном состоянии (А) и стойки, вытягиваясь головой максимально вверх без отрыва стоп от опоры (В) до и после занятия (С и Д соответственно) L1=|АВ| и L2=|СД| (см); показатели разности роста детей в двух измеряемых состояниях до и после занятия L3=|ВД| и L4=|АС| (см) (рис. 1).
Рис. 1. Измеряемые показатели разности роста человека.
В исследовании принимало участие 30 детей в бассейне МАДОУ ЦРР д/с № 8 «Огонек» г. Сургут ХМАО-Югра в период с апреля по декабрь 2011 года. Из них 9 человек 5-летнего возраста и 21 человек - 6-летнего. Статистическому анализу подверглись 628 измерений роста детей.
Результаты исследования и их обсуждение. В своих исследованиях мы опирались на нейрофизилогическую концепцию Н.А. Бернштейна о многоуровневой системе управления движениями человека. Причем под уровнями он понимал морфологические отделы нервной системы: спинной и продолговатый мозг, подкорковые центры и кору больших полушарий [1]. По нашему представлению, при обучении детей плаванию методика должна опираться на развитие и совершенствование мышечных ощущений детей для привития специфического «чувства воды». Именно поэтому объектом исследования выступила система управления движениями на руброспинальном уровне нервной системы - мышечный тонус скелетных мышц туловища, а предметом - особенности реакции мышечного тонуса мышц позвоночника у детей дошкольного возраста при обучении плаванию.
Проведенные исследования позволили выявить феномен укорочения межпозвонкового расстояния под влиянием физических нагрузок как с активным участием сил тяжести тела и противодействия силам гравитации, так и с минимальным - когда испытуемые получали нагрузки в горизонтальном положении в водной среде [2; 4]. В результате мы выяснили, что одним из параметров физиологической реакции на физическую нагрузку может выступать косвенный показатель мышечного тонуса скелетных околопозвоночных мышц [3]. Обобщенный показатель мышечного тонуса (МТ) определяется как разница роста ребенка в двух состояниях - вытянувшись вверх и стойка в расслабленном состоянии (на рис. 1 это L1 или L2). На величину обобщенного показателя МТ влияет возраст и наличие нарушений осанки. Утомление крупных и средних мышц [6] после нагрузки отражает один из параметров показателя МТ - величина и знак разности L3=(В-Д) (рис. 1). Если он имеет отрицательное значение, то мышечный тонус поверхностного и среднего слоя мышц туловища оптимален для проявления силовых и скоростных способностей. Если он имеет положительное значение, то наблюдается утомление, и чем больше этот показатель, тем сильнее мышцы утомлены.
Утомление глубокого слоя околопозвоночных мышц [6] характеризует параметр МТ - величина и знак разности L4=(А-С) (рис. 1). Если он имеет положительное значение, то мышечный тонус глубокого слоя мышц туловища оптимален для проявления упругих свойств позвоночника. Если он имеет отрицательное значение, то наблюдается снижение проявления силовых и скоростных характеристик движения, снижение экономичности движений у человека (при ходьбе, беге, прыжках, висах и др.).
Подбор упражнений для методики обучения плаванию детей в дошкольном учреждении исходил от выбранного нами объекта исследования. Это определяло основу для выбора того или иного упражнения. В результате весь комплекс был составлен из последовательных друг за другом двигательных заданий, обеспечивающих развитие и совершенствование специфических мышечных ощущений на воде. В качестве показателей адаптации нервно-мышечной системы детей к физическим нагрузкам мы взяли показатели МТ, отражающие реакцию двух групп мышц - с одной стороны поверхностного и промежуточного, и с другой стороны глубокого слоя мышц позвоночника после занятия. Так как в эксперименте участвовали дети разного возраста, то и результаты приведены в двух таблицах. В каждой таблице приведены данные для двух групп детей, разделенных на начальном этапе обучения плаванию по основному признаку - уровень сформированности плавательных навыков, который определялся экспертно. При этом необходимо учитывать, что разделение детей на «пловцов» и «не пловцов» терминологически носит условный характер и необходим для детального отражения результатов исследования и контроля правильности выбранных средств и методики их применения при обучении плаванию.
Таблица 1 - Показатель мышечного тонуса у детей 5-летнего возраста до и после занятия плаванием, n=198 измерений роста
|
Статистические характеристики выборок |
Показатель мышечного тонуса в начале эксперимента |
|||
|
Вытянувшись вверх (L3) |
В расслабленном состоянии (L4) |
|||
|
|
«пловцы» |
«не пловцы» |
«пловцы» |
«не пловцы» |
|
хср±σ, см |
0,288±0,7 |
1,13±0,97 |
0,22±0,688 |
1,13±0,866 |
|
n |
9 |
9 |
9 |
9 |
|
Показатель мышечного тонуса в середине эксперимента |
||||
|
|
«пловцы» |
«не пловцы» |
«пловцы» |
«не пловцы» |
|
хср±σ, см |
0,46±0,315 |
0,28±0,232 |
0,13±0,258 |
0,23±0,253 |
|
n |
15 |
30 |
15 |
30 |
|
Показатель мышечного тонуса в конце эксперимента |
||||
|
|
«пловцы» |
«не пловцы» |
«пловцы» |
«не пловцы» |
|
хср±σ, см |
0,25±0,116 |
0,28±0,227 |
0,03±0,123 |
0,12±0,125 |
|
n |
12 |
24 |
12 |
24 |
Как видно из таблицы 1, показатели МТ коротких околопозвоночных мышц L4 у 5-летних детей «пловцов» и «не пловцов» в начале эксперимента статистически значимо различались по критерию Стьюдента - t- статистика 2,43 > t-критического 2,13 при уровне значимости а<0,05. Реакция тонуса коротких мышц у «не пловцов» была более выражена по сравнению с «пловцами» и отражала реакцию оптимального состояния тонуса мышц после занятия, при этом крупные, поверхностные мышцы спины были утомлены в большей степени, чем у «пловцов». Т.е. в самом начале эксперимента подбор упражнений и предъявляемая физическая нагрузка точно соответствовала физиологическим возможностям детей группы «не пловцов». А вот у группы детей «пловцов» средства методики обучения плаванию вызывали незначительную положительную реакцию мышечной системы и соответственно развитие специфического мышечного чувства к свойствам воды.
В середине эксперимента показатели мышечного тонуса L4 у детей двух групп стали снижаться, при этом у «не пловцов» показатели обнаружили статистически значимое различие (t-статистика 3,01 > t-критического 2,3 при уровне значимости а<0,05) по сравнению с началом эксперимента. Стоит отметить незначительное увеличение утомления мышечного тонуса крупных и средних мышц туловища у группы «пловцов» 5-летнего возраста с 0,28 до 0,46 см, что связано с увеличением доли упражнений на развитие координационно сложных плавательных навыков на занятии. Т.е. для этой группы детей методика обучения плаванию стала «традиционней», чем требовал педагогический эксперимент. В группе детей «не пловцов» произошло резкое уменьшение этого показателя, что вполне объясняется методикой обучения, т.к. средства обучения были направлены, в первую очередь, на короткие позвоночные мышцы.
В конце эксперимента показатели мышечного тонуса L4 у «пловцов» достигли своего отрицательного апогея и приблизились к нулевым значениям. При этом у группы детей «не пловцов» показатель МТ L4 достиг значений, которые были у группы «пловцов» еще в середине эксперимента. Можно сказать, что подбор упражнений методики обучения для «пловцов» перестал оказывать, а для «не пловцов» стал недостаточным для положительного воздействия на короткие позвоночные мышцы, на развитие специфического мышечного чувства к свойствам воды.
Показатели реакции поверхностного и среднего слоя мышц спины (L3) на физические нагрузки, которые предъявлялись методикой обучения в обеих группах, практически сравнялись и стабилизировались. Для группы «пловцов» 5-летнего возраста показатели МТ стали на уровне начала эксперимента, для группы «не пловцов» - на уровне середины эксперимента. Это говорит о том, что методика, направленная на развитие и совершенствование специфических мышечных ощущений в воде у детей 5-летнего возраста, перестала достигать своих целей, организм детей адаптировался к физическим нагрузкам. По логике процесса обучения плаванию и достижения лучших результатов на следующем этапе следует уделить внимание увеличению физической нагрузки на крупные и средние мышцы спины, рук и ног, т.е. переходить на специальные плавательные упражнения из спортивных стилей плавания и пересмотреть двигательные задания, с преимущественным воздействием на короткие околопозвоночные мышцы.
Показатели мышечного тонуса у детей как маркер реакции нервно-мышечной системы при обучении плаванию детей 6-летнего возраста, выявленные в результате применения вышеописанной методики, представлены в таблице 2.
Таблица 2 - Показатель мышечного тонуса у детей 6-летнего возраста до и после занятия плаванием, n=430 измерений роста
|
Статистические характеристики выборок |
Показатель мышечного тонуса в начале эксперимента |
|||
|
Вытянувшись вверх (L3) |
В расслабленном состоянии (L4) |
|||
|
|
«пловцы» |
«не пловцы» |
«пловцы» |
«не пловцы» |
|
хср±σ, см |
0,26±0,251 |
0,26±0,117 |
0,20±0,368 |
0,15±0,10 |
|
n |
26 |
29 |
26 |
29 |
|
Показатель мышечного тонуса в середине эксперимента |
||||
|
|
«пловцы» |
«не пловцы» |
«пловцы» |
«не пловцы» |
|
хср±σ, см |
0,26±0,138 |
0,28±0,115 |
0,05±0,083 |
0,07±0,087 |
|
n |
32 |
48 |
32 |
48 |
|
Показатель мышечного тонуса в конце эксперимента |
||||
|
|
«пловцы» |
«не пловцы» |
«пловцы» |
«не пловцы» |
|
хср±σ, см |
0,29±0,096 |
0,29±0,091 |
0,11±0,082 |
0,10±0,075 |
|
n |
32 |
48 |
32 |
48 |
У 6-летних детей общая картина несколько иная, чем у 5-летних. Здесь следует отметить, что снижение значений показателя МТ L4 обе группы детей: и «пловцы», и «не пловцы» - достигли уже в середине эксперимента, и к его концу стабилизировались на уровне 0,1 см. Показатели МТ L3 существенно не изменились в ходе проведения эксперимента.
Таким образом, перенос средств и их последовательность в методике обучения плаванию для детей 6-летного возраста был частично эффективным лишь до середины эксперимента. Возрастное различие детей, перенос средств методики обучения плавания для детей 6-летного возраста выявил незначительный сдвиг в показателях реакции нервно-мышечной системы данной возрастной группы детей, по сравнению с детьми 5-летного возраста. В дальнейшем у детей 6-летного возраста реакция мышечной системы на физические нагрузки не менялась, что, по нашему мнению, не приводило к развитию специфических мышечных ощущений.
Заключение. Применяемый в работе подход к оценке реакции нервно-мышечной системы детей на физические нагрузки определил обусловленную степень неясности алгоритма анализа данных. Детальный разбор динамики показателей мышечного тонуса скелетных мышц выявил возможность регулирования физических нагрузок в процессе физического воспитания детей дошкольного возраста. При этом актуализированы закономерности роста и развития детей, недооценка которых привела к снижению эффективности методики обучения плаванию детей 6-летнего возраста.
В целом же эксперимент показал, что параметры L3 и L4 показателя мышечного тонуса служат достаточно информативным маркером реакции нервно-мышечной системы на физическую нагрузку. А сам подход к оценке процессов адаптации организма к физическим нагрузкам, в части ответных реакций мышечной системы, может применяться для освоения и совершенствования двигательных навыков не только в узких рамках настоящего исследования, но, выражая определенную степень уверенности, и в более широком плане - в практике работы специалистов по физическому воспитанию.
Рецензенты
- Степанова Г.А., д.п.н., профессор, директор гуманитарного института ФГБОУ ВПО «Югорский государственный университет», г. Ханты-Мансийск.
- Синявский Н.И., д.п.н, профессор, заведующий кафедрой теории и методики физического воспитания ГОУ ВПО ХМАО-Югры «Сургутский государственный педагогический университет», г. Сургут.