Добавил:
ivanov666
Опубликованный материал нарушает ваши авторские права? Сообщите нам.
Вуз:
Предмет:
Файл:Научно-методические основы лечебной гимнастики при плоскостопии у детей. Монография
.pdf
Научно-методические основы лечебной
гимнастики при плоскостопии у детей
1.3. Анатомо-физиологические свойства
стоп у детей дошкольного возраста
Стопа функционирует нормально как единый анатомо-физиологический комплекс тогда, когда действующая на нее нагрузка (статическая сила) полностью уравновешивается динамическими силами (крепкими связками и мышцами). Если под влиянием каких-то
причин происходит ослабление мышечно-связочного аппарата, то
начинает нарушаться нормальная форма – стопа оседает, становится плоской. При этом возникают и другие деформации: расширяется
передний отдел стопы, а пятка отклоняется кнаружи. Стопа приобретает вид распластанной, утрачивается одна из основных ее функций – пружинящая (рессорная) (Котельников Г. П., 2008).
С. М. Сенаторова в своих исследованиях доказала, что мышечная
сила оказывает решающие влияние на сохранение формы и положения стопы (Сенаторова С. М., 1972).
Повышение тонуса сухожилий сгибателей пальцев (длинного сгибателя большого пальца, длинного и короткого сгибателей пальцев),
служащих как бы растяжкой между пяточной костью и пальцами и
сближающих передние и задние отрезки дуги продольного свода, мешает развитию плоскостопия.
Следует отметить, что строение детской стопы отличается от
строения стопы взрослого человека. У ребенка имеются свои анатомические и функциональные особенности из-за иного распределения
нагрузки (Козырева О. В., 2003; Красикова И. С., 2002).
Суставно-связочный аппарат стоп у детей дошкольного возраста
еще не сформирован из-за того, что суставы еще не прочны и более эластичны. Следовательно, амплитуда движений детской стопы
больше, чем у взрослых, и поэтому детская стопа менее приспособлена к статическим нагрузкам (Козырева О. В., 2003; Солодков А. С.,
Сологуб Е. Б., 2001).
Это происходит вследствие того, что колебания свода у детей выражены резче. Под влиянием нагрузки детская стопа распластывается больше, но по окончании тотчас же с помощью активного сокращения мышц возвращаются в исходное положение.
21
В. П. Лукьяненко, С. А. Егорова, В. Г. Петрякова
До 5–6 лет стопы ребенка представляют собой своего рода каркас, состоящий из мышц и хрящей, которые со временем окостенеют – это и обусловливает мягкость и податливость скелета
стопы. При этом связки и мышцы стопы развиты еще недостаточно.
Например, ладьевидная кость, которая находится на своде стопы,
сформируется только к 5 годам. В отличие от взрослых, кости детей
содержат больше органических и меньше неорганических веществ.
С возрастом химический состав костей меняется, увеличивается
количество солей кальция, фосфора, магния и других элементов, а
также изменяется соотношение между ними, в мышцах увеличивается число миофибрилл, а доля саркоплазмы в клетках скелетной
мускулатуры уменьшается, увеличивается объем внутримышечной
и соединительной тканей (Солодков А. С., Сологуб Е. Б., 2001, 2005;
Яковлева Л. В., 2003).
Костный аппарат стопы в первые годы жизни ребенка имеет во многом еще хрящевую структуру, связки более эластичны и растяжимы,
мышцы недостаточно сильны и выносливы (Карасикова И. С., 2002).
С изменением строения и химического состава костей изменяются и их физические свойства. У детей они более эластичные и
менее ломкие, чем у взрослых. К 7 годам строение трубчатых костей уже сходно с взрослым (Солодков А. С., Сологуб Е. Б., 2001;
Мандриков В. Б., 2008, 2009).
Своды стопы ребенка маскируются сравнительно большим жировым отложением со стороны подошвы: с возрастом эти отложения уменьшаются и своды приобретают большую выраженность
(Fuhrmann R. A., 2005; Mickle K. J. et. al., 2005). Детская стопа более
коротка и в пяточной области сужена. Пальцы расходятся, а у взрослого плотно налегают друг на друга. Объем движений детской стопы больше, вследствие большей эластичности связочно-мышечного
аппарата (Charrette M. N., 2003).
Стопа ребенка, особенно первого года жизни, имеет более выраженное супинаторное положение. При ходьбе дети часто ставят
стопу не на всю подошвенную поверхность, а на ее наружный край.
С возрастом происходит некоторая пронация стопы и опускание медиальной части ее продольного свода (Егоров М. Ф., Гунин К. В.,
Тетерин О. Г., 2003; Иваницкий М. Ф., 2003).
22
Научно-методические основы лечебной
гимнастики при плоскостопии у детей
Данные исследований О. В. Козыревой (2003) показали, что до
4,5–5 лет у детей отмечают функциональное плоскостопие, а у детей более старшего возраста наличие плоской стопы в сочетании
с отклонением пятки внутрь или наружу является патологией
(Козырева О. В., 2003).
В дошкольном возрасте стопа находится в стадии интенсивного
развития, ее формирование еще не завершено, поэтому любые неблагоприятные внешние воздействия могут приводить к возникновению тех или иных функциональных отклонений (Шарамонова С. Б.,
Федоров А. И., 1999).
Мышцы стопы у детей с низким уровнем физического развития
систематически перенапрягаются, растягиваются и теряют пружинящие свойства. Длительная и чрезмерная нагрузка также ведет к переутомлению мышц и стойкому опущению сводов. В связи с этим
стопа расплющивается, опускается внутренний свод и развивается плоскостопие (Велитченко В. К., 2000; Сенаторова С. М., 1972;
Шарамонова С. Б., Федоров А. И., 1999; Козырева О. В., 2003.)
1.4. Свойства мышц и биомеханика
нижних конечностей
Мышцы сокращаются под влиянием импульсов, поступающих
к ним из центральной нервной системы. Мышечная ткань как конструктивная единица мышцы, состоит из вытянутых волокон, способных к сокращению, то есть к укорочению своей длины. Мышцы
имеют нервные волокна, которые, разветвляясь, образуют в мышцах
нервные окончания. В соответствии с механизмом появления движения в суставном сочленении импульс, посланный по эфферентным
нервным путям из коры больших полушарий, принимается концевой
пластинкой в месте соединения ветви аксона и мышечного волокна.
В результате этого импульса электрическая активность мышечного волокна возрастает, из запасников кальция высвобождаются его
ионы и проникают в миофибрилы, что приводит к изменению электрического поля мышцы, освобождению активных центров молекул
23
В. П. Лукьяненко, С. А. Егорова, В. Г. Петрякова
актина, которые составляют тонкие нити волокон. Затем активные
центры молекул актина соединяются с участием АТФ, с головками
миозиновых молекул. При этом образуются актомиозиновые мостики, что изменяет электрическое поле и соответственно форму
молекул миозина. Последние тянут тонкие нити к середине сакромера и укорачивают его – мышца также укорачивается, вызывая
движение в суставе. А в случае действия внешней силы актомиозиновые мостики вызывают силы упругости, что приводит к статическому напряжению мышцы. Вся мышца укорачивается или напрягается, что обусловлено единством поведения каждого сакромера
(Курысь В. Н., 2012).
Когда речь заходит о мышцах, отечественные ученые (Смирнов В. М.,
Дубровский В. И., 2002; Ноздрачев А. Д., 2002; Соков Л. П., Соков Е. Л.,
Соков С. Л., 2002; Покровский В. М., Коротько Г. Ф., 2003; Попов Г. И.,
2005; Солодков А. С., Сологуб Е. Б., 2005; Федюкович Н. И., 2006),
как правило, рассматривают каждую мышцу как отдельную единицу.
Это вполне естественно, потому что скелетная мышца действует как
единое целое, однако скелетные мышцы значительно сложнее, чем
может показаться. Если бы вам пришлось рассечь мышцу, то сначала бы вы разрезали внешнюю оболочку соединительной ткани. Это
эпимизий. Он окружает мышцу и придает ей форму. Разрезав эпимизий, вы увидите маленькие пучки волокон, «завернутых» в оболочку
соединительной ткани. Соединительнотканная оболочка, окружающая каждый пучок, называется перимизием. Наконец, разрезав перимизий и вооружившись лупой, вы увидите мышечные волокна,
являющиеся отдельными мышечными клетками. Каждое мышечное
волокно также покрывает соединительнотканная оболочка, которая
называется эндомизием. Диаметр мышечных волокон колеблется от
10 до 80 микрометров (мкм), и они практически невидимы невооруженным глазом. Большинство из них простирается на всю длину
мышцы. Например, длина мышечного волокна бедра может превышать 35 см. Количество волокон в мышце значительно колеблется в
зависимости от ее размера и функции.
Если внимательно рассмотреть отдельное мышечное волокно,
можно заметить, что оно покрыто плазматической мембраной – сар-
24
Научно-методические основы лечебной
гимнастики при плоскостопии у детей
колеммой. В конце каждого мышечного волокна его сарколемма соединяется с сухожилием, прикрепленным к кости. Сухожилия представляют собой плотную соединительнотканную структуру, которая
передает усилие, производимое мышечными волокнами, костям, тем
самым осуществляя движение.
С помощью микроскопа вы можете увидеть, что внутри сарколеммы мышечное волокно содержит последовательно более маленькие
субъединицы. Самые крупные из них – миофибриллы, о которых речь
пойдет ниже. Пока отметим, что миофибриллы представляют собой
палочкообразные структуры, простирающиеся на всю длину волокон.
Пространство между ними заполнено желатиноподобной жидкостью.
Это саркоплазма, жидкостная часть мышечного волокна, являющаяся
его цитоплазмой. Саркоплазма содержит главным образом растворимые белки, микроэлементы, гликоген, жиры и необходимые органеллы. Она отличается от цитоплазмы большинства клеток большим
количеством накопленного гликогена, а также кислородсвязующим
соединением – миоглобином, подобным гемоглобину.
Саркоплазму пересекает обширная сеть поперечных трубочек
(Т-трубочек), являющихся продолжением сарколеммы (плазматической мембраны). Они взаимосоединяются, проходя среди миофибрилл, и обеспечивают быструю передачу принимаемых сарколеммой нервных импульсов отдельным миофибриллам. Кроме того, трубочки обеспечивают поступление во внутренние части мышечного
волокна веществ, переносимых внеклеточными жидкостями: глюкозы, кислорода, различных ионов.
Существует три формы напряжений скелетных мышц. Тоническое
напряжение носит непроизвольный, то есть независимый от воли и
сознания, характер и практически определяется состоянием психики,
центральной нервной системы. Фоновое напряжение создается перед
мышечной работой, носит осознанный характер подготовки к ней.
Фазное напряжение скелетных мышц сопровождает и обеспечивает
выполнение программ двигательных действий (Дубровский В. И.,
Федорова В. Н., 2008).
Мышца как физическое тело обладает рядом механических
свойств (упругость, вязкость, ползучесть, релаксация), а как живой
25
В. П. Лукьяненко, С. А. Егорова, В. Г. Петрякова
орган – также и биологическими свойствами (возбудимость, сократимость), играющими важную роль при выполнении движений.
Упругая деформация возникает в мышце под действием нагрузки и исчезает при ее снятии. При этом в мышце возникают
упругие силы. Работа, затрачиваемая на деформацию, переходит
в потенциальную энергию другой деформации. Упругие силы по
мере увеличения деформирующей нагрузки растут и в конце концов
останавливают деформацию. После снятия нагрузки она же восстанавливает первоначальную форму деформированной (растянутой)
мышцы. Каждой величине деформации (длине растянутой мышцы) отвечает соответствующее напряжение (Дубровский В. И.,
Федорова В. Н., 2008).
Вязкость мышцы проявляется в запаздывании деформации мышц
при изменении нагрузки. Ползучесть мышцы проявляется в удлинении мышцы со временем, несмотря на то что напряжение ее не
изменяется. Релаксация мышцы проявляется в уменьшении ее напряжения, хотя длина ее не изменяется. Проявления ползучести и
релаксации мышц рассматриваются вне прямой зависимости от ее
возбуждения. Для живого организма такой подход чисто условен.
Смысл его заключается в том, что даже с позиции механики не следует понимать связь напряжения и длины мышцы как постоянные
соотношения. Упругие силы, возникающие в мышце, могут составлять преобладающую часть силы тяги мышцы, поэтому на использование упругих свойств мышцы при разборе движений следует обращать особое внимание.
Проявление активности мышцы определяется изменением ее
длины, либо ее напряжения, либо того и другого одновременно.
Возбудимость мышцы – ее свойство переходить в состояние возбуждения, которое проявляется в изменении ее напряжения, упругости,
вязкости и др. Сократимость мышцы – ее свойство при возбуждении
сокращаться, т. е. изменять длину, укорачиваться. При одинаковой
нагрузке длина мышцы вследствие возбуждения становится меньше
– мышца сокращается. (Дубровский В. И., Федорова В. Н., 2008).
Механическое действие мышц проявляется как тяга, приложенная
к месту их прикрепления. Сила мышц зависит от совокупности ме-
26
Научно-методические основы лечебной
гимнастики при плоскостопии у детей
ханических, анатомических и физиологических условий. Основным
механическим условием, определяющим тягу мышц, является нагрузка. Из анатомических условий проявления тяги мышц надо назвать
строение мышцы и ее расположение (в данный момент движения).
Физиологические условия проявления тяги мышцы в основном можно свести к ее возбуждению и утомлению (Агаджанян А. А., 2004).
Разновидности работы мышц определяются сочетанием напряжения и длины, а также характером их изменений. Общеизвестные
виды работы мышц (преодолевающая, уступающая и удерживающая) определяются только направлением изменения длины мышц:
укорочением, удлинением, сохранением длины. Для этих трех видов работы (1–2 – динамическая, 3 – статическая) существует возможность по меньшей мере трех вариантов изменения предельного
напряжения мышц по сравнению с изометрическим: нарастание,
уменьшение, сохранение без изменений.
Действие отдельных мышц в биокинематических цепях в нормальных условиях никогда не бывает изолированным. Мышцы действуют группами, со сложным взаимодействием как между группами, так и внутри них. Рабочее напряжение мышц (динамическая
работа) обусловливает выполнение движений, а опорное напряжение
мышц (статическая работа) создает необходимые для этого условия.
Мышцы, окружающие сустав, образуют функциональные группы для
конкретного движения: синергисты (совместное действие), выполняющие преодолевающую работу, и их антагонисты (противоположное
действие), выполняющие уступающую работу (Судаков К. В., 2008)
С точки зрения биомеханики опорно-двигательный аппарат рассматривают как управляемые биокинематические цепи (звенья и
их соединения), оснащенные группами мышц (Шмидт Р., Тевис Г.,
1996; Кичайкина Н. Б., Козлов И. М., Коблев Я. К., Самсонова А. В.,
2000; Покровский В. М., Коротько Г. Ф., 2003; Попов Г. И., 2005;
Дегтярев В. П., Будылина С. М., 2006). Биокинематические цепи
опорно-двигательного аппарата состоят из подвижно соединенных
звеньев (твердых, упруговязких и гибких). Эти цепи отличаются переменным составом движущихся звеньев, своей длиной и формой
(составные рычаги и маятники). Механизмы соединений звеньев в
27
В. П. Лукьяненко, С. А. Егорова, В. Г. Петрякова
биокинематических цепях в неодноосных сочленениях позволяют
определять требуемое движение благодаря образованию биодинамически полносвязного механизма. Мышечные тяги в биокинематических цепях складываются в мышечные синергии – согласованные тяги группы мышц переменного действия, управляющие
группой звеньев. Механическая энергия расходуется как эффективно (на выполнение заданных движений), так и непроизвольно (рассеяния энергии). Она проводится в систему извне (работа внешних
сил) и изнутри (превращение химической энергии в механическую)
(Рукина Н. Н., 2006).
Человек осуществляет двигательную деятельность при различных условиях функционирования опорно-двигательного аппарата.
Форма деятельности в определенных условиях обычно называется
ее режимом: при сохранении положений звеньев тела – статический
режим, при смене положений – динамический (уступающий и преодолевающий). На базе основных режимов в двигательных действиях
складываются сложнейшие сочетания перераспределения напряжений мышц. Одно из важнейших сочетаний – смена уступающей работы работой преодолевающей, и наоборот (колебательный режим)
(Донской Д. Д., 1975).
Мышцы и их усилия – это то единственное, чем располагает нервная система для совершения двигательной активности (Гранит Р.,
1973; Лукьяненко В. П., 2008).
И. А. Аршавский сформулировал «энергетическое правило скелетных мышц», в соответствии с которым особенности развития всего многообразия процессов во всех системах организма в периоды
возрастного развития находятся в прямой зависимости от скелетной
мускулатуры (Аршавский И. А., 1982).
Мышцы первыми реагируют на уплощение сводов стопы. Мышцы
плоских стоп удлиняются, истончаются, уменьшается их общий объем. При этом уменьшается количество нормальных мышечных волокон. Большинство их подвергается дистрофическим изменениям.
Плотная соединительная ткань превращается в волокнисто-хрящевую. В скелете стопы происходит смещение отдельных костей, главным образом в сторону подошвы, вследствие чего стопа удлиняется
(Сорокин А. П., 1986).
28
Научно-методические основы лечебной
гимнастики при плоскостопии у детей
При изменении нормального свода стопы нарушаются амортизационные свойства стопы и изменяется положение голеностопного сустава. При нарушении вертикальной оси какого-либо сустава
организм пытается вернуть туловище в вертикальное положение за
счет изменения осей других суставов, из-за этого происходит деформация коленных и тазобедренных суставов. Вследствие этого нарушается осанка в поясничном и вышележащих отделах позвоночника
(Никитин С. Е., Гришин Т. В., 2002).
В механизме формирования плоскостопия большую роль играют и биомеханические его особенности. Связки же рассматриваются как образования, позволяющие поддерживать ориентацию
групп костей и оказывающие сопротивление усилиям сдвига.
Отсюда мышцы в механическом плане не в состоянии сопротивляться ни усилиям сжатия, ни усилиям сдвига, в то время как сокращение мышц оказывает достаточное противодействие усилиям
растяжения, развивающимся преимущественно в области суставов и в меньшей степени на поверхности костей. При уменьшении
же функции мышц возникает деформация от растяжения преимущественно в области суставов (плосковальгусная стопа, статическое плоскостопие) (Рипа М. Д., 2011).
Отмечают также, что клинически важным признаком сбалансированного состояния заднего отдела стопы и голеностопного сустава
следует считать симметричное расположение биомеханической оси,
так как хорошо сбалансированная система пяточного отдела стопы
и голеностопного сустава служит амортизатором опорных реакций
и обеспечивает симметричное нагружение костей голени с дистального конца. Содружественная регуляция баланса этой системы осуществляется тягой – поддержкой сухожилий задней большеберцовой
мышцы, длинных сгибателей пальцев и большого пальца с внутренней стороны. Следовательно, необходимо добиваться положения
пассивного баланса в отношении биомеханической оси нижней конечности и выравнивания опорной релакции по внутреннему и наружному краю стопы (Кашуба В. А., 2001).
29
В. П. Лукьяненко, С. А. Егорова, В. Г. Петрякова
1.5. Особенности двигательного
стереотипа у детей с плоскостопием
Свод стопы у детей формируется к 6–7 годам. Особенно интенсивно стопа формируется в первые три года жизни, активно участвуя
в формировании оптимального двигательного стереотипа у ребенка.
Широко распространенное мнение о том, что плоскостопие у детей
до 6 лет представляет собой сугубо физиологическое явление и не требует коррекции, не совсем правильно. Именно до 5–6 лет, когда не закрыты точки окостенения, легче исправить или предупредить развитие
деформации стоп и сформировать правильную походку (Шарамонова
С. Б., 1999; Велитченко В. К., 2000; Красикова О. В., Козырева О. В.,
2003; Мандриков В. Б., 2008; Бальжирова Е. П., Дубайнова Н. В. и
др., 2009).
По мнению Л. Ф. Васильевой (1996), двигательный стереотип –
сложный двигательный акт, состоящий из эволюционно выработанной последовательности и параллельности простых (локальных)
движений.
По определению известного учёного Карла Левита (1993), двигательный стереотип – это совокупность условных и безусловных
рефлексов, формирующихся в период онтогенеза и составляющих
походку, почерк, осанку, то есть все двигательные процессы, повторяющиеся в повседневной жизни.
Двигательный стереотип может быть оптимальным, когда повторяющиеся двигательные процессы выполняются в автоматическом режиме
и не вызывают отрицательных ощущений у исполнителя. Ограничение
движений, быстрая утомляемость, как следствие неудобств, связанных
с плоскостопием, искривлением таза, туловища, шеи, укорочения конечности и так далее – всё это указывает на наличие неоптимального
двигательного стереотипа (Веселовский В. П., 1991).
Двигательный стереотип ребенка формируется благодаря врожденной потребности в вертикальном положении тела и за счёт
костно-связочных, мышечных структур, и за счет нервно-мышечной
передачи, что в совокупности обеспечивает позу и моторику. Только
при отсутствии нарушений в функционировании опорно-двигатель-
30
Соседние файлы в предмете [НЕСОРТИРОВАННОЕ]