Медведева Е.В., Баранова Е.А., Бредихина Ю.П., Карпова И.А. Применение стабилометрического тренинга на основе биологической обратной связи как метода развития координационных навыков у студентов с ограниченными возможностями здоровья

Скачать статью в формате PDF

Дата публикации 01.06.2018 г. 

УДК 617-7

ПРИМЕНЕНИЕ СТАБИЛОМЕТРИЧЕСКОГО ТРЕНИНГА НА ОСНОВЕ БИОЛОГИЧЕСКОЙ ОБРАТНОЙ СВЯЗИ КАК МЕТОДА РАЗВИТИЯ КООРДИНАЦИОННЫХ НАВЫКОВ У СТУДЕНТОВ С ОГРАНИЧЕННЫМИ ВОЗМОЖНОСТЯМИ ЗДОРОВЬЯ

Е.В. Медведева, Е.А. Баранова, Ю.П. Бредихина, И.А. Карпова

ФГОУ ВПО «Национальный исследовательский Томский политехнический университет», г.Томск

Ключевые слова: биологическая обратная связь, стабилометрия, реабилитация, постуральная устойчивость, студенты, ограниченные возможности здоровья.

Аннотация: Исследованы особенности влияния метода биологической обратной связи на коррекцию навыков постуральной устойчивости у студентов с ограниченными возможностями здоровья (ОВЗ). Цель исследования: определить влияние стабилометрического тренинга на развитие координации и навыков поддержания вертикальной позы. Исследование было проведено на стабилоанализаторе «Стабилан-01». Выявлена положительная динамика показателей равновесия, а также определено что тренинг на основе биологической обратной связи способствует сдвигу стабилометрических показателей в сторону значений, принятых в качестве нормы, и оказывает значительное влияние на развитие навыков произвольного управления динамическим равновесием.

APPLICATION OF STABILOMETRICAL TRAINING BASED ON BIOFEEDBACK AS A METHOD OF COORDINATION SKILLS DEVELOPMENT IN STUDENTS WITH DISABILITIES

E.V. Medvedeva, E.A. Baranova, Yu.P. Bredikhina, I.A. Karpova

National Research Tomsk Polytechnic University, Tomsk

Key words: biofeedback, stabilometry, rehabilitation, postural stability, students, disabilities.

Annotation: The influence of the biofeedback on the correction of postural stability in students with disabilities has been studied. The aim of the study was to determine the effect of stabilometric training on the development of coordination and the skills of maintaining the vertical posture. The study was carried out on the stability analyzer «Stabilan-01». The positive dynamics of equilibrium indices is revealed, and it is determined that training based on biofeedback promotes the shift of the stabilometric indicators towards the values ​​accepted as the norm, and has a significant influence on the development of skills of voluntary control of dynamic equilibrium.

 

Введение. Метод реабилитации с использованием биологической обратной связи (БОС) в настоящее время является одним из эффективных способов коррекции функций организма, направленных на активизацию внутренних резервов с целью восстановления или совершенствования физиологических навыков. В основе метода лежит формирование иного двигательного стереотипа, происходящее вследствие образования в процессе лечения новых функциональных систем взамен патологически сформированных [12].

Обучение пациента произвольному управлению работой физиологических систем или внутренних органов позволяет внести существенный вклад в повышение эффективности стандартных реабилитационных мероприятий [1, 2, 5, 11].

БОС-терапия с использованием интерактивных игр позволяет задействовать зрительную, слуховую, проприоцептивную афферентацию, и выступать в качестве тренировки управлением положения тела в пространстве, а также для сохранения, управления и регуляции баланса при различных положениях тела и выполнении движений [12].

Поддержание баланса — это активный процесс, в котором участвуют опорно-двигательный аппарат, центральная и периферическая нервная системы и другие функциональные системы организма. При этом основную нагрузку несут проприоцептивная и зрительная системы, имеет значение также и вестибулярный аппарат; в определенных случаях в регуляцию процесса баланса тела подключаются другие органы и системы [3]. Тело стоящего человека совершает колебательные движения в различных плоскостях. Характеристика колебаний (их амплитуда, частота, направление, а также среднее положение в проекции на плоскость опоры) являются чувствительными параметрами, отражающими состояние различных систем, включенных в поддержание баланса. Таким образом, тестирование процесса баланса тела в основной стойке может дать информацию о функциональном состоянии значительной части опорно-двигательной и сенсорной систем [4, 12].

Стабилометрическое исследование является наиболее точным методом, позволяющим провести оценку баланса тела, исследовать качество функции равновесия, изучить вклад различных систем в поддержании вертикальной стойки. Использованием метода стабилометрии в реабилитации позволяет повысить уровень регуляции постурального контроля и готовность высших отделов головного мозга к формированию образа двигательного действия, на что указывает повышение эффективности управления и поддержания вертикальной позы [9, 10].

Цель исследования: определить влияние стабилометрического тренинга на развитие координации и навыков поддержания вертикальной позы у студентов с ОВЗ.

Методы и организация исследования. Исследование проводилось на базе Отделения физической культуры Национального исследовательского Томского политехнического университета. В исследовании приняли участие 22 студента 1-2 курса ТПУ, в возрасте 20,22±0,46 лет, имеющие ограниченные возможности здоровья, и по результатам врачебной комиссии направленные в лечебную группу физической культуры. Критериями отбора для исследования были способность пациента самостоятельно (без опоры) сохранять равновесие, отсутствие грубых двигательных и когнитивных расстройств, а также патологии костно-суставной системы, препятствующей проведению исследования. Все участники эксперимента были разделены на две группы: с нарушениями зрения и нарушениями опорно-двигательного аппарата (ОДА).

Для выполнения исследования использовался компьютерный стабилоанализатор с биологической обратной связью «Стабилан-01» (ЗАО «ОКБ «Ритм», г. Таганрог).

Был проведен стабилометрический тренинг общей длительностью 10 занятий по 20 минут, в ходе которого участникам эксперимента были предложены специализированные игровые среды, основанные на управлении положением центра давления (ЦД). Обратная связь осуществлялась по опорной реакции и представляла собой сигнал, отражающий положение центра давления (ЦД) на стабилометрическую платформу и его перемещение в ходе игры. Для оценки эффективности перед началом тренинга и после его окончания был проведен тест Ромберга с европейским вариантом постановки стоп, который проводится в две фазы: с открытыми (ГО) и закрытыми глазами (ГЗ).

          Статистическая обработка данных проводилась с использованием критерия Манна-Уитни, а также критерия Вилкоксона для зависимых выборок (при р<0,05). Фактические данные представлены в виде медианы и квартилей.

          Результаты исследования и их обсуждение. Коэффициент Ромберга (QR) до начала стабилометрического тренинга в группе с нарушениями зрения составил 90 (54 – 173,11) %, а в группе с нарушениями ОДА 77 (64 – 110) %, что является сниженным по сравнению с нормой [12] (р<0,05). После тренинга в группе с нарушениями зрения QR возрос до 145,46 (133 – 173) %, в группе ОДА –до 107,57 (89,79 – 124,79) %, что соответствует норме (р<0,05).

Также были рассмотрены следующие параметры, характеризующие вертикальную устойчивость: разброс по фронтали (мм), разброс по сагиттали (мм), длина статокинезиграммы (мм), площадь статокинезиграммы (мм²) и средняя скорость перемещения ЦД (мм/с). В таблице 1 (группа с нарушениями зрения) показано, что при выполнении теста в фазу ГО и в фазу ГЗ динамика положения ЦД характеризуется некоторым увеличением разброса по фронтали, в то время как разброс по сагиттали в фазу ГО снижается, а в фазу ГЗ увеличивается (p<0.05). Длина, площадь статокинезиграммы и средняя скорость ЦД также достоверно уменьшаются в обеих фазах (p<0.05), что можно рассматривать в качестве положительной динамики, так как снижение этих показателей свидетельствует о повышении способности управлением вертикальной устойчивостью.

Таблица 1

Стабилометрические показатели в группе с нарушениями зрения

Зрение	ГО		ГЗ
	до	после	до	после
Разброс по фронтали, мм	2,7 (2,27 – 4,02)	2,94 (2,47 – 3,42)*	2,38 (1,97 – 3,3)	2,91 (2,33 – 3,46)*
Разброс по сагиттали, мм	5,55 (4,565 – 5,68)	2,85 (2,65 – 3,44)*	3,2 (2,68 – 4,25)	4,69 (3,89 – 4,98) *
Длина статокинези-граммы, мм	216,06 (181,94 –217,51)	188,13 (171,6 - 248,56)*	239,86 (222,97 - 247,59)	223,21 (165,8 – 310,68)*
Площадь статокинези-граммы, мм2	353,5 (304,7 – 425,9)	234,1 (224,65 - 310,48)*	372,4 (264,2 – 515,2)	350,8 (235,2 – 439,45)*
Средняя скорость перемещения ЦД, мм/с	10,82 (9,12 – 10,9)	9,43 (8,6 – 12,45) *	12,02 (11,02 – 12,4)	11,19 (8,31 – 15,57)*

* - достоверность различий до и после тренинга, р<0,05

ГО – глаза открыты, ГЗ - глаза закрыты.

 

В таблице 2 представлены результаты группы с нарушениями ОДА. Разброс по фронтали и по сагиттали после тренинга в фазу ГО изменяется аналогично первой группе, однако в фазу ГЗ разброс по фронтали достоверно снижается (p<0,05). Длина и площадь статокинезиграммы, а также скорость ЦД после тренинга в фазу ГО увеличиваются (p<0,05), а в фазу ГЗ наоборот, значительно уменьшаются (p<0,05). При этом было отмечено, что до проведения тренинга некоторое снижение данных показателей при ГЗ свидетельствует об усилении проприоцептивных влияний на поддержание вертикальной позы, что характерно для патологических состояний, связанных с ослаблением значения зрительной афферентации в механизме осуществления устойчивости тела в пространстве. После тренинга перечисленные выше показатели в фазу ГЗ по сравнению с ГО увеличиваются, что стандартно считается нормой реакции на выключение зрительной афферентации.

Таблица 2

Стабилометрические показатели в группе с заболеваниями ОДА

ОДА	ГО		ГЗ
	до	после	до	после
Разброс по фронтали, мм	2,1 (2,09 – 2,29)	3,22 (3,03 – 3,62)*	2,65 (2,09 – 2,72)	2,17 (2,04 – 2,43)*
Разброс по сагиттали, мм	3,75  (3,26 – 4,44)	2,53 (2,4 – 3,23)*	3,31 (2,79 – 3,81)	4,01 (3,32 – 4,31)*
Длина статокинезиграммы, мм	202,7 (200,6 – 204,65)	212,43 (209,92 – 226,01)*	192,47 (18,16 – 220,91)	239,48 (225,7 – 245,2)*
Площадь статокинезиграммы, мм2	249,7 (228,5 – 304,65)	300,1 (282,6 – 338,11)*	249,5  (188 – 278,6)	309,72 * (269,01 – 315,46)
Средняя скорость перемещения ЦД, мм/с	10,16 (10,05 – 10,26)	10,64 (10,39 – 11,32)	9,64 (9,08 – 11,07)	12 (11,46 – 12,29)*

* - достоверность различий до и после тренинга, р<0.05

Заключение. Основываясь на полученных результатах, можно заключить что в результате применения стабилометрического тренинга по опорной реакции прослеживается тенденция к нормализации физиологических функций, включенных в процесс управления вертикальной устойчивостью у групп с ОВЗ. Кроме того, показано положительное влияние стабилометрического тренинга на развитие навыков координации и коррекции стереотипа поддержания динамического равновесия.

Исследование выполнено при поддержке гранта Российского научного фонда (проект №16-18-00016).

Список литературы

1. Василькин А.К. Метод биологической обратной связи в комплексе реабилитации после эндопротезирования тазобедренного сустава / А.К. Василькин, С.И. Шапарюк, С.Б. Шевченко, А.О. Денисов // Травматология и ортопедия России. - 2016. – Т.22. - №4. – С. 32-44.
2. Воробьев В.Ф. Теоретические аспекты реабилитации детей с неврологическим проблемами на основе биологической обратной связи / В.Ф. Воробьев, С.В. Пыж, Л.Н. Виноградова, И.А. Варфоломеев, Е.В. Ершов // Вестник Череповецкого государственного университета. - 2016. - №6 (75). - С. 139-43.
3. Грибанов А.В. Физиологические механизмы регуляции постурального баланса человека (обзор) / А.В. Грибанов, А.К. Шерстенникова // Журнал медико-биологических исследований. - 2013. - №4. - С. 20-29.
4. Давлетьярова К.В. Адаптационные возможности организма студентов, занимающихся лечебной физической культурой / К.В. Давлетьярова, Л.В. Капилевич, В.Л. Солтанова, Е.А. Баранова, В.И. Андреев // Бюллетень сибирской медицины. - 2011. - №3. - С. 116-120.
5. Дубовский В.А. Стабилометрические методы реабилитации пациентов с нарушенной устойчивостью вертикальной позы / В.А. Дубовский // Доклады БГУИР. - 2016. - №4 (98). - С. 67-72.
6. Нефедова Н.В. Диагностика и коррекция биомеханических нарушений опорно-двигательного аппарата методом биологической обратной связи в физической реабилитации и спорте / Н.В. Нефедова, Ю.И. Тимофеева // Ученые записки университета Лесгафта. - 2015. - №2 (120). – С. 99-120.
7. Нигамадьянов Н.Р. Эффективность тренировки с биологической обратной связью по опорной реакции при дефектах осанки у детей / Н.Р. Нигамадьянов, М.Б. Цыкунов, Г.Е. Иванова, В.И. Лукьянов // Вестник ИвГМА. 2017. №2. С. 21-25.
8. Попова Т.Е. Диагностика постуральных нарушений у пациентов с сенсорными хроническими полиневропатиями: пилотное исследование / Т.Е. Попова, Н.А. Шнайдер, М.М. Петрова, А.А. Таппахов, Т.Я. Николаева, Е.А. Пронина // Сибирское медицинское обозрение. - 2015. - №3 (93). – С. 42-47.
9. Румянцева Э.Р. Коррекция постурального контроля у детей с детским церебральным параличом с использованием авторской программы / Э.Р. Румянцева, Н.Ю. Котова // Вестник ЧГПУ. - 2012. - №6. – С. 277-286.
10. Рябина К.Е. Биомеханика поддержания вертикальной позы (обзор моделей поддержания равновесия) / К.Е. Рябина, А.П. Исаев // Вестник ЮУрГУ. Серия «Образование, здравоохранение, физическая культура». - 2015. - Т.15. - №4. – С. 93-98.
11. Савельев М. Ю. Биологическая обратная связь по стабилограмме как физиологический метод формирования двигательной функции у детей с перинатальной патологией центральной нервной системы / М.Ю. Савельев, С.Е. Зиновьева, С.Л. Совершаева // Экология человека. - 2006. - №4. – С. 32-36.
12. Скворцов Д.В. Стабилометрическое исследование: краткое руководство / Д.В. Скворцов // М.: Маска. - 2010. – 176 с.

Reference

1. Vasil’kin A.K. Biological Response Method in Rehabilitation of Patients after Hip Joint Arthroplasty. Vasilkin, S.I. Shaparyuk, S.B. Shevchenko, A.O. Denisov // Traumatology and orthopedics of Russia. - 2016. - T.22. - № 4. - P. 32-44.
2. Vorobiev V.F. Theoretical Aspects of Rehabilitation of Children with Neurological Problems on the Basis of Biofeedback / V.F. Vorobiev, S.V. Pyzh, L.N. Vinogradova, I.A. Varfolomeev, E.V. Ershov // Bulletin of Cherepovets State University. - 2016. - No. 6 (75). - pp. 139-43.
3. Gribanov A.V. Physiological Mechanisms of Human Postural Balance Regulation (Review) / A.V. Gribanov, A.K. Sherstennikova // Journal of Medical and Biological Research. - 2013. - №4. - P. 20-29.
4. Davletyarova K.V. Adaptation possibilities of students going to exercise therapy / K.V. Davletyarova, L.V. Kapilevich, V.L. Soltanova, E.A. Baranova, V.I. Andreev // Bulletin of Siberian Medicine. - 2011. - №3. - P. 116-120.
5. Dubovsky V.A. Stabilometric Methods for Testing and Training of Human Body Balance. V.A. Dubovsky // Reports of BSUIR. - 2016. - No. 4 (98). - P. 67-72.
6. Nefedova N.V. Diagnostics and Correction of Biomechanical Disorders of the Muscular Skeletal System by the Biofeedback Method in the Physical Rehabilitation and Sports / N.V. Nefedova, Yu.I. Timofeeva // Uchenye zapiski universiteta Lesgafta. - 2015. - №2 (120). - P. 99-120.
7. Nigamadianov N.R. The Effectiveness of Training with Biological Feed Back by Supporting Reaction in Posture Defects in Children / N.R. Nigamadianov, M.B. Tsykunov, G.E. Ivanova, V.I. Lukianov // Vestnik ISMA. 2017. №2. Pp. 21-25.
8. Popova Т.Е. Diagnosis of Postural Disorders in Patients with Sensory Chronic Polyneuropathies: a Pilot Research / Т.Е. Popova, N.A. Schnayder, M.M. Petrova, A.A. Tappakhov, T.Ya. Nikolaeva, E.A. Pronina // Siberian Medical Review. - 2015. - No. 3 (93). - P. 42-47.
9. Rumyantseva E.R. Postural Control Correction at Children with Infantile Cerebral Paralysis Using the Author's Program / E.R. Rumyantseva, N.Yu. Kotova // Herald of the CSPU. - 2012. - №6. - P. 277-286.
10. Ryabina K.E. Biomechanics of Effect Posture Maintaining (Review of Equilibrium Control Models) / K.E. Ryabina, A.P. Isaev // Bulletin of the South Ural State University. Ser. Education, Healthcare Service, Physical Education. - 2015. - Vol.15. - № 4. - P. 93-98.
11. Saveliev M. Yu. Biological Feedback According to Stabilogram as Physiological Method of Motor Function Formation in Children with Perinatal Pathology of Central Nervous System / M.Yu. Savelyev, S.E. Zinovieva, S.L. Sovershaeva // Human Ecology. - 2006. - №4. - P. 32-36.
12. Skvortsov D.V. Stabilometric Study: a Short Guide / D.V. Skvortsov, Moscow: The Mask. - 2010. – 176 p.

          Сведения об авторах. Елена Владимировна Медведева - аспирант, тренер-преподаватель Отделения физической культуры ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский Томский политехнический университет», Россия, 634050, г. Томск, проспект Ленина, 30, тел. 89039146706, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.; Баранова Елена Алексеевна, кандидат медицинских наук, старший преподаватель Отделения физической культуры ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский Томский политехнический университет», тел. 89131164300, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.; Бредихина Юлия Петровна, кандидат медицинских наук, доцент Отделения физической культуры ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский Томский политехнический университет», тел. 89234038155, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript.; Карпова Изольда Андреевна, тренер Отделения физической культуры ФГАОУ ВО «Национальный исследовательский Томский политехнический университет», тел. 89138747267, Адрес электронной почты защищен от спам-ботов. Для просмотра адреса в вашем браузере должен быть включен Javascript..