Кашуба Віталій Олександрович. Біодинаміка постави школярів у процесі фізичного виховання

brief description

Кашуба Віталій Олександрович. Біодинаміка постави школярів у процесі фізичного виховання : Дис... д-ра наук: 24.00.02 2003

Кашуба Віталій Олександрович. Біодинаміка постави школярів у процесі фізичного виховання. - Рукопис.
Дисертація на здобуття наукового ступеня доктора наук з фізичного виховання і спорту за спеціальністю 24.00.02 - Фізична культура, фізичне виховання різних груп населення. - Національний університет фізичного виховання і спорту України, Київ, 2003.
Дисертація присвячена проблемі пошуку шляхів удосконалення процесу фізичного виховання дітей шкільного віку шляхом підвищення ефективності технології аналізу та оцінки їхньої постави. У дисертації вперше теоретично сформульована й експериментально обгрунтована концепція формування постави дітей шкільного віку, відмінними рисами якої є побудова методології керування з урахуванням індивідуальних особливостей моторики дітей; орієнтація на просторову організацію біоланок тіла школярів щодо соматичної системи відліку; профілактика порушень постави школярів залежно від впливу гравітаційних взаємодій на адаптаційні реакції та геометрію мас тіла дітей шкільного віку. У дисертації розроблена технологія виміру та аналізу постави школярів із використанням відеокомп’ютерної системи і пакетом прикладних програм; методика біомеханічного контролю формування постави дітей шкільного віку, яка вміщує інструментальні та аналітичні методи. Встановлені кількісні мас-інерційні характеристики біоланок тіла школярів, і на їх підґрунті розроблені математичні моделі у вигляді лінійних рівнянь регресії для визначення і прогнозування процесу фізичного розвітку дітей шкільного віку. Основні наукові положення стали підґрунтям удосконалення навчальних дисциплін Біомеханічний аналіз”, Динамічна анатомія”, Вікова біомеханіка” у вигляді навчальних програм, курсів лекцій для студенті, аспірантів і викладачів фізичного виховання.

1. Аналіз літературних джерел і документальних матеріалів свідчить про те, що регуляція вертикальної пози людини зараховується до числа найбільш актуальних біологічних і соціально-педагогічних проблем сучасності, разом з цим вона розглядається не тільки як один з чинників, які характеризують певне положення тіла людини у просторі, але і, як найбільш істотний показник стану його здоров'я. Як свідчать дослідження, більшість фахівців надають особливого значення роботам у галузі регуляції вертикальної пози і, зокрема, формуванню постави людини. Однак, як правило, багато авторів досліджують цю проблему тільки з однієї точки зору. Комплексна ж системна оцінка даного явища в спеціальній літературі, на жаль, донині відсутня. А тим часом такі дані, очевидно, могли б істотно розширити сучасне уявлення про динамічні взаємодії в руховому апараті людини при формуванні його ортоградного положення. У зв'язку з цим дослідження проблем прогнозування можливостей формування правильної постави дітей шкільного віку набуває надзвичайної актуальності.
2. У результаті проведених досліджень розроблений новий науковий напрямок, сутність якого, полягає у тому, що методологія формування постави людини у ньому вперше представлена як складна біомеханічна система, закономірності розвитку якої розглядаються у філогенетичному та онтогенетичному аспектах. Становлення локомоторної функції дітей шкільного віку при цьому досліджувалася як система, елементи якої знаходяться в активному взаємозв'язку, взаємозумовленості і динамічному розвитку.
3. Отримані дані дозволили теоретично обґрунтувати методику вимірювання й аналізу постави школярів, яка вміщує, зокрема, рекомендації з визначення сагиттального профілю постави та опірно-ресорної функції стопи дітей шкільного віку. Виявлено, що ступінь об'єктивності оцінки постави школярів може бути вірогідно визначений за допомогою відеокомп'ютерної системи і пакету прикладних програм.
4. Технологія використання відеокомп'ютерних засобів біогеометричного аналізу постави вміщує: фотограметрування сагіттального та фронтального профілів тіла людини відносно соматичної системи відліку; як модель опірно-рухового апарату використовується 14-ти сегментний розгалуджений кінематичний ланцюг, координати ланок якого за геометричними характеристиками відповідали координатам положення у просторі біоланок тіла людини, а точки відліку - координатам основних суглобів; визначення таких кутових і лінійних характеристик постави відносно сагіттальної площини: переднього і заднього кута стійкості; кута, утвореного вертикаллю і лінією, яка з'єднує остистий відросток хребця С7і ЦМ голови; кута, утвореного горизонталлю і лінією, яка з'єднує бугор п'яткової кістки і надколінок; кута, утвореного горизонтально і лінією, яка з'єднує найбільш виступаючу точку лобової кістки і підборідний виступ; кута, утвореного вертикально і лінією, яка з'єднує остистий відросток хребця L5; відстаням від відростка хребця С7до вертикалі, яка проходить через ЦМ голови; відстаням від найбільш опуклої точки хребта до вертикалі, яка проходить через ЦМ голови; відстаням від хребця L5до вертикалі, яка проходить через ЦМ голови.
5. З’ясовано, що геометрія мас школярів формується в онтогенезі відповідно до біомеханічних закономірностей розподілу основних мас частин тіла у просторі, які, як правило, регламентують індивідуальні енергетичні особливості дітей. Встановленно, що вони можуть бути визначені лінійними рівняннями множинної регресії, урахування цієї обставини дозволяє індивідуалізувати процес прогнозування нормативних показників визначення біодинамічних характеристик для кожного суб'єкта досліджень.
6. У результаті проведених досліджень визначені біомеханічні характеристики локалізації ЦМ біоланок тіла дітей 7 16 років. Це дозволило у кількісній формі встановити вірогідні значення потенціалів гравітаційної енергії для кожної вікової групи, що дало можливість прогнозувати не тільки перспективи їх подальшого біологічного розвитку, але і визначити можливості використання засобів фізичного виховання для їхньої стимуляції.
7. Встановлені частотно-амплітудні характеристики коливальних рухів ЗЦМ тіла дітей різного віку у процесі реалізації ортоградної пози. Це дозволило представити закономірності організації рівноваги тіла школярів різних вікових груп. Таким чином, були виявлені раніше приховані механізми формування структури вертикальної пози дітей даного віку. Так, зокрема, виявилося, що амплітуда коливань ЗЦМ тіла школярів 7 16 років змінюється у таких межах: у хлопчиків у сагіттальній площині з 12,38 ± 0,91 мм до 3,84 ± 0,83 мм; у дівчаток з 13,82 ± 1,44 мм до 3,92 ± 0,79 мм; у фронтальній площині у хлопчиків з 8,28 ± 0,29 мм до 3,51 ± 0,96 мм; у дівчаток з 8,78 ± 0,29 мм до 3,93 ± 0,94 мм. Частота коливань ЗЦМ тіла хлопчиків змінюється у сагіттальній площині з 3,42 ± 0,75 Гц до 5,17 ± 0,63 Гц, у дівчаток з 3,46 ± 0,93 Гц до 4,37 ± 1,01 Гц, у фронтальній площині у хлопчиків з 3,38 ± 1,04 Гц до 5,08 ± 0,51 Гц, у дівчаток 3,41 ± 0,29 Гц до 4,39 ± 1,12 Гц.
Дослідження показали, що особливості вертикального положення тіла дітей підлягають певним законам біогеометричного розподілу основних ланок їхнього тіла відносно соматичної системи координат.
8. Найбільш інформативними показниками, які характеризують тонічні рефлекси м'язової системи вертикальної пози дітей, виявилися параметри ізометричних та ізотонічних реакцій їхньої кістякової мускулатури. Зокрема, з’ясовано, що найбільш високий показник тонусу м'язів в умовах підтримки правильної постави школярів у вивчений період спостерігається у m. gastrocnemius від 80,00 ± 1,1 у.о. до 98,00 ± 1,02 у.о. у хлопчиків, від 86,20 ± 1,04 у.о. до 94,00 ± 0,66 у.о. у дівчаток, трохи нижче показники m. trapezius від от 83,8 ± 0,98 у.о. до 89,4 ± 0,45 у.о. у хлопчиків і 81,0 ± 0,91 у.о. до 90,00 ± 0,73 у.о. у дівчаток, а найменші показники тонусу м'язів спостерігаються в m. gluteus mаximus.
9. Розроблена технологія біомеханічного контролю постави школярів, зміст якої вміщує використання таких аналітичних та інструментальних методів: міотонометрії, стабілографії, відеокомп'ютерного аналізу та лінійних рівнянь множинної регресії.
Проведені дослідження показали, що при використанні відеокомп'ютерного аналізу постави відкриваються нові перспективи більш ефективного регулювання просторової організації тіла школярів. Такий підхід дозволить вивести на новий методологічний рівень процес фізичного виховання дітей шкільного віку.
10. Запропонована програма профілактики порушень постави школярів, яку, як показали результати проведених досліджень, доцільно здійснювати за даними поетапного обстеження сагіттального профілю просторової організації тіла, частотно-амплітудних характеристик коливань ЗЦМ тіла і тонусу кістякових м'язів.
Ефективність запропонованої програми успішно апробована у спеціальних контрольних педагогічних експериментах, що підтверджується даними статистичного аналізу отриманих результатів.
11. Проведені дослідження показали перевагу сучасних технологій керування функціонально-морфологічним станом дітей шкільного віку. Отримані дані свідчать про те, що при правильній організації фізичного виховання школярів процес їхнього розвитку сприяє не тільки попередженню порушень постави, але і закономірному формуванню у них природних нормальних, опірно-рефлекторних механізмів. Результати відеокомп'ютерного аналізу постави школярів підтвердили коректність розроблених педагогічних рекомендацій і дозволили відкрити нові перспективи регуляції ортоградної пози людини.