Анатомо-физиологические особенности двигательной деятельности дошкольников

Потапчук А.А., Лукина Г.Г. Анатомо-физиологические особенности двигательной деятельности дошкольников // Теория и методика физической культуры дошкольников / под ред. С.О. Филипповой, Г.Н. Пономарева. – СПб.: ДЕТСТВО-ПРЕСС, 2007.

 

Учет анатомо-физиологических особенностей детей  

в организации их двигательной деятельности

 

Упражнения на физкультурном занятии в дошкольном учреждении подбираются с обязательным учетом анатомо-физиологических особенностей детей.

В результате применения физических упражнений, можно выделить разные виды эффектов и наиболее значимые для детей дошкольного возраста – отставленный (текущий), появляющийся после нескольких занятий и кумулятивный (суммарный), который появляется после длительного периода занятий. Необходимость учета подобного воздействия физических упражнений  связана с особой пластичностью детского организма и неоправданное манипулирование компонентами нагрузки на занятиях может привести к нежелательным последствиям.

Для дошкольников характерна несовершенная регуляция сердечной деятельности. Мышечные усилия нередко вызывают нарушения правильного ритма работы сердца и одышку. При организации физического воспитания необходимо учитывать малый резерв увеличения систолического выброса сердцем крови у детей.  Поэтому, определяя физическую нагрузку для каждого ребенка, необходимо ориентироваться, прежде всего, на частоту сердечных сокращений (ЧСС).

Другой особенностью реагирования детского организма на физическую нагрузку является слабая переносимость гипоксии (кислородного голодания). Поэтому при работе с детьми следует помнить, что физическую нагрузку необходимо увеличивать осторожно и постепенно.

Восстановительный период в дошкольном возрасте имеет свои особенности, которые выражаются в меньшей (по сравнению с более старшими детьми и взрослыми) скорости протекания восстановительных процессов, требующих достаточного отдыха. Однако это верно лишь по отношению к значительным физическим нагрузкам. При малой и средней интенсивности работы восстановительные процессы протекают даже быстрее, чем у взрослых. Восстановительный период неодинаков у разных детей. Его длительность связана с индивидуальными особенностями ребенка и уровнем его физической подготовленности. 

Одной из важных задач физического воспитания дошкольников является профилактика нарушений опорно-двигательного аппарата. Как известно, позвоночник человека выполняет четыре основных функции: опорную, двигательную, амортизационную и защитную.

Выполнение позвоночником функции опоры заключается в том, что он принимает на себя вес многих частей тела, передает его на таз, через таз – на ноги и через стопы – на опору. Элементами, выполняющими опорную функцию, являются тела позвонков, диски и связки. Как необходимое условие, при котором система отдельных позвонков соединяется в прочную опору, выступает напряжение мышц. В частности, у детей наблюдается более подвижный и неустойчивый позвоночник и требуется большее напряжение мышц для его удержания.

 Двигательная функция позвоночника реализуется через движение в межпозвоночных суставах. Эластичность дисков и связок влияет на уровень подвижности позвоночника. Но и их участие в движениях позвоночника осуществляется благодаря динамической работе мышц шеи и туловища.

Реализация амортизационной функции позвоночника происходит во время взаимодействия с опорой при выполнении ходьбы, бега, прыжков и бросковых движений. Силе толчков противодействует сила упругости межпозвоночных дисков, суставы и связки. Ведущая роль в амортизации принадлежит мышцам ног, туловища и шеи. Эти мышцы смягчают ударную волну по подобию сжатия пружины и гасят ее, увеличивая изгибы позвоночника.

Защитная функция позвоночника заключается в предохранении спинного мозга от внешнего воздействия.

Для мышц шеи и туловища, играющих активную роль в выполнении перечисленных функций, характерно так называемое статическое напряжение. Величина этого напряжения зависит от веса тела и отклонения туловища от вертикального положения. Максимальной величины оно достигает в положении наклона туловища под прямым углом и вытянутых вперед рук. Статический режим работы для мышц является неблагоприятным, так как они не имеют периодов отдыха, что ведет в свою очередь к ухудшению в мышцах кровообращения и питания, в то время как работа, связанная с движениями тела, создает периоды напряжения и расслабления.

Напряжение мышц и при статической и при динамической работе, прежде всего, направлено на создание опоры, для чего происходит сжатие всех тканей позвоночника. Хорошая опора  является необходимым условием увеличения напряжения мышц для изменения положения головы или туловища, что в свою очередь ведет к усилению компрессии позвоночника.

Основную нагрузку при движении туловищем и удержании поз принимают на себя мышцы спины. Так, при разгибании туловища из положения наклона вперед они совершают работу по преодолению веса туловища, а при медленном сгибании – уступают его весу, удерживая от падения.

Важную роль в состоянии позвоночника играют мышцы пояса верхних конечностей. К поясу верхних конечностей относятся ключицы и лопатки. Последние крепятся к позвоночнику только посредством мышц и создают определенную опору для рук. Изменение напряжения мышц зависит от веса рук и от их положения. Напряжение невелико при движении согнутыми руками и наибольшее при движениях вытянутых рук под прямым углом к туловищу. Статический режим работы мышц при удержании вытянутых рук на весу вызывает максимальное напряжение и содействует возникновению сильной компрессии позвоночника. Для расслабления мышц и снижения компрессии позвоночника необходима опора для рук. Примером такой опоры служит постановка рук на пояс, гребни таза, закладывание рук за борта одежды и т.д. Таким образом, мышцы  плечевого пояса становятся вспомогательными дыхательными и сокращаются лишь на вдохе, участвуя в поднимании ребер и расслабляясь на выдохе. Подобное чередование напряжения и расслабления мышц улучшает в них кровообращение и при этом попутно происходит облегчение дыхания.

Усиление опорной функции позвоночника происходит при работе руками. Движение рук вызывается сокращением мышц, и возникающее мышечное напряжение сопровождается прижиманием суставных поверхностей друг к другу. Происходит фиксация суставов. При этом, чем дальше от туловища вытянуты руки, тем большее напряжение требуется для фиксации суставов. 

Наибольшее напряжение имеет место при работе пальцами, если руки находятся на весу, поскольку необходима фиксация всех вышерасположенных суставов руки, а также лопатки, являющейся опорой для всей руки. Чем дальше от пальцев расположены суставы рук, тем крупнее должны быть мышцы этих суставов и тем сильнее должно быть их напряжение для фиксации. Мышцы, фиксирующие лопатку, начинаются на голове, ребрах и позвоночнике. Пока эти части тела не зафиксированы, отсутствует опора для указанных мышц. Фиксацию осуществляют соответствующие группы мышц, вызывая сжатие позвоночника и ребер. Поскольку позвоночник является опорой всем частям тела, на него падает основная нагрузка. С повышением темпа работы пальцами требования к опоре возрастают. В связи с этим увеличивается напряжение всех мышц, укрепляющих опору, и соответственно  нарастает компрессия суставов и позвоночника. Чем мельче и быстрее движения, тем скорее развиваются заболевания позвоночника.

Состояние мышцы в покое не должно характеризоваться повышенным тонусом. Это верно лишь для работающей мышцы при ее сокращении. Если мышцы тверды в состоянии покоя, это значит, что они не могут эффективно расслабиться. Соответственно, кровообращение в них нарушается, и ухудшаются обменные процессы. Чем хуже расслабление, тем менее эффективно последующее сокращение мышц.

Начинать учить расслаблению необходимо с общего расслабления и самый простой способ – полежать в удобной позе. Общему расслаблению способствует расслабление мышц, имеющих самое большое представительство в центральной нервной системе: мимические, мышцы, обеспечивающие речь, мышцы кисти и пальцев.

Для расслабления мимических мышц  следует использовать упражнения, вызывающие положительные эмоции. Общему расслаблению содействуют упражнения для группы глазодвигательных мышц. Отмечено, что движение глаз сопровождается напряжением определенных групп мышц. Усилить эффект расслабления можно сочетанием движений глаз с дыханием.

Поскольку мимические мышцы слабые, тонко дифференцированные, во избежание их переутомления все упражнения следует выполнять в медленном темпе при небольшом количестве повторений (не более 6-8 раз).

Содействует расслаблению и упражнения для речевой мускулатуры. Целесообразно выполнять их на вдохе, на выдохе расслабляться. Например, на вдохе выдвинуть вперед нижнюю челюсть, на выдохе расслабиться. Способствует расслаблению зевание (или его имитация).

Расслабления мышц кисти и пальцев можно достичь потряхиванием кисти и упражнениями с максимально возможным разгибанием пальцев.

Общему расслаблению содействуют и дыхательные упражнения. Наибольшим расслабляющим эффектом обладают упражнения на уменьшение частоты дыхания, изменение продолжительности вдоха и выдоха, а также дыхательные упражнения с участием вспомогательных мышц вдоха. Условия применения дыхательных упражнений должно исключить явление гипервентиляции.

Требование бережного отношения к состоянию опорно-двигательного аппарата ребенка необходимо учитывать при обучении технике основных видов движений: ходьбе, беге, прыжков, метании и выполнении общеразвивающих упражнений.

Методика профилактико-коррекционных занятий предусматривает выполнение следующих правил:

Подбор и выполнение комплекса общеразвивающих упражнений, обучение основным движениям должны реализовываться в щадящем режиме для шейного и поясничного отделов позвоночника. Этот режим предусматривает:

-       исключение упражнений, связанных с переразгибанием в шейном отделе позвоночника в передне-заднем направлении;

-       выполнение упражнений на развитие гибкости должно совершаться за счет медленных и плавных потягиваний; необходимо избегать резких сгибаний,  разгибаний, ротационных движений в суставах верхних и нижних конечностей и туловищем;

-       упражнения для туловища, связанные с наклонами, должны выполняться с соблюдением фронтальной, сагиттальной и горизонтальной плоскостей;

-       для исключения проявления гипоксии мозга следует избегать исходных положений, в которых возможна задержка дыхания и натуживание; это, в первую очередь, касается упражнений, направленных на развитие силы.

 Ошибки в выборе упражнений, исходных положений и способов выполнения может привести к стрессовому воздействию на суставы, связки и мышцы. Альтернативные, «правильные» упражнения предполагают более эффективную работу для развития силы и эластичности мышц и более удобны для выполнения. Методические рекомендации к выполнению физических упражнений для реализации их оздоровительной направленности представлены в таблице. Они касаются наиболее часто используемых упражнений и учитывают анатомо-физиологические особенности детей дошкольного возраста. Предлагаемые рекомендации можно условно разделить  на две группы. К одной группе  относятся предложения  по изменению методики применения самих упражнения, к другой – изменения исходных положений.

В программном содержании в каждом возрастном периоде происходит постепенное увеличение и усложнение в выполнении отдельных видов ходьбы, бега, прыжков. Подобную необходимость диктуют свойственные детям дошкольного возраста анатомо-физиологические и функциональные особенности стопы: костный аппарат стопы имеет во многом еще хрящевую структуру, связки эластичны и растяжимы, мышцы недостаточно сильны и выносливы. Формирование при помощи физических упражнений рациональной техники ходьбы, бега и прыжков происходит одновременно с естественным развитием двигательных функций.

Становление навыка ходьбы происходит в возрасте 5-6 лет в результате постоянного упражнения. При этом наблюдается усиление отталкивания стопой, выполнение активного переката, устранение неблагоприятных сотрясений тела и пассивности большей части мышц. Недостаточное отталкивание является причиной застоя крови в венах голени и излишних вертикальных колебаний тела. С переходом на повышенную двигательную активность избыточные постоянные колебания при ходьбе и беге уже не гасятся естественными амортизаторами, а передаются на коленные и тазобедренные суставы, а затем и на позвоночник. В результате проявляется и плоскостопие, и остеохондроз. Именно эти патологии опорно-двигательного аппарата имеют тенденцию к омоложению и диагностируются уже в 8-9 лет.

 

Таблица

 

Методические рекомендации к выполнению физических

упражнений для реализации оздоровительной  направленности

 

Традиционное выполнение физических упражнений		Возможные последствия применения упражнений		Альтернативное выполнение упражнений. Методика проведения упражнений.
I. Упражнения, связанные с переразгибанием шейного отдела позвоночника в передне-заднем направлении.		Отрицательное воздействие на шейный отдел в связи с наличием так называемая нестабильность шейного отдела.		Такие упражнения как наклоны головы вперед, в стороны, повороты выполняются в медленном темпе при небольшом количестве повторений (6-8 раз), задерживаясь в этом положении на 15- 20 сек (от 3-5 глубоких дыхательных движений).
2. Упражнения для туловища, связанные с наклонами в стороны.		Нарушение плоскости, увеличение рычагов создает возможное возникновение ротационных движений в суставах верхних конечностей и туловища.		Выполнение с соблюдением фронтальной, сагиттальной и горизонтальной плоскостей. Изменение исходного положения рук (например: руки на пояс, к плечам). При начальном обучении использовать облегченные исходные положения, например, лежа на спине, стоя у стены.
3. Упражнения, направленные на развитие силы мышц брюшного пресса. Например, в исходном положении лежа на спине ноги прямые, руки за головой.		Создается давление на шейный отдел позвоночника.		Изменить положение рук (например: руки на груди), поднимание туловища до уровня 30 градусов к поверхности пола.
4. Одновременное поднимание прямых ног в исходном положении  сидя или лежа на спине		Вес двух ног оказывает травмирующее воздействие на поясничный отдел.		Предлагается: Выполнение упражнения через фазу сгибания и выпрямления ног Поднимание ног поочередно.
5. Упражнение «велосипед» в исходном положении  лежа на спине.		Оказывается травмирующее воздействие на поясничный отдел при опускании ног меньше 35 градусов по отношению к горизонтали.		Предлагается I. He опускать ноги ниже 35 градусов. 2. Изменить исходное положение (ввести опору на локти).
6. Упражнение «перекат» в группировке на спине.		Нестабильность шейного отдела.		Выполнять упражнение со страховкой. . Дать указание тянуть голову к коленям.
7. Лежа на животе прогибание туловища назад, с упором на руки («Змея»).		Возможно увеличение поясничного лордоза.		1 Разноименное поднимание рук и ног в том же исходном положении. 2. Поднимание туловища не более 20 см от пола, голова должна быть на одной линии с туловищем.
8. Сед на пятках.		Возможно перерастяжение сухожилий и связок коленного сустава.		1. Как можно меньше времени находиться в таком положении  2. Изменить исходное положение например  сед «по-турецки».
9. Наклоны вперед с прямыми ногами до касания пола руками.		Примерно 40% детей дошкольного возраста имеют такую патологию как рекурвация коленного сустава. Подобное упражнение способно привести к ухудшению состояния связок коленного сустава.		Наклон вперед с опорой на пятку выставленной вперед ноги.
10. В исходном положении стоя на коленях с опорой на руки махи прямой ногой назад.		Оказывается травмирующее воздействие на поясничный отдел позвоночника.		Необходимо изменить исходное положение  на коленно-локтевое, голова должна быть на одной прямой со спиной и не допускать прогиба в пояснице. i
11. Различные виды приседания.	В зависимости от угла сгибания в коленных суставах варьируется величина нагрузки на связки этого сустава.		Желательно ограничить  сгибание коленей до прямого угла и не давать выступать им за площадь опоры.
12. Выполнение в основной стойке  махов ногами.	Высокий мах вызывает оседание в пояснице  и таким образом оказывается давление на поясничный отдел позвоночника.		Ограничить высоту маха до 90 градусов, сосредоточив внимание на скорости и контроле техники.
13. Разгибание рук в локтевых суставах.	У детей часто отмечается рекурвация локтевых суставов.		Необходимо исключить переразгибание и сохранять локти «мягкими».
14. Упражнение «плуг»: в исходном положении лежа на спине касаться ногами пола за головой.	Помимо растяжения мышц спины осуществляется давление на мышцы и связки шейного отдела позвоночника.		Лучше всего заменить на так называемый  «кошачий стретч»: стоя на коленях с упором на руки медленно округлять спину и втянуть мышцы живота.
15. Упражнения, направленные на развитие гибкости.	Необходимо учитывать возможность травматизации в шейном и поясничном отделе позвоночника.		При выполнении упражнений, направленных на развитие гибкости необходимо избегать резких сгибаний, разгибаний, ротационных движений.
16. Выполнение чистых висов на руках.	Вызывает статическое напряжение мышц, преждевременное растяжение суставов и связок лучезапястного суставов.		Лучше использовать полувисы. Дозировка выполнения упражнения диктуется  желанием  и  возможностями ребенка.
17. Прыжки босиком по жесткому покрытию.	При слабом своде стопы возможно растяжение подошвенных связок и развитие плоскостопия.		Прыжки по амортизирующей поверхности. Выполнение с  высокой  интенсивностью и малой дозировкой, в чередовании с ходьбой,  время выполнения -  5-7 сек. Выполнять прыжки в обуви.
18. Бег босиком.	Костный аппарат стопы имеет во много хрящевую структуру, мышцы недостаточно сильны и выносливы, связки эластичны и растяжимы.		Выполнять на короткие дистанции, время выполнения не более 10 сек.
19. Бег с высоким поднимание бедра, с за хлестом голени.	Причина ограничения в применении такая же.		Рекомендуется выполнять в быстром темпе в течение 5-7 сек, чередовать с расслаблением мышц, активно участвующих в работе (потряхивание, поглаживание и т.д)
21. Метание набивного мяча.	Несоответствие массы тела ребенка и веса мяча.		Использовать различные исходные положения. (например: и.п. сед ноги врозь), вес мяча не больше 200 гр.

 

Такие виды ходьбы, как ходьба на носках, на пятках, внешней стороне стопы предназначены для укрепления связок и мышц голеностопных суставов и  выполняются, как правило, без обуви. Если ребенок занимается в спортивной обуви, то эффективность резко снижается и в результате может возникнуть своеобразная «разболтанность» сустава.

Используя разные по скорости три вида бега: быстрый бег, бег со средней скорость и медленный бег, можно оказывать различное влияние на организм ребенка и решать различные задачи физического воспитания:

а) в процессе обучения быстрому бегу, большое внимание уделяется укреплению мышц бедра, голени, стопы, выработке широкого шага. Кроме того, быстрый бег оказывает значительное влияние на деятельность основных систем организма;

б) бег со средней скоростью, помимо того, что является важнейшим средством развития общей выносливости у дошкольников, предъявляет определенные требования к технике, которые выражаются в прямом положении головы, активном выносе вперед бедра маховой ноги и перекате стопы с пятки на носок.

в) важным средством развития выносливости у детей является медленный бег. Он также требует сохранения прямого положения туловища, развернутых плеч, поднятой головы, мягкой постановки ноги на всю ступню с небольшим опережением постановки ее на носок.

В оздоровительном беге по мере надобности необходимо переходить с одного способа бега на другой, т.е. менять постановку стопы на опору (с пятки, с носка, на всю плоскость). Это особенно важно при утомлении мышц голени, области стопы и голеностопного сустава. 

Необходимо помнить, что беговые упражнения требуют хорошей амортизации, поэтому их выполняют в спортивной обуви с супинаторами. Современная тенденция проведения занятий в спортивных залах дошкольных учреждений босиком требует применения бега на короткие дистанции, при котором происходит опора на переднюю часть стопы и время выполнения в пределах 10 секунд.

Упражнения в расслаблении являются необходимым компонентом занятий, направленных на коррекцию и профилактику нарушений опорно-двигательного аппарата человека, в рассматриваемом варианте применения это профилактика плоскостопия. При выполнении упражнений надо уметь не только сокращать отдельные мышечные групп, необходимые для выполнения данного движения, но выключать излишние напряжения тех мышечных групп, которые в этом движении не участвуют. Эти упражнения используются в целях устранения излишнего мышечного напряжения, что способствует также развитию подвижности в суставах и увеличения амплитуды движения.

Упражнения в расслаблении с трудом осваиваются детьми дошкольного возраста, поэтому целесообразно систематическое включение их в содержание физкультурных занятий.

Формирование опорно-двигательного аппарата у дошкольников проходит стадии, которые в привычном понимании принимают за нарушение. Это касается в первую очередь состояния свода стопы и предъявляет особые требования к выполнению различного рода прыжков. Наблюдающееся исключение одного или несколько амортизационных звеньев (стопа – голеностопный сустав – колено - тазобедренный сустав - физиологические изгибы позвоночника) диктует необходимость использовать обучение технике различным видам прыжков на достаточно плотное покрытие высотой около 5 см. Также  необходимо учитывать, что 3-х минутный интервал отдыха является недостаточным для восстановления свода стопы, 5 и 7 минутные интервалы отдыха обеспечивают достаточное восстановление продольных сводов стопы. Высоты спрыгивания от 0,3 до 0,4 м являются наиболее оптимальными для обучения приземлению, т. к. при таких высотах не происходит выраженного уплощения продольных сводов стоп. На начальном этапе необходимо обучать навыкам рационального отталкивания и мягкого приземления. И отталкивание, и приземление требует активного движения в голеностопном суставе. Амплитуда этих движений определяется состоянием связок и мышц сустава. Учитывая возрастные  особенности детей дошкольного возраста необходимо одновременно с обучением структуре движения в целом решать задачу укрепления мышц стопы. 

Детям дошкольного возраста противопоказаны упражнения, требующие значительного силового напряжения (толкание и перенос тяжелых предметов, упоры, лазание с помощью одних рук), так как они дают большую физическую нагрузку, вызывая растяжение эластичных связок, а также затрудняют дыхание. Недопустимы также резкие, сильные махи, раскачивания, отталкивания. 

Дошкольникам не рекомендуются движения, которые затрудняют дыхание, сужают грудную клетку (лазание по вертикальному шесту, перетягивание каната и др.).

Отрицательно влияют на развитие опорно-двигательного аппарата прыжки с большой высоты или на твердую опору. Все это может привести к травмам связок и мышц голеностопного сустава (их растягиванию) и уплощению свода стопы ребенка.

Нежелательны также асимметричные упражнения, которые выполняются одной рукой или ногой: метание мяча на дальность и в цель только правой рукой, прыжки на скакалке только на одной ноге, так как они предрасполагают к развитию сколиотической осанки у дошкольников.

С возрастом, после 4-5 лет постепенно увеличивается сила отдельных мышц, однако силовые  и статические упражнения вызывают у детей быстрое утомление. Дети более приспособлены к кратковременным скоростно-силовым динамическим упражнениям. Однако старших дошкольников следует постепенно приучать к удержанию определенных статических положений для выработки и сохранения правильной осанки.

Центр тяжести у дошкольников находиться еще высоко, поэтому дети часто теряют равновесие. В связи с этим необходимо включать на занятиях игры и упражнения, направленные на тренировку равновесия.

В целях развития грудной клетки и улучшения дыхательных функций, рекомендуются упражнения, усиливающие дыхание и тренирующие дыхательную мускулатуру, а также координирующие мышечную деятельность с дыханием. Дыхательные упражнения динамического и статического характера, звуко-речевую дыхательную гимнастику необходимо включать в каждое занятие.

Требования к точному выполнению движений быстро утомляют детей, поэтому в занятиях необходимо чаще использовать подвижные игры и упражнения, не требующие длительного напряженного внимания.

Наиболее слабо развиты в дошкольном возрасте мышцы брюшного пресса, дыхательные мышцы, разгибатели спины, ягодичные мышцы, мышцы свода стоп и мелкая мускулатура рук. В этой связи необходимо включать в занятия упражнения для укрепления перечисленных мышечных групп.

Предпочтение следует отдавать упражнениям общего физиологического воздействия, вовлекающим в работу большое количество мышечных групп и интенсивно влияющим на дыхательную и сердечно-сосудистую системы.