Гетерохронизм развития психофизиологических функций у детей дошкольного и младшего школьного возраста с сенсорными нарушениями

ПЕРЕДОВАЯ

Вестник Челябинского государственного университета. 2014. № 4 (333).

Образование и здравоохранение. Вып. 3. С. 10-16.

УДК 612.6 ББК 28

ГЕТЕРОХРОНИЗМ РАЗВИТИЯ ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКИХ ФУНКЦИЙ У ДЕТЕЙ ДОШКОЛЬНОГО И МЛАДШЕГО ШКОЛЬНОГО ВОЗРАСТА С СЕНСОРНЫМИ НАРУШЕНИЯМИ

Е. Г. Кокорева

ФГБОУ ВПО «Челябинский государственный университет», Челябинск, Россия

Основной закономерностью возрастного психофизического развития детей 4-10 лет с сенсорными нарушениями, по сравнению со здоровыми детьми, является усиление функционального гетерохро-низма, особенно для психоэмоционального состояния, тактильной чувствительности и функций центральной нервной системы, выражающееся в чередовании фаз повышения и снижения функционирования. Возрастные особенности регуляции сердца у детей с сенсорными нарушениями заключались в более высоком уровне напряжения центральных механизмов регуляции, по сравнению со здоровыми детьми. У детей с сенсорными нарушениями выявлено компенсаторное повышение функций двигательного и тактильного анализаторов.

Ключевые слова: гетерохронизмразвития, психофизиологические функции, адаптационные возможности организма.

Одним из наиболее частых видов нарушений возрастного развития в дошкольном и младшем школьном возрасте являются нарушения сенсорных систем [1; 5]. Нарушения зрения или слуха ограничивают ребёнка в важнейших источниках информации, что приводит к задержке психического и речевого развития, особенно если ребёнок лишился слуха или зрения в раннем возрасте.

В числе механизмов, обеспечивающих оптимальное возрастное развитие, наиболее важным является морфофункциональный гетерохронизм [3]. В литературе имеются данные об особенностях гетерохронных изменений отдельных функций у детей с нарушениями развития, например, сердечно-сосудистой системы. Возрастные механизмы гетерохронного развития комплекса психофизиологических функций у детей с нарушениями зрения или слуха на ранних возрастных периодах не изучены.

Большая распространённость сенсорных нарушений у детей диктует необходимость разработки эффективных средств их психофизической коррекции на основе детального изучения характера психофизиологического развития на всех возрастных этапах [6]. Модель сенсорных нарушений на ранних этапах онтогенеза представляет также большой интерес для разработки психо-

физиологических теорий адаптационно-компенсаторных процессов при нарушениях каких-либо функций. Эта проблема является общебиологической, и сложность заключается в том, что необходимо учитывать как процессы роста и развития, так и непрерывно протекающие адаптационнокомпенсаторные процессы, обусловленные нарушениями сенсорных функций в растущем организме, тем более, что в процессах компенсации функций участвует целостный организм [4].

Целью работы является выявление закономерностей возрастного развития психофизиологических функций и возможности его коррекции у детей 4-10 лет с нарушениями зрительной и слуховой афферентации.

Материалы и методы исследования. В работе приводятся результаты обследования 855 детей в возрасте от 4 до 10 лет. В каждой возрастной группе обследованы как здоровые дети, так и дети с депривацией зрения и слуха. Группы составили воспитанники начальной школы — детского сада № 440 для детей с нарушением зрения, специализированного детского сада № 472 и школы-интерната № 12 для слабослышащих детей и общеобразовательной школы № 89 (Челябинск).

Нами были использованы методики для изучения физического развития, сенсорных систем,

нейродинамических функций, биоэлектрических процессов коры больших полушарий, психоэмоциональных и когнитивных функций, адаптационных возможностей организма и сердечного ритма.

Коррекционно-оздоровительная программа разработана нами с целью укрепления здоровья, коррекции нарушенных функций и снижения напряжения центральных механизмов регуляции у детей дошкольного и младшего школьного возраста с сенсорными нарушениями.

Основными задачами программы были оздоровительные, образовательные, воспитательные и коррекционные направления.

Программа включала

— физическое воспитание;

— дыхательные упражнения;

— элементы хатха-йоги;

— точечный массаж и самомассаж по А. А. Уман-ской [2];

— пальчиковую гимнастику по Э. Я. Степанен-ковой [7];

— комплекс специальных упражнений для глаз;

— психофизические упражнения на релаксацию по программе Т. В. Поповой [6];

— дополнительные творческие занятия в сопровождении классической музыки и детских песен из мультипликационных фильмов.

Результаты исследования и их обсуждение. В результате исследования установлено, что у большинства испытуемых показатели физического развития были ниже, чем у здоровых сверстников. Так, в дошкольном возрасте показатели длины, массы тела и показатели жизненной ёмкости лёгких, силового индекса у детей с нарушением слуха были ниже, чем у здоровых детей. При этом в 5 лет показатели длины, массы тела

А

сі 260

ф

с;

0

220

ф

с;

1 180

О

ф

5 140

4 5 6 7 8 9

—*-3 -»-НЗ -*-НС Возраст,лет

и жизненной ёмкости лёгких стали выше, чем у здоровых сверстников, но силовые индексы оставались низкими. Та же закономерность отмечалась и в школьном возрасте. Так, индекс Кетле в 8 лет у детей с нарушением слуха был значительно меньше, чем у здоровых (рис. 1).

Изменения таких показателей, как частота сердечных сокращений и артериальное давление крови, подчинялись закону возрастного гетеро-хронизма. Например, выраженное увеличение ЧСС по сравнению с предыдущим возрастом наблюдалось у детей шести лет с нарушением слуха, уменьшение систолического артериального давления отмечалось у 8-летних детей с нарушением слуха, а диастолического — у здоровых 9-летних и у 8-летних детей с сенсорными нарушениями (рис. 2).

Также неравномерно изменялись с возрастом и показатели структуры сердечного ритма. В меньшей степени это касалось показателя вариационного размаха, а в большей — индекса напряжения (рис. 3).

На большинстве возрастных этапов эти показатели были выше у детей с сенсорными нарушениями, особенно ярко это проявлялось в 6 лет у мальчиков и в 4, 7, 8 лет — у девочек.

На рис. 3 отчётливо заметна волнообразность возрастных изменений индекса напряжения. Подобные гетерохронные изменения отмечались многими авторами [3; 6] и объяснялись необходимостью смены симпатических и парасимпатических влияний в процессе возрастного развития для обеспечения оптимального функционирования сердца.

Реакция на локальную нагрузку также на большинстве возрастных этапов была более выражена у детей с сенсорными нарушениями.

Б

^ 260

Ф

d

О

220

ф

I—

ф

^ 180

ф

4 5 6 7 8 9

“'3 —•— НЗ —а— НС Возраст, лет

Рис. 1. Возрастные изменения показателя индекса Кетле у детей: З — здоровые дети,

НЗ — с нарушением зрения, НС — с нарушением слуха; А — мальчики, Б — девочки;

* — достоверные различия с показателями здоровых сверстников, при р < 0,05

Возраст, лет Возраст, пет Возраст, лет

Рис. 2. Возрастные изменения показателей частоты сердечных сокращений и артериального давления у мальчиков: З — здоровые, НЗ — с нарушением зрения, НС — с нарушением слуха;

* — достоверные различия с показателями здоровых детей, при р < 0,05

30

25

20

15

10

п гн ГгП

8 9 10 Возраст, лет

ГГ1 I I ГГ

Здоровые

С нарушением зрения

С нарушением слуха

Рис. 3. Изменения показателей индекса напряжения у мальчиков после локальной нагрузки

Неравномерность возрастного развития отмечена нами и при изучении нейродинамиче-ских функций (рис. 4). Это особенно заметно по показателям точности движений и оценки точности воспроизведения минутного интервала, при анализе которого у девочек с нарушением слуха в школьном возрасте отмечаются ежегодные изменения смены знака ошибки, что связано с взаимоотношениями процессов возбуждения и торможения в центральной нервной системе.

Оценивая психоэмоциональную сферу, мы также отметили неравномерность изменений с возрастом индекса тревожности по Тэмлу (рис. 5).

Его отчётливое повышение выявлено у детей пяти лет с сенсорными нарушениями, что можно объяснить адаптацией к условиям дошкольного учреждения, выраженными морфофункциональными изменениями и усилением адаптационных процессов в центральной нервной системе, и 8 лет (особенно у здоровых детей), что можно объяс-

нить влиянием школьной нагрузки и адаптацией к процессам обучения.

Адаптационно-компенсаторные процессы в организме детей с сенсорными нарушениями проявляются также изменениями функционального уровня интактных анализаторов.

При изучении тактильной чувствительности кожи рук мы выявили неравномерность изменений тактильной чувствительности и периоды наиболее выраженного её повышения (у детей 9 лет с сенсорными нарушениями, особенно кожи пальцев, а у детей с нарушением зрения ещё и в возрасте 6 лет у мальчиков и 9 лет у девочек на других участках кожи (например, кожи тыльной стороны кисти)).

Результаты нашего исследования во многом подтверждают центральную природу адаптационно-компенсаторных изменений у детей исследуемых возрастных периодов с сенсорными нарушениями.

Так, на электроэнцефалограмме здорового ребёнка в покое и после локальной нагрузки мы мо-

3  113 А не Возраст, лет Возрастает

Б

Рис. 4. Возрастные изменения показателей нейродинамики у детей: А — мальчики, Б — девочки; К — показатели кинематометрии; Х — хронометрии;

* — достоверные различия с показателями здоровых детей, при р < 0,05

А Б

Рис. 5. Показатели индекса тревожности у детей: А — показатели у мальчиков, Б — у девочек; З — здоровые дети; НЗ — с нарушением зрения; НС — с нарушением слуха;

* — достоверные различия с показателями здоровых детей, при р < 0,05

жем отметить присутствие альфа-, дельта- и тета-активности.

Электроэнцефалограмма ребёнка с нарушением слуха отличается увеличением дельта-активности при снижении тета- и альфа-активности, особенно во фронтальных отведениях.

У детей с нарушением зрения отмечаем снижение альфа-активности в большинстве отведений, как в покое, так и при локальной нагрузке, и снижение тета-активности.

В целом электроэнцефалограммы характеризуются усилением активности правого полушария, увеличением на 20 % межполушарной асимметрии по амплитуде альфа-ритма и появлением медленных дельта- и тета-ритмов в 2 раза чаще. чем у здоровых.

Корреляционный и факторный анализ психофизиологических показателей выявил периоды увеличения (5, 7 лет) и снижения (6, 8 и 9 лет) общего количества взаимосвязей между пока-

зателями. Увеличение количества взаимосвязей между показателями свидетельствует о напряжении адаптации, а снижение — о гибкости и пластичности нервных процессов за счёт развития отдельных функциональных систем, что для организма более оптимально и экономично.

В каждом возрасте мы выявили особенности структуры как межсистемных, так и внутрисистемных корреляций и определили факторы, наиболее важные для психофизиологического состояния в данном возрасте. При проведении многофакторного анализа только первые два фактора имели большие удельные веса и поэтому подвергались анализу. Так, например, у девочек 6 лет с сенсорными нарушениями общее количество взаимосвязей больше и в том числе сильных среди межсистемных взаимосвязей. В 1-м факторе у всех детей представлены показатели физического развития, а у детей с сенсорными нарушениями ещё и показатели нейродинамики. Во 2-м факторе у этих детей, в отличие, от здоровых, представлены показатели тактильной чувствительности.

Таким образом, наши результаты свидетельствуют как об усилении возрастного гетерохро-низма, так и о выраженном напряжении адаптационных процессов, обусловленном центральными регуляторными механизмами.

Внедрение разработанной нами коррекционной программы показало снижение индекса напряжения как у детей с нарушением зрения, так и с нарушением слуха. Для этого процесса также характерна неравномерность, и это свидетельствует о снижении напряжения центральных механизмов регуляции сердечного ритма.

После внедрения программы также отмечается ускорение психофизического развития детей. Так, в 5 лет увеличилась точность движений, особенно у детей с нарушением слуха, точность

воспроизведения минутного интервала, особенно у мальчиков с сенсорными нарушениями, и снизилась утомляемость у детей с нарушением слуха.

Положительные изменения наблюдались и в психоэмоциональной сфере (рис. 6). Так, по показателю тревожности можно отметить как более равномерное изменение с возрастом, так и снижение уровня этого показателя у большинства испытуемых.

На электроэнцефалограмме детей с нарушением слуха отмечалось как усиление альфа-активности, так и снижение межполушарной асимметрии.

Анализ характера гетерохронных изменений на каждом возрастном этапе, данные факторного анализа, а также оценка уровня напряжения центральных регуляторных механизмов в конкретном возрасте позволили нам разработать схему модели гетерохронных изменений. Эта схема включала системы, на которые приходилась наиболее выраженная адаптационная нагрузка.

Таким образом, мы видим, что не только процессы возрастного развития обладают гетеро-хронностью, т. е. неравномерным во времени развитием, но и процессы адаптации и компенсации к нарушениям сенсорных функций также развиваются неравномерно.

Мы согласны с мнением П. К. Анохина, что компенсация функций может быть только процессом целостного организма. Под общим регулирующим влиянием центральной нервной системы этот процесс заканчивается положительным приспособительным эффектом. П. К. Анохин называл функцию стабилизирующим фактором, а её устойчивость объяснял равнодействием двух сил: с одной стороны — постоянным действием

5 6 7 8 9 5 6 7 8 9

3 ——Н'З -*~НС 1 Возраст,лет —ш —*— НОІ Возраст, лет

Рис. 6. Показатели индекса тревожности у мальчиков до и после внедрения оздоровительной программы: слева — показатели до внедрения, справа — после внедрения программы

факторов, отклоняющих функции от константного уровня, с другой — механизмами, сопротивляющимися этим отклонениям. Причём в опытах с прессорно-депрессорными влияниями он показал, что при нарастании отклоняющих влияний в ещё большей степени растут «силы сопротивления» и функция возвращается к «нормальному» уровню [1].

Поэтому, как считает П. К. Анохин, обычные для нормальных условий механизмы, поддерживающие устойчивость функций, имеют много общего с механизмами компенсации нарушенных функций. Патология же рассматривается им как «прорыв» этой устойчивости, как результат перенапряжения механизмов сопротивления.

Для детей с нарушением афферентаций наиболее важно сохранить устойчивое развитие физиологических и психических функций. Конкретные факты, полученные нами, показали, что это достигается как за счёт неравномерного развития, так и в силу большого напряжения функций центральной нервной системы.

Выводы:

1. Основной закономерностью возрастного психофизического развития детей 4-10 лет с сенсорными нарушениями является усиление функционального гетерохронизма, особенно для пси-хо-эмоционального состояния, тактильной чувствительности и функций центральной нервной системы, по сравнению со здоровыми детьми, выражающееся в чередовании фаз повышения и снижения функционирования.

2. В качестве другой закономерности у детей с нарушениями зрения и слуха отмечено более низ-

кое физическое развитие, чем у здоровых сверстников, и соответствие когнитивных функций 9-10-летних детей уровню здоровых детей 7-8 лет.

3. При разных видах сенсорных деприваций различия адаптационно-компенсаторных изменений заключались в большем функциональном напряжении при нарушениях слуха, чем при нарушениях зрения, наиболее низком уровне физического развития у детей с нарушением зрения в 5-7 лет, а при нарушениях слуха в 7-10 лет.

4. Возрастные особенности регуляции сердца у детей с сенсорными нарушениями заключались в более высоком уровне напряжения центральных механизмов регуляции, по сравнению со здоровыми детьми.

5. У детей с сенсорными нарушениями выявлено компенсаторное повышение функций двигательного и тактильного анализаторов.

6. После внедрения программы психофизического оздоровления отмечается изменение характера возрастного гетерохронизма психофизиологических функций в направлении его приближения к здоровым детям: улучшение показателей координации движений и точности воспроизведения временных интервалов, особенно у детей с нарушением слуха, снижение тревожности, генерализация активности альфа-ритма, уменьшение межполушарной асимметрии и снижение медленноволновой активности на кардио-интервалограммах и электроэнцефалограммах, то есть снижение напряжённости адаптационных процессов.

Список литературы

1. Анохин, П. К. Узловые вопросы теории функциональных систем / П. К. Анохин. М. : Медицина, 1980. 198 с.

2. Афендулова, И. С. Рационализация диагностики сенсорного зрительного утомления/ И. С. Афен-дулова // Науч.-мед. вестн. Центр. Черноземья. 2009. № 36. С. 139-144.

3. Баевский, Р. М. Вариабельность сердечного ритма: теоретические аспекты и практическое применение / Р. М. Баевский, Н. И. Шлык // Тезисы международного симпозиума. Ижевск, 1996. С. 226-230.

4. Демирчоглян, Г Г. Человек у компьютера: как сохранить здоровье / Г. Г Демирчоглян. М. : Тер-ра — Кн. клуб, 2001. 240 с.

5. Елисеев, Е. В. Вовлечение школьников с различными когнитивными и двигательными задатками в активную групповую физкультурно-спортивную образовательную деятельность / Е. В. Елисеев, М. В. Трегубова, А. В. Белоедов // Вестн. Юж.-Урал. гос. ун-та. Сер. Образование, здравоохранение, физ. культура. 2012. № 28 (287), вып. 32. С. 6-11.

6. Попова, Т. В. Системные изменения в организме школьников с сенсорными нарушениями при воздействии коррекционно-оздоровительных программ / Т. В. Попова // Систем. интеграция в здравоохранении. 2008. № 2. С. 50-54.

7. Фишман, М. Н. Функциональное состояние головного мозга детей с нарушением слуха и трудностями формирования речевого общения / М. Н. Фишман // Дефектология. 2003. № 1. С. 3-10.

Сведения об авторах Кокорева Елена Геннадьевна — доктор биологических наук, профессор кафедры физического воспитания и спорта Челябинского государственного университета, Челябинск, Россия. keg-28@mail.ru

Bulletin of Chelyabinsk State University. 2014. № 4 (333).

Education and Healthcare. Issue 3. P. 10-16.

geterokhronizm of development of psychophysiological functions in children of preschool and younger school age WITH TOUCH VIOLATIONS

E. G. Kokoreva

Doctor of Biological Sciences, Professor of the Department of Physical Education and Sport of Chelyabinsk State University, Chelyabinsk, Russia. keg-28@mail.ru

The main regularity of age psychophysical development of children of 4-10 years with touch violations is strengthening of a functional geterokhronizm, especially for a psycho-emotional state, tactile sensitivity and functions of the central nervous system, in comparison with the healthy children, being expressed in alternation of phases of increase and decrease in functioning. Age features of regulation of heart at children with touch violations consisted in higher level of tension of the central mechanisms of regulation, in comparison with healthy children. At children with touch violations compensatory increase of functions of motive and tactile analyzers is revealed.

Keywords: development geterokhronizm, psychophysiological functions, adaptation opportunities of an organism.

Reference

1. Anokhin, P. K. Nodal problems in the theory of functional systems / P. K. Anokhin. M. : Medical, 1980. 198 p.

2. Afendulova, J. S. Rationalization diagnostic sensory visual fatigue / J. S. Afendulova // Scientific and Medical Gazette Central Chernozem. 2009. № 36. P. 139-144.

3. Bayevsky, P. M. Variability of a warm rhythm: theoretical aspects and practical application / P. M. Bayevsky, N. I. Shlyk // Proceedings of the International Symposium. Izhevsk, 1996. P. 226-230.

4. Demirchoglyan, G. G. Chelovek at the computer how to keep Health / G. G. Demirchoglyan. M. : Terra — Book club, 2001. 240 p.

5. Eliseev, E. V. Involvement of school students with various cognitive and motive inclinations in vigorous group sports and sports educational activity / E. V. Yeliseyev, M. V. Tregubova, A. V. Beloyedov // The Messenger of the Southern Ural State University. Series: Education, health care, physical culture. 2012. № 28 (287). Release 32. P. 6-11.

6. Popova, T. V. System changes in an organism of school students with touch violations at influence of correctional and improving programs / T. V. Popova // System integration in health care. 2008. № 2. P. 50-54.

7. Fishman, M. N. A functional condition of a brain of children with a hearing disorder and difficulties of formation of speech communication / M. N. Fishman // Defectology. 2003. № 1. P. 3-10.