Закономерности формы и конструкции стопы у детей дошкольного возраста при различных типах телосложения

Размещено на http://www.allbest.ru/

Размещено на http://www.allbest.ru/

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата медицинских наук

Закономерности формы и конструкции стопы у детей дошкольного возраста при различных типах телосложения

Общая характеристика работы

Актуальность темы:

В настоящее время исследованиям морфо-функциональных характеристик организма детей периода первого детства уделяется значительно меньше внимания, чем это необходимо, несмотря на то, что это период формирования здоровьеобеспечивающих функциональных систем ребенка, его двигательных умений и навыков [Новикова М.А. 2002, Губа В.П. 2003; Мандриков В.Б., 2008; Царапкин Л.В. с соавт., 2008].

Большинство исследований посвящено анализу полового диморфизма и изменениям длины и массы тела у детей младшего и среднего школьного возраста (периода второго детства) [Безруких, 2004; Левушкин С.П. с соавт., 2006; Лапицкая Е.М., 2007].

Вне внимания исследователей остается изучение физических кондиций детей периода первого детства. В этом аспекте проблема диагностической, морфологической и функциональной оценки состояния здоровья стоп и реабилитации плоскостопия приобретает особую актуальность, особенно при оценке морфофункционального состояния стоп начиная с периода первого детства [Храброва В.Г и др. 2002; Гисак С.Н., 2004; Бабайцева Н.С., 2007; Ефремова Г.В. 2007].

Возрастная периодизация, касающаяся детей первого детства по закономерностям формы и конструкции стопы в зависимости от соматотипа не изучена. Для оценки уровня развития морфофункциональных характеристик организма, принято сравнивать показатели данного ребенка со стандартами, выведенными для того же возраста и пола [Безруких М.М., Фарбер Д.А., 2002; Гричанова Т.Г., 2003] Однако, как показывают многочисленные исследования, наблюдается региональный разброс средневозрастных показателей морфофункциональных характеристик организма и физического состояния детей в зависимости от ареала проживания на территории РФ. Поэтому в каждом регионе РФ актуальность приобретает разработка своих, региональных нормативов, которые в связи с изменением социальных условий жизни требуется обновлять каждые пять лет [Смольякова Н.И., Бодрая O.Н., 2002; Никитюк Б.А 2003; Смольякова Н.И., 2007]. Не проводились исследований, посвященных актуальным проблемам изучения функции стопы с учетом типологических особенностей и вариантов биологического развития детей первого детства. Таким образом, для современного уровня знаний о строении стопы у детей необходимы новые представления о закономерностях морфологии стопы в зависимости от соматотипа, что является актуальной задачей, решение которой имеет не только теоретическое, но и важное практическое значение.

В связи с этим, мы определили тему нашего исследования как наиболее актуальную в изучении процессов развития детей периода первого детства.

Цель работы

Выявить закономерности анатомо-функционального состояния стопы и его взаимосвязи с соматотипологическими характеристикамидетей периода первого детства.

Задачи исследования.

1. Методом планшетного сканирования определить морфофункциональные характеристики состояния стопы детей дошкольников пола периода первого детства без нагрузки массой тела.

2. Выявить изменения морфофункциональных характеристик стопы детей дошкольников обоего пола при нагрузке массой тела.

3. Получить данные о региональных соматометрических показателях, особенностях распределения соматотипов и вариантов биологического развития у детей обоего пола дошкольников проживающих в Волгоградском регионе.

4. Определить взаимосвязи формы и конструкции стопы у детей периода первого детства с особенностями конституционального типа и половой принадлежности.

Научная новизна

Впервые в комплексном сравнительном исследовании, проведенных с участием 490 детей периода первого детства получены данные об анатомо - функциональном состоянии стопы в зависимости от пола и конституционального типа, основанные на анализе снимков стопы, полученных при помощи Волгоградской системы планшетного сканирования стопы.

Показано, что наряду с традиционно измеряемыми линейными и угловыми характеристиками, отражающими морфофункциональное состояние стопы, высокой прогностической эффективностью обладают показатели общей площади опорной поверхности стопы и ее отделов, а так же величина удельной нагрузки веса тела.

У детей возраста первого детства (отдельно для девочек и мальчиков) выявлены периоды, соответствующие максимальному вариационному размаху размерных параметров длины и массы тела.

Установление типа телосложения и варианта биологического развития ребенка дает возможность формировать более однородные по своему физическому состоянию группы, служить ориентиром при выборе спортивной специализации, а также осуществлять профилактику заболеваний.

Научно-практическая значимость

С применением нового метода плантографии, разработанного профессором К.В. Гавриковым с соавторами [Патент 2253363 от 2005], получены данные, определяющие состояние различных отделов стопы у детей первого детства при учете конституционального соматотипа. Полученные в исследовании данные расширяют представления о вариабельности строения и формирования стопы в онтогенезе в соответствии и в зависимости от конституционального соматотипа детей периода первого детства.

Разработаны эффективные подходы и методика оценки физического состояния детей первого детства с применением метрической схемы соматодиагностики, основанной на региональных возрастных коэффициентах, рассчитанных для базовых антропометрических показателей и их производных.

Получены новые данные о распределении детей периода первого детства проживающих в г. Волгограде по соматотипологическим характеристикам: габаритному, компонентному и пропорционному уровню варьирования, а так же вариантам развития.

Математическое моделирование возрастных изменений стопы во взаимосвязи с результатами исследования вариантов соматотипа с использованием соматодиагностического метода Р.Н. Дорохова, может использоваться для изучения различных пограничных состояний и нозологических форм у детей первого детства.

Положения, выносимые на защиту

1. Новый подход к изучению формы и строения стоп позволяет проводить эффективный скрининг, мониторинг и своевременную коррекцию их морфофункциональных показателей.

2. Развитие детей с МегС типом телосложения чаще идет по укороченному (С) типу развития, чем их сверстников имеющих и МаС и МеС соматотипы.

3. Длина стопы у детей, отнесенных к МаС и МеС соматотипу в основном увеличивается с возрастом за счет среднего и заднего ее отделов, а у детей с выявленным МегС типом телосложения - пропорционально за счет всех трех ее отделов.

4. Удельная нагрузка на стопы линейно возрастает от МиС соматотипа к МегС в обеих половых группах детей периода первого детства.

5. Дети периода первого детства обеих половых групп имеют более выраженную симметрию строения стоп, чем дети, относящиеся к периоду второго детства и в юношеском возрасте.

Апробация работы и публикации

Основные результаты диссертационного исследования докладывались и обсуждались на V Сибирском физиологическом съезде, (Томск: СибГМУ, 2005), 54 научной конференции профессорско-преподавательского коллектива ВолГМУ, посвященной 70-летию ВУЗа, (г. Волгоград, 2005), 66 научно-практической конференции студентов и молодых специалистов: «Молодые ученые - здравоохранению региона» Саратов, 2005, III Всероссийской научно-практической конференции, (г. Пенза; 2005), Международной научно-практической конференции «Современное профессиональное образование в сфере физической культуры и спорта: актуальные проблемы и пути совершенствования», (г. Волгоград, 2006), III Международной научно-практической конференции «Физическая культура и спорт в 21 веке», (г. Волжский; 2006), Международном дистанционном. Конгрессе InterSpine «Новые технологии в медицине», (Санкт Петербург, 2008), IX Международном конгрессе морфологов, (г. Бухара, 2008), Российском национальном конгрессе с международным участием «Человек и его Здоровье». (Санкт Петербург, 2008).

Апробация работы осуществлена на совместном заседании кафедр анатомии человека, нормальной физиологии, гистологии, цитологии и эмбриологии, патологической анатомии, судебной медицины, проблемной комиссии «Морфология, патология, экспериментальная медицина» Волгоградского государственного медицинского университета «20» декабря 2008 года. По материалам диссертации опубликовано 14 научных работ, в том числе 3 в журналах: «Новые технологии в медицине т. XV, №1, С. 92-94 - 2008», «Морфология» №2, С. 29 - 2008, Ж. «Травматология и ортопедия России». №4 (50) 2008 - С. 100-101. включенных в Перечень ведущих периодических изданий ВАК.

Реализация и внедрение результатов исследования

Работа была выполнена на кафедре анатомии человека (зав. кафедрой - д.м.н., профессор А.И. Краюшкин) Волгоградского государственного медицинского университета (ректор - академик РАМН В.И. Петров) и кафедре анатомии и биомеханики человека Волгоградского государственной академии физической культуры (профессор кафедры, д.м.н., профессор К.В. Гавриков).

Материалы диссертации внедрены в учебный процесс профильных кафедр Волгоградского государственного медицинского университета, Волгоградской государственной академии физической культуры, практику работы отделения детской травматологии и ортопедии Областной клинической больницы №1 г. Волгограда, областного детского ортопедического центра г. Волгограда и МУЗ «Городской физкультурный диспансер» г. Волгограда.

Структура и объем диссертации

Диссертация изложена на ___ страницах машинописного текста, содержит 44 таблицы, иллюстрирована 12 рисунками. Она состоит из введения, обзора литературы, описания материала и методов исследования, глав описания и обсуждения результатов собственных исследований и выводов. Список использованной литературы включает в себя 211 источников: _160 отечественных и 51 зарубежных.

Содержание работы

стопа дошкольник ребенок

Методы и организация исследования

Антропометрическое и плантографическое обследование проведено на контингенте детей, дошкольников, общим количеством 490 детей (240 мальчиков и 250 девочек) в возрасте 3-6 лет, проживающих в г. Волгограде и посещающих детские сады. В соответствии с возрастной периодизацией, рекомендованной Всесоюзным симпозиумом АПН СССР (Москва, 1965 г.), обследованный контингент детей относился к периоду первого детства.

Исследования были выполнены на базе кафедры анатомии человека Волгоградского государственного медицинского университета и кафедре анатомии и биомеханики Волгоградской государственной академии физической культуры. Обследование проводилось в медицинских кабинетах детских садов в первой половине дня.

По каждому исследования была составлена и заполнялась в процессе исследования, на персональном компьютере, индивидуальная карта соматометрических показателей и карта морфометрических параметров стопы, реализованная в среде электронных таблиц Excel программного пакета Microsoft Office 2003), что позволило в последствие автоматизировать расчеты по разработанным нами алгоритмам.

Исследование состояло из нескольких этапов. На I этапе было проведено антропометрическое обследование и последующее соматотипирование 490 детей относящихся к периоду первого детства (Таблица 1) согласно методике Р.Н. Дорохова.

Таблица 1. Распределение детей по возрасту и полу

Пол	Возраст (в годах)
	3	4	5	6
Девочки	50	50	60	80
Мальчики	50	60	55	85
Всего:	100	110	115	165

На II этапе осуществляли плантографическое обследование стоп этого же контингента детей.

На III этапе исследования выявлялись взаимосвязи между отдельными соматическими типами и показателями морфофункционального состояния стоп обследованных детей.

У всех обследованных детей у их родителей или лиц их заменяющих было получено информированное согласие на проведение данного исследования согласно принципам биоэтики [Седова Н.Н., 2008].

В настоящей работе оценка состояния здоровья стоп проводилась с применением Волгоградской технологии планшетного сканирования стопы.

Алгоритм проводимых исследований имел следующую структуру:

1) создание новой учетной записи; 2) собственно оцифровка сканированного изображения опорной поверхности стопы; 3) вычисление индексов стопы; 4) формирование файла отчета.

Учетная запись предусматривала возможность регистрации совокупности общих сведений об обследованном, в том числе - Ф.И.О., пол, возраст, рост, масса тела, окружность грудной клетки на спокойном выдохе, группа здоровья и другие дополнительные сведения.

Оцифровка стопы позволяла получать и сохранять в цифровом виде основные ключевые ее параметры для последующего анализа. Обработка полученных данных и выдача заключения о морфофункциональном состоянии стопы обследованного производилась в автоматизированном режиме.

Примененный в настоящей работе аппаратно-программный комплекс компьютерной плантографии состоял из планшетного плантографа, специализированной программы автоматизированной обработки снимков стопы и автоматизированного блока выдачи диагностической информации о результатах проведенных исследований.

Компьютерная обработка отсканированного рисунка стопы проводилась по следующему алгоритму: Определялись точки А и В, соответствующие головкам 1-й и 5-й плюсневых костей. Они соединялись прямой линией. На наружной стороне отпечатка стопы через точки В (головка 5 плюсневой кости) и С (наиболее выступающая кнаружи точка пяточного бугра) проводилась прямая линия, от которой восстанавливался перпендикуляр из точки D (крайняя задняя точка отпечатка пяточного бугра).

Длину стопы (отпечатка) определяли от точки D до более длинного пальца (1-го или 2-го), в зависимости от типа стопы (Рис. 1).

Рис. 1. Схема расчета стопы

От точки Е по прямой BE откладывались отрезки, равные 0,16, 0,30, 0,46 и 0,60 длины отпечатка. Из вновь найденных точек восстанавливались перпендикуляры к прямой BE (cc', uu', vv', ww').

Кроме того, проводились:

1. линия, отсекающая наружную часть продольного свода. Она соединяла середину линии сс' (точка F) с точкой G (точка между основаниями 3-го и 4-го пальцев);

2. перпендикуляр с'Н к линии сс';

3. линия, соединяющая точки с' и К (по отпечатку вверх и вперед на 1 см от с');

4. условная ось стопы - линия, соединяющая точки F и Z (середина линии АВ);

5. линии АР и BQ из точек А и В через крайние передние точки отпечатков 1-го и 5-го пальцев;

6. линии AN и BR, параллельные условной оси стопы.

Далее рассчитывались длинотные, широтные, угловые характеристики стоп детей, а так же: общая площадь стопы, площадь переднего, среднего и заднего отделов стопы. Исследования проводились для каждой из стоп, как без нагрузки, так и с нагрузкой стоп массой тела ребенка.

Определение типа телосложения у исследованного контингента детей периода первого детства производилось по методике, предложенной Р.Н. Дороховым и В.Г. Петрухиным (1976). Соматотипирование по методике Р.Н. Дорохова, В.Г. Петрухина предусматривает оценку габаритов индивида, или определение габаритного уровня варьирования (ГУВ), оценку компонентного (КУВ) и пропорционного (ПУВ) уровней варьирования признаков.

При обследовании применяли стандартную антропометрическую методику [Бунак В.В., 1941] с использованием общепринятого инструментария:

Методика позволяет дифференцировать:

наносомный (НаС)

микросомный (МиС)

микромезосомный (МиМеС),

мезосомный (МеС),

мезомакросомный (МеМаС),

макросомный (МаС)

мегалосомный (МегС) соматические типы по габаритному уровню варьирования (ГУВ) признаков. После оценки ГУВ переходили к оценке компонентного (КУВ) и пропорционного (ПУВ) уровня варьирования по тем же правилам.

Далее оценивали компонентный уровень варьирования признаков (КУВ) обследуемых, определяя тем самым выраженность жировой (ЖМ), мышечной (ММ) и костной (КМ) масс тела. С целью оценки биологической зрелости ребенка мы применяли формулу оценки варианта биологического развития (ВБР). [Дорохов Р.Н., 2000]. По величине ВБР судили о варианте развития. Этот показатель оценивался аналогично габаритному варьированию в условных единицах: ВР «С» - растянутый вариант развития, ВР «В» - нормальное, банальное развитие, ВР «А» - укороченное развитие. [Дорохов Р.Н., 1979, 1984].

На рисунке 2 представлен треугольник соматотипирования [Дорохов Р.Н., Петрухин В.Г., 1989] на котором, с целью визуализации данных, отображаются полученные значения соматотипов.

Рис. 2. Треугольник соматотипирования [Дорохов Р.Н., Петрухин В.Г., 1989]

Математическая обработка полученных в ходе исследования результатов проводилась непосредственно из общей матрицы данных EXСEL 7.0 (Microsoft, USA), ACCESS (Microsoft), и включала определение, во-первых, показателей средней, ее среднеквадратического отклонения и ошибки репрезентативности с учетом цензурирования выборки. Для проверки нормальности распределения применялся W критерий Шапиро-Уилкса. Затем, руководствуясь закономерностями, принятыми для медико-биологических исследований (объем выборок, характер распределения, непараметрические критерии, достоверность различий 95% и др.) оценивали достоверность различий выборок по критерию Стьюдента t, и соответствующему ему показателю достоверности Р [Лакин Г.Ф., 1990; Золин П.П., 2000; Платонов А.Е., 2000].

Результаты исследования и их обсуждение

При исследовании морфологических и функциональных характеристик строения стопы у мальчиков и девочек периода первого детства с различными типами конституции тела, анализ производился по четырем основным группам показателей:

1. Антропометрическим характеристикам длины и ширины правой и левой стоп;

2. Значениям медиального и латерального углов переднего отдела стопы;

3. Площадям опоры стопы: переднего, среднего и заднего отделов правой и левой стопы;

4. Удельной нагрузке массы тела на правую левую стопы и ее отделы.

Результаты исследований длинотных характеристик правой и левой стоп у мальчиков и девочек периода первого детства без учета особенностей типа конституции тела представлены в таблицах 2 - 3.

Таблица 2. Основные характеристики длинотных размеров правой и левой стоп у мальчиков периода первого детства (мм)

Мальчики Возраст (лет)	Стопы (мм)	Разность	Среднее
	Левая	Правая
3	156±0,80	157±1,29	1,0	156,5
4	159±0,78	159±1.10	0,6	159,4
5	173±1,11	174±1,21	1,0	174,1
6	184±0,99	185±1,12	1,3	184,6

Таблица 3. Основные характеристики длинотных размеров правой и левой стоп у девочек периода первого детства (мм)

Девочки Возраст (лет)	Стопы (мм)	Разность	Среднее
	Левая	Правая
3	155±0,75	156±1,21	1,0	155,7
4	157±0,88	157±1.10	0,4	157,0
5	172±1,31	172±1,20	1,0	172,3
6	183±1,23	183±1,15	0	183,5

Примечание: усреднение проведено путем вычисления средних значений изучаемых показателей правой и левой стоп

Как показали результаты проведенных исследований, у мальчиков всех исследованных возрастных групп, правая стопа имеет большую длину в сравнении с левой (в среднем на 1,3 мм). Эти различия в значительной степени определяются показателями передних отделов стопы, однако эта разница не достигает достоверного уровня различий. У девочек всех исследованных возрастных групп, длина как правой, так и левой стоп несколько меньше, чем у мальчиков, и так же наблюдается разница в длинотных характеристиках стоп, не достигающая впрочем, достоверных различий. Длина стоп с возрастом имеет тенденцию к увеличению в обеих половых группах.

Как показали результаты исследования длинотных характеристик стоп обеих половых групп, существует индивидуальный разброс показателей, как общей длины стопы, так и показателей, характеризующих передний, средний и задний отделы стопы. При корреляционном анализе межгрупповых и внутригрупповых длинотных характеристик стоп, существует достоверная взаимосвязь длинотных размеров правой и левой стопы (коэффициент корреляции R=0,94).

При исследовании межгрупповой корреляции, данный показатель составил R= 0,89. Это может свидетельствовать об отсутствии половых различий в параметрах стоп у детей на этапе периода первого детства.

Широтные характеристики правой и левой стоп у мальчиков и девочек периода первого детства

Одним из важнейших антропометрических показателей строения стопы является ее ширина. Особое значение она приобретает при решении ряда вопросов конструирования индивидуальной и подбора спортивной обуви.

Результаты анализа ширины стоп у детей периода первого детства свидетельствуют об увеличении ширины стопы с возрастом в обеих половых группах. В то же время имеется наличие достаточно выраженных вариаций в показателях широтных характеристик правой и левой стоп. При межгрупповом корреляционном анализе коэффициент корреляции составил R=0,76, что еще раз подтверждает ранее сделанный вывод о незначительности половых различий в конструкции стоп в период первого детства. В то же время, корреляционный анализ взаимосвязей широтных параметров стоп в зависимости от возраста показал уменьшение взаимосвязей правой и левой стоп с возрастом. Если в возрасте 3-х лет R=0,68, то в возрасте 4-х лет он составил R=0,59, 5 лет R=0,55 и в 6 лет R=0,51. (Данные усреднены для всей группы обследованных детей). Данное снижение взаимосвязей в широтных параметрах правой и левой стоп в зависимости от возраста может характеризовать совершенствовании механизмов функциональной системы прямостояния в зависимости от выбора ребенком толчковой конечности. Это свидетельствует о необходимости учета широтных характеристик каждой из стоп при решении ряда специфических задач оперативной хирургии, ортопедии и спортивной медицины у детей периода первого детства.

Анализ взаимосвязей длинотно-широтных размеров стоп у детей дошкольников (по индексу Вейсфлога)

Индекс Вейсфлога оценивает пропорциональность конструкции стопы в зависимости от соотношения длинотно-широтных размеров стопы.

Результаты сравнений этого показателя, рассчитанного для правой и левой стоп мальчиков и девочек периода первого детства, не выявили, в большинстве случаев, существенных различий в межгрупповых сравнениях и в группах по возрасту.

Исследования корреляционных соотношений длинотных и широтных размеров стоп в группах по возрасту также не выявило существенных различий. Однако имелась тенденция к снижению исследуемых взаимосвязей с возрастом, что может отражать развитие индивидуальных свойств стопы при приспособлении ее к нагрузке в процессе взросления (Таблица 4).

Таблица 4. Коэффициенты корреляции R индекса Вейсфлога стоп у обследованных детей.

Стопы Возраст	Длинотно-широтные размеры
	3	4	5	6
Левая стопа	0,66	0,64	0,59	0,57
Правая стопа	0,65	0,64	0,58	0,56

Этот факт еще раз подтверждает ранее сделанный вывод об возрастных изменениях конструкции стопы с возрастом у детей периода первого детства.

Угловые характеристики правой и левой стоп у детей дошкольников.

При анализе данных угловых характеристик стоп детей периода первого детства, было отмечено, что латеральный угол имеет наибольшую величину в возрасте 3-лет. Далее он имеет тенденцию к уменьшению. Медиальный угол имеет однонаправленную тенденцию. Полученные нами данные вполне согласуются с данными А.И. Перепелкина (2007) нашедшего аналогичные изменения угла первого и пятого пальцев стопы у детей периода первого детства.

Коэффициент К, являющийся показателем свода среднего отдела стопы, имеет наибольшее значение у детей 3 лет и равен 1, затем до 6 лет происходит его уменьшение до 0,86 слева и 0,85 справа.

Пяточный угол (ПУ) определяющий угол наклона пяточной кости и характеризующий состояние продольного свода заднего отдела стопы, практически не претерпевает значимых изменений в изучаемом возрасте и половой принадлежности.

Полученные данные, по-видимому, подтверждают ранее высказанное положение о незначительности физической нагрузке на стопы в изучаемом возрастном периоде. Вследствие этого нами не были отмечены различия в конструкции стоп детей, отмечаемые в более старшем возрасте. [Бабайцева Н.С., 2007; Ефремова Г.В., 2007; Перепелкин А.И., 2007].

Площади опоры стоп у детей дошкольников

Вне зрения исследователей остается определение площадей опоры стопы. Однако именно площадь опоры стопы определяет характер ее взаимодействия с опорной поверхностью. Абсолютные величины площади соприкосновения стопы с опорой оцениваются в см². Наибольшую площадь опоры имеет передний отдел стопы. Наименьшую площадь опоры - задний отдел стопы. Как известно, примерно 60% опорной нагрузки в шаговых движениях приходится на задний отдел стопы. Он меньше по площади, но более ригиден к ударным нагрузкам, что определяется анатомической конструкцией стопы. Роль переднего и среднего отдела стопы, по-видимому, является вспомогательной, смягчающей и амортизирующей эти нагрузки, а так же повышающей возможность устойчивого сохранения центра тяжести в вертикальном положении тела человека.

Результаты проведенных исследований показали наличие тенденций, определяющих особенности опорной функции правой и левой стоп. Так, с возрастом общая площадь стопы возрастает, что напрямую связано с увеличением, как тотальных размеров тела, так и массы тела. Суммарная характеристика площади опоры правой стопы оказалась в среднем меньше у девочек в возрасте 6 лет по сравнению с мальчиками, что, по видимому, связано с начавшимися проявлениями в этом возрасте полового диморфизма. Существенных половых различий конструкции правой и левой стоп по взаимосвязям площадей отделов стопы нами не обнаружено.

По результатам исследований площади опорной поверхности стопы можно заключить, что параметры анатомической конструкции стопы и функциональные резервы обоих стоп при исследовании без нагрузки у детей периода первого детства не дифференцированы. Это может быть связано с незначительными физическими нагрузками на стопы в этом возрасте и, как следствие, симметричностью развития правой и левой стоп. В исследованиях Н.С. Бабайцевой [2007] было показано развитие с возрастом латеральной диссиметрии стоп у детей периода второго детства. По ее мнению данный феномен обусловлен приспособлением конструкции правой стопы как дистального отдела толчковой конечности к различным физическим нагрузкам и, как следствие, к приспособительному перераспределению величины давления на единицу суммарной площади опоры.

Изменение площади опоры стоп у детей дошкольников при нагрузке массой тела

Изучая длинотные, широтные и угловые морфофункциональные показатели стопы, мы пришли к выводу, что наиболее лабильным показателем, адекватно отражающим степень отклика анатомо морфологических составляющих стопы при ее нагрузке массой тела, является общая площадь и площадь ее отделов соприкосновения стопы с опорой.

При выполнении своей главной, рессорной, функции, стопа, за счет снижения своих сводов амортизирует вертикальные нагрузки массы тела, тем самым, увеличивая площадь соприкосновения с опорой.

Площадь опорной поверхности стопы имеет тенденцию к увеличению с возрастом, за счет всех трех отделов стопы. У мальчиков опорная поверхность стопы в среднем была больше по площади, чем у девочек. Площадь опорной поверхности стопы есть соприкосновение пяточного бугра и головок плюсневых костей, преимущественно первой и пятой с опорой. В свою очередь, отражением амортизационных свойств стопы, является удельная нагрузка массы тела на стопы.

С целью изучения изменения площади опорной поверхности стопы под влиянием нагрузки, равной массы тела ребенка, был проведен эксперимент по изучению динамики удельной нагрузки во взаимосвязи с площадью опорной поверхности стопы и распределения ее по отделам стопы в%.

Исследования удельной нагрузки на стопы у детей дошкольников

Удельная нагрузка на стопы рассчитывалась как частное от деления МТ на общую площадь обеих стоп и имеет размерность в кг/см².

Как следует из полученных данных, удельная нагрузка на правую и левую стопу МТ составляла примерно одинаковую величину, как у мальчиков, так и у девочек всех возрастных групп. Имелись как индивидуальная, так и внутригрупповая изменчивость изучаемых показателей. Но достоверных различий нами обнаружено не было. Масса тела распределялась по разделам стопы в соотношении 50, 28, 22% общей площади опорной поверхности стопы (Рис. 3).

Рис. 3. Распределение общей площади опорной поверхности стопы по ее отделам (усредненные данные по всем возрастным и половым группам)

Таким образом, задний отдел стопы, имея наименьшую площадь, несет на себе максимальную удельную нагрузку. В то же время, передний отдел стопы, имея максимальную площадь, несет наименьшую удельную нагрузку на единицу своей опорной поверхности. Исходя из анатомического строения стоп и полученных в нашем исследовании данных, наибольшую вариабельность изменений площади опорной поверхности стопы имеет средний, передний и затем задний отдел стопы. Однако, с учетом больших индивидуальных вариаций изменения площади стопы и ее отделов под нагрузкой массой тела ребенка, сделать какие либо выводы затруднительно. Большая вариабельность реакции стопы на нагрузку, может быть связана с индивидуальным расположением проекции центра тяжести тела на площадь опоры стопы и ее вариациями.

Напрашивается вывод, что, удельная нагрузка на стопу, зависящая, прежде всего от двух переменных, площади стопы и массы тела закреплена на онтогенетическом уровне и в норме составляет более или менее постоянную величину. При изменении показателя массы тела, пожалуй, наиболее вариабельного показателя организма ребенка, пропорционально возросшей нагрузке стопа реагирует приспособительным уплощением сводов, которое при длительной нагрузке, может переходить в привычное - образуется плоскостопие.

Соматометрические показатели и соматотипирование детей дошкольников

Тотальные размеры тела

Исследовались тотальные размеров тела детей обоего пола, периода первого детства проживающих в г. Волгограде и обучающихся в дошкольных учреждениях.

Средние арифметические значения ДТ увеличиваются с возрастом.

При этом ДТ мальчиков всех наблюдаемых возрастов, была неизменно выше, чем у девочек.

Как следует из данных, представленных в таблице 2, достоверность различий между средними величинами ДТ детей обоего пола, имеет тенденцию к увеличению с возрастом. У 3-х летних детей половые различия в ДТ не достигают достоверных величин и становятся достоверными в возрасте 4 - 6 лет (? 0,05). Анализируя вариативность разброса ДТ по коэффициенту вариации (КВ) было установлено, что в возрасте 3-х и 5-ти лет у мальчиков он незначительно выше и составил 7,3% и 5,2% соответственно. В то же время у девочек того же возраста KB составил 4,9% и 4,1%. В возрасте 4-х и 6-ти лет более высокие значения КВ наблюдаются у девочек 5,1% и 5,3%), чем у мальчиков 3,2% 3,8%). Исходя из полученных данных, у девочек наибольшая вариабельность ДТ наблюдается в 6-летнем возрасте, а у мальчиков - в конце периода раннего детства (3 года). В связи с тем, что значения KB в исследованных возрастно-половых групп не превышают 10,0%, то можно утверждать, что по показателю ДТ обследуемые группы детей периода первого детства компактны.

Результаты анализа средних арифметических значений МТ показывают, что МТ преобладает у мальчиков по сравнению с девочками. Однако половые различия в МТ достигают статистически достоверного уровня в возрасте 4-х, 5-ти и 6-ти лет (р ? 0,05). (Табл. 5).

Таблица 5. Антропометрические характеристики размера тела детей периода первого детства (М ± m)

Параметр	Пол	Возраст
		3	4	5	6
Длина тела	Девочки	99,4 ±1,2	108,7±0,9	115,5 ± 0,7*	119,8±0,9*
	Мальчики	102,7 ± 1,4	106,8 ± 0,6*	116,3 ± 0,8*	122,1 ± 0,6
Масса тела	Девочки	15,9 ± 0,7	19,3 ± 0,5	19,5± 0,5*	23,2 ± 0,5*
	Мальчики	16,9 ± 0,9	19,3 ± 0,5	20,3 ± 0,6	23,4 ± 0,7
Окружность грудной клетки	Девочки	52,1 ± 0,5	54,8 ± 0,5	56,3 ± 0,6*	58,6 ±0,6
	Мальчики	53,9 ±, 09	56,2 ± 0,4	58,2 ± 0,5	60,1 ± 0,4

Примечание: В таблице 5 и всех последующих жирным шрифтом и * выделены значения Р при достоверном уровне различий ? 0,05

При анализе вариативности разброса МТ по коэффициенту вариации (КВ), то у девочек наиболее низкие его значения наблюдались в возрасте 3-х и 5 лет 11,7% 12,5% соответственно. Более значительный разброс изучаемого показателя был зафиксирован в возрасте 4-х и 6 лет 16,2% и 18,9%. В группах мальчиков индивидуальный разброс МТ оказался более низким у 4- и 6-летних 8,4% и 10,1% и более высоким у 3- и 5-летних 19,1% и 12,3%.

Исходя из представленных данных, девочки периода первого детства отличаются более высокой вариабельностью МТ, чем их сверстники мужского пола, у которых наименьшая вариабельность МТ отмечается в возрасте в возрасте 4-х и 6-ти лет.

При исследовании ОГК были получены данные о том, что этот показатель у мальчиков всех изучаемых возрастов выше, чем у девочек (таблица 2), в то же время эти различия достигают уровня достоверности только в возрасте 4-х лет.

Значения KB ОГК у девочек могут быть выстроены в соответствии с возрастом в следующий ряд: 3,5%; 4,3%; 5,8%; 7,7%, а у мальчиков - 7,1%; 3,2%; 4,1%; 4,0%.

Представленные цифры позволяют говорить о незначительной дисперсии исследуемого признака у представителей обоего пола, с той лишь разницей, что у девочек большее разнообразие величины ОГК наблюдалось в возрасте 6 лет, в то время у мальчиков - в возрасте 3 лет. Кроме того, у девочек с увеличением возраста постепенно росло значение индивидуального разброса по значениям коэффициента вариации, а у мальчиков, напротив, уменьшались значения коэффициента вариации.

В целом, полученные данные свидетельствуют о невысокой вариативности ОГК детей 3-6 лет, независимо от их половой принадлежности. Сравнение полученных нами результатов исследования с данными других авторов [Дорохов Р.Н., 1985; Кауфман Ф.А., Дорохов Р.Н, 1987; Чирятьева Т.В, 1997; Николенко Е.А., Ермоленко Е.К. 1988 и др.] показывают, что обследованные нами дети периода первого детства имеют более высокий рост и вес, чем их ровесники 80-х и начала 90-х годов, проживающие в разных географических областях страны.

Анализ габаритного уровня варьирования (ГУВ)

Объективно оценить морфофункциональные возможности детей периода первого детства возможно лишь при определении принадлежности ребенка к определенному соматотипу и варианту развития (ВР) организма. В настоящее время наметился подход к оценке не среднестатистических нормативов, а более индивидуальных, в том числе наследственных свойств организма [Зайцев В.В., Сонькин В.Д. и др., 1993]. Диктуется это тем, что понятие «норма» для любой возрастной группы, включает в себя все варианты изменчивости изучаемого процесса, в том числе морфофункционального признака.

С целью определения СТ в изучаемой возрастной группе детей, с использованием метода Р.Н. Дорохова [1985, 1994] были разработаны соответствующие коэффициенты (А, В) для оценки длины и массы тела.

СТ по первому уровню варьирования определяется по коэффициентам в условных единицах.

Таблица 6. Распределение детей периода первого детства по соматотипам (ГУВ)

Возраст	Соматотип по ГУВ
	МегС	МаС	МеС	МиС	НаС	МегС	МаС	МеС	МиС	НаС
3	16,4	57,4	19,6	6,6	0	6,2	22,8	36,8	34,2	0
4	0	15,6	76,4	8,0	0	5,8	49,9	32,8	11,5	0
5	3,2	19,7	64,0	13,1	0	0	41,1	47,8	11,1	0
6	0	31,8	59,9	8,3	0	0	18,3	54,9	26,8	0
	Мальчики	Девочки

Как следует из полученных данных, в 3-х летнем возрасте у мальчиков превалирует МаС. В возрасте 4-6 лет на первое место выходит встречаемость мезосоматического типа соматотипа. Подобные изменения встречаемости соматотипов с возрастом, возможно объяснить увеличением физических нагрузок, более высокой подвижностью детей в возрасте 4-6 лет по сравнению с 3-х летними.

Аналогичные изменения встречаемости соматотипов наблюдается и у девочек. У них в возрасте 4-х лет превалирует МаС тип соматотипа. С возрастом чаще начинает встречаться МеС тип соматотипа. Половые различия встречаемости соматотипов могут быть объяснены различной скоростью полового созревания и, вследствие этого, различной встречаемостью соматотипов в различные возрастные периоды.

Анализ компонентного уровня варьирования (КУВ)

При дальнейшем анализе результатов исследований по соматотипированию детей периода первого детства, мы сочли необходимым рассмотреть компонентный уровень варьирования (КУВ). Интерес к исследованиям КУВ обуславливается тем, что интенсивность прироста ЖМ, ММ, КМ подчинена закону гетерохронности - увеличение массы одного компонента сопровождается снижением интенсивности роста другого, что приводит к возрастному полиморфизму внешнего облика детей [Королева А.Э., 2000; Campbell Р.Т., Katzmarzyk Р.Т., Malina RM, at al., 2001].

Полученные в результате исследований данные по жировому компоненту состава тела детей периода первого детства (%) представлены в таблице 7.

Таблица 7. Распределение детей периода первого детства по ЖК (КУВ)

Возраст	Соматотип по выраженности ЖК
	МиК	МеК	МаК	МегК	МиК	МеК	МаК	МегК
3	22,6	49,2	28,2	0	12,5	50,8	30,1	6,6
4	22,7	23,1	54,2	0	19,8	51,4	28,8	0
5	30,1	55,8	14,1	0	21,6	54,4	24,0	0
6	19,0	55,3	25,7	0	28,0	48,0	20,9	3,1
	Мальчики	Девочки

Анализ данных, представленных в таблице 7 свидетельствует о незначительном росте абсолютного содержания подкожного жирового слоя у детей каждой последующей возрастной группы по сравнению с предыдущей возрастной группой. Нами не обнаружено значимых половых различий в количестве жировой массы, естественно, имелись индивидуальные различия в каждой половой группе. Обращает на себя внимание значительное увеличение ЖК у мальчиков 4-х лет по сравнению с 3-х летними в соматотипе МаК. Однако, только в 6-летнем возрасте АЖК у девочек оказался заметно выше, чем у мальчиков (р ? 0,05).

Что касается ОЖК, то с возрастом его содержание, напротив, постепенно уменьшалось.

При этом у девочек наименьшие значения имели место в возрасте 4 и 5 лет, а у мальчиков - в 6 лет, что является свидетельством более раннего начала периода вытяжения у девочек.

Вариативность показателя АЖК по KB позволяют говорить о высокой вариабельности АЖК у детей периода первого детства обоего пола.

КВ показателей ОЖК, в отличие от АЖК не отличается высоким групповым разнообразием, что подтверждается значениями KB, не превысившими 20,0%. Далее, нами были проведены исследования по изучению мышечного компонента состава тела детей периода первого детства. Полученные в результате исследований данные по мышечному компоненту состава тела детей периода первого детства (%) представлены в таблице 8.

Таблица 8. Распределение детей периода первого детства по МК (КУВ)

Возраст	Соматотип по выраженности МК
	МиМ	МеМ	МаМ	МегМ	МиМ	МеМ	МаМ	МегМ
3	22,6	49,2	28,2	0	21,6	54,3	24,1	0
4	22,7	23,1	54,2	0	30,1	41,1	25,8	0
5	30,1	55,8	14,1	0	20,4	57,4	22,2	0
6	19,0	55,3	25,7	0	18,9	59,1	19,9	4,1
	Мальчики	Девочки

Данные, представленные в таблице 8 свидетельствуют об отсутствии половых различий в абсолютном содержании скелетных мышц у детей периода первого детства во всех возрастных группах. Достоверное увеличение ММ компонента было зарегистрировано у мальчиков и девочек периода первого детства в возрасте 4 лет. Наиболее выраженная вариативность этого показателя констатирована (KB 19,0% и 20,3%), у 3-летних мальчиков и у 6-летних девочек. Относительное количество мышечной массы по половому признаку достоверно не различалось.

По показателю KB относительной мышечной массы группа оказалась более компактной, чем по абсолютному количеству мышечной ткани.

Так KB был выше 10,0% только у 3-х и 5-летних девочек (11,6% и 13,9%) и у 4 и 6-летних мальчиков (11,8% и 14,1%).

Далее, нами были проведены исследования по изучению костного компонента состава тела детей периода первого детства.

Полученные в результате исследований данные по костному компоненту состава тела детей периода первого детства (%) представлены в таблице 9.

Абсолютное количество костного компонента (АКМ), в каждой последующей возрастной группе было выше, чем в предыдущей. При этом у мальчиков содержание костной массы постоянно превосходило таковую у девочек.

Согласно КВ, все группы детей периода первого детства, как по возрасту, так и по полу некомпактны и неоднородны. Коэффициент вариации превышал 20,0% рубеж. При изучении относительного содержания костного компонента (ОКК) было отмечено его увеличение с возрастом в обеих половых группах.

При сравнении процентного содержания костной массы у детей разного пола было обнаружено ее преобладание у мальчиков, по сравнению с девочками, причем разница эта с возрастом увеличивалась.

Таблица 9. Распределение детей периода первого детства по КК (КУВ)

Возраст	Соматотип по выраженности КК
	МиО	МеО	МаО	МегО	МиО	МеО	МаО	МегО
3	23,5	39,2	24,3	13,0	7,8	60,2	28,2	3,8
4	30,0	28,0	30,9	11,1	22,7	27,6	34,2	15,5
5	30,4	35,4	30,4	3,8	30,1	45,8	24,1	0
6	29,4	35,7	29,4	5,5	31,4	39,2	25,2	4,2
	Мальчики	Девочки

Подводя итог вышеизложенному, можно заключить, что:

При исследовании состава тела согласно компонентного уровня варьирования (КУВ) в возрасте от 3 до 6 лет у детей периода первого детства обоего пола наиболее высокая вариабельность показателей характерна для относительного содержания костного компонента, наиболее низкая - для мышечного.

В 6-летнем возрасте наибольший индивидуальный разброс присущ относительному содержанию жирового компонента, наименьший, относительному содержанию мышечного компонента.

Наименьшую вариативность во всех возрастно-половых группах имеет процентное содержание мышечной массы.

Анализ пропорционного уровня варьирования (ПУВ).

В заключительной части нашего исследования по определению соматометрических показателей детей периода первого детства, мы рассмотрели пропорционный уровень варьирования (ПУВ) определенного по ГУВ.

Анализ данных показал, что большинство наблюдаемых детей периода первого детства относились к лицам, имеющим среднюю длину ног, т.е. относились к мезомембральному типу. У детей женского пола встречаемость микромембрального типа несколько преобладала над макромембральным типом, однако преимущественная встречаемость в пропорционном варьировании относилась к мезомембральному типу. У мальчиков так же наиболее часто был зафиксировани мезомембральный тип. Встречаемость микромембрального типа несколько уступала встречаемости макромембрального типа. Мегаломембральный тип зафиксирован только у девочек и составил всего 0,5%.

Результаты исследования графически представлены на рисунке 4.

Рис. 4. Суммарное распределение детей первого детства по пропорционному уровню варьирования (ПУВ)

Анализ вариантов развития (ВР)

ВР дает возможность сгруппировывать детей, имеющих одинаковое течение ростовых фаз и общий ростовой период.

Банальный вариант развития (ВР В) у мальчиков преобладал во всех возрастных группах.

Встречаемость ВР (А) у мальчиков имела некоторую тенденцию повышению с возрастом. У девочек наблюдалась несколько иная картина.

ВР (А) имел встречаемость в исследованных возрастных группах аналогично его встречаемости у мальчиков.

В то же время ВР (В) имел встречаемость достоверно ниже, чем у мальчиков, за исключением возраста 4-лет. Встречаемость ВР (С) у девочек так же достоверно выше, чем у мальчиков, за исключением 4-х летнего возраста.

Таблица 10. Частота распределения детей периода первого детства (%) по ВР

Возраст	Вариант развития (ВР)%
	ВР (А)	ВР (В)	ВР (С)	ВР (А)	ВР (В)	ВР (С)
3	13	68	19	19	48	33
4	13	65	22	13	62	25
5	28	57	15	19	49	32
6	21	55	24	21	49	30
	Мальчики	Девочки

Примечание: Данные усреднены до целых величин

Распределения по BP иллюстрируют некоторую тенденцию современных детей периода первого детства независимо от возраста и пола к растянутому варианту развития.

Анализ% распределения детей периода первого детства по BP позволяет сделать следующие заключения:

Среди девочек отклонение от обычного развития (в сторону ВР (А) и ВР (С) встречается чаще, чем у мальчиков.

Преобладание детей с растянутым развитием по сравнению с укороченным более выражено у лиц женского пола.

В заключение этого раздела, мы приводим полученные нами данные о соотношениях ВР и соматотипах по ГУВ.

Оказалось, что в группе детей, отнесенной по результатам соматотипирования к МегС дети с BP (А) составили 65%, BP (С) - 35%, дети с банальным развитием в этой группе отсутствовали. Среди детей, отнесенных по результатам соматотипирования к МаС типу было 21% детей с BP (А) 69% - BP (В) и 10% с BP (С). Среди детей, отнесенных по результатам соматотипирования к типу МеС типу, процент детей с укороченным биологическим развитием составлял 22%, с обычным - 64, %, с растянутым 18%. В группе с МиС дети с BP (А) составили 4%, BP (В) 45%, ВР (С) 51%.

Таким образом, крайние варианты соматических типов по ГУВ - МегС и МиС значительно чаще дают отклонения в скорости биологического развития, нежели МаС и МеС, для которых в большей мере присуще банальный вариант развития.

При этом биологическое развитие детей периода первого детства с дифференцированным МегС типом конституции чаще идет по укороченному варианту развития, а с дифференцированным МиС по растянутому варианту развития.

Взаимосвязь соматотипов по ГУВ с вариантами формы и конструкции стопы детей периода первого детства

В заключительной части нашей работы, согласно поставленным задачам, мы рассмотрели варианты конструкции стопы в зависимости от типа соматотипа по ГУВ.

У детей во всех типах телосложения основные антропометрические параметры длины и площади опоры стопы были больше в возрасте 6-лет по сравнению с детьми 3-5 лет. Длина стопы у детей, отнесенных к МаС и МеС соматотипу в основном увеличивается за счет среднего и заднего ее отделов (р?0,05), а у детей с выявленным МегС типом телосложения - пропорционально за счет всех трех ее отделов (р?0,05). Площадь опорной поверхности стопы увеличивается у детей с МаС и МеС соматотипов за счет заднего и переднего ее отделов (р?0,005), а у детей с выявленным МегС соматотипом в основном за счет заднего её отдела (р?0,05), Ширина стопы во всех типах телосложения у детей 6-7 лет по сравнению с предыдущим возрастом увеличилась более чем на 10% (р?0,05).

В ходе анализа данных отмечалось уменьшение угла отклонения 1 пальца стопы (р?0,05) и увеличение показателя отклонения V пальца стопы (р?0,05) у детей с МаС и МеС соматотипом, тогда как у детей с выявленным МегС соматотипом отмечалась противоположная тенденция. Необходимо отметить увеличение пяточного угла у детей 6 лет как с МаС и МеС так и с МегС соматотипом по сравнению с детьми 4-5 лет (р?0,05). Что видимо, связано с совершенствованием функции прямостояния и передвижения с возрастом, а так же постановкой стоп.

При изучении взаимосвязей параметров удельной нагрузки веса тела на стопы с соматотипом, было отмечено, что удельная нагрузка на стопы линейно возрастает от МиС к МегС соматотипу в обеих половых группах (Рис. 5).

Рис. 5. Взаимосвязь удельной нагрузки массы тела на стопу в зависимости от соматотипа

Таким образом, дети с выявленным МегС типом соматотипа имеют самую большую удельную нагрузку на стопы. С учетом того, что развитие детей с МегС типом телосложения чаще идет по укороченному (С) типу развития, а по компонентному уровню варьирования у них преобладает жировой компонент, то можно заключить, что они представляют определенную группу риска по развитию нарушений морфофункционального состояния стоп, в отличие от своих сверстников, имеющих банальный или растянутый (А) вариант развития и МаС и МеС соматотипы.

Таким образом, морфологические изменения стопы детей первого детства зависят не только от возраста, но и от типа телосложения.

В нашем исследовании были получены данные, что в 3-х летнем возрасте у мальчиков превалирует МаС. В возрасте 4-6 лет на первое место выходит встречаемость мезосоматического типа соматотипа. Подобные изменения встречаемости соматотипов с возрастом, можно объяснить увеличением физических нагрузок, более высокой подвижностью детей в возрасте 4-6 лет по сравнению с 3-х летними.

Аналогичные изменения встречаемости соматотипов наблюдается и у девочек. У них в возрасте 4-х лет превалирует МаС тип соматотипа. С возрастом чаще начинает встречаться МеС тип соматотипа. Половые различия встречаемости соматотипов могут быть объяснены различной скоростью полового созревания и, вследствие этого, различной встречаемостью соматотипов в различные возрастные периоды.

При исследовании состава тела согласно компонентного уровня варьирования (КУВ) в возрасте от 3 до 5 лет у д...