Динамика временных параметров сенсомоторных реакций у детей 7-9 лет с разным уровнем физической подготовленности Текст научной статьи по специальности «Науки о здоровье»

УДК 612.821.8-053.5+612.66 (045)

динамика временных параметров СЕНСОМОТОРНЫХ РЕАКЦИЙ у детей 7-9 ЛЕТ С РАЗНЫМ УРОВНЕМ ФИЗИЧЕСКОЙ ПОДГОТОВЛЕННОСТИ*

© 2010 г. О. А. Бардеева, Т. В. Волокитина, Н. Б. Лукманова

Поморский государственный университет им. М. В. Ломоносова, г. Архангельск

Проведен сравнительный мониторинг временных показателей сенсомоторных реакций в течение трех лет 76 учащихся 1-3 классов (7-9 лет) с разным уровнем физической подготовленности. Выявлены половые различия в динамике латентного и моторного периодов реагирования. В течение трех лет обучения в школе происходит сокращение как латентного, так и моторного периода реакции. Показано, что в этом возрасте у девочек быстрее протекают сенсорные процессы, а у мальчиков быстрее работают эффекторы и мышечные волокна.

Ключевые слова: дети 7-9 лет, младший школьный возраст, физическая подготовленность, простая и сложная сенсомоторные реакции, время реакции.

Выполнение любой, даже наиболее простой произвольной реакции обеспечивается работой соответствующей функциональной системы. В соответствии с принципами системогенеза и гетерохронного развития функциональных систем П. К. Анохина различные структуры мозга достигают зрелости на разных стадиях онтогенеза ребенка [1]. В связи с этим для каждого возрастного периода характерны специфические нейрофизиологические условия формирования и реализации психических функций и соответственно определенные психологические возможности ребенка. Онтогенетическое исследование сенсомоторных реакций позволяет раскрыть закономерности формирования целенаправленных движений на разных этапах развития ребенка, проанализировать становление механизмов и структуры произвольных реакций человека [4]. Развитие сенсомоторных реакций связывается с созреванием функциональной системы, обеспечивающей данный вид произвольной поведенческой активности ребенка. В то же время быстрота и точность сенсомоторных реакций характеризуют особенности возрастного развития подростка и совершенствования психомоторной сферы под влиянием двигательной активности [5, 13, 14].

Цель исследования — определить особенности временных параметров сенсомоторных реакций у детей 7—9 лет с разным уровнем физической подготовленности при обучении в начальной школе.

Методы

Проведено лонгитюдное исследование временных параметров сен-сомоторных реакций в общеобразовательной школе № 45 г. Архангельска 76 учащихся 1—3 классов в возрасте 7—9 лет (37 мальчиков и 39 девочек). Обследование детей проводилось в осенний период (сентябрь — ноябрь) в течение трех лет. Все школьники на уроках физической культуры занимались в основной группе.

Физическая подготовленность определялась с помощью стандартных двигательных тестов по физической культуре для общеобразовательных школ. Использовались следующие тесты: для определения степени развития координационных способностей — челночный бег 3 х 10 м, гибкости — наклон вперед из положения сидя, силовой выносливости — вис на согнутых руках, скоростно-силовых качеств — прыжок в длину с места, силы мышц спины — упражнение «рыбка», силы мышц брюшного пресса — упражнение на пресс. Общий уровень развития физических кондиций (ОУФК) рассчитывался по формуле [10]:

ОУФК = (П + С + В + Н + Р + Б) : 6,

* Работа поддержана аналитической ведомственной целевой программой «Развитие научного потенциала высшей школы (2009—2010 гг.)», № 2.2.3.3/438.

где П — прыжок в длину с места (см); С — поднимание туловища из положения лежа (количество раз за 30 сек.); В — вис на согнутых руках (сек.); Н — наклон вперед из положения сидя (см); Р — упражнение «рыбка» (сек.); Б — челночный бег (сек.).

Для каждого двигательного теста рассчитывался свой коэффициент ОУФК (баллы) по методике Б. Х. Ланда [10].

Временные параметры сенсомоторных реакций определялись с использованием компьютерного комплекса для психофизиологических исследований КПФК-99 «Психомат», разработанного НИИ медицинского приборостроения РАМН (г. Москва, 2006). Проводились тесты на простую и сложную сенсомоторные реакции на световой раздражитель. Анализировались показатели среднего латентного и моторного времени, среднее квадратичное отклонение латентного и моторного времени.

Расчетным методом определялось время простой и сложной сенсомоторных реакций. Статистическая обработка результатов осуществлялась с помощью программ SPSS 11.5 for Windows, проверка распределения — с помощью описательной статистики, графически и с использованием статистического критерия Шапиро — Уилка для небольших выборок. Статистическая значимость оценивалась по t-критерию Стьюдента для независимых выборок при условии нормальности распределения. Критический уровень значимости (р) при проверке статистических гипотез принимался за 0,05 [6].

Результаты

В ходе выполнения тестов по физической подготовленности были выявлены достоверные различия у мальчиков и девочек по показателям челночного бега, наклона вперед из положения сидя и поднимания туловища из положения лежа. У мальчиков 7—9 лет лучше развиты координационные способности (р = 0,01) и сила мышц брюшного пресса (р = 0,019), а у девочек — гибкость (р < 0,001). Уровень развития силы мышц спины, силовой выносливости, скоростносиловых качеств практически не отличаются в обеих группах. Расчет общего уровня развития физических качеств позволил выделить три группы детей с разным уровнем физической подготовленности.

Средний уровень физической подготовленности имели (40,80 ± 8,83) % от числа обследованных школьников, высокий уровень — (25,00 ± 9,93) % и низкий — (34,20 ± 9,31) %. При этом в группе детей, имеющих высокий уровень физической подготовленности, преобладали девочки, (84,21 ± 9,12) % при р = 0,01, а в группе с низким уровнем — мальчики, (65,38 ± 11,54) %.

Для изучения динамики временных параметров сенсомоторных реакций у детей младшего школьного возраста с разным уровнем физической подготовленности были сформированы две группы: в первую вошли дети с низким уровнем физической подготовленности, во вторую — дети со средними и

высокими показателями.

Исследование простой сенсомоторной реакции является одной из наиболее информативных методик оценки силы нервных процессов.

Динамика временных параметров простой сенсомоторной реакции у детей с высоким и низким уровнем физической подготовленности представлена на рис. 1 и 2.

900

800

700

600

500 -

400 т —

г; Г 11,1,1л I I

Девочки Мальчики Девочки | Мальчики Девочки | Мальчики

2007 2008 2009

Учебные годы

среднее латентное время I I среднее моторное время время реакции

Рис. 1. Динамика временных параметров простой сенсомоторной реакции у девочек и мальчиков с высоким уровнем физической подготовленности

in 11 £ 1 t

Мальчики Девочки Мальчики Девочки

2007 2008 2009

Учебные годы

среднее латентное время I I среднее моторное время ♦ время реакции

Рис. 2. Динамика временных параметров простой сенсомотор-ной реакции у девочек и мальчиков с низким уровнем физической подготовленности

Выявлено, что к третьему году обучения у детей 7—9 лет происходит снижение всех временных параметров простой сенсомоторной реакции. Сокращение латентного и моторного времени реакции происходит уже на втором году обучения в школе у мальчиков и девочек как с высоким уровнем физической подготовленности, так и с низким. Более интенсивное сокращение латентного и моторного времени реакции происходит у мальчиков и девочек с высоким уровнем физической подготовленности по сравнению с детьми, имеющими низкий уровень физической подготовленности. Так, у мальчиков с высоким уровнем физической подготовленности на втором году обучения выявлено статистически значимое уменьшение латентного (р =

0,031) и моторного (р = 0,012) периодов реакции по сравнению с первым годом. У девочек статистически достоверных отличий выявлено не было. Длительность моторного времени реакции у мальчиков с высоким уровнем физической подготовленности на третьем году обучения в школе статистически достоверно ниже, чем у девочек (р = 0,044).

По параметру среднего латентного времени реакции выявлено, что сенсорные процессы протекают быстрее у девочек с разным уровнем физической подготовленности, чем у мальчиков. По данным

среднего моторного времени у мальчиков, независимо от уровня физической подготовленности, по сравнению с девочками лучше показатели координированности, т. е. быстрее работают эффекторы и мышечные волокна.

Показатели среднего квадратичного отклонения латентного и моторного времени отражают стабильность психомоторной регуляции движений. На протяжении трех лет обучения в школе у девочек с разным уровнем физической подготовленности была выше сенсорная стабильность, а у мальчиков — моторная. Получено, что у девочек с высоким уровнем физической подготовленности на третьем году обучения происходит статистически значимое снижение временных показателей сенсорной стабильности (р = 0,044) по сравнению со вторым годом. К третьему году обучения у детей, независимо от уровня физической подготовленности, происходит улучшение как сенсорной, так и моторной стабильности.

Время реакции является одним из важнейших показателей в исследовании процессов опознания сигналов, памяти, процессов обработки зрительной, слуховой, семантической информации. Получено, что у мальчиков с высоким уровнем физической подготовленности на третьем году обучения происходит статистически значимое уменьшение времени реакции (р = 0,05) по сравнению со вторым годом. Оказалось, что время реакции у мальчиков с высоким уровнем физической подготовленности меньше, чем у девочек, тогда как у мальчиков с низким уровнем физической подготовленности оно было больше, чем у девочек. Статистически достоверных отличий выявлено не было.

Динамика временных параметров сложной сенсомоторной реакции у детей с разным уровнем физической подготовленности представлена на рис. 3 и 4.

При выполнении теста на сложную сенсомоторную реакции к третьему году обучения в школе происходит, как и при выполнении теста на простую сенсомоторную реакцию, снижение всех временных параметров.

У девочек с высоким уровнем физической подготовленности наблюдается статистически значимое снижение длительности моторного периода сложной сенсомоторной реакции на втором году обучения в школе (р = 0,015) по сравнению с исходной. По сравнению с девочками у мальчиков с высоким уровнем физической подготовленности статистически достоверное сокращение моторного времени реакции (р = 0,027) происходит на третьем году обучения в школе. Выявлено, что к третьему году обучения латентный период сложной реакции как у мальчиков, так и у девочек с высоким уровнем физической подготовленности практически не отличается. Получено, что у девочек с низким уровнем физической подготовленности на третьем году обучения происходит статистически достоверное сокращение латентного времени реакции (р = 0,006) по сравнению со вторым

1200

1000

600 - м ■Щ * ♦

- Г! Іііл її 1~| Ип

Девочки | Мальчики Девочки | Мальчики Девочки | Мальчики

2007 2008 2009

Учебные годы

■Ш среднее латентное время і I среднее моторное время время реакции

Рис. 3. Динамика временных параметров сложной сенсомотор-ной реакции у девочек и мальчиков с высоким уровнем физической подготовленности

Девочки Мальчики

2008 Учебные годы

I среднее латентное время I I среднее моторное время —время реакции

Рис. 4. Динамика временных параметров сложной сенсомотор-ной реакции у девочек и мальчиков с низким уровнем физической подготовленности

годом. Сенсорная скорость переработки информации у девочек с низким уровнем физической подготовленности была выше, чем у мальчиков.

Стабильность психомоторной регуляции движений (сенсорная и моторная стабильность по показателям среднего квадратичного отклонения) оказалась лучше у мальчиков с высоким уровнем физической подготовленности и у девочек с низким уровнем. У девочек с низким уровнем физической подготовленности на третьем году обучения происходит статистически достоверное улучшение сенсорной стабильности (р = 0,037) по сравнению со вторым годом.

Выявлено, что время сложной сенсомоторной реакции меньше у мальчиков с высоким уровнем физической подготовленности и у девочек с низким. У девочек с высоким уровнем физической подготовленности статистически достоверное сокращение времени сложной реакции происходит на втором году (р = 0,036), а у мальчиков с высоким уровнем подготовленности — на третьем году обучения в школе (р = 0,017).

В отличие от временных параметров простой сен-сомоторной реакции при тестировании на сложную сенсомоторную реакцию у детей младшего школьного возраста увеличивается латентное время и сокращается моторное время реакции на световой стимул. К третьему году обучения длительность и латентного, и моторного периодов всех типов реакций снижается.

Обсуждение результатов

Младший школьный возраст является самым оптимальным для формирования двигательной сферы, когда имеются наиболее благоприятные психофи-

зиологические предпосылки для быстрого освоения и совершенствования движений, происходит формирование центральных механизмов управления, развивается баланс зрительной и проприорецептивной информации в регуляции управления движениями [11, 12]. Этот возраст наиболее благоприятен для положительных воздействий на детей средствами физического воспитания [2, 3, 7, 5]. В проведенном исследовании возраст школьников соответствовал периодам, когда лучше всего начинать развивать различные двигательные качества. По результатам исследования было выявлено, что в младшем школьном возрасте у мальчиков наиболее развита координация движений и сила мышц брюшного пресса, а у девочек — гибкость. Общий уровень физической подготовленности детей младшего школьного возраста можно охарактеризовать как средний. Система организации двигательного режима детей, особенно мальчиков, не позволяет удовлетворить физиологическую потребность в движении, поэтому необходимо изменить подходы к физическому воспитанию в сторону адекватного увеличения физической активности младших школьников. Известно, что к 7 годам заметно расширяются связи двигательной области головного мозга с одним из важных центров регуляции движения — мозжечком и подкорковыми образованиями, т. е. созревают механизмы реализации последовательности серийных движений. Быстрота и точность сенсомоторной реакции в ответ на возникший внешний стимул, ее экономичность играют огромную роль в деятельности человека, они характеризуют интегральный уровень тонких регуляций движений и отражают функциональное состояние центральной нервной системы и периферических нервно-мышечных структур. В литературе описывается взаимосвязь параметров сенсомоторных реакций с показателями интеллекта [4, 9]. Сенсомоторные реакции являются также интегральными показателями скорости проведения возбуждения по различным элементам рефлекторной дуги [8].

На основании сенсорной информации, поступающей от анализаторов, осуществляется запуск, регуляция, контроль и коррекция движений. Сам процесс выполнения движений связан с уточнением, изменением и возникновением новой сенсорной информации. В проведенном исследовании было выявлено, что к третьему году обучения длительность временных параметров простой и сложной сенсомоторной реакции снижается, что отражает онтогенетическую закономерность. Анализ результатов исследования выявил, что у мальчиков младшего школьного возраста быстрее протекает моторный период реагирования, а у девочек — сенсорный. Можно предположить, что у девочек в младшем школьном возрасте более возбудимая нервная система по сравнению с мальчиками и более короткое время «центральной задержки», чем у мальчиков.

Таким образом, наибольшее число детей младшего

школьного возраста имеют средний и высокий уровень физической подготовленности. Сенсорная скорость переработки информации у девочек с высоким и низким уровнем физической подготовленности выше, чем у мальчиков. У мальчиков с высоким и низким уровнем физической подготовленности моторная скорость сенсомоторной реакции выше, чем у девочек, на протяжении трех лет обучения. Сокращение латентных периодов реакции связано с перестройками механизмов произвольной регуляции функций (формирование произвольного внимания) и прогрессивного изменения зрительного восприятия. Снижение длительности латентного и моторного времени реакции более значительно происходит на втором году обучения в школе, причем более интенсивно у детей с высоким уровнем физической подготовленности. Существенное возрастание сенсомоторных возможностей младших школьников достаточно эффективно реализуется при выполнении простых сенсомоторных реакций, однако временные параметры выполнения более сложных дифференцировочных реакций лимитируются особенностями организации когнитивных процессов и процессов регуляции, которые наиболее интенсивно формируются несколько позже. Это связано с тем, что при выполнении сложной сенсомоторной реакции происходит усложнение и со стороны стимуляции реакции, и со стороны ответного движения. В сенсорное реагирование включаются и мнестический, и мыслительный компоненты.

У детей младшего школьного возраста в ситуации, требующей повышения внимания, увеличивается латентный и уменьшается моторный период реакции. У младших школьников к третьему году обучения время реакции на световой стимул сокращается, что отражает возрастную онтогенетическую закономерность. Можно предположить, что к третьему классу нервная система у детей младшего школьного возраста становится более лабильной, а нервные процессы более уравновешенными.

Исследование также показало, что существует связь между уровнем физической подготовленности и скоростью сенсомоторных реакций. Показатели сенсомоторных реакций в период обучения ребенка в начальной школе позволяют раскрыть закономерности формирования целенаправленных движений, проанализировать становление механизмов и структуры произвольных реакций.

Список литературы

1. Анохин П. К. Биология и нейрофизиология условного рефлекса / П. К. Анохин. — М. : Медицина, 1968. — 547 с.

2. Волокитина Т. В. Психомоторное развитие детей-северян с разным уровнем произвольного внимания / Т. В. Волокитина, О. Н. Тихонова, Н. В. Гринюк // Экология человека. — 2008. — № 9.— С. 22—26.

3. Время сенсомоторной реакции в современных психофизиологических исследованиях / С. Н. Ендриховский, А. М. Шамшинова, Е. Н. Соколов, Л. И. Нестерюк // Сенсорные системы. — 1996. — Т. 10, № 2. — С. 13—29.

4. Горбунов Г. Д. Психопедагогика физического воспитания и спорта : автореф. дис. ... д-ра пед. наук / Горбунов Г. Д. - СПб., 1994. - 58 с.

5. Грибанов А. В. Особенности поведенческого реагирования и сенсомоторные организации у детей с синдромом дефицита внимания с гиперактивностью / А. В. Грибанов,

А. В. Канжин, Ю. А. Иорданова, И. С. Депутат // Экология человека. - 2008. - № 4. - С. 28-32.

6. Гржибовский А. М. Типы данных, проверка распределения и описательная статистика / А. М. Гржибовский // Экология человека. - 2008. - № 1. - С. 52-58.

7. Зайцев А. В. Возрастная динамика времени реакции на зрительные стимулы / А. В. Зайцев, В. И. Лупандин, О. Е. Сурнина // Физиология человека. - 1999. - Т. 25, № 6. - С. 34-37.

8. Ильин Е. П. Психомоторная организация человека / Е. П. Ильин. - Спб. : Питер, 2003. - 384 с.

9. Канжина Н. Н. Аудимоторные реакции у детей младшего школьного возраста с разным уровнем тревожности / Н. Н. Канжина, А. В. Грибанов // Экология человека. - 2009. - № 10. - С. 19-22.

10. Ланда Б. Х. Методика комплексной оценки физического развития и физической подготовленности / Б. Х. Ланда. - М. : Советский спорт, 2004. - С. 72-75.

11. Фарбер Д. А. Методологические аспекты изучения физиологического развития ребенка / Д. А. Фарбер, М. М. Безруких // Физиология человека. - 2001. -Т. 27, № 5. - С. 6-16.

12. Хомская Е. Д. Особенности произвольной регуляции движений рук у одаренных учащихся / Е. Д. Хомская, О. Б.Степанова, И. С. Горина // Вестник МУ; Сер. 14. «Психология». - 2003. - № 1. - С. 22-28.

13. Buser P. Sensory projections to the motor cortex in cats: microelectrode study / P. Buser, M. Imbert // Sensory communicftion. - New York - London, 1961. -Р 607-627.

14. Cratty B. J. Movement Behavior and Motor Learning /

B. J. Cratty. - Philadelphia : Lea & Febiger, 1973. - 512 с.

DYNAMICS OF TIME PARAMETERS SENSORY-MOTOR REACTIONS IN CHILDREN 7-9 YEARS OLD WITH DIFFERENT LEVELS OF PHYSICAL READINESS

O. A. Bardeeva, T. V. Volokitina, N. B. Lukmanova

Pomor State University named after of M. V. Lomonosov, Archangelsk

Monitoring was conduct within three years on time parameters sensory-motor reactions of 76 pupils of 1-3 classes at the age of 7-9 years with different level of physical readiness. Sexual distinctions in dynamics of the latent and motor periods of reaction are revealed. Within three years of learning at school there is a shortening both latent, and the motor period of reaction. It is shown that in this age girls faster flow sensory processes, and boys quickly the work effectors and muscle fibers.

Key words: children 7-9 years, younger school age, physical readiness, simple and complex sensory-motor reaction, the reaction time.

Контактная информация:

Бардеева Ольга Александровна - аспирант кафедры физиологии и патологии развития человека института развития ребенка Поморского государственного университета им. М. В. Ломоносова, преподаватель кафедры спортивных дисциплин на факультете физической культуры ПГУ

Тел. (8182) 68-37-81; факс (8182) 68-37-80

E-mail: [email protected]

Статья поступила 16.04.2010 г.