"Влияние плоскостопия на когнитивные функции головного мозга подростков"

ВЛИЯНИЕ ПЛОСКОСТОПИЯ НА КОГНИТИВНЫЕ ФУНКЦИИ ГОЛОВНОГО МОЗГА ПОДРОСТКОВ

Автор работы:

Самойлова Вероника Глебовна,

МБОУ «Гимназия №17», 10«A» класс

Научный руководитель:

Горбунова Валерия Александровна,

учитель биологии

Кемерово, 2024

СОДЕРЖАНИЕ

ВВЕДЕНИЕ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 3

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 4

1.1. Плоскостопие. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4

1.2. Виды и степени плоскостопия. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .4

1.3. Влияние плоскостопия на опорно-двигательную систему. . . . .5

1.4. Влияние плоскостопия на когнитивные функции головного мозга у подростков. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 6

ГЛАВА 2. МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

2.1. Объект исследования. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 8

2.2. Методы исследования. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8

2.3. Ход работы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .8

2.4.Результаты исследования. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .11

ВЫВОДЫ. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . .13

Список литературы. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 14

Приложение. . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . . 15

ВВЕДЕНИЕ

Плоскостопие – это самое распространённое нарушение опорно-двигательной системы. По статистике занимает первое место среди деформаций костно-мышечной системы, составляя 81,5 %. Это заболевание имеет небольшую выраженность в симптомах. При развитии плоскостопия патологические изменения касаются не только опорно-двигательной системы: нарушение анатомии стопы влечет за собой нарушение работы внутренних органов, это может проявиться в нарушении деятельности даже головного мозга.

Вопросам диагностики и лечения патологии стопы у детей посвящено большое количество исследований [1]. Однако основное внимание уделяется изучению происхождению деформаций стоп, разработке и усовершенствованию техники консервативной и хирургической коррекции при плоскостопии 3 – 4 степеней. [2]

Актуальность данной работы заключается в том, что при начальных стадиях развития заболевания практически нет комплексных исследований когнитивных функций головного мозга и плоскостопия.

Цель работы: исследование влияния плоскостопия на когнитивные функции головного мозга у подростков.

Для достижения цели были поставлены следующие задачи:

Проанализировать литературные данные, содержащие информацию о видах плоскостопия и влияния их на организм человека;

Исследовать наличие плоскостопия у обучающихся Гимназии №17;

Определить функциональное состояния у обучающихся по степ-тесту Текумсе;

Сделать выводы о влиянии плоскостопия на когнитивные функции головного мозга у подростков.

ГЛАВА 1. ЛИТЕРАТУРНЫЙ ОБЗОР

1.1. Плоскостопие

Плоскостопие—это врождённая или приобретенная ортопедическая патология, при которой сглаживаются своды стопы — её естественные анатомические изгибы и вогнутости. При такой деформации, стопа полностью теряет свои амортизирующие способности.

Согласно мировой статистике, плоскостопие встречается у 15-20% взрослого населения, причём у женщин в 10 раз чаще по сравнению с мужчинами. [3]

Развивающаяся слабость мышц стопы из-за её малой физической активности приводит к слабости связочного аппарата, соединяющие кости и служит одной из основных причин развития плоскостопия.

Нарушение кровоснабжения и обмена веществ в стопе также могут приводить к развитию плоскостопия, например, при сахарном диабете.

1.2. Виды и степени плоскостопия

Человеческая стопа имеет два основных свода, поэтому существует два вида плоскостопия –продольное и поперечное.

Данная классификация различает несколько видов и степеней плоскостопия в зависимости от его характера деформации стопы принято выделять продольное, поперечноеи комбинированное плоскостопие.

Комбинированное плоскостопие, речь идет об одновременном уплощении поперечного и продольного сводов. Такую ситуацию называют также продольно-поперечным плоскостопием. [7]

Оба основных вида плоскостопия встречаются довольно часто, но наиболее распространенным является поперечное. Продольное плоскостопие является менее распространенным, но при этом заболевании изменение формы стопы происходит постепенно и оно практически незаметно для больного

Также определяют 3 степени плоскостопия (Приложение 1).

Продольное плоскостопие1степени(25% ширины стопы касается земли) характеризуется появлением утомляемости ног. Эта степень выражена очень слабо, больной может только испытывать дискомфорт при надавливании на стопу или во время одевания обуви. В некоторых случаях может появляться отечность вечером.

Продольное плоскостопие 2 степени (от 50% до 75% ширины стопы касается земли) уже проявляется постоянными болями, которые могут быть достаточно интенсивными и распространяться в область голеней и лодыжек. При этой степени заболевания походка уже теряет плавность, ходить становится тяжелее.

Плоскостопие 3 степени (100% ширины стопы касается земли) проявляется постоянными сильными болями, которые охватывают не только стопу, но и голень, а в некоторых случаях появляются даже боли в пояснице. Деформация стопы при этой степени заболевания уже ярко выражена и очень заметна, часто появляются отеки в области суставов стопы. Ходьба человеку на этой стадии заболевания дается с трудом, в обычной обуви передвигаться становится очень сложно. [4]

1.3. Влияние плоскостопия на внутренние органы

При деформациях позвоночника страдает не только он. С позвоночником тесно связаны внутренние органы. Рядом с ним расположены сосуды, проходящие к сердцу. Поэтому при искривлении позвоночника начинаются проблемы с сердечно-сосудистой системой.

Через спинной мозг нервные импульсы поступают ко всем органам, поэтому защемление нервов сказывается на их работе. Позвоночник тесно связан с функционированием сердца и сосудов, легких, почек и печени, желудка, головного мозга.

Кроме того на подошве стопы расположены биологически активные точки, которые являются проекциями всех органов человеческого организма и отвечают за их нормальную работу. Из-за неправильного положения стопы давление на эти точки происходит неравномерно, что отражается на работе соответствующих органов.

Как видите, последствия плоскостопия достаточно серьезны. Это не просто некрасивая форма стопы и невозможность носить модельную обувь. Поэтому не стоит запускать болезнь.

К сожалению, плоскостопие полностью вылечить невозможно, но можно остановить его развитие (специальные стельки, супинаторы, массаж и др.). Лучше делать это на ранних стадиях, когда плоскостопие еще не привело к серьезным осложнениям

1.4. Влияние плоскостопия на когнитивные функции головного мозга.

Следует всегда помнить о том, что опасно не само плоскостопие, а его дальнейшие последствия. Данные изменения нарушают работу и приводят к доминированию полушарий головного мозга. Плоскостопие крайне негативно влияет на работу головного мозга. Оно приводит к плохому кровоснабжению и недостатку кислорода для его полноценной работы.

Глава 2. Методика исследования

2.1. Объект и предмет исследования

В качестве объекта исследования были выбраны учащиеся параллели 8 классов. Предмет исследования – состояние когнитивных функций головного мозга у подростков с разной степенью плоскостопия.

2.2. Методы исследования

1. Теоретический (изучение видов плоскостопия и их влияние на организм человека).

2. Эмпирический (проведение тестирования сердечно-сосудистой системы обучающихся по средством степ-теста Текумсе, а также анализ наличия плоскостопия у обучающихся).

3. Статистические (обработка полученных результатов).

2.3. Ход работы

В исследовании приняло участие 24 человек в возрасте 16 лет. Весь контингент был разделен на 2 группы:

1. Исследуемая группа – дети, имеющие плоскостопие, в количестве 11 человек.

2. Контрольная группа детей, не страдающих данной патологией, в количестве 13 человек.

Метод исследования отпечатка стопы

Этот метод состоит в том, чтобы исследовать отпечаток ноги, полученные с помощью краски, на обычном листке бумаги. Можно использовать абсолютно любые красящие средства от обычной гуаши и акварельных красок до йодного раствора или зелёнки, при этом нужно следить за консистенцией краски: она не должна быть слишком жидкой, и тогда отпечаток получится чётким, его будет проще изучать. Также для

составления отпечатка можно использовать обычный жирный крем. (Приложение 1.)

Обработав поверхность стопы средством, встаньте ею на листок бумаги, равномерно распределив вес на обе ноги, но, не пытаясь занять необычную для себя позу: расслабьтесь и ведите себя обычно.

Если во внутренней части отпечатка есть некоторая выемка, составляющая около половины ширины стопы, то нарушений, скорее всего, нет. Возраст человека может оказывать некоторое влияние на составление вывода, но, если отображён практически полный отпечаток стопы, это может говорить о развитии плоскостопия.

если выемка совсем незаметна, можно подозревать 3-ю стадию развития плоскостопия;

если выемка занимает меньше трети ширины стопы — 2-ю;

если выемка по размерам менее половины ширины стопы — 1-ю.

Более того, необходимо принять во внимание промежуток, расположенный между верхней и нижней частями подошвы: если он на отпечатке отсутствует или малозаметен, есть повод говорить о других отклонениях в работе стоп.

Оценку состояния когнитивных функций головного мозга.

Степ-теста Текумсе.

Степ- тест Текумсе заключается в подъёмах на скамью высотой 10 дюймов (чуть более 20 см) в определенном темпе (24 восхождений в минуту).

Уровень состояния головного мозга человека оцениваются по тренажёрам на память, скорость и реакцию мозга, которые определяются по средним показателям.

Перед началом мы дали время на освоение методики, затем приступили к проведению тестирования. Нагрузка состояла в том, чтобы заходить на

степ-платформу одной ногой, а спускаться – другой. Свободная нога приставляется к рабочей. Тест проходит, например, так

: Правой ногой подняться на ступеньку.

. Приставить левую.

. Спуститься левой.

Приставить правую.

На протяжении испытания можно поменять рабочую ногу. Руки двигаются произвольно, обязательно выпрямляться полностью после зашагивания. За 2 минут требуется совершить 65 таких циклов.

В процессе работы мы использовали наблюдения, исследования 24 ученика. Нами в течении 2 дней были проведены исследования. Мы попросили учеников 8 класса принять участие в проведении степ- теста. На уроке биологии мы провели степ-тест. Сначала мы замерили показатели теста до нагрузки и сразу после. Далее рассчитываем показатели.

Для определения когнитивных функций, использовали показатели: памяти, скорость мозга, реакцию мозга.

1 тест- Тест на память мозга

Направлен на тренировку кратковременной памяти. Кратковременная память позволяет нам хранить ограниченное количество информации в течение короткого периода времени, то есть кратковременная память имеет два основных свойства: объем запоминаемой информации и длительность хранения. Позволяет определить работоспособность левого полушария.

2 тест - Тест на скорость мозга

Направлен на тренировку скорости обработки информации. Скорость обработки информации - это время, которое необходимо человеку для решения элементарных когнитивных задач. На решение одних и тех же задач головной мозг у разных людей реагирует неодинаково. Скорость обработки информации определяет то, как быстро человек способен дать ответ на вопрос. Позволяет определить работоспособность правого полушария.

3 тест - Тест на реакцию мозга

Направлен на тренировку скорости реакции.

Регулярные тренировки позволят улучшить способность к быстрой реакции то есть время, которое проходит с момента восприятия информации до ответной реакции на нее. Позволяет определить работоспособность правого полушария.

Методика расчёта:

Оценка работоспособности головного мозга

Тест 1 (кол-во заданий) Тест 2 Тест 3

<5 – слабая >130 – слабая >500- слабая

5-7 - ниже средней 130-250 - ниже средней 500-750- ниже сред.

8-10 -средняя 250-300 – средняя 750-900- средняя

11-13 -хорошая 300-450 – хорошая 900-1200- хорошая

>15 – отличная <450 – отличная <1200- отличная

2.4. Результаты исследования

В результате проведения исследования было обнаружено, что среди человек у 11человек наблюдаются развития плоскостопия (Приложение 2.). Весь контингент был разделен на 2 группы:

1. Исследуемая группа – дети, имеющие плоскостопие, в количестве 11 человек.

2. Контрольная группа детей, не страдающих данной патологией, в количестве 13 человек.

После разделения испытуемых на группы был проведен степ- тест Текумсе, данные представлены в таблице 1.

Таблица 1.

Результаты степ-теста Текумсе

Исследование показало, что что у обучающихся, имеющих такое нарушение, как плоскостопие, наблюдаются сниженные показатели когнитивных функций головного мозга.

1 тест «Память» показал, что у респондентов с нарушением опорно-двигательной системы больше времени тратиться на запоминание информации. (Рис.1.)

Рис. 1. Тест «память»

По результатам тестов «Гибкость мозга», у группы обучающихся с плоскостопием результаты показали, что у них превалирует правое полушарие, а у группы без нарушений доминирует левое полушарие. Также этот тест показывает, что в группе испытуемых гибкость мозга выше, чем в контрольной группе (Рис.2.).

Рис. 2. Тест «Гибкость мозга»

Третье исследование нам показало, что реакция мозга на изменение сигналов происходит значительно быстрее у подростков, не имеющих плоскостопие. (Рис.3.). Это позволяет нам утверждать о том, что плоскостопие также может влиять на когнитивные функции подростков.

Рис. 3. Тест «Реакция мозга»

Также нами было замечено, что практически у всех респондентов в двух группах низкий индекс по степ-тесту Текумсе. Это показывает то, что респонденты слабо восстанавливаются после физических нагрузок. Всего один человек из группы показал результат «Отлично» и «Хорошо». 91% испытуемых показали результат «Среднее» или «Ниже средней». (таблица 1.)

Рис.4. Результаты оценки индекса степ-теста Текумсе

Однако, если перевести данные в средние значения, то группа здоровых детей (без плоскостопия) показывает индекс 42,4, как группа детей с плоскостопием показывает 33,6. Это показывает значительное снижение показателей, что дает нам возможность говорить о том, что развитие плоскостопия влияет не только на когнитивные функции головного мозга, но и на общее состояние всего организма. (Рис.4.)

ВЫВОДЫ

Плоскостопие – является одним из распространенных нарушений опорно-двигательной системы. Оно приводит к многим изменениям в организме и один из самых серьезных это изменения в работе сердечно-сосудистой системы.

Плоскостопие характеризуется изменением тонуса в сосудах, неправильное строение стопы приводит к тому, что каждый шаг отдаётся в голову. Переутомление мышц наряду с растущими нагрузками на стопы приводит к хронической болью и усталости головного мозга. Именно поэтому необходимо на ранних стадиях бороться с развитием плоскостопия.

В ходе данного исследования были сформированы следующие выводы:

Развитие плоскостопия негативно влияет на когнитивные функции подростков.

У группы обучающихся с плоскостопием результаты показали, что у них превалирует правое полушарие, а у группы без нарушений доминирует левое полушарие.

В группе испытуемых гибкость мозга выше, чем в контрольной группе.

Реакция мозга на изменение сигналов происходит значительно быстрее у подростков, не имеющих плоскостопие.

У всех респондентов в двух группах низкий индекс по степ-тесту Текумсе. Это показывает то, что респонденты слабо восстанавливаются после физических нагрузок.

Список литературы

Беркутова, И.Ю. Особенности функционального состояния детей с нарушениями функции опорно-двигательного аппарата / И.Ю. Беркутова // Адаптивная физическая культура. - 2008. - №2. - С. 20-21.

. Галкин, Ю.П. Стопа спортсмена: строение, функции, профилактика плоскостопия: монография / Ю.П. Галкин, О.А. Комачева; Смоленская гос. акад. физ. культуры. - Смоленск: [б.и.], 2011. - 156 с.

Гамолин С.В. «Совершенствование хирургической тактики при лечении больных с поперечным плоскостопием». Автореферат, 2011.

Королева С.В. «Профилактика нарушений осанки, плоскостопия и косолапости у детей в условиях детского сада».-Татарстан, 2008

Красикова А.С. «Профилактика лечения плоскостопия». М. 2002 г.

Ловейко И.Д. «Лечебная физическая культура у детей при дефектах осанки, сколиозах и плоскостопии». Медицина, 1982. -

Нарскин, Г.И. Профилактика и коррекция отклонений в опорно-двигательном аппарате детей дошкольного и школьного возраста/ Физическая культура: воспитание, образование, тренировка / Г.И. Нарскин. - 2002. - №4. - С. 30 - 32.

Осин В.И. Проблема физического воспитания детей и подростков с патологией опорно-двигательного аппарата / В.И. Осин, А.Б. Медников, М.М. Шестаков // Физическая культура: воспитание, образование, тренировка. - 1999. - №3 - 4. - С. 49 -57.

Потапчук, А.А. Лечебная физкультура в детском возрасте / А.А. Потапчук, С.В. Матвеев, М.Д. Дидур. - СПб.: Речь, 2007. - С. 248-256.

Соломин В.Ю., Федотов В.К., Юшко А.В., Скрипченко М.А. Проблемы диагностики и лечения плоскостопия у детей в современных условиях. - Саратов, 15-17 сентября 2010. - С. 966-967.

Приложение 1

Приложение 2.