Тесная связь здоровья с образом жизни, объемом и характером двигательной активности доказана многочисленными исследованиями. Занятия физическими упражнениями способствуют укреплению или восстановлению здоровья и составляют суть физической культуры, в которой система физических упражнений, направленных на повышение здоровья, называется оздоровительной или физической тренировкой, в иностранной литературе – кондиционной тренировкой. Еще в глубокой древности врачи и философы считали, что здоровым быть невозможно без занятий физической культурой. Выдающийся ученый средневековья Абу Али ибн Сина (Авиценна) уделял большое внимание необходимости движения. На рубеже первого и второго тысячелетий в главе «Сохранение здоровья» книги «Канон врачебной науки» он писал, что самое главное в режиме сохранения здоровья есть занятия физическими упражнениями. Древнегреческий философ Платон называл движение «целительной частью медицины», а писатель и историк Плутарх – «кладовой жизни». Древнегреческий философ и ученый Аристотель утверждал: «Гимнастика, физические упражнения, ходьба должны прочно войти в повседневный быт каждого, кто хочет сохранить здоровье, полноценную и радостную жизнь» [9].

Использование в Восточных странах физических упражнений для лечения различных заболеваний способствовало развитию этого направления во всем мире. В Европе всеобщее признание получил метод шведской медицинской гимнастики, предложенный Р.Н. Лингом (1776–1839), в которой различали свободно выполняемые упражнения и движения с сопротивлением для мышц [6].

Современные знания об оздоровительной роли средств физической культуры были заложены в XVIII веке профессором медицины Симоном-Андре Тиссо. Это он сказал: «… движение, как таковое, может по своему действию заменить любое средство, но все лечебные средства мира не могут заменить действия движения» [9].

Клинико-физиологическое обоснование применения средств и методов лечебной физкультуры для восстановительного лечения больных с различными заболеваниями дано в работе [3]. При оценке реакции больного на физическую нагрузку оцениваются частота сердечных сокращений (ЧСС), частота дыхания, артериальное давление и другие физиологические параметры, проводится электрокардиография.

Г. Гайгер [2] и ряд других авторов отмечают, что эффективность тренировок может быть существенно улучшена за счет применения метода биологической обратной связи (БОС), позволяющего пациенту осознано интенсифицировать ее процесс. История метода БОС и варианты технической реализации изложены в работах [5, 7].

Цель работы – разработка методики лечебной физкультуры с использованием биологической обратной связи.

Материалы и методы исследования

Лечебная физкультура проводится на площадке с управляемой светодинамической подсветкой, создаваемой световым излучателем, установленным на заданной высоте. Светодинамической подсветкой задают зоны, в которых тренирующиеся должны находиться. Изменение положения, формы и площади зон и режимов тренировки задают аппаратно-программным комплексом (АПК), который содержит библиотеку программ разной сложности для задания индивидуальных или групповых тренировочных или игровых режимов различных игр, для занятий аэробикой или фитнесом.

У занимающихся заблаговременно по номограммам Б.П. Преварского определяют величину нагрузки, соответствующей 35, 50, 75 и 100 % должного максимального потребления кислорода. При заданных допустимых нагрузках определяют время врабатывания и время наступления утомления, диапазон изменения ЧСС во время врабатывания и до наступления утомления.

Для определения времени врабатывания и диапазона изменения ЧСС во время врабатывания тренирующемуся задают тест с заданной постоянной нагрузкой и предъявляют последовательность парных световых импульсов длительностью 200 мс, разделенных межимпульсным интервалом, равным 70 мс, повторяющихся через постоянный временной интервал 1 с. Периодически измеряют ЧСС и методом последовательного приближения определяют пороговый межимпульсный интервал, при котором два импульса в паре сливаются в один. Строят график динамики порогового межимпульсного интервала в координатах «значение порогового межимпульсного интервала – время тестирования». Время врабатывания тренирующегося оценивают по времени выхода графика динамики порогового межимпульсного интервала на «плато». Максимально допустимую ЧСС во время врабатывания определяют в момент времени выхода графика динамики порогового межимпульсного интервала на «плато».

Для определения времени наступления утомления и диапазона изменения ЧСС до наступления утомления тест продолжают, состояние утомления тренирующегося определяют по времени резкого уменьшения значений порогового межимпульсного интервала. Максимально допустимую ЧСС до наступления утомления определяют в момент резкого уменьшения значений порогового межимпульсного интервала.

Для тренирующихся выбирают программу индивидуального или группового тренировочного или игрового режима и запускают ее. У тренирующихся в процессе занятий измеряют ЧСС и передают ее значения в АПК с целью контроля величины и интенсивности нагрузки [1].

Если значение ЧСС тренирующегося во время врабатывания или после его окончания выше допустимого значения для этого периода, дается рекомендация уменьшить интенсивность нагрузки, если ниже – АПК переходит на программу большей сложности, задающей большую интенсивность нагрузки. Тренировку заканчивают при наступлении утомления или по рекомендации врача.

Результаты исследования и их обсуждение

В лечебной физкультуре при регулировании тренировочных нагрузок, как отмечает В.А. Епифанов [3], данные регистрации и анализа ЧСС традиционно широко используются. Это связано с тем, что ЧСС является одним из интегральных и доступных показателей, которая напрямую зависит от интенсивности той или иной физической или эмоциональной нагрузки. Однако широкое применение показателей ЧСС еще не означает единого понимания наблюдаемых в процессе деятельности ее изменений. В ряде работ урежение пульса расценивается как симптом утомления, в других достоверным показателем утомления считается его учащение [9].

Более чувствительным индикатором величины нагрузки является динамика скорости нервных процессов [10]. Поэтому предпочтительнее время врабатывания и наступления утомления определять путем анализа динамики значений порогового межимпульсного интервала.

В работе [9] отмечается, что только адекватные уровни активности без опасения развития неблагоприятных последствий могут привести к совершенствованию работы систем организма человека, случайное же и необдуманное применение физических упражнений – к исчерпанию резервных возможностей организма, накоплению утомления, стойкому закреплению патологических стереотипов движения и реакции систем организма на нагрузку.

Для индивидуализации величины нагрузки, в частности беговой, путем решения уравнения множественной регрессии строится математическая модель зависимости прогнозируемой длины пробегаемой дистанции S от длины и массы тела, возраста, показателя PWC170, ЧСС в покое, имеющая более 98 % значимости [4]:

S = 38,6002 Х₁ – 10,9891 Х₂ + 11,2411 Х₃ – – 2,15522 Х₄ + 0,186608 Х5,

где Х₁ – возраст; Х₂ – масса тела; Х₃ – длина тела; Х₄ – ЧСС в покое; Х₅ – PWC170.

Однако значительное повышение эффективности лечебной физкультуры достигается путем использования метода БОС. По мнению А.А. Колодезниковой и соавт. [5] это достигается наглядностью для тренирующихся, в том числе больных, результатов БОС-тренировки, что приводит к росту мотивации на лечение вообще и на достижение конкретных реабилитационных целей в частности.

Использование БОС при тренировке стабилизирующих мышц поясницы при хронических поясничных болях обладает высокой эффективностью и является мотивирующим потенциалом для пациентов [2].

Показано, что комбинация электромиостимуляции мышц верхних конечностей с БОС в сочетании с обычным планом лечения позволяет получить лучшие результаты в более короткие сроки у пациентов с инсультом. По окончании лечения улучшаются результаты при тестировании активного и пассивного объема движения суставов, мышечной силы и мышечного тонуса, точности и координации при выполнении симметричных движений [5].

Комплексная медикаментозная терапия больных системной склеродермией, сопровождаемая сеансами мультимодального БОС-тренинга с помощью психофизиологического реабилитационного комплекса «Реакор» производства фирмы «Медиком МТД» (г. Таганрог), позволила существенно снизить тревожно-депрессивные реакции. БОС помимо коррекции психоэмоционального состояния способствует уменьшению рефлекторных мышечно-тонических синдромов, улучшению мозгового и периферического кровотока, мобилизации волевого потенциала и повышению самооценки больных [8].

Заключение

Разработана методика лечебной физкультуры с использованием биологической обратной связи, адаптированная к функциональным возможностям организма человека. Критерием интенсивности физической нагрузки, являющимся параметром биологической обратной связи, принято значение порогового межимпульсного интервала, при котором два световых импульса сливаются в один.