Оптимизация двигательной активности городских и сельских детей дошкольного возраста путем использования компьютерных технологий в двигательных биотехнических системах

Актуальность.

В литературе широко описаны быстрые темпы развития гипокинезии и её негативные последствия для здоровья людей. В связи с этим существуют определенные нормы двигательной активности (ДА) для разных групп населения. В частности, в Российской Федерации такие рекомендации даны ВНИИФК (Всероссийский научно-исследовательский институт физической культуры и спорта) и другими организациями [27, 7]. Однако, как показывают результаты многочисленных исследований, в настоящее время многие дети, подростки и взрослые не соблюдают эти рекомендации и получают недостаточное для поддержания их здоровья количество двигательной активности. Одновременно с этим растёт увлечение людей малоподвижными занятиями с применением экрана, такими как просмотр телевизора и игра в компьютерные и видео игры.

В то же время эти процессы сопровождаются высокими темпами распространения ожирения среди населения, в том числе среди детей дошкольного возраста. Российские ученые пишут о большой распространенности ожирения среди детей в Российской Федерации и высоких темпах ее роста [1, 15, 28]. К таким же выводам приходят и исследователи из Белоруссии [40]. Эта тенденция сохраняется и во многих других странах мира, в частности, в США [79, 59, 60]. В Европе ирландские исследователи сообщают, что 26% 9-летних ирландских детей имеют излишний вес: 19% страдают полнотой и 7% - ожирением. Девочки более подвержены этой проблеме (22% полных и 8% с ожирением), чем мальчики (19% полных и 5% с ожирением) [65]. Матери с излишним весом реже считали своего ребёнка полным, даже если у него тоже наблюдался лишний вес. Голландские исследователи отмечают, что 75% матерей полных 3−4-летних дошкольников считают вес своих детей нормальным [82]. 50% матерей и 39% отцов детей с ожирением даже не предполагают о наличии у ребёнка лишнего веса, считая его нормальным. Только 10% матерей и 7% отцов полных дошкольников, а также 44% матерей детей с ожирением проявляют беспокойство по поводу веса их детей.

Очевидна польза ДА для предупреждения появления избыточного веса и лечения ожирения [70]. Это особенно важно для маленьких детей: ведь риск к полноте во взрослом возрасте у 2−5-летних дошкольников с излишним весом в 4 раза выше, чем у их сверстников с нормальной массой тела, а сила этой взаимосвязи увеличивается с прожитыми годами [70].

Недостаток ДА и длительное времяпрепровождение за экраном телевизора или монитора относятся к числу факторов, предрасполагающих к детскому ожирению [104]. Ожирение может быть также вызвано дисбалансом между длительностью ДА и количеством экранного времени ребёнка [78].

Как один из показателей двигательной активности, кардиопульмональная (сердечно-легочная) выносливость в подростковом возрасте обратно пропорциональна индексу массы тела (ИМТ) дошкольников [84]. То есть, когда они станут подростками, у дошкольников с излишним весом показатели кардиопульмональной выносливости будут значительно ниже по сравнению с дошкольниками с нормальным весом.

Исключение составляют дошкольники, сумевшие в подростковом возрасте снизить категорию своего веса.

Как показывают результаты многих проведённых исследований, полные и тучные дети физически менее активны, а также обладают более низкими двигательными навыками и меньшей ловкостью, чем их сверстники с нормальным весом [70]. Получается замкнутый круг: недостаток ДА и длительное экранное время способствуют появлению полноты [104, 78], а, пополнев, дети начинают еще меньше двигаться [70]. В этой связи важно привить дошкольникам интерес и любовь к ДА. Улучшение двигательных навыков может способствовать повышению самооценки ребёнка и получению им большего удовольствия от физических упражнений, тем самым стимулируя ребёнка к большей двигательной активности [70].

Двигательная активность благоприятно влияет на здоровье человека в любом возрасте. Высокоподвижные дошкольники болеют гораздо реже их малоподвижных сверстников, а средняя продолжительность болезни у высокоподвижных детей существенно короче, чем у малоподвижных [13]. У подростков, занимающихся спортом, системы адаптации организма после физической нагрузки более активны и восстановление их функциональных резервов идёт быстрее, чем у подростков, не занимающихся спортом [29].

ДА ребёнка положительно влияет на минеральный состав [72, 98] и плотность его костей [72], а просмотр телевизионных передач обратно взаимосвязан с плотностью костей бедра у девочек [72], с ростом костной ткани и с минеральный составом костей у 7-летних детей [106]. Увеличение длительности просмотра телевизора и экранного времени (без учёта работы на компьютере) ассоциированы с более высокими показателями систолического и диастолического артериального давления у 3−8-летних детей [77]. Особенно важно также отметить влияние ДА человека на снижение риска развития диабета 2-го типа [105, 94], злокачественных опухолей [97], сердечно-сосудистых и других заболеваний [83].

Занятия ДА важны как для физического развития ребёнка, так и для развития его умственных способностей, а также для его адаптации в социальной среде [70]. Исследователи отмечают важность прививать интерес человека к ДА, начиная с детского возраста, когда формируются привычки, проносимые человеком через всю его дальнейшую жизнь [62]. Учитывая быстрые темпы развития гипокинезии, а также желание многих детей проводить больше времени перед экраном [6], представляется целесообразным совместить занятия перед экраном с двигательной активностью. Это можно сделать в виде интересных и увлекательных подвижных видеоигр для детей соответствующего возраста. Помимо полезного для здоровья расхода физической энергии в процессе игры, удовольствие, получаемое ребёнком от такой игры, может способствовать формированию его привычки к ДА, прививая таким образом интерес и любовь к физическим упражнениям. Учитывая вышесказанное, актуальным является исследование путей создания биотехнических систем, объединяющих биологические и технические компоненты в едином контуре управления [4] для оптимизации детской двигательной активности.

Общая характеристика работы.

Анализ изученных литературных источников позволил составить научную гипотезу и определить цель и задачи исследования.

Научная гипотеза. Предполагается: 1) существование неоптимальной биотехнической системы двигательной активности дошкольников- 2) возможность эффективного использования экранной техники для повышения детской двигательной активности. Объектом исследования являются биотехнические системы двигательной активности дошкольников, включающие в себя биологические и технические компоненты. Предмет исследования — процесс создания новых двигательных биотехнических систем и методы использования экранной техники для реализации двигательной активности дошкольников.

Цель и задачи исследования

Цель исследования состоит в сравнении коррелятов двигательной активности городских и сельских дошкольников для выявления различных путей создания биотехнических систем, оптимизирующих детскую двигательную активность. Для достижения поставленной цели нужно решить следующие задачи: 1) проанализировать условия формирования биотехнических систем для реализации двигательной активности детей в городских и сельских детских садах- 2) изучить составляющие экранного времени дошкольников, определить наличие у дошкольников и факт использования ими для двигательной активности игровых приставок и спортивных тренажёров, а также выяснить наличие оборудования, которое может быть использовано дошкольниками для подвижных видео игр- 3) подготовить медико-техническое задание на разработку нового спортивно-игрового тренажёра для детей дошкольного возраста, реализовать тренажёр в виде действующего макета и провести исследования влияния тренажёра на двигательную активность дошкольников.

Научная новизна работы. Впервые дано описание детской двигательной биотехнической системы (ДДБТС). Для исследуемой группы населения (3−7-летние дети, посещающие городские и сельские муниципальные бюджетные детские дошкольные учреждения, находящиеся на территории Южного федерального округа РФ) произведено сравнение ДА детей, посещающих городские и сельские детские сады: 1) изучены наличие и нехватка спортивных сооружений и спортивного инвентаря в муниципальных бюджетных дошкольных учреждениях, а также приведены результаты сравнения этих показателей в городских и сельских детских садах- 2) исследована взаимосвязь между ИМТ дошкольников и оценкой родителями роста, веса, идеального веса и комплекции своих детей- 3) выяснена периодичность просмотра детьми мультипликационных фильмов по утрам- 4) произведено сравнение показателей экранного времени городских и сельских дошкольников- 5) представлены показатели игры дошкольников в компьютерные и видео игры в сравнении по местности проживания (город и село), полу и возрасту ребёнка- 6) исследовано наличие в семьях дошкольников спортивных тренажёров, телевизионных и компьютерных приставок, а также больших мониторов и цифровых телевизоров (которые совместно с компьютером могут использоваться для игры в подвижные видео игры) — 7) приведены данные о систематическом использовании дошкольниками спортивных тренажёров, телевизионных и компьютерных приставок, а также об использовании этих приставок для занятий двигательной активностью- 8) предложена, реализована и оценена новая методика для повышения рациональной двигательной активности дошкольников, исследована взаимосвязь показателей изменения скорости перемещения тела ребёнка в пространстве в единицу времени (СПТРП) с экранным временем ребёнка и с его желанием играть на спортивно-игровом тренажёре для дошкольников- 9) исследована взаимосвязь показателя физической подготовленности (ФП) ребёнка с его телевизионным временем, с наличием у ребёнка правил, ограничивающих просмотр телевизора, а также с мнением родителей о степени двигательной активности дошкольника.

Теоретическая значимость. Проведенное исследование позволило расширить знания в области условий создания двигательных биотехнических систем и рассматривать аспекты использования экранной техники для создания биотехнических систем, оптимизирующих детскую двигательную активность. Показана взаимосвязь показателя ФП с телевизионным временем дошкольника и наличием правил, ограничивающих просмотр телевизора.

Практическая значимость работы. Всвязи с наличием большого числа детей с полнотой и ожирением была составлена «Ориентировочная таблица роста и веса ребёнка 2−7 лет», предназначенная для приблизительной оценки родителем категории текущего веса дошкольника.

Выявленная нехватка некоторых спортивных сооружений, а также нехватка и недостаточное разнообразие спортивного инвентаря (особенно в сельских детских садах) могут помочь детским учреждениям получить дополнительное финансирование для организации ДА дошкольников. В рамках исследования, в участвующих городских и сельских детских садах была проведена игра на новом спортивно-игровом тренажёре, которая была положительно оценена дошкольниками и может успешно применяться для оптимизации двигательной активности детей данной возрастной группы. В декабре 2012 года в участвующие в исследовании детские сады и Управления образования были направлены индивидуальные отчеты по предварительным результатам исследования. По мнению сотрудников детских садов, данные результатов исследования важны как для методологической и отчетной деятельности детских дошкольных учреждений, так и для обсуждения результатов исследования с родителями дошкольников.

Основные положения, выносимые на защиту:

1. ДДБТС находятся в состоянии неравновесия — существует возможность эффективного использования экранной техники для повышения детской ДА. Во многих семьях, особенно в городской местности, имеется достаточное количество оборудования, которое может быть использовано для подвижных видео игр, повышающих рациональную двигательную активность дошкольников.

2. Разработанный спортивно-игровой тренажёр для дошкольников может эффективно применяться для оптимизации детской двигательной активности. Существует взаимосвязь между двигательной нагрузкой ребёнка во время игры на тренажёре и обычным экранным временем дошкольника. Имеется взаимосвязь показателя ФП ребёнка с его телевизионным временем, с наличием у ребёнка правил, ограничивающих просмотр телевизора, а также с мнением родителей о степени физической подвижности дошкольника.

ВЫВОДЫ.

1. Существует неравновесие в структуре ДДБТС в дошкольных учреждениях как в городской, так и сельской местности. Некоторые дошкольники, проводящие в детском саду полный день, особенно в сельской местности, недополучают в детском учреждении необходимое количество двигательной активности. В детских садах, особенно в сельской местности, не хватает многих предметов спортивного инвентаря. Кроме того, в сельских садах имеется существенно меньшее разнообразие спортинвентаря и меньшее наличие спортзалов, чем в городских садах.

2. Неправильная оценка родителями реального и идеального веса ребёнка ведет к ухудшению качественных свойств биологического компонента ДДБТС. Подавляющее большинство родителей полных и с ожирением детей полагают, что их дети имеют нормальный вес. Эти факторы могут способствовать ожирению дошкольников. Полнота и ожирение дошкольников также способствуют неравновесию ДДБТС с перевесом в отрицательную сторону. Некоторые виды спортивного оборудования могут подвергаться дополнительному износу при использовании их полными и с ожирением детьми. Кроме того, неловкость таких детей, могущая возникнуть при выполнении ими физических упражнений, а также при использовании ими спортивного инвентаря, может снижать эффективность действия ДДБТС и приводить к повышенному риску детского травматизма.

3. Многие дошкольники регулярно недосыпают в будние дни. Недосыпание отрицательно сказывается на поведении и двигательной активности детей, особенно в сельской местности, разбалансируя их ДДБТС, тем самым снижая производительность ДДБТС. Почти половина детей часто болеет. 25% детей в течение года пропускает детский сад по болезни от 2 до 6 месяцев, приводя к отрицательному перевесу ДДБТС.

4. Дети много времени проводят за экраном практически без движения, что способствует процессу отрицательной поляризации ДДБТС. Подавляющее большинство дошкольников смотрит телевизор каждый день, а также проводит перед экраном более рекомендованных 40−50 минут в день (рекомендации — см. [2]), особенно в выходные.

5. Существует неравновесие ДДБТС и в семьях дошкольников, свидетельствующее об отрицательной полярности ДДБТС. Мало дошкольников имеет дома спортивный тренажёр и лишь у немногих есть игровые приставки. Значительно большее число мальчиков, чем девочек, имеет дома спортивный тренажёр или игровую приставку, а также систематически ими пользуется. Из всех детей, имеющих доступ к видео или компьютерным приставкам, менее половины дошкольников использует их для двигательной активности, и всего только 15% детей делает это систематически. В то же время у многих дошкольников есть оборудование, которое может быть использовано ими для подвижных видео игр. Это могло бы способствовать положительной поляризации ДДБТС, тем самым компенсируя её отрицательный потенциал. Компьютер имеется дома у большинства семей и многие семьи имеют цифровой телевизор. Сельские семьи дошкольников в существенно меньшей степени, чем городские, обеспечены большими мониторами и цифровыми телевизорами.

6. Подготовлено медико-техническое задание на разработку нового спортивно-игрового тренажёра для детей дошкольного возраста (см. Приложение к диссертации), реализован тренажёр в виде действующего макета и проведено исследование влияния тренажёра на ДА дошкольников. Существует обратная взаимосвязь показателей экранного времени ребёнка с его ДА и ФП. Дошкольники, которые больше двигались во время игры, выразили желание чаще играть на этом тренажёре. Дети, которые проводят больше времени перед экраном, и, в частности, перед телевизором, реже двигались во время игры на тренажёре, чем дошкольники, проводящие за экраном меньше времени. Подобная зависимость также наблюдалась между телевизионным временем ребёнка и показателем его ФП: увеличение времени, проведенного за экраном телевизора, взаимосвязано со снижением уровня ФП. Дошкольники, у которых дома существуют правила, ограничивающие их просмотр телевизора, показали более высокий уровень.

ФП, чем дети, у которых нет подобных правил. Оценка родителями степени подвижности ребёнка подтвердилась уровнем ФП ребёнка. Активная видео игра на новом спортивно-игровом тренажёре для дошкольников положительно оценена и детьми, и взрослыми. Многие взрослые считают, что игра на тренажёре стимулирует желание детей больше двигаться и что регулярное использование этого тренажёра помогает выработать у ребёнка привычку больше двигаться. Большинство дошкольников играло бы на этом тренажёре как минимум раз в неделю, а более половины детей — каждый день.

7. Использование нового спортивно-игрового тренажёра для дошкольников с целью участия ребёнка в активных видео играх оптимизирует детскую ДА посредством создания сбалансированных, эффективных и устойчивых ДДБТС, улучшая двигательные характеристики ребёнка, особенно среди девочек, детей с ожирением, а также дошкольников, проводящих много времени за экраном и посвящающих мало времени двигательной активности на воздухе, и может служить хорошим реабилитационным средством восстановления ребёнка после болезни.

8. Тренажёр также может быть использован для косвенной диагностики двигательных характеристик дошкольника, для записи и сохранения его результатов, а также для отслеживания прогресса ребёнка в оптимизации его двигательной активности.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ.

1. Некоторые дети в сельских детских садах в холодное время года выходят на прогулки только 1−2 раза в неделю. Воспитателям необходимо по возможности чаще выводить детей на прогулку или компенсировать недостаток прогулок дополнительной ДА в помещении.

2. Недополучение детьми двигательной активности, особенно в сельских садах, может быть следствием нехватки популярных и нужных детям спортивных предметов. Поэтому в дополнение к обязательному реестру закупок детских садов желательно добавить открытый вспомогательный перечень спортивного оборудования и инвентаря, в который могут входить как традиционные предметы, так и инновационные устройства, и который может дополняться самими садиками.

3. Всвязи с подавляющим числом детей, проводящих за экраном более рекомендованных российскими учёными 40−50 минут в день [2], автор рекомендует родителям предлагать детям альтернативные способы проведения их досуга, тем самым уменьшая их экранное время.

4. Как показали результаты, более трети детей смотрят мультипликационные фильмы каждое утро (7 дней в неделю). Утро — это начало нового дня, и день стоит начать более продуктивно. Может быть, стоит начать утро ребёнка с зарядки, пусть даже поначалу и делать её перед экраном во время просмотра мультфильмов?

5. Дошкольникам не стоит увлекаться малоподвижными электронными играми, их лучше заменить на подвижные видео игры и другие занятия. Особенно это касается мальчиков, которые, как показали результаты исследования, чаще девочек регулярно играют в компьютерные или видео игры. Поскольку 84% детей смотрят телевизор, видео или ДВД каждый день, можно попробовать проводить «разгрузочные» (от телевизора) дни, когда вся семья телевизор вообще не смотрит, а идёт гулять или занимается какими-то другими общими делами.

6. Разработанный автором новый спортивно-игровой тренажёр для дошкольников оптимизирует их двигательную активность и рекомендуется всем дошкольникам и, особенно, девочкам, детям с ожирением, а также детям, проводящим много времени за экраном и мало двигающимся на открытом воздухе.

7. Всвязи с высокой степенью недооценки родителями веса ребёнка и переоценки соответствующего его росту идеального веса, было бы логичным предложить вниманию родителей некий документ, по которому они могли бы легко узнать категорию веса своего ребёнка (по данным измерений детсада), а также увидеть, к какому уровню веса ребёнку надо стремиться в случае наличия у него лишнего веса. Такие таблицы и графики можно найти на веб-сайте Всемирной организации здравоохранения (ВОЗ), а также в книгах и литературе для педиатров и медработников. Но неспециалисту, как правило, трудно разобраться в этих таблицах и графиках. Кроме того, в детском саду учатся дети в возрасте от 2-х до 7-ми лет, и автору данной работы не удалось найти единую таблицу роста и веса, объединяющую детей этих возрастов. Всвязи с этим на основе таблиц ВОЗ [9, 10] автором данной работы была составлена «Ориентировочная таблица роста и веса ребёнка 2−7 лет» (см. таблицу 46). Данная таблица рекомендована родителям детей дошкольного возраста в виде дополнительного пособия для определения категории веса ребёнка.