Обзор биомеханики сидения младенцев

Поддержание вертикальной позиции сидя требует способности выравнивать части тела так, чтобы вертикальная проекция центра массы (ЦМ), известная как линия силы тяжести (ЛСТ) проходила в пределах базы поддержки.
У младенцев ЦМ при сидении находится в грудной клетке.
- Когда младенцы сидят прямо на ровной поверхности, их туловище слегка наклонено вперед так, что ЛСТ проходит немного спереди оси сгибания/разгибания бедер.
- Это создает момент сгибания вокруг бедер, который компенсируется мышцами-разгибателями бедер. Поскольку база поддержки (БП) расширяется вперед через нижние конечности, туловище может быть наклонено далеко вперед без потери равновесия младенцем.
При вертикальном сидении младенца:
- ЛСТ проходит близко к задней границе БП.
- это отклоняет туловище назад, смещает ЦТ за задний край БП, что затрудняет поддержание баланса.
- младенцы со временем учатся сгибать шею и туловище, чтобы ЛСТ не выходила за заднюю границу БП.

При сидении база поддержки в направлении из стороны в сторону относительно узкая.
- Любое действие, смещающее вес на одну ягодицу, перемещает ЛСТ к краю БП - это нестабильное положение
- Стабильность может быть восстановлена
- перенастройкой положения плечевого пояса относительно таза; или
- разработкой стратегии изменения поддержки для увеличения БП в боковом направлении.[1]
Обучение сидению имеет две составляющие:
- Приобретение силы и контроля, необходимых для выпрямления позвоночника и удержания головы и туловища в вертикальном и устойчивом положении.[2]
- Поддержание баланса путем адаптации выравнивания головы и туловища относительно БП и эффективного реагирования на силы, нарушающие положение головы и туловища.[1]
Сидеть требует опыта
В первые месяцы жизни младенца, заботящиеся о нем, предоставляют максимальную поддержку для удержания туловища в вертикальном и стабильном положении при переноске и также при удержании их сидящими на коленях.[3] Постуральные механизмы, позволяющие младенцу стабилизировать свою голову в пространстве и удерживать туловище выпрямленным и устойчивым, первоначально изучаются из этого повторяющегося опыта переноса в вертикальном положении и сидения с поддержкой.
Сидение лицом вперед на коленях заботящегося о младенце оказывает влияние на постуральный набор, который находится под воздействием возбуждения, мотивации и любопытства.[4]. Это позволяет младенцу:
- визуально исследовать окружающую среду
- обращать внимание на интересные вещи и события.
Со временем младенец взрослеет, заботящиеся о нем уменьшают количество предоставляемой поддержки и ожидают, что младенец будет прилагать больше усилий, чтобы оставаться выпрямленным,[3] и использовать свои верхние конечности для дополнительной поддержки, удерживаясь на доступных поверхностях.


Обучение выпрямлению шеи и позвоночника
- 0-6 месяцев - поднятие, переноска и поддержка в положении сидя обеспечивают повторяющийся опыт, необходимый для укрепления позвоночных мышц и обучения удержанию головы в вертикальном положении и выпрямлению позвоночника против силы тяжести.
- Младенцы сначала учатся удерживать голову в вертикальном положении и устойчивости, когда поддержка оказывается на уровне подмышек. Со временем они постепенно получают контроль сначала над грудным, а затем над поясничным выпрямлением позвоночника.[5][6][2]
- Этот постепенный процесс развития выпрямления позвоночника можно наблюдать, когда младенцев поддерживают в положении сидя на разных уровнях: подмышками, на уровне грудного и тазового отдела.

- При нормальном развитии младенцев ухаживающие за ними адаптируют поддержку при поднятии и переноске ребёнка, а также когда младенец сидит на коленях у ухаживающего.
- Как видно на этих изображениях, небольшая разница в уровне поддержки может существенно повлиять на способность младенца удерживать выпрямление головы и туловища.[5]

Постуральная ориентация и баланс
“Постуральный контроль теперь рассматривается не просто как суммация статических рефлексов, а как сложный навык, основанный на взаимодействии динамических сенсомоторных процессов [...] Сенсорная информация из соматосенсорных, вестибулярных и зрительных систем интегрируется, и относительный вес каждого из этих входов зависит от целей движения и контекста окружающей среды."[7]
Баланс, также известный как постуральное равновесие, включает координацию стратегий движения для стабилизации центра массы тела как при инициированных самостоятельно, так и при внешних нарушениях стабильности.
Выбор конкретной стратегии реакции зависит не только от характеристик внешнего постурального смещения, но и от ожиданий, целей и предыдущего опыта индивида.[7]

Адаптивные постуральные корректировки
Адаптивные постуральные корректировки (АПК) происходят до произвольного движения конечностей и служат для поддержания постуральной стабильности, инициируя сокращение мышц для компенсации дестабилизирующих сил, связанных с движением конечности.
- Поднимание, движение и энергичное тряска и постукивание погремушками предоставляют младенцам повторяющиеся возможности вызвать АПК, которые стабилизируют шею и туловище.
- По мере приобретения опыта сидения, у младенцев появляется важная постуральная стратегия
- переход от стратегии снизу вверх к стратегии сверху вниз
- младенец учится стабилизировать голову в пространстве и корректировать выравнивание сегментов туловища, чтобы оставаться в вертикальном положении.
- для этого выравниваются сегменты верхнего и нижнего грудного отдела и таза, чтобы удерживать голову в вертикальном и стабильном положении.
- младенцы все еще могут падать в сторону, когда их центр массы смещается слишком далеко или слишком быстро.
- С опытом самостоятельного сидения младенцы обучаются использованию стратегий изменения поддержки, включающих хватательные или шаговые движения конечностями для увеличения базы поддержки.[8]

- Когда младенцы учатся балансировать в положении сидя, наиболее распространенной стратегией изменения поддержки является вытягивание руки в сторону и опора на нее при потере равновесия в ту сторону. Это действие увеличивает базу поддержки в боковом направлении, останавливает падение центра массы и предотвращает падение на сторону.[9][8]
Важность визуального любопытства и желания дотянуться до игрушки
- У младенцев в раннем возрасте:
- поднятие головы и ее удержание требует значительных усилий, особенно у младенца с слабостью разгибателей шеи и туловища.
- они обычно готовы приложить усилия для удержания головы вертикально, если есть что-то действительно интересное для рассмотрения, например, яркий объект или оживлённое лицо, приглашающее к социальному взаимодействию.
- Примерно с четырех месяцев:
- младенцы с нормальным развитием проявляют большой интерес к достижению, удержанию и манипуляции игрушками. Эти действия требуют антиципаторной и реактивной мышечной активности для стабилизации головы и туловища и важны для обеспечения младенцам опыта, необходимого для обучения самостоятельному сидению с хорошим балансом.[10]
Естественная прогрессия развития сидения
Развитие сидения связано с укреплением контроля над сегментами шеи и туловища, которые участвуют в поддержании вертикального положения и сохранении равновесия головы, верхней части туловища, нижней части туловища и таза. Это начинается, когда младенец учится держать голову вертикально и устойчиво, когда его поддерживают за верхнюю часть груди в вертикальном положении.[6][2][11][12]

Со временем и с практикой младенцы учатся стабилизировать голову и туловище, когда их поддерживают за талию, а позже — за таз. На этом этапе обычно развивающиеся младенцы часто больше интересуются захватом и игранием с интересной игрушкой, чем сохранением равновесия.[13]

Этот растущий уровень контроля туловища над тазом поощряется частыми возможностями сидеть с поддержкой во время повседневных рутин и манипуляций.

Как только младенец может стабилизировать туловище на тазу и сидеть кратковременно без поддержки рук или внешней поддержки, обычно развивающиеся младенцы начинают обращать внимание на поддержание своего равновесия, вытягиваясь, чтобы установить связь с людьми и объектами в их окружении.[14]

С опытом младенцы учатся тянуться во всех направлениях, поднимать и перемещать предметы, переходить в полукниги и обратно.

Роль постурального колебания
- Люди и другие виды не способны сидеть или стоять совершенно неподвижно; их тела постоянно колеблются.
- Постуральное колебание (или изменчивость) неизбежно возникает из управления системой с множеством степеней свободы.[15]
- Традиционный взгляд - нефункциональный побочный продукт шумной моторной системы, что приводит к концепции, что минимальное колебание является показателем здоровой и стабильной постуральной системы.
- Противоположный взгляд - постуральное колебание может использоваться ЦНС в качестве исследовательского механизма, чтобы обеспечить постоянный динамический ввод от множества сенсорных систем.[15]
- Постуральное колебание обеспечивает постоянный поток сенсорной информации из различных источников (осязание, проприорецепция, вестибулярная система и зрение), необходимой для оценки положения тела в целом в постоянном режиме.
- Помимо обеспечения сенсорной обратной связи, эти постоянные движения туловища в латеральном и передне-заднем направлениях позволяют младенцу исследовать границы базы опоры (BOS) и то, насколько далеко можно переместить центр масс (COM) без потери равновесия.
- Степень постурального колебания как в передне-заднем, так и в боковом направлениях уменьшается с опытом сидения. Возрастание сложности движений центра давления (COP).
- Шаблоны постурального колебания адаптируются при выполнении одновременной целенаправленной задачи. Младенцы демонстрировали меньше постурального колебания, держа игрушку. Это сокращение колебания позволяло младенцам смотреть на игрушку и стабилизировать ее в руке.[16] [17]
Развитие сидения зависит от практики воспитания детей
Исследование показало, что развитие навыка сидения у 5-месячных младенцев значительно варьируется как внутри культурных групп, так и между ними:[18]
- 64% из выборки сидели только с поддержкой матери или мебели
- 36% сидели самостоятельно.
- Некоторые младенцы сидели без поддержки в течение более 20 минут, в некоторых случаях настолько уверенно, что матери уходили на расстояние вне досягаемости рук их младенцев, даже когда те сидели на возвышенных поверхностях.
Эти наблюдения за сидячим положением младенцев в разных культурах показывают, как разные возможности для практики и ожидания родителей влияют на развитие навыка сидения у младенцев.[18]
Рачвани и коллеги[19] описывают опыт младенцев до освоения навыка сидения следующим образом:
- “Другими словами, когда младенцы, не умеющие ещё сидеть, практикуют сидение снова и снова на полу, на диване, на коленях у родителей и так далее, одновременно занимаясь различными задачами, такими как исследование и взаимодействие с объектами и людьми, эти опыты на различных поверхностях и задачах обеспечивают приобретение поведенческой гибкости.”[19]
- Опыт с разнообразными отношениями между телом и окружающей средой может научить младенцев находить подходящие решения для текущей ситуации, одновременно развивая элементы, общие для всех поз сидения.
- Пример - сидение на полу и на диване требует различного уровня контроля баланса. Тряска погремушки и поворот для наблюдения за событием предъявляют различные ограничения на баланс. Все эти ситуации укрепляют туловище младенца и увеличивают координацию для противодействия дестабилизирующим силам, что позволяет младенцу адаптировать позу для новой ситуации, например, сидения на наклонной поверхности.[19]
Ресурсы
- Обучение развитию навыков для детей в возрасте 1-2 месяцев
- Семейно-ориентированное вмешательство и ранняя диагностика
- Перцептивно-моторное поведение новорожденных
Ссылки
- ↑ 1.0 1.1 Kyvelidou A, Stuberg WA, Harbourne RT, Deffeyes JE, Blanke D, Stergiou N. Развитие координации верхней части тела во время сидения у младенцев с нормальным развитием. Pediatric research. 2009 Май;65(5):553-8.
- ↑ 2.0 2.1 2.2 Pin TW, Butler PB, Cheung HM, Shum SL. Взаимосвязь между сегментарным контролем туловища и развитием крупной моторики у младенцев с нормальным развитием в возрасте от 4 до 12 месяцев: пилотное исследование. BMC pediatrics. 2019 Дек;19(1):1-9.
- ↑ 3.0 3.1 Duncan K, Goodworth A, Da Costa CS, Wininger M, Saavedra S. Как различается манипуляция родителями типичными младенцами по мере развития контроля осанки. Experimental brain research. 2018 Мар;236(3):645-54.
- ↑ Franchak JM. Изменение возможностей для обучения в повседневной жизни: положение тела младенца в течение первого года. Infancy. 2019 Мар;24(2):187-209.
- ↑ 5.0 5.1 Saavedra SL, van Donkelaar P, Woollacott MH. Изучение влияния гравитации: сегментарная оценка вертикального контроля по мере развития у младенцев возможности сидеть самостоятельно. Journal of Neurophysiology. 2012 Окт 15;108(8):2215-29.
- ↑ 6.0 6.1 Sangkarit N, Siritaratiwat W, Bennett S, Tapanya W. Факторы, связанные с сегментарным постуральным контролем во время сидения у новорожденных с средней и поздней недоношенностью: лонгитюдное исследование. Children. 2021 Sep 26;8(10):851.
- ↑ 7.0 7.1 Horak FB. Постуральная ориентация и равновесие: что нам нужно знать о нейронном контроле баланса, чтобы предотвратить падения?. Age and ageing. 2006 Sep 1;35(suppl_2):ii7-11.
- ↑ 8.0 8.1 Maki BE, McIlroy WE. Роль движений конечностей в поддержании вертикальной стойки: стратегия "изменения поддержки". Physical therapy. 1997 May 1;77(5):488-507.
- ↑ Kyvelidou A, Stuberg WA, Harbourne RT, Deffeyes JE, Blanke D, Stergiou N. Развитие координации верхней части туловища во время сидения у нормально развивающихся младенцев. Pediatric research. 2009 May;65(5):553-8.
- ↑ Bertenthal B, Von Hofsten C. Контроль за глазами, головой и туловищем: Основа для мануального развития. Neuroscience & Biobehavioral Reviews. 1998 Mar 4;22(4):515-20.
- ↑ van Iersel PA, la Bastide-van Gemert S, Wu YC, Hadders-Algra M. Шкала моторики младенцев Альберты: Кросс-культурный анализ развития крупной моторики у голландских и канадских младенцев и введение голландских норм. Early Human Development. 2020 Dec 1;151:105239.
- ↑ Gontijo AP, de Melo Mambrini JV, Mancini MC. Кросс-страновая валидность шкалы моторики младенцев Альберты на бразильской выборке. Brazilian Journal of Physical Therapy. 2021 Jul 1;25(4):444-9.
- ↑ Mlincek MM, Roemer EJ, Kraemer C, Iverson JM. Постуральные вопросы: Манипуляция объектами во время перехода на сидение без удерживания рук у младенцев с повышенной и типичной вероятностью развития расстройства аутистического спектра. Physical & Occupational Therapy In Pediatrics. 2022 Jan 9:1-5.
- ↑ Harbourne RT, Lobo MA, Karst GM, Galloway JC. Процесс сидения: Нарушает ли развитие сидения развитие двигательных навыков или наоборот? Infant Behavior and Development. 2013 Jun 1;36(3):438-50.
- ↑ 15.0 15.1 Carpenter MG, Murnaghan CD, Inglis JT. Выравнивание баланса: доказательства исследовательской роли постуральных колебаний. Neuroscience. 2010 Nov 24;171(1):196-204.
- ↑ Claxton LJ, Strasser JM, Leung EJ, Ryu JH, O'Brien KM. Сидящие младенцы изменяют величину и структуру постуральных колебаний при выполнении мануальной задачи с целеустремленным направлением. Developmental psychobiology. 2014 Sep;56(6):1416-22.
- ↑ Arnold AJ, Liddy JJ, Harris RC, Claxton LJ. Tадаптации постуральных колебаний у сидящих младенцев, специфичные для задачи. Developmental Psychobiology. 2020 Jan;62(1):99-106.
- ↑ 18.0 18.1 Karasik LB, Tamis-LeMonda CS, Adolph KE, Bornstein MH. Места и позы: кросс-культурное сравнение сидения у 5-месячных младенцев. Journal of Cross-Cultural Psychology. 2015 Sep;46(8):1023-38.
- ↑ 19.0 19.1 19.2 Rachwani J, Soska KC, Adolph KE. Поведенческая гибкость в обучении сидению. Developmental psychobiology. 2017 Dec;59(8):937-48.