CC BY
25
УДК 796.01:61
бинокулярная синхронная пупиллометрия в мониторинге функционального состояния спортсменов высокой квалификации
Кандидат медицинских наук, доцент В. Е. Кальницкая, доктор педагогических наук, профессор А. И. Погребной,
Кубанский государственный университет физической культуры, спорта и туризма, г. Краснодар. Контактная информация для переписки: 350015, г. Краснодар, ул. Буденного, 161.
в наблюдениях за 83 спортсменами высокой квалификации, представляющих различные виды спорта, с помощью метода компьютерной пупиллометрии выявлена специфика качественных и количественных параметров зрачкового рефлекса, позволяющая оценивать функциональное состояние, выявлять отклонения и предлагать реабилитационные мероприятия.
Ключевые слова: пупиллометрия, психосоматика, диагностика, функциональное состояние, нервная система, спортсмены высокой квалификации.
Актуальность. До настоящего времени остается актуальным вопрос поиска объективных критериев оценки функционального состояния высококвалифицированных спортсменов на различных этапах тренировочной и соревновательной деятельности. В этом плане важна разработка методов, позволяющих в короткие сроки проводить мониторинг текущего психосоматического и функционального состояния спортсменов, специализирующихся в различных видах спорта.
Одним из таких методов, позволяющих диагностировать и выдавать оценку психосоматическому состоянию здоровья высококвалифицированных спортсменов, является бинокулярная синхронная пу-пиллометрия.
Предпосылкой этому послужили многочисленные исследования (более 3,5 тыс.), проведенные нами на контингенте употребляющих психоактивные вещества. Полученные результаты показали, что с помощью пупиллометрии определяется не только функциональное состояние организма, но и параметры ЦНС и парасимпатико-симпатического баланса [4, 5, 9].
В программу исследования входило несколько задач:
1. Изучить реакцию зрачков на световой раздражитель у высокотренированных спортсменов различных видов спорта.
2. Провести анализ изменений зрачкового рефлекса до и после высокой нагрузки у элитных спортсменов.
3. Выявить у исследуемых топографию нарушений реакции зрачков на световой раздражитель с признаками истощения физического и психического качества здоровья.
Методы исследования. В 20022011 г. на базе НИИ КГУФКСТ проводилась комплексная компьютерная диагностика психосоматического и психоэмоционального состояния высококвалифицированных спортсменов, членов сборных команд края и Российской Федерации.
В число обследованных спортсменов входили: 10 легкоатлетов (6 кмс, 4 мс), 20 борцов классического стиля (17 мс, 3 мсмк), 16 борцов тхэквандо (9 кмс, 6 мс, 1 мсмк), 7 велосипедистов (4 кмс, 3 мс), 14 акробатов (4 кмс, 10 мс), 4 гребца (2 кмс, 2 мс), 12 волейболистов (8 кмс, 4 мс). Всего кандидатов в мастера спорта - 25, мастеров спорта - 42, мастеров спорта международного класса - 4. Возраст спортсменов 14-25 лет. Обследуемые спортсмены были разделены на 3 группы:
1 группа - игровые виды спорта (волейбол);
2 группа - виды спорта на выносливость (легкая атлетика, велосипедный спорт, гребля);
3 группа - скоростно-силовые виды спорта (борьба, акробатика).
Для определения психосоматического и психоэмоционального состояния спортсменов использовался метод пупиллометрии. Фирмой iritech inc. (Южная Корея) и ее московским представительством разработан оригинальный аппаратно-программный компьютерный комплекс «Reflexometer-2010» (RM-2010) для бино-
№2 l 2012
41
кулярной синхронной видеорегистрации и обработки пупилломоторных реакций человека в режиме реального времени [3, 4]. RM-2010 позволяет анализировать такие особенности вегетативной нервной системы, как скорость и амплитуда ответа на раздражитель, тип реагирования, время и степень восстановления до и после физических, эмоциональных, соматических и фармакологических нагрузок.
В аппаратном комплексе для регистрации зрачкового рефлекса блок осветителя, блок видоискателя и проекционный блок оптически и механически связаны междусобой.
Способ регистрации зрачковой реакции включает подачу стимула в виде световой вспышки, регистрацию отраженного светового потока, запись пупиллограммы с последующей ее обработкой.
Измерение размеров зрачка производится в цифровой форме в каждом кадре телевизионного изображения, при этом регистрируется для каждого обследуемого начальная совокупность пупиллограмм, по которой формируются его индивидуальные нормативы пупиллометрии.
RM-2010 прост в обращении, надежен в эксплуатации и может применяться как для экспресс-диагностики, так и для наблюдения за состоянием спортсменов в динамике.
Пупиллометрия проводилась у каждого спортсмена до и через 3 мин после физической нагрузки. В течение каждого пупиллометрического обследования регистрировались три последовательные зрачковые реакции на стандартный световой стимул. Продолжительность каждой регистрации - 2,5 с, интервал между
измерениями - 60 с, продолжительность светового стимула - 30 мс.
Индивидуальные результаты пупиллометрическо-го исследования, учитывая возраст и пол, представляются компьютером в виде графиков, статистических данных, таблиц и текстового заключения с автоматическим анализом более 25 параметров пупиллограмм [5, 12].
В программу заложены усредненные значения параметров зрачкового рефлекса и их отклонения в % от среднестатистической возрастной нормы для данного обследуемого [2].
Данные, представленные в таблицах 1, 2, обработаны с использованием критерия Стьюдента.
Результаты исследования и их обсуждение. Пу-пиллометрии спортсменов трех групп показали, что у 50,5% спортсменов отмечалась стабильность пупилло-метрических параметров. Все параметры (стартовые возможности, амплитуда ответа на световой стимул, симпато-парасимпатический баланс, степень восстановления после светового стимула, вектор скорости) соответствовали возрастной норме (рис. 1).
Как видно из рисунка 1, у спортсменов критерии активности парасимпатических и симпатических фаз автономной нервной системы были сбалансированы. Латентное время сокращения и расслабления глазодвигательных мышц находилось в прямопропорцио-нальной зависимости.
Согласно данным таблицы 1, у атлетов всех спортивных специализаций стартовые возможности вегетативной нервной системы достаточно высоки и стабильны. Амплитуда ответа на световой стимул на 22% (Р=0,001)
Таблица 1
Показатели зрачкового рефлекса спортсменов высокой квалификации (у. е. Х+м)
Группы спортивных специализаций Колич. Стартовый Амплитуда Вектор Степень Индекс
обслед. индекс ответа скорости восстановления восстановления
Игровые 12 85+1,3 66+3,2 85 +0,4* 75+2,8* 75+0,3*
Выносливость 21 85+1,8 52+1,6* 75+1,1 62+1,7 75+0,7
Скоростно-силовые 50 85+1,2 66+2,5 75+0,9 50+2,1* 55+0,6*
Группы спортивных специализаций Колич. обслед. Стартовый индекс Амплитуда ответа Вектор скорости Степень восстановления Индекс восстановления
Игровая 12 82+2,5 65+2,8* 84+0,7* 75+1,3* 74+0,8*
Выносливость 21 86+2,1 51+2,1 75+2,2 62+2,0 74+1,3
Скоростно-силовая 50 83+2,2 64+1,8* 75+1,6 50+1,6* 54+1,2*
Примечание: значок «*» означает Р=0,001.
Примечание: значок «*» означает Р=0,001. Таблица 2
Показатели состояния зрачковой реакции после нагрузки у высокотренированных спортсменов (у. е. Х±м)
2J Second pair
3} Third pair
Right eye Г 1st par Ш Diff. 182 Г Left eye Я 2nd par Г Diff. IS3 ■ Differences ■ 3d par ■ Diff. 2S3
4} Pupillogiams of right eyes 5} Pupillogiams of left eyes
ioo П I ioo П I
Рис. 1. Показатели зрачкового рефлекса и психосоматическое состояние высокотренированного спортсмена, находящегося в хорошей спортивной форме
0 1 2 0 1 2 0 1 2 0 1 2
эрзян, Male, аде: IS, Captured: March 22, 2011 at 11:4УЛ6
■
Г.- - ■ * „ к
2} Second pait
3) Third pair
| Right eyt В/if par Щ Diff. 1&2 J Left eye ■ 2nd par Щ Diff. I&I i Différentes I 3d par Щ Diff 2ЛЗ
4} Pupilloqrams о\ right eyes 5) Pupillograms of left eyes
Рис. 2. Данные пупиллометрии высококвалифицированного спортсмена, имеющего отклонение в состоянии здоровья
снижена в группе видов на выносливость, что связано с необходимостью экономизации энергетических расходов в течение более длительного периода. Вектор скорости был выше на 13% (Р=0,001) у спортсменов из группы игровых видов спорта, что отражает их ориентированность на принятие быстрых и нестандартных решений. Степень и индекс восстановления также наиболее высоки у спортсменов-игровиков и у представителей группы видов спорта на выносливость (Р=0,001).
У спортсменов скоростно-силовых видов спорта эти показатели на 25 и 20% (Р=0,001) соответственно ниже, поскольку данные виды предполагают максимальные нервно-мышечные затраты за короткие промежутки времени при относительно медленном восстановле-нииэнергетическихзатрат.
Показатели зрачковой реакции до и после физической нагрузки у высокотренированных спортсменов колебались в пределах средней арифметической
№212012
43
ошибки, что говорит о стабильности психосоматического состояния здоровья и хорошей вегетативной регуляции (табл. 2).
Психосоматическое состояние атлетов при измененном зрачковом рефлексе и нарушениях в различных звеньях пупиллограммы наглядно иллюстрируется на рисунке 2.
У 49,5% спортсменов исследуемых групп обнаружены изменения зрачкового рефлекса. Из них 23,6% имели замедление процесса восстановления в симпатической фазе, уменьшение амплитуды ответа и стартового индекса, что говорит о снижении резервов вегетативной нервной системы.
У 12,5% спортсменов отмечены: умеренная нестабильность зрачкового рефлекса, значительное снижение резервов вегетативной нервной системы, низкие стартовые возможности, плохое восстановление ба-зальных показателей, истощение энергетических и метаболических резервов, гиперактивность, состояние стресса.
Количественная характеристика пупиллограмм в каждом конкретном случае позволяла выделить топографию поражений и оценить степень и характер патологии.
У высококвалифицированных спортсменов наблюдалось как одно-, так и двустороннее изменение диаметра зрачков. Миоз оказался более характерен для представителей игровых видов спорта. Значительный двусторонний миоз отмечался у 38,9% атлетов. У спортсменов, тренирующихся на выносливость, в 28,5% случаев имелось миотическое состояние зрачков. Остальные представители видов спорта на выносливость имели индивидуальный среднестатистический размер зрачков [2].
У спортсменов скоростно-силовых видов, наоборот, в 60 % случаев (особенно у тхэквондистов) наблюдалось мидриатическое состояние зрачков. У них диаметр зрачков превышал среднестатистическую норму на 41-104%. Мидриатический эффект у спортсменов этой группы можно отнести к спастическому варианту, который связан с активацией адренергической медиации.
При этом у 15% представителей всех групп латентное сокращение и расслабление зрачков меньше среднестатистических данных на 36-50% соответственно. Амплитуда сокращения зрачков снижена на 25%, продолжительность зрачковой реакции между серединой постоянной скорости симпатической и парасимпатической фаз - на 96%, период восстановления на - 68%, стартовые возможности на - 25%. Соотношение активности симпатической и парасимпатической фаз варьировало, составляя 55-67% от возрастной нормы.
Вегетативная дисфункция свидетельствовала об отсутствии синхронности в работе органов и систем. У спортсменов отмечались раздражительность, нарушение сна, снижение работоспособности, изменение со стороны желудочно-кишечного тракта, сердечнососудистой, иммунной систем и ЦНС. По-видимому,
физическая нагрузка для этих спортсменов была чрезмерной, вызывая значительный энергодефицит, физический и биологический стресс.
У 13,5% исследуемых спортсменов имелась выраженная нестабильность пупиллометрических показателей с торпидной реакцией и резким снижением стартового индекса, амплитуды ответа на световой раздражитель. У них констатированы существенное истощение и состояние стресса (рис. 3). Топическая диагностика пупиллограмм этих спортсменов иллюстрировала прогностически неблагоприятные показатели зрачкового рефлекса. Исходный диаметр зрачков зависел от степени истощения функционального состояния. У 10% спортсменов он был меньше (на 45-145%) или больше (на 15-20%) возрастной нормы. Латентное сокращение и расслабление зрачков значительно удлинялось и составляло 35-194% от нормы. Амплитуда сокращения мышц и длительность сжатия зрачков соответственно уменьшалась от 45,8 и 50,0 до -137,5 и -165%. Чувствительность к воздействию светового раздражителя и уровень сокращения зрачков также были меньше индивидуальной возрастной нормы от 30,0 до 167%. Соотношение критериев активности симпатической и парасимпатической фаз у части высококвалифицированных атлетов этой подгруппы было снижено на 67-154%, а у других спортсменов повышено в несколько раз, что свидетельствовало об истощении парасимпатической или симпатической ветвей нервной системы [6]. Время зрачкового рефлекса на середине фазы постоянной скорости прохождения импульса через веточки симпатического и парасимпатического нервов значительно удлинялось от 82 до 197%.
Вышеперечисленная симптоматика иллюстрировала прогностически неблагоприятное психосоматическое и эмоциональное состояние здоровья спортсменов. Наблюдался интервегетативный «ступор», резко истощались адренергетические и холинергетические структуры. У части этих спортсменов (4,7%) имелись признаки воздействия экзогенных токсических веществ.
Таким образом, проведенные нами исследования показали, что у спортсменов высокой квалификации имеется специфика качественных и количественных параметров зрачкового рефлекса, позволяющая диагностировать наличие патологических сдвигов не только в деятельности вегетативной нервной системы, но и головного мозга в целом.
Проведенные исследования расширяют сферу применения пупиллометрии в оценке состояния ЦНС и всего организма не только при мониторинге текущего состояния, но и позволяют оценивать применяемые реабилитационные мероприятия.
Выводы
1. У высококвалифицированных спортсменов, находящихся в хорошей спортивной форме, зрачковый рефлекс соответствует среднестатистическим нормам здорового человека.
2. У высококвалифицированных спортсменов с нарушением психоэмоционального и соматического качества здоровья констатировано значительное изменение зрачкового рефлекса. Отмечено резкое снижение амплитуды сокращения зрачков, торпидный тип ответа на световой импульс, что является прогностически неблагоприятным фактором и свидетельствует об истощении ЦНС и автономной нервной системы.
3. Почти четверть обследованных (24,0%) высококвалифицированных спортсменов нуждается в проведении лечебных мероприятий в связи с выявленной у них выраженной симптоматикой нарушения адаптации.
4. Пупиллометрия с использованием аппаратного комплекса RM-2010 является информативным методом определения уровня тренированности и психосоматического состояния спортсменов.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Ананин, В. Ф. Исследование методов регистрации движений глаз и зрачковых рефлексов [Текст]: дис. ... канд. техн. наук. - М., 1965. - 23 с.
2. Вельховер, Е. С. Клиническая иридология [Текст] / Е. С. Вельховер. - М. 1992. - 431 с.
3. Духан Ким. Матер. Всеросс. науч. конф. [Текст] / Духан Ким, И. Е. Макарчук, Н. Н. Варченко. - Волгоград, 2003. - С. 27.
4. Духан Ким. Физическая культура и спорт в профилактике наркомании и преступности среди молодежи [Текст] / Духан Ким, И. Е. Макарчук, В. Е. Кальницкая. - Краснодар, 2002. - С. 178-180.
5. Кальницкая, В. Е. Особенности пупиллограммы у наркоманов в период острой абстиненции [Текст] / В. Е. Кальницкая,
A. И. Погребной //Актуальные вопросы физической культуры и спорта. - Краснодар, 2003. - Т. 6. - С. 221-230.
6. Кальницкая, В. Е. Аспекты реабилитации при наркоманиях опийного ряда [Текст] / В. Е. Кальницкая, А. И. Погребной //Актуальные вопросы физической культуры и спорта. - Краснодар, 2004. - Т. 9. - С. 153-161.
7. Кальницкая, В. Е. Психосоматическое состояние подростков, злоупотребляющих психоактивными веществами [Текст] / В. Е. Кальницкая, А. И. Погребной // Актуальные вопросы физической культуры и спорта. - Краснодар, 2005. -Т. 8. - С. 168-172.
8. Кальницкая, В. Е. Психосоматическое состояние организма подростков, злоупотребляющих психоактивными веществами [Текст] / В. Е. Кальницкая, А. И. Погребной // Актуальные вопросы физической культуры и спорта. - Краснодар, 2008. - Т. 9. - С. 167-175.
9. Кальницкая, В. Е. Бинокулярная синхронная пупилло-метрия в мониторинге психосоматического здоровья наркозависимых в период острой абстиненции [Текст] / В. Е. Кальницкая, А. И. Погребной // Актуальные вопросы физической культуры и спорта. - Краснодар, 2009. - Т. 11. - С. 155-157.
10. Кальницкая, В. Е. Мониторинг психосоматического состояния наркозависимых в период реабилитации средствами физической культуры [Текст] / В. Е. Кальницкая, А. И. Погребной // Физическая культура и спорт в профилактике наркомании и преступности. - Краснодар, 2009. - С. 218-220.
11. Колесников, В. В. Особенности зрачкового рефлекса у наркоманов в период абстиненции [Текст] / В. В. Колесников,
B. Е. Кальницкая, А. И. Погребной // Вопросы наркологии. -2004. - № 4. - С. 39-46.
BINOCULAR SYNCHRONIC PUPILLOMETRY IN MONITORING HIGHLY QUALIFIED SPORTSMEN' FUNCTIONAL CONDITION
V. Kalnitskaya, Assistant Professor, Candidate of Medical Sciences,
A. Pogrebnoj, Professor, Doctor of Pedagogical Sciences,
Kuban State University of Physical Education, Sport and Tourism, Krasnodar.
Contact information: 350015, Krasnodar city, Budyennogo str., 161.
The specifics of qualitative and quantitative parameters of pupillary reflex with the use of the computer pupillometry method was detected according to the observations over 83 highly qualified sportsmen, engaged in different kinds of sport. This specifics allows to estimate
sportsmen' functional condition, reveal its deviation and offer rehabilitation activities.
Key words: pupillometry, psychosomatics, diagnostics, functional condition, nervous system, highly qualified sportsmen.
№2 l 2012
45
