CC BY
28
УДК 796.01:612
физиологические критерии в системе
прогнозирования успешности соревновательной
деятельности спортсменов в избранном годичном тренировочном цикле
Доктор медицинских наук, профессор Г. А. Макарова,
Кубанский государственный университет физической культуры, спорта и туризма, г. Краснодар. Кандидат биологических наук И. Б. Барановская,
Клинико-диагностическая лаборатория ГБУЗ «Краевая клиническая больница № 2» Министерства здравоохранения Краснодарского края, г. Краснодар. Соискатель Т. В. Бушуева,
Кубанский государственный университет физической культуры, спорта и туризма, г. Краснодар. Контактная информация для переписки: 350015, г. Краснодар, ул. Буденного, 161.
Согласно полученным данным, в системе прогнозирования успешности соревновательной деятельности пловцов на короткие дистанции в избранном годичном тренировочном цикле целесообразно использовать показатели функционального состояния центральной и автономной нервной систем, из числа которых наиболее информативны следующие.
центральная нервная система: середина интервала латентного времени двигательной реакции; вариабельность значений латентного времени двигательной реакции (интервал 0,5 АМ); функциональный уровень системы (аппаратно-программный комплекс «Истоки здоровья).
Автономная нервная система: амплитуда моды сердечного ритма; мощность низкочастотных колебаний второго порядка; коэффициент монотонности (аппаратно-программный комплекс «вален-та»).
Ключевые слова: плавание на короткие дистанции; успешность соревновательной деятельности; прогнозирование; функциональное состояние центральной нервной и автономной систем.
Вопросы, касающиеся спортивного отбора и многолетнего прогнозирования динамики спортивных достижений с позиции морфофункциональных особенностей важнейших физиологических систем ор-
ганизма, достаточно полно освещены в специальной литературе. Когда же речь идет о спортсменах высокого уровня, в принципе, мало отличающихся по морфофункцио-нальным параметрам, естественно, возникает необходимость использования в этом плане показателей этапного и, особенно, текущего контроля.
Это и послужило основанием для проведения настоящих исследований, основной целью которых являлось определение диагностических возможностей показателей текущего функционального состояния центральной и автономной нервной систем у спортсменов высокой квалификации, специализирующихся в плавании на короткие дистанции, в плане прогнозирования успешности их соревновательной деятельности в избранном годичном тренировочном цикле.
Организация и методы исследования. С целью решения поставленной задачи были сформированы две группы спортсменов в соответствии с их рейтингом, который ретроспективно определялся тренером на основании индивидуального уровня и стабильности спортивных достижений в избранном годичном тренировочном цикле по сравнению с предыдущим сезоном:
1-я группа - спортсмены, показавшие в течение анализируемого периода результат, соответствующий ожидаемому или выше (3 человека, из них 2 МС и 1 КМС, в возрасте от 18 до 22 лет, средний возраст - 20,7 ± 0,42 года);
2-я группа - спортсмены, показавшие в течение анализируемого периода результат значительно ниже ожидаемого (3 человека, все КМС, в возрасте от 20 до 22 лет, средний возраст - 20,7 ± 0,31 года).
Учитывая вероятность сугубо индивидуальных значений отдельных параметров, в целях повышения качества анализа для каждого спортсмена, были избраны результаты 4-х проведенных в одно и то же время измерений (исключение составил 1 участник 1-й группы, у которого число измерений анализируемых физиологических показателей в избранном диапазоне времени было равно 3).
Для оценки функционального состояния центральной нервной системы использовался аппаратно-программный комплекс «Истоки здоровья».
По результатам теста сложной зрительно-моторной реакции оценивались мода латентного времени двигательной реакции (мс), амплитуда моды латентного времени двигательной реакции (%), середина интервала (мс), интервал 0,5 АМ (мс), функциональный уровень системы, количество ошибок.
По результатам теста цветовых выборов (модификация сокращенного теста Люшера) анализировались уровень тревожности (%), эмоциональная стабильность (%), способность к преодолению стрессовых ситуаций (%).
Для оценки функционального состояния автономной нервной системы использовался аппаратно-программный комплекс «Валента».
Регистрировались следующие параметры вариационной пульсометрии: мода (мс), амплитуда моды (%), индекс напряжения, коэффициент монотонности, мощность быстрых волн (мощность БВ, мс2), мощность медленных волн второго порядка (мощность МВ 2, мс2), мощность медленных волн первого порядка (мощность МВ1, мс2).
Результаты измерений обрабатывались параметрическими и непараметрическими методами математической статистики с применением пакетов программ «Statistika-7.0» и «Microsoft Office Excel 2007».
Анализировались среднее значение показателя (М), стандартное отклонение (Sd), коэффициент корреляции (r) по Пирсону и достоверность различий по Z-критерию Мани-Уитни при уровне значимости p<0,05.
Для проверки дифференциально-диагностической ценности все регистрируемые показатели были подвергнуты ROC-анализу, количественной характеристикой которого являлась площадь под ROC-кривой (AUC). Информативная ценность теста возрастала по мере приближения площади под кривой к 1,0.
Результаты и их обсуждение. Первый этап исследования был посвящен анализу достоверности различий регистрируемых физиологических параметров у спортсменов 1-й и 2-й группы.
Как видно из представленных данных (таблица 1), из девяти параметров, характеризующих функциональное состояние центральной нервной системы, подобные различия установлены в отношении шести показателей (уровень тревожности, мода латентного времени двигательной реакции, амплитуда моды латентного времени двигательной реакции, интервал 0,5 АМ, середина интервала, функциональный уровень системы).
Что касается показателей автономной нервной системы (таблица 2), то статистически значимые различия установлены в отношении шести из семи анализируемых параметров (амплитуда моды, коэффициент монотонности, индекс напряжения, мощность БВ, мощность МВ 2, мощность МВ 1).
Второй этап настоящих исследований был посвящен оценке степени достоверности выявленных межгрупповых различий анализируемых физиологических показателей.
Таблица 1
Достоверность различий критериев текущего функционального состояния центральной нервной системы у спортсменов, показавших в годичном тренировочном цикле результат выше и ниже
ожидаемого
Показатели M±Sd Z -критерий p
1-я группа (высокорезультативные спортсмены) 2-я группа (низкорезультативные спортсмены)
Уровень тревожности, % 16,64±14,49 5,58±9,01 2,064 0,051
Способность к преодолению стрессовых ситуаций, % 62,3±39,82 44,89±42,53 1,082 0,316
Эмоциональная стабильность, % 55,56±17,54 59,2±14,66 -0,374 0,740
Мода латентного времени двигательной реакции, мс 202,73±10,09 210,00±0,00 -2,248 0,025
Амплитуда моды латентного времени двигательной реакции, % 30,82±5,93 37,83±6,61 -2,313 0,019
Интервал 0,5 АМ, мс 54,82±14,87 38,17±18,22 3,050 0,001
Середина интервала латентного времени двигательной реакции, мс 194,10±7,26 211,92±10,83 -4,071 0,000
Функциональный уровень системы 4,53±0,25 4,89±0,34 -2,987 0,002
Ошибки 2,82±3,52 2,33±2,96 0,462 0,644
Таблица 2
Достоверность различий критериев текущего функционального состояния автономной нервной системы у спортсменов, показавших в годичном тренировочном цикле результат выше и ниже ожидаемого
Показатели M±Sd 1 -критерий Р
1-я группа (высокорезультативные спортсмены) 2-я группа (низкорезультативные спортсмены)
Мода, мс 1,02±0,17 1,04±0,18 -0,520 0,603
Амплитуда моды, % 27,17±6,15 18,08±7,73 3,060 0,002
Коэффициент монотонности 63,75±41,40 41,58±56,19 2,483 0,013
Индекс напряжения 34,17±26,18 24,67±43,56 2,281 0,023
Мощность БВ, мс2 1649,67±1075,91 3344,92±1993,75 -2,194 0,028
Мощность МВ 2, мс2 860,17±390,78 1922,50±1186,14 -3,060 0,002
Мощность МВ 1, мс2 1871,00±1085,53 4622,58±3446,65 -2,309 0,021
Таблица 3
Результаты ВДС-анализа показателей текущего функционального состояния центральной нервной системы у спортсменов, показавших в годичном тренировочном цикле результат выше и ниже
ожидаемого
Показатель Площадь под ВДС-кривой
Уровень тревожности, % 0,758
Способность к преодолению стрессовых ситуаций, % 0,652
Эмоциональная стабильность, % 0,539
Мода латентного времени двигательной реакции, мс 0,636
Амплитуда моды латентного времени двигательной реакции, % 0,799
Середина интервала латентного времени двигательной реакции, мс 1,000
Интервал 0,5 АМ, мс 0,871
Функциональный уровень системы 0,871
Ошибки 0,492
Таблица 4
Результаты ВДС-анализа показателей текущего функционального состояния автономной нервной системы у спортсменов, показавших в годичном тренировочном цикле результат выше и ниже
ожидаемого
Показатель Площадь под ВДС-кривой
Мода, мс 0,542
Амплитуда моды, % 0,875
Коэффициент монотонности 0,813
Индекс напряжения 0,552
Мощность БВ, мс2 0,764
Мощность МВ 2, мс2 0,868
Мощность МВ 1, мс2 0,778
Результаты ROC-анализа параметров центральной и автономной нервной систем представлены в таблицах 3, 4.
Согласно полученным данным, наиболее существенные различия, связанные с успешностью соревновательной деятельности, обнаружили три параметра функционального состояния центральной нервной системы:
- середина интервала латентного времени двига-
тельной реакции (АиС=1,000): 194,10±7,26 мс у высокорезультативных спортсменов и 211,92±10,83 мс у низкорезультативных;
- интервал 0,5 АМ (АиС=0,871), представляющий собой вариабельность значений латентного времени двигательной реакции: 54,82±14,87 мс у высокорезультативных спортсменов и 38,17±18,22 мс у низкорезультативных;
- функциональный уровень системы (AUC=0,871), характеризующий степень развития утомления под влиянием факторов окружающей среды: 4,53±0,25 у высокорезультативных спортсменов и 4,89±0,34 у низкорезультативных.
В соответствии с данными корреляционного анализа установлено также, что успешная соревновательная деятельность реализуется на фоне достоверных ре-ципрокных взаимосвязей между средним значением латентного времени двигательной реакции и колебаниями значений латентного времени двигательной реакции (r = -0,88). В группе спортсменов, показавших низкий спортивный результат, имеют место статистически значимые прямые взаимосвязи между аналогичными параметрами (r = 0,92).
Как известно, время латентной двигательной реакции характеризует общее состояние центральной нервной системы и отражает скорость, с которой осуществляются процессы, приводящие к ответной реакции организма на какой-либо стимул [1]. Вариабельность времени латентной двигательной реакции связана с непрерывными естественными «флуктуация-ми» функционального состояния центральной нервной системы [2]. Если подходить к оценке данных параметров с позиции анализа результатов вариационной пульсометрии, то успешная соревновательная деятельность представителей избранной спортивной специализации реализуется на фоне высокой реактивности центральной нервной системы, не сопровождающейся напряженностью ее функционирования. Напротив, в группе спортсменов, выступивших хуже ожидаемого, выявленные особенности свидетельствуют о более напряженном уровне функционирования центральной нервной системы даже при достоверном увеличении значений латентного времени двигательной реакции.
Исходя из полученных данных, можно констатировать, что успешная соревновательная деятельность высококвалифицированных пловцов-спринтеров наблюдается на фоне несколько повышенного уровня тревожности, который, согласно результатам исследований G. Jones и S. Hanton [3], является оптимальным для данной специализации.
Что касается параметров функционального состояния автономной нервной системы, то, согласно полученным данным, наибольшей прогностической ценностью также обладают три параметра:
- амплитуда моды кардиоритма (AUC=0,875) - число кардиоинтервалов, соответствующих наиболее часто встречающемуся классу длительности сердечного цикла (является условным показателем активности симпатического звена регуляции): 27,17±6,15 % у высокорезультативных спортсменов и 18,08±7,73 % у низкорезультативных;
- мощность МВ 2 (AUC=0,868) - мощность медленных волн второго порядка с периодом колебаний 2550 с (характеризует степень влияния высших вегетативных центров на сердечно-сосудистый подкорковый центр и отражает состояние нейрогуморального и ме-
таболического уровня регуляции): 860,17±390,78 мс2 у высокорезультативных спортсменов и 1922,50±1186,14 мс2 у низкорезультативных;
- коэффициент монотонности (AUC=0,813) - индекс вегетативного равновесия по Баевскому (характеризует соотношение симпатического и парасимпатического отделов вегетативной нервной системы, вычисляется путем деления амплитуды моды сердечного ритма на вариационный размах R-R интервалов): 63,75±41,40 у высокорезультативных спортсменов и 41,58±56,19 у низкорезультативных.
В соответствии с данными корреляционного анализа успешная соревновательная деятельность регистрируется на фоне достоверных реципрокных взаимосвязей между МВ 1 и амплитудой моды сердечного ритма (r = -0,80), МВ 1 и коэффициентом монотонности (r = -0,78), а также прямых статистически значимых взаимосвязей между МВ 1 и БВ (r = 0,70), МВ 1 и МВ 2 (r = 0,71). Что касается группы спортсменов, показавших по итогам избранного годичного тренировочного цикла спортивный результат ниже ожидаемого, то установлено отсутствие достоверных взаимосвязей между мощностью медленных волн первого порядка с другими анализируемыми показателями вариационной пульсо-метрии.
Известно, что гомеостаз основных систем организма должен обеспечиваться при минимальном напряжении регуляторных механизмов [4]. Учитывая, что суммарная мощность спектра волн кардиоритма отражает абсолютный уровень активности различных звеньев автономной нервной системы, установленные особенности характеризуют меньшую степень напряженности регуляторных механизмов функционирования автономной нервной системы у пловцов-спринтеров, выступивших по итогам избранного годичного тренировочного цикла лучше или согласно ожидаемму. Выявленные в группе высокорезультативных спортсменов достоверные взаимосвязи между мощностью медленных волн первого порядка со всеми анализируемыми показателями вариационной пульсометрии, вероятно, свидетельствуют о высокой степени сопряженности механизмов нейро-гуморального, метаболического уровнея регуляции с активностью симпатического и парасимпатического отделов автономной нервной системы. При этом, если судить по амплитуде моды сердечного ритма и коэффициенту монотонности, успешная соревновательная деятельность представителей избранной спортивной специализации реализуется на фоне относительного увеличения степени симпатического влияния в системе регуляции сердечного ритма.
заключение. Таким образом, согласно полученным данным, в системе прогнозирования успешности соревновательной деятельности пловцов на короткие дистанции в избранном годичном тренировочном цикле целесообразно использовать показатели функционального состояния центральной и автономной нервной систем, из числа которых наиболее информативны следующие.
Центральная нервная система:
- середина интервала латентного времени двигательной реакции;
- вариабельность значений латентного времени двигательной реакции (интервал 0,5 АМ);
- функциональный уровень системы.
Автономная нервная система:
- амплитуда моды сердечного ритма;
- мощность низкочастотных колебаний второго порядка;
- коэффициент монотонности.
При этом следует иметь в виду, что со стороны центральной нервной системы успешная соревновательная деятельность в избранном виде спорта осуществляется на фоне реципрокных взаимоотношений между серединой интервала латентного времени двигательной реакции и вариабельностью данного интервала, а также несколько повышенного уровня тревожности.
ЛИТЕРАТУРА:
1. Кременко, А. Э. Центральная нервная система: учеб.-метод. пособ. / А. Э. Кременко. - СПб., 2005. - 39 с.
2. Хазова, И. В. Полифункциональное психофизиологическое тестирование в оценке функционирования, ограничений жизнедеятельности и здоровья: метод. указ. / И. В. Хазова, А. В. Шошмин, О. Ф. Девятовова. - СПб.: «СПб НЦЭПР им. Г. А. Альбрехта ФМБА России», 2011. - 63 с.
3. Jones, G. Pre-competitive feeling states and directional anxiety interpretations / G. Jones, S. Hanton // Journal of sports sciences. - 2001. - Vol. 19. - № 6. - P. 385-395.
4. Баевский, Р. М. Анализ вариабельности сердечного ритма при использовании различных элетрокардиографических систем: метод. рекоменд. / Р. М. Баевский [и др.] // Вестник аритмологии . - 2001. - № 24. - С. 65-87.
physiological criteria in the system of forecasting successfulness in an athletes' sporting activity in the chosen one-year traning cycle
G. Makarova, Doctor of Medical Sciences, Professor,
Kuban state university of physical education, sport and tourism, Krasnodar.
I. Baranovskaya, Candidate of Biological Science,
Clinical-diagnostical Laboratory, SBDHI «Regional Clinical Hospital № 2», of the Ministry of Health Care of Krasnodar Region, Krasnodar. T. Bushueva, Competitor,
Kuban state university of physical education, sport and tourism, Krasnodar. Contact details for correspondence: 350015, Krasnodar, Budyonnogo St., 161.
According to the data received it is expediently to use indices of the functional state of central and autonomous nervous systems in the system of forecasting successful-ness of the swimmers' competitive activity in short distances in the chosen one-year training cycle. The most informative indices of all those indices received are the following.
Central nervous system: the middle of the interval of the moving reaction latent time; variability of meaning of the moving reaction latent time (interval 0,5 AM); the func-
tional level of the system (apparatus-programme complex «Health Sources»).
Autonomous nervous system: an amplitude of the heart rhythm mode; power of low-frequent vibrations of the second order; the coefficient of the monotonousness (apparatus-programme complex «Valenta»).
Key words: swimming in short distance; successful-ness of competitive activity; forecasting; functional condition of central nervous and autonomic systems.
