CC BY
4РОССИИСКИИ ЖУРНАЛ СПОРТИВНОЙ НАУКИ 2022, T. 1 (3)_
Дата публикации: 01.10.2022
Publication date: 01.10.2022 DOI: 10.51871/2782-6570_2022_01_03_3 UDC 612.821.8; 612.833.8
DOI: 10.51871/2782-6570_2022_01_03_3 УДК 612.821.8; 612.833.8
ИССЛЕДОВАНИЕ РЕАГИРУЮЩЕЙ СПОСОБНОСТИ НЕРВНО-МЫШЕЧНОЙ СИСТЕМЫ СПОРТСМЕНОВ ВО ВЗАИМОДЕЙСТВИИ РЕГУЛИРУЮЩЕГО И ИСПОЛНИТЕЛЬНОГО АППАРАТА Н.В. Лунина12, Ю.В. Корягина2
'Российский государственный университет физической культуры, спорта, молодежи и туризма (ГЦОЛИФК), г. Москва, Россия
2Северо-Кавказский федеральный научно-клинический центр ФМБА России, г. Ессентуки, Россия
Аннотация. Исследовали реагирующую способность спортсменов в зрительно-моторных тестах различной сложности во взаимосвязи с основными ритмами головного мозга, изучено взаимодействие регулирующего и исполнительного аппарата нервно-мышечной системы спортсменов. Взаимодействие оценивалось по силе и направленности связей, определенных корреляционным анализом по Спирмену. Взаимодействие регулирующего и исполнительного аппарата нервно-мышечной системы спортсменов представлено наличием положительных связей средней силы между основными ритмами мозга (альфа-, бета-, тета-ритмы, коэффициентом тета-ритма/бета-ритма), электромиографией мимической мускулатуры с результатами зрительно-моторных тестов различной сложности, отражающих различные структурно-функциональные уровни головного мозга, задействованных в обеспечении исполнения моторного ответа. Развитие утомления реагирующего и исполнительного аппаратов с высокой силой взаимодействия коррелирует между числом ошибочных моторных реакций и отсутствием моторного ответа с бета-ритмом, тета-ритмом, напряжением мимической мускулатуры, снижением силы взаимодействия с альфа-ритмом головного мозга спортсменов.
Ключевые слова: ритмы головного мозга, нервно-мышечная система, реагирующая способность, спортсмены.
STUDY OF THE REACTIVE ABILITY OF THE NEUROMUSCULAR SYSTEM OF ATHLETES DURING INTERACTION BETWEEN THE REGULATORY AND EXECUTIVE PARTS N.V. Lunina1, Yu.V. Koryagina2
Russian State University of Physical Culture, Sports, Youth and Tourism, Moscow, Russia
2FSBI "North-Caucasian Federal Research and Clinical Center of the Federal Medical and Biological
Agency", Essentuki, Russia
Annotation. We have studied the reactive ability of athletes in the sensorimotor tests of various difficulty in connection with the main rhythms of the brain, examined interaction between the regulating and executing parts of the neuromuscular system of athletes. This interaction was rated by the strength and direction of the connections identified with the Spearman correlation analysis. The results are presented in positive connections of the average strength between the main rhythms of the brain (alpha, beta, theta rhythms, and the theta/beta rhythms ratio), the mimic muscle electromyography with the results of sensorimotor tests of various difficulty, showing different structural and functional levels of the brain engaged in the motor response support. Developing fatigue of the regulating and executing parts greatly correlates with a number of erroneous motor responses and an absence of motor responses with beta and theta rhythms, stress of the mimic muscles, decrease in strength of interaction with alpha rhythm of an athlete's brain. Keywords: brain rhythms, neuromuscular system, reactive ability, athletes.
РОССИЙСКИЙ ЖУРНАЛ СПОРТИВНОЙ НАУКИ 2022, T. 1 (3)_
Введение. Регуляция целенаправленной двигательной активности человека, обеспечивающая адаптацию организма спортсменов к профессиональной деятельности, существенно зависит от функционального состояния моторной системы [ 1 -4] и способности к адаптационным морфо-функциональным изменениям всех уровней функционирования организма к специфике спортивной деятельности. Реагирующая способность нейро-мышечной системы в виде моторного ответа отражает пластичность и функционирование мышечного аппарата как исполнительного звена. Состояние регулирующего аппарата реагирующей способности отражает функциональное состояние нейронных структур, обеспечивающих движение. Заключение о функциональном состоянии нейро-мышеч-ной системы и произошедших в ходе профессиональной деятельности адаптационных изменениях позволяет изучить согласованности взаимодействия регулирующего и исполнительного аппарата спортсменов при исследовании реагирующей способности
[5].
Методы и организация исследования.
Состояние регулирующего аппарата нервно-мышечной системы спортсменов оценивали по основным ритмам головного мозга (альфа-ритм, бета-ритм, тета-ритм, соотношение тета/бета ритмов, Гц, %) на ПАК «БОСЛАБ» (версия БИ-02, г. Новосибирск) при 10-минутной записи при открытых глазах, в центральном отведении электродов Cz-Fz (по Международной классификации «10-20», индифферентный электрод - на мочке уха), электромиографическое напряжение (ЭМГ) мимической мускулатуры регистрировалось датчиками со лба испытуемых.
По реагирующей способности мышечного, моторного ответа спортсменов оценивали функционирование исполнительного аппарата нервно-мышечной системы на предъявляемые стимулы различной сложности посредством компьютеризированных программ [6]. Изучали простую зрительно-моторную реакцию (ПЗМР), сложную
зрительно-моторную реакцию (СЗМР), среднее время реакции (мс) (ПЗМР, СЗМР), ошибочные реакции СЗМР (общее число, кол-во), отсутствие реакции при СЗМР (общее число, кол-во).
Изучением взаимосвязей регистрируемых показателей посредством корреляционного анализа по Спирмену определяли взаимодействия регулирующего аппарата и исполнительного аппарата нейро-мышеч-ной системы (учитывались значения коэффициента корреляции средней (г=±0,3 до ±0,699) и высокой силы взаимодействия (г=±0,7 до ±1>0,99)).
Взаимодействие регулирующего и исполнительного аппаратов нервно-мышечной системы в сенсорно-моторных тестах различной сложности отражают общий уровень функционирования центральной нервной системы (ЦНС), ее работоспособность и активность, динамику протекания нервных процессов, скорость переключения спортсменов на различные виды деятельности [7].
Результаты исследования и их обсуждение. При анализе среднего времени ПЗМР, соотносимой с макродвижениями и обеспечивающейся пирамидно-стриальным уровнем организации движения [7], отмечена средняя степень взаимодействия с изучаемыми ритмами головного мозга (Гц): с альфа-ритмом (г=0,4), с бета-ритмом (г=0,51), с тета-ритмом (г=0,44), и бета-ритмом (%) (г=0,45).
Анализ среднего времени СЗМР, отражающей селективную деятельность ЦНС с различением предъявляемых сигналов и выбором способов поведенческого реагирования [8], что регулируется исключительно кортикальным уровнем центральной нервной системы [10], отразил увеличение силы взаимодействия с ритмами головного мозга: с альфа-ритмом (г=0,5), с бета-ритмом (г=0,65), с тета-ритмом (г=0,5) и снижение взаимодействия с ЭМГ (г=0,38). Данная динамика может отражать перераспределение процессов возбуждения, смещение напряжения с исполнительного (моторного) аппарата на регуляторный
РОССИЙСКИЙ ЖУРНАЛ СПОРTИВНОИ НАУКИ 2G22, T. 1 (3)_
(ЦНС) аппарат нейромышечной системы спортсменов в обеспечении более сложного моторного ответа.
Возникновение процессов утомления отражает появление ошибочных реакций и отсутствие моторного ответа в СЗMР, что отразилось во взаимодействии числа ошибочных реакций с ритмами головного мозга: с альфа-ритмом (r=0,4), с бета-ритмом (r=0,4), с тета-ритмом (r=0,52) и напряжением мимической мускулатуры (ЭЫГ, r=0,4). Отсутствие реакции на сигнал значительно взаимодействует с бета-ритмом (r=0,75) и тета-ритмом (r=0,8), с ЭMГ (r=G,S), снижаясь в альфа-ритме (r=0,5). Это, в совокупности, отражает возникновение перенапряжения и утомления в нервно-мышечной системе спортсменов как регуля-торного аппарата (ЦНС), так и исполнительного (мышечного) аппарата в зависимости
СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ
1. Безруких, M. M. Возрастная физиология: (Физиология развития ребенка): учеб. пособие для студ. высш. пед. учеб. заведений / M. M. Безруких, В. Д. Сонькин, Д. А. Фарбер. - M.: Издательский центр «Академия», 2003. - 416 с.
2. Effects of exercise training on health status in patients with chronic heart failure: HF-ACTION randomized controlled trial / Flynn K. E., Piña I. L., Whellan D. J. [et al] // HF-ACTION Investigators. JAMA. - Apr 8, 2GG9. - Vol. 3G1(14)
- pp. 1451-1459.
3. Сонькин, В. Д. Развитие мышечной энергетики и работоспособности в онтогенезе / В. Д. Сонькин, Р. В. Tамбовцева. - URSS, 2G11.
- 368 с.
4. Рощина, Л. В. Эффект чрескожной электрической стимуляции спинного мозга на функциональное состояние моторной системы человека / Л. В. Рощина, А. А. Челноков // Tеория и практика физической культуры. - 2G2G. - № 4.
5. Лунина, Н. В. Взаимосвязи регулирующего и исполнительного аппарата нервно-мышечной системы спортсменов при изучении реагирующей способности / Н. В. Лунина, Ю. В. Корягина // Современные вопросы биомедицины. - 2G22.
- T. 6. - № 1(18). DOI: 1G.51871/2588-G5GG_2G 22_G6_G1_13
6. Корягина, Ю. В. Разработка аппаратно-программного комплекса экспресс оценки и анализа психо-функционального состояния спортсмена
от характера локального или генерализованного утомления.
Заключение. Анализ функционирования нервно-мышечной системы по исследованию взаимодействия регулирующего и исполнительного аппарата при изучении реагирующей способности спортсменов позволяет диагностировать, контролировать и прогнозировать вероятное наступление негативных психофизиологических процессов, в том числе, утомления, связанных с профессиональной деятельностью, влияющих на ее работоспособность и эффективность [5, 6, 10-14]. Определение степени взаимосвязи регулирующего и исполнительного аппарата позволяет обоснованно подойти к выбору профилактических и восстановительных средств нервно-мышечной системы спортсменов в процессе их профессиональной деятельности.
"Спортивная диагностика" / Ю. В. Корягина, С. В. Нопин, Г. Н. Тер-Акопов// Курортная медицина. - 2019. - № 4. - С. 54-58.
7. Хорунжий А.А. Методы тестирования и анализа психомоторных способностей дзюдоистов 11-13 лет. Физическая культура и спорт: воспитание, образование, тренировка. - 2017. -№ 4.- С. 34-36.
8. Шутова, С. В. Сенсомоторные реакции как характеристика функционального состояния ЦНС / С. В. Шутова, И. В. Муравьева // Вестник ТГУ. - 2013. - № 5. - С. 2831-2840.
9. Исследование работоспособности и утомления студентов с различным профилем функциональной межполушарной асимметрии / С. Матвеев, Э. Шаяхметова, Л. Матвеева, Т. Дубовиц-кая // Здоровье и образование в XXI веке: электронный научно-образовательный вестник. -2016. - № 18(4). - С. 30-36
10. Зрительно-моторные реакции как индикатор функционального состояния центральной нервной системы / Ю. Игнатова, И. Макарова, К. Яковлева, А. Аксенова // Ульяновский медико-биологический журнал. - 2019. - № 3. -С. 38-51.
11.Антипова, Е. И. Психофизиологические риски, обусловленные условиями труда специалистов социальной сферы / Е. И. Антипова, Д. З. Шибкова // Фундаментальные исследования. - 2014. - № 9-7. - С. 1532-1537.
РОССИЙСКИЙ ЖУРНАЛ СПОРТИВНОЙ НАУКИ 2022, T. 1 (3)_
12. Финк, А. В. Исследование влияния уровня освещенности на чувствительность сетчатки глаз и время зрительно-моторной реакции / А. В. Финк // Известия Алтайского государственного университета. - 2009. - № 3 (63). -С. 30-32.
13. Функциональное состояние зрительного анализатора при использовании традиционных и светодиодных источников света / Капцов В. А., Сосунов Н. Н., Шищенко И. И. [и др.] // Гигиена и санитария. - 2014. - № 93(4). - С. 120-123.
14. Губарева, Л. И. Особенности функционирования центральной нервной системы у работников газотранспортной системы с разной степенью адаптации к условиям профессиональной среды / Л. И. Губарева, Т. Ю. Пономарева, Л. С. Ермолова// Медицинский вестник Северного Кавказа. - 2016. - № 11(4). - С. 573-576.
REFERENCES:
1. Bezrukikh M.M., Son'kin V.D., Farber D.A. Developmental physiology: (physiology of child development): a textbook for students of higher educational pedagogical organization. Moscow: Publishing Center "Akademia", 2003. 416 p. (in Russ.)
2. Flynn K.E., Pina I.L., Whellan D.J., Lin L., Blumenthal J.A., Ellis S.J., Fine L.J., Howlett J.G., Keteyian S.J., Kitzman D.W., Kraus W.E., Miller N.H., Schulman K.A., Spertus J.A., O'Connor C.M., Weinfurt K.P. Effects of exercise training on health status in patients with chronic heart failure: HF-ACTION randomized controlled trial. HF-ACTION Investigators. JAMA, April 8, 2009, vol. 301(14), pp.1451-1459.
3. Son'kin V.D., Tambovtseva R.V. Development of muscle energy and performance in ontogenesis. URSS, 2011. 368 p. (in Russ.)
4. Roschcina L.V., Chelnokov A.A. Effect of percutaneous electrical stimulation of spinal cord on human motor system functionality. Theory and Practice of Physical Culture, 2020, no. 4. (in Russ.)
5. Lunina N.V., Koryagina Yu.V. Interrelations of the regulatory and executive apparatus of the neuro-muscular system of athletes in the study of reactivity. Modern Issues of Biomedicine, 2022, vol. 6, no. 1. DOI: 10.51871/2588-0500_2022_06_01_13. (in Russ.)
6. Koryagina Yu V., Nopin S.V., Ter-Akopov G.N. Development of hardware and software complex of express evaluation and analysis of athlete psycho-functional status "Sports diagnostics". Resort Medicine, 2019, no. 4, pp. 54-58. (in Russ.)
7. Khorzhunskij A.A. Methods of testing and analyzing psychomotor abilities of 11-13 year old judokas. Physical Culture and Sports: Education, Training, 2017, no. 4, pp. 34-36. (in Russ.)
8. Shutova S.V., Murav'eva I.V. Sensorimotor reactions as characteristics of functional state of CNS. Bulletin of the Tambov State University, 2013, no. 5, pp. 2831-2840. (in Russ.)
9. Matveev S.S., Shayakhmetova E.S., Matveeva L.M., Dubovitskaya T.D. Study of performance and fatigue of students with different profiles of functional interhemispheric asymmetry. Online scientific and educational journal "Health and Education Millennium", 2016, vol. 18(4), pp. 30-36. (in Russ.)
10.Ignatova Yu.P., Marakova I.I., Yakovleva K.N., Aksenova A.V. Visual-motor reactions as an indicator of the CNS's functional state. Ul'yanovsk Medical and Biological Journal, no. 3, 2019. pp. 38-51. (in Russ.)
11.Antipova E.I., Shibkova D.Z. Psychophysiological risks caused by working conditions of social work specialists. Fundamental Research, 2014, no. 9-7, pp. 1532-1537. (in Russ.)
12.Fink A.V. Study of the effect of the light level on the sensitivity of the retina and the hand-eye reaction time. Izvestiya of Altai State University, 2009, no. 3 (63), pp. 30-32. (in Russ.)
13.Kaptsov V.A., Sosunov N.N., Ishchenko I.I., Viktorov V.S., Tulushev V.N., Deinego V.N., Bu-khareva E.A., Murashova M.A., Shishchenko A.A. Functional state of the visual analyzer in the conditions of the use of traditional and led light sources. Hygiene and Sanitation, 2014, no. 93(4), pp. 120-123. (in Russ.)
14.Gubareva L.I., Ponomareva T.Yu., Ermolova L.S. Central nervous system function in gas transportation system staff with various degree of adaptation to the professional environment. Medical News of North Caucasus, 2016, no. 11 (4), pp. 573576. (in Russ.)
СВЕДЕНИЯ ОБ АВТОРАХ:
Наталья Владимировна Лунина - кандидат биологических наук, доцент, доцент кафедры Физической реабилитации, массажа и оздоровительной физической культуры им. И.М. Саркизова-Серазини, Российский государственный университет физической культуры, спорта, молодежи и туризма (ГЦОЛИФК), Москва, e-mail: natalya-franc@mail .ru.
РОССИИСКИИ ЖУРНАЛ СПОРТИВНОИ НАУКИ 2022, T. 1 (3)_
Юлия Владиславовна Корягина - доктор биологических наук, профессор, руководитель центра медико-биологических технологий ФГБУ СКФНКЦ ФМБА России, Ессентуки, e-mail: nauka@skfmba.ru.
INFORMATION ABOUT THE AUTHORS:
Natal'ya Vladimirovna Lunina - Candidate of Biological Sciences, Associate Professor, Associate Professor of the Department of Physical Rehabilitation, Massage and Health-Improving Physical Culture named after I.M. Sarkizov-Serazini, Russian State University of Physical Culture, Sports, Youth and Tourism, Moscow, e-mail: natalya-franc@mail.ru.
Yulia Vladislavovna Koryagina - Doctor of Biological Sciences, Professor, Head of the Center for Biomedical Technologies, FSBI "North-Caucasian Federal Research-Clinical Center of Federal Medical and Biological Agency", Essentuki, e-mail: nauka@skfmba.ru.
Для цитирования: Лунина, Н. В. Исследование реагирующей способности нервно-мышечной системы спортсменов во взаимодействии регулирующего и исполнительного аппарата / Н. В. Лунина, Ю. В. Корягина // Российский журнал спортивной науки: медицина, физиология, тренировка. - 2022. - Т. 1. - № 3. DOI: 10.51871/2782-6570_2022_01_03_3
For citation: Lunina N.V., Koryagina Yu.V. Study of the reactive ability of the neuromuscular system of athletes during interaction between the regulatory and executive parts. Russian Journal of Sports Science: Medicine, Physiology, Training, 2022, vol. 1, no. 3. DOI: 10.51871/2782-6570_2022_01_03_3
