CC BY
85Межсенсорные отношения как система сенсорного контроля двигательной деятельности спортсменок синхронного плавания
Ровная О.А., Ровный А.С., Ильин В.Н.
Харьковская государственная академия физической культуры
Аннотации:
Показана характеристика межсен-сорных отношений в системе контроля движений спортсменок. В исследовании принимали участие 20 спортсменок в возрасте 17-20 лет. Спортсменки имеют большой опыт соревновательной деятельности. Установлено, что существующие разнонаправленные изменения сенсорной активности вызываются наличием постоянного тонического влияния. Отмечается, что в процессе сложнокоординационной двигательной деятельности уровень сонастроенности сенсорных систем спортсменок нарушается.
Ключевые слова:
сенсорный, система, математический, модели, тонический.
Ровна О.О., Ровний А.С., Ільїн В.Н. Міжсенсорні відносини як система сенсорного контролю рухової діяльності спортсменок синхронного плавання. Показано характеристики міжсен-сорних відносин у системі контролю рухів спортсменок. У дослідженні брали участь
20 спортсменок у віці І7-20 років. Спортсменки мають великий досвід змагальної діяльності. Установлено, що існуючі різ-носпрямовані зміни сенсорної активності викликаються наявністю постійного тонічного впливу. Відзначається, що в процесі складнокоординованої рухової діяльності рівень сонастроюваності сенсорних систем спортсменок порушується.
сенсорний, система, математичний, моделі, тонічний.
Rovnaya O.A., Rovniy A.S., Ilyin V.N. Intersensory attitudes as system of the sensor control of impellent activity of sportswomen of synchronous swimming. Description of intersensory relations is rotined in the checking of motions of sportswomen system. In research 20 sportswomen took part in age 17-20 years. All sportswomen have a large experience of competition activity. It is set that existing different direction of change sensory activity caused the presence of permanent tonic influence. It is marked that in the process of difficult co-ordinating motive activity the level of attitude of the sensory systems of sportswomen is violated.
sensory, system, mathematical, models, tonic.
Введение.
Совокупность сенсорных структур занимает большую площадь коры больших полушарий по объему и разносторонности восприятия информации, и значительно превосходит совокупность эффекторных структур. На эту особенность обратил внимание еще И.П.Павлов в своем докладе «Общее о центрах полушарий» в обществе российских врачей. В частности он сказал: «.. .центр исполнительный, рабочий, прост и остается одним и тем же. Между тем, тот воспринимающий центр, из которого происходит замыкание на этот рабочий центр, представляется чрезвычайно усложненным и территориально расположенным» [8].
Благодаря наличию большого количества сенсорных каналов воспринимаются раздражители различных свойств и физических характеристик. Возбуждение из различных афферентных центров передается к одним и тем же эффекторным исполнительным центрам мозга. Сенсорная интеграция достигается путем сложного взаимодействия центральных представительств сенсорных систем [5, 11, 7, 16].
Основные данные относительно полисенсорной конвергенции были получены еще в 70-90х годах ХХ столетия.
Одним из главных свойств, которые объединяют деятельность функциональных систем, является муль-типараметрическое многосвязное регулирование. Этот принцип взаимодействия сенсорных систем определяет их общую деятельность [2]. Как правило, смена деятельности одной сенсорной системы мгновенно вызывает смену деятельности других.
В условиях постоянного разностороннего взаимодействия сенсорных систем формируется соотношение средних уровней их активности. Кроме того, каждая сенсорная система подвержена сенсорнонеспецифическому влиянию, которое приходит из ретикулярной формации и генерализует их активность [3].
Результаты исследования межсенсорных и сенсо-моторных корреляций свидетельствуют, что под влиянием трудовой и спортивной деятельности в первую
© Ровная О.А., Ровный А.С., Ильин В.Н., 2010
очередь изменяются системы, которые обеспечивают двигательную активность [9].
Комплексное исследование сенсорных систем позволяет понять механизм системы сенсорного контроля движений. Принцип вариативности является в данном понимании главным из всех принципов управления. Однако он почти не использовался при изучении роли сенсорных систем в управлении движениями. Кроме того, амплитуда вариативности состояния взаимодействия сенсорных систем является истинным фактором, который определяет надежность системы управления [14].
Таким образом, отсутствие данных о роли межсен-сорных отношений в управлении движениями не дает возможности четко определить концепцию формирования системы сенсорного контроля движений.
Установление допустимых рамок вариативности сенсорных систем и их межсенсорных отношений дает возможность изучить механизмы формирования системы сенсорного контроля движений спортсменов. Особое значение имеет определение межсенсорных связей на протяжении тренировочного занятия и тренировочных циклов. Изучение этих закономерностей и является предметом настоящего исследования.
Работа выполнена по плану НИР Харьковской государственной академии физической культуры.
Цель, задачи работы, материал и методы.
Цель исследования - установить динамику уровня межсенсорных отношений и его влияние на оценку специальной двигательной активности спортсменок синхронного плавания.
Объект и методы исследования. Исследования проводились с участием 20 спортсменок синхронного плавания в возрасте 17-20 лет, имеющих большой опыт соревновательной деятельности. Это мастера спорта международного класса и мастера спорта, призеры Мировых и Европейских соревнований. Определялась разностная чувствительность кинестетического, зрительного, слухового анализаторов по методике А.З.Завьялова [2] и порог чувствительности вестибулярного анализатора по методике [6]. Для определения
уровня межсенсорных отношений применялись статистические методы - метод корреляции Пирсона, метод криволинейной зависимости, метод детерминации, множественной и пошаговой регрессии.
Результаты исследования и их обсуждение.
Для оценки функционального состояния сенсорной системы принимался показатель количества минимальных приростов ощущений в используемом диапазоне повышения силы адекватного раздражителя (КМПО). В условиях постоянного многостороннего взаимовлияния сенсорных систем должно осуществляться определение их средних уровней активности. Таким образом, количество дифференциальных порогов в наибольшей мере отражает функциональное состояние сенсорных систем. Функциональное состояние кинестетической, зрительной и слуховой сенсорных систем характеризовалось такими средними величинами количества разностных порогов ощущений веса, яркости, звука: 22, 45±0,59; 25,3±0,68; 21,15±0,58.
Для характеристики вестибулярной чувствительности определяли абсолютный (минимальный) порог в угловых градусах - 8,51±0,06.
Сопоставление сенсорных систем позволило выявить определенный уровень связи (табл.1).
Анализ показателей свидетельствует, что в начале тренировочного сбора оптико-кинестетические отношения не имеют достоверной связи не по показателям коэффициентов линейной корреляции, не по показателям коэффициента детерминации. Это видно и на графическом изображении (рис.1). На графике от центральной линии регрессии отходят две параллельные прямые на расстоянии ±Syc - стандартной ошибки прогнозирования. Пространство между этими боковыми линиями называется сверяющей трубкой.
В конце тренировочного сбора уровень корреляционной связи кинестетической и зрительной систем повысился и достиг достоверной связи по показателям криволинейной связи.
Уравнения регрессионной модели подтверждает это: ^=511,056-65,8636^+2,91704^-0,0423^, (1)
где К1 - кинестетическая чувствительность в конце сбора; ZF - зрительная чувствительность в конце сбора.
Конфигурация линии регрессии указывает на то, что в одной группе обследуемых спортсменок с повышением уровня кинестетической чувствительности наблюдается снижение зрительной - до определенных границ сверяющей трубки, а другой - с повышением кинестетической чувствительности наблюдается одновременное повышение зрительной.
Аудиокинестетические соотношения в начале тренировочного сбора статистически не достоверны ни по показателям коэффициентов корреляции, ни по показателям криволинейной связи и детерминации (табл. 1).
В конце сбора между этими сенсорными системами наблюдается статистически достоверная связь (табл.1.). Регрессионная модель этих взаимоотношений имеет следующий вид:
KF=-547,12+71,27•SF-2,97•SF2+0,04•SF3, (2),
где К1 - кинестетическая чувствительность в конце сбора; SF - слуховая чувствительность в конце сбора.
Графическое изображение свидетельствует о наличии достоверной прямолинейной связи (рис.2).
Состояние вестибулярной сенсорной системы определяет координационные возможности человека. Для характеристики вестибулярной системы в исследованиях не применялась методика разностной сенсо-метрии. Повышение силы вестибулярного раздражителя вызвало бы значительные вегетативные реакции.
Вестибулокинестетические отношения характеризуются достоверной криволинейной связью у спортсменок синхронного плавания в начале сбора. Графическое изображение показывает такую вариативность связей, при которых с повышением кинестетической чувствительности уменьшается уровень вестибулярной, а с повышением вестибулярной чувствительности снижается кинестетическая (рис. 3.)
Аудиооптические отношения характеризуются высокой прямолинейной и криволинейной связью. В начале сбора уровни коэффициентов корреляции, криволинейной зависимости и детерминации достигают наивысшего уровня. Высокий уровень связи обусловлен тем, что центры этих сенсорных систем расположены рядом в гипоталамусе [4].
Конфигурация линий регрессии свидетельствует, что с повышением зрительной чувствительности повышается и слуховая (Рис.4.). Кроме того, на графике видно, что в пределах сверяющей трубки находится 90% значений соотношения сенсорных систем.
После тренировочного сбора все коэффициенты остаются почти на том же уровне. Графическое изображение взаимосвязи зрительной и слуховой сенсорных систем показывает выравнивание линии регрессии. Это свидетельствует, что с повышением чувствительности зрительной сенсорной системы повышается и слуховая.
Математические модели взаимосвязи зрительной и слуховой систем имеют такой вид:
ZS=119,191-19,123•SS+1,108•SS2 -0,019^3 (3),
где ZS - зрительная чувствительность в начале сбора,
SS - слуховая чувствительность в начале сбора.
ZF=-105,545+14,825•SF-0,578• SF2 +0,007- SF3,
где ZF - зрительная чувствительность в конце сбора;
SF - слуховая чувствительность в конце сбора.
Двигательная активность в синхронном плавании происходит под музыкальное сопровождение, когда каждую музыкальную фразу необходимо выразить определенными движениями. Эти движения выполняются синхронно с партнерами, для чего необходима зрительная их коррекция. Следовательно, тренировочные занятия формируют в сенсорных системах интерсенсорные связи, через которые осуществляется обратная связь. Таким образом, достигается необходимый уровень информативности для выполнения движений, даже, несмотря на тоническое влияние ретикулярной формации [3, 10].
Оптиковестибулярные влияния проявляются в однотипных изменениях, наблюдаемых во всех сенсорных системах. В начале тренировочного сбора между этими сенсорными системами отмечается достоверная отрицательная корреляционная связь (табл. 1).
Графическое изображение (рис. 5) показывает, что с повышением зрительной чувствительности нистаг-менный порог уменьшается. Это подтверждается математической моделью:
Таблица 1.
Соотношение активности кинестетической, зрительной, слуховой и вестибулярной сенсорных систем у спортсменок синхронного плавания в начале и конце тренировочных сборов
Период Сопоставляемые Коэффициент Коэффициент криволи- Коэффициент
измерений показатели корреляции, г нейной зависимости, п детерминации, R
В начале сбора KS-ZS 0,080±0,27 0,165±0,02 0,027±0,01
0,200±0,19 0,273±0,01 0,074±0,02
^-СШ 0,200±0,11 0,440±0,01* 0,193±0,01
ZS-SS 0,850±0,06* 0,893±0,07* 0,798±0,08*
ZS-CHS 0,700±0,09* 0,189±0,02 0,036±0,02
SS-CHS -0,200±0,2 0,230±0,01 0,053±0,02
В конце сбора КР^Р 0,280±0,19 0,425±0,01* 0,182±0,02
КР'^Р' 0,640±0,12* 0,691±0,07* 0,477±0,01*
КР-СНР 0,150±0,22 0,477±0,01* 0,227±0,02
ZР-SР 0,840±0,16* 0,881±0,09* 0,603±0,02*
ZF-CHР 0,350±0,18 0,434±0,01* 0,189±0,02
ИР-СНР 0,040±0,26 0,552±0,08* 0,305±0,01
^ - кинестезия в начале сбора КР - кинестезия в конце сбора ZS - зрительная чувствительность в начале сбора ZF - зрительная чувствительность в конце сборе SS - слуховая чувствительность в начале сбора SF - слуховая чувствительность в конце сбора СШ - вестибулярная чувствительность в начале сбора СНР - вестибулярная чувствительность в конце сбора * - достоверный показатель (от 0,400).
15 17 19 21 23 25 27 18 20 22 24 26 28
7Я ^
Рис 1. Оптико-кинестетические соотношения в начале и конце тренировочного сбора у спортсменок синхронного плавания.
19 21 23 25 27 29
SF
Рис. 2. Соотношение аудио-кинестетической чувствительности в конце тренировочного сбора у спортсменок синхронного плавания.
28
26
24
22
20
18
16
№
30
28
26
24
22
20
18
8,5 8,7
CHS
А
8,9 9,1
9,3 9,5 9,7
Рис. 3. Вестибуло-кинестетические соотношения в начале и конце тренировочного сбора.
ZS
ZS
27
7F
28
26
24
22
20 22 SS
19
21
А
23 25
SF
27
29
Б
Рис. 4. Аудио-оптические соотношения в течение тренировочного сбора у спортсменок синхронного плавания.
7F
28
26
24
22
20
18
8,5 8,7
CHS
А
8,9 9,1
Рис. 5. Оптико-вестибулярные соотношения в течение тренировочного сбора у спортсменок синхронного плавания.
29
27
25
23
21
19
SF
- []
8,9
10,1
Рис. 6. Аудио-вестибулярные соотношения в конце тренировочного сбора у спортсменок синхронного плавания
ZS = 18815,1 - 6545,31'СШ+759,423СШ2-29356СН3 (4.),
где ZS - зрительная чувствительность в начале сбора; СЖ - вестибулярная чувствительность в начале сбора.
После тренировочного сбора наблюдается достоверная криволинейная взаимосвязь этих сенсорных систем (табл. 1). Физические нагрузки в синхронном плавании связаны со значительным раздражением вестибулярного аппарата, что усиливает тонические влияния ретикулярной формации, что повышает вестибулярную чувствительность. Систематическое выполнение специальных физических упражнений вызывает повышение вестибулярной устойчивости.
Аудиовестибулярные отношения в начале тренировочного сбора спортсменок синхронного плавания не достоверны (табл. 1).
После тренировочного сбора аудиовестибулярные отношения достигают достоверной криволинейной связи. Графическое изображение (рис. 6) показывает, что у половины спортсменок наблюдается значительное преимущество вестибулярной сенсорной системы. У половины спортсменок тренировочные занятия усилили вестибулярное воздействие. Однако, у другой половины звуковые восприятия превалировали над вестибулярными.
Приведенные материалы исследования показывают, что соотношение сенсорных систем под воздействием физических нагрузок представляют систему взаимосвязанных компонентов.
Дифференциальный характер изменений чувствительности сенсорных систем при гетеросенсорном раздражении дает основание ожидать перестройки их активности во время сложнокоординированной двигательной деятельности спортсменов. Кроме того, спортивная деятельность осуществляется при значительном дефиците времени и кислорода, что вызывает значительные изменения в сонастроенности сенсорных систем. Характерно, что двигательная активность спортсменок синхронного плавания способствовала повышению чувствительности кинестетической и слуховой систем. Зрительная чувствительность в условиях нарастающего дефицита кислорода снижается. В результате значительных вращательных движений и выполнения упражнений в непривычном положении вниз головой, нистагменный порог ощущения значительно повышается, что свидетельствует о повышении вестибулярной устойчивости [6]. Эти разнонаправленные изменения сенсорной активности вызывают нарушение межсенсорных отношений.
Изменения чувствительности сенсорных системных соотношений во время выполнения сложнокоординированной деятельности обеспечивает достижение конечного необходимого результата за счет иерархич-ной соподчиненности, когда одни сенсорные системы являются ведущими в управлении движением, а другие дополняют информацию [11, 12].
Установление интерсенсорной криволинейной взаимосвязи свидетельствует о наличии постоянного тонического распределения уровней активности сенсорных систем, что может вызвать несоизмеримость отдельных сенсорных функций и нарушение сенсорной коррекции движений.
Выводы.
Уровень изначальных межсенсорных отношений определяется как особенностями реакций сенсорных систем на адекватные раздражители, так и уровнем их соотношения. Интерсенсорная коррекция является выражением системной установки (готовности) всех сенсорных центров к возможным раздражителям. Поэтому нарушение межсенсорных отношений зависит не только от их начального уровня, а и от особенностей интерсенсорных взаимоотношений.
Специфика двигательной активности спортсменок синхронного плавания способствует повышению биологической стойкости сенсорных систем и их межсен-сорных отношений путем совершенствования адаптационных механизмов всей сенсорной сферы мозга. Это приводит к установлению нового, более стабильного уровня межсенсорных отношений.
Дальнейшие исследования предполагается провести в направлении изучения других проблем контроля двигательной деятельности спортсменок синхронного плавания.
Список литературы:
1. Батуев A.C Корковая сенсомоторная интеграция / A.Q Батуев // Физиологический журнал СССР, 1984, Т. 12, № 70. - С. 16061610.
2. Завьялов A3. Материалы исследования межсенсорных и вну-трисенсорных взаимоотношений. Aвтoреф. докт. дисс. / Завьялов A3. - Воронеж, 1969.
3. Завьялов A3. Перестройка интермодальных взаимоотношений физиологических функций. / Завьялов A3., Aфанасьев Ю.П., Газазян М.Г - Л., 1988. - С. 108-114.
4. Завьялов A3. Соотношение функций организма. / A3. Завьялов. - М.: Медицина, 1990. - С. 20-23.
3. Кехайов A.H. Вестибулярные воздействия на зрительную и слуховую функции / A.H. Кехайов // Aктуальные вопросы клинической лабиринтологии. - Киев, 1987. - С. 6-8.
6. Левашов М.М. Нистагмометрия в оценке состояния вестибулярной функции / М.М. Левашов // Проблемы космической биологии. - М., 1984. - Т 30. - С. 84.
7. Медведев С.В. Некоторые аспекты функционирования динамических систем обеспечения психической деятельности в головном мозге человека / С.В. Медведев, Е.М. Кроль // Физиология человека, 1986. - № 4. - С. 633-640.
8. Павлов И.П. Двадцатилетний опыт объективного изучения высшей нервной деятельности животных. Полн. собр. соч., 2-е изд. / И.П. Павлов. - М.-Л.: AH СССР, 1931. - Т 3. К 1. - С. 392.
9. Ровний A.C Міжсенсорні взаємовідносини рухового, зорового та вестибулярного аналізаторів у юних футболістів. / A.C Ровний //Матер. XIII з’їзду Укр. фізіол. товариства ім. І.П. Павлова. - Київ, 1990. - С. 93.
10. Ровный A.C Сенсорный контроль движений юных футболистов. / A.C Ровный //Сб. научн. трудов. - ХаГИФК, 1992. - С. 183-193.
11. Ровний A.Q Сенсорні механізми управління точнісними рухами людини / A.Q Ровний // Харків: ХаДІФК. 2001. -220 с.
12. Судаков К.В. Функциональные системы организма. / К.В. Судаков. - М.: Медицина, 1987. - С. 192-200.
13. Сысоев В.Н. Динамика дифференциальных порогов анализаторов в процессе деятельности / В.Н. Сысоев // Физиол. человека, 1988. - № 3. - С. 310-311.
14. Ткачук В.Г Механизмы вариативности при управлении точностными движениями человека. Дисс. докт. биол. наук. / В.Г Ткачук. - Киев, 1986. - С. 19.
13. Шульгина Г.И., Мелехова ^М. Взаимодействие специфической и неспецифической афферентации как основа интеграции нейронов при замыкании временных связей / Г И. Шульгина, ^М. Мелехова // Журн. высш. нервн. деят., 1981. - № 3. - С. 331.
16. Laming D. Some principles of sensory analysis / Laming D. // Psychol. Rev., 1983. - V. 92. - № 4. - P. 462-463.
Поступила в редакцию 09.10.2010г.
Ровная Ольга Ллександровна Ровный Aнатoлий Степанович, д.н. по ФВиС, проф.
Ильин Владимир Николаевич [email protected]
