CC BY
0УДК 796.012.6
A.В. УСТИМЧУК
аспирант кафедры физической культуры и спорта1
B.В. МАРИНИЧ, канд. мед. наук, доцент,
доцент кафедры физической реабилитации и спортивной медицины1 1 Полесский государственный университет, г. Пинск, Республика Беларусь
Статья поступила 14 октября 2023 г.
ОСОБЕННОСТИ ПРИМЕНЕНИЯ ТЕХНОЛОГИИ ВИРТУАЛЬНОЙ РЕАЛЬНОСТИ В СПОРТЕ
В данной статье отражены возможности использования виртуальной среды для решения различных задач в области коммуникативной психологии при мониторинге функционального состояния вегетативной нервной системы спортсменов. По результатам исследования определено влияние тренингов в виртуальной реальности на координационные способности юных спортсменов.
Ключевые слова: виртуальная реальность, спорт, тренировочный процесс, психофизиология спорта, координационные способности.
USTIMCHUK A.V., Postgraduate Student Department of Physical Culture and Sports1
MARINICH V.V., PhD in Med. Sc., Associate Professor,
Associate Professor of the Department of Physical Rehabilitation and Sports Medicine1
1Polessky State University, Pinsk, Republic of Belarus
FEATURES OF APPLICATION OF VIRTUAL REALITY TECHNOLOGY IN SPORTS
This article reflects the possibilities of using a virtual environment to solve various problems in the field of communicative psychology when monitoring the functional state of the autonomic nervous system of athletes. Based on the results of the study, the influence of trainings in virtual reality on the coordination abilities of young athletes was determined.
Keywords: virtual reality, sports, training process, psychophysiology of sports, coordination abilities.
Введение. В современном мире с каждым годом растет использование технологии виртуальной реальности (ВР) в разных сферах жизни, все чаще используются в исследовательских целях в различных областях науки. И спорт не является исключением.
Для исследователя виртуальная реальность стала новым инструментом, с помощью которого можно решать широкий круг научных задач. ВР предоставляет новые возможности для проведения экспериментов, но она же накладывает определенные ограничения, связанные, с одной стороны, с техническими характеристиками оборудования, а с другой стороны - с требованиями к подго-
товленности пользователей к работе с этим оборудованием [1].
В широком контексте ВР является искусственной, техногенной средой, которая имитирует реальные условия с учетом специально сформулированных требований и в контролируемых режимах [2].
В тренировочном процессе технология виртуальной реальности позволяет создавать искусственную, полностью контролируемую среду, имитирующую реальные условия спортивной деятельности. При одновременном применении звуковых и слуховых стимулов можно добиться полного погружения испытуемого в созданную виртуальную си-
туацию, сделать ее интерактивной и производить коррекцию действий спортсмена в виртуальной ситуации в реальном времени. Виртуальная реальность открывает широкие возможности по моделированию различных спортивных сценариев, направленных на тренировку двигательных способностей спортсмена. Кроме того, применение технологии позволяет восстановить двигательный дефицит в виртуальной среде, способствовать развитию координации, преодолению дистресса и оптимизации функционального состояния у спортсменов.
Таким образом, с учетом вышеизложенного, целью нашего исследования является развитие координационных способностей (КС) и совершенствование психофизиологических функций юных спортсменов с использованием специализированной многофункциональной программы развития координации в виртуальном реальности.
Рабочая гипотеза исследования сформирована на представлении о том, что эффективность развития координационных способностей у гребцов 14-16 лет во время тренингов в виртуальной реальности повысится при реализации следующих организационно-методических условий: разработки комплексного подхода развития координационных способностей на основе повышения ста-токинетической устойчивости у гребцов, подбора и использования методов оценки уровня статокинетической устойчивости.
Задачи исследования:
Выявить особенности формирования координационных способностей с помощью тренингов в виртуальном пространстве у спортсменов, специализирующихся в гребле на байдарках и каноэ.
Провести комплексную оценку эффективности применения тренингов в гребле на основании результатов стабилографического исследования.
Материалы и методы исследования.
Внедрение разработанного подхода проводилось на базе УО «Полесский государственный ушверситет». Было обследовано 10 гребцов в возрасте 14-16 лет разной спортивной квалификации. В качестве группы для сравнения выступили спортсмены факультета организации здорового образа жизни в количестве 10 человек. Комплекс прохождения
тренингов в виртуальной реальности составил 10 тренингов по 10 минут каждый.
Исследования развития координационных способностей спортсменов осуществлялись с помощью стабилометрии, использовались методики, предназначенные для оценки развития координационных способностей. С помощью программного продукта
№СТАБИЛАН-01-2» были представлены показатели статокинетической устойчивости у гребцов до и после прохождения тренингов в виртуальной реальности в виде протоколов обследования.
Как представлено в диагностической программе, основными нейрофизиологическими показателями, оценивающими координационные способности, явились: КФР - коэффициент функции равновесия; КРИНД - коэффициент резкого изменения движения; ПДЭ - площадь доверительного эллипса.
Способность сохранения баланса равновесия и устойчивости отражает постуральная устойчивость, механизмы которой определяются вестибулярной, зрительной и сенсорной системами организма спортсмена [3, 6].
Результаты исследования и их обсуждение.
Как видно из таблицы 1, среднегрупповые значения показателей постуральной устойчивости (ПУ) обследованных гребцов в целом находятся в диапазоне физиологической нормы. Высокие значения стандартного отклонения показателей Кринд и ПДЭ свидетельствуют о неоднородности группы обследуемых гребцов.
Разработанные среднегрупповые характеристики дают возможность оценить постура-льную устойчивость спортсменов. Для информативной оценки и анализа координационных способностей спортсменов проводились динамические наблюдения. Также по средне-групповым значениям можно всех обследуемых спортсменов распределить по трем группам: спортсмены с высоким уровнем посту-ральной устойчивости, спортсмены со средним уровнем и спортсмены с низким уровнем.
Для исследуемой выборки гребцов характерно высокое количество представителей группы с низкими значениями ПУ («группы риска»), при тестах с депривацией зрительного контроля, кроме показателя ПДЭ.
Таблица 1. - Среднегрупповые значения показателей постуральной устойчивости гребцов (п=10) до прохождения тренингов статокинетической устойчивости
Показатели КФР КРИНД Г [ДЭ
О. гл. З. гл. О. гл. З. гл. О. гл. З. гл.
Средние значения 85,36 63,49 16,78 12,78 88,44 256,05
Стандартное отклонение 5,78 16,42 7,15 6,88 58,36 203,3
Примечание - КФР - «качество функции равновесия». Чем выше значение параметра, тем выше устойчивость; Кринд - «коэффициент резкого изменения направления движения вектора». Показывает количество колебательных движений, которые делает человек за единицу времени, выражается в процентах; ПДЭ -«площадь доверительного эллипса». Это основная часть площади, занимаемой статокинезиграммой, которая характеризует рабочую поверхность площади опоры человека. Увеличение площади говорит об ухудшении устойчивости, а уменьшение - об улучшении.
О. гл. - открытые глаза; З. гл. - закрытые глаза
Таблица 2. - Среднегрупповые значения показателей постуральной устойчивости студентов факультета организации здорового образа жизни (п=10) до прохождения тренингов статокинетической устойчивости
Показатели КФР КРИ НД ГДЭ
О. гл. З. гл. О. гл. З. гл. О. гл. З. гл.
Средние значения 84,39 68,99 13,76 10,94 105,11 182,46
Стандартное отклонение 9,59 15,99 4,81 4,9 83,34 89,77
Депривация зрительного контроля в данном случае рассматривается как фактор более сложных условий поддержания равновесия [4]. Так, 40% от числа обследованных спортсменов имеют высокие значения по показателю КФР о. гл., а по показателю КФР з. гл. уже только 20%, при этом количество спортсменов с низким уровнем ПУ с о.гл отсутствуют.
Для сравнительного анализа стабиломет-ричсеских показателей гребцов представлены в таблице 2 среднегрупповые значения показателей постуральной устойчивости контрольной группы (студентов факультета организации здорового образа жизни).
Среднегрупповые значения показателей постуральной устойчивости (ПУ) студентов в целом находятся в диапазоне физиологической нормы. Высокие значения стандартного отклонения показателей Кринд и ПДЭ свидетельствуют о неоднородности группы обследуемых, так же, как и у гребцов. Распределим всех обследуемых студентов по трем группам постуральной устойчивости: 50% от числа обследованных студентов имеют высокие значения по показателю КФР о.гл., а по показателю КФР з.гл. уже только 30%, при этом количество спортсменов с низкими значениями постуральной устойчивости по этому
показателю меньше на 30% в сравнении с группой гребцов.
Группа студентов с низкими уровнем ПУ по показателю Кринд о.гл. составила 20%, а при отсутствии зрительного контроля - 40%. Высокий уровень ПУ по показателю Кринд имеют равное значение 40% студентов при визуальном контроле и при его отсутствии.
По показателю ПДЭ у студентов наблюдаются средние значения показателей посту-ральной устойчивости (ПУ).
Результаты сравнительного анализа ста-билометричсеских показателей юных гребцов и студентов факультета организации здорового образа жизни (пробы с открытыми и закрытыми глазами) представлены в таблице 3.
Из данных, приведенных в таблице 3, хорошо заметны различия в показателях стаби-лометрических исследований, характеризующих координационные способности представителей различных групп спортсменов.
Структура уровня координированности команды, по мнению авторов, представляется весьма существенным критерием для мониторинга и диагностики как текущего состояния общего уровня КС спортсменов, так и для анализа различных этапов подготовки в макро- и микротренировочных циклах.
Таблица 3. - Стабилометрические показатели постуральной устойчивости групп в сравнении (в %)
Пробы с открытыми глазами
КФР КРИНД ПДЭ
Низкий уровень Средний уровень Высокий уровень Низкий уровень Средний уровень Высокий уровень Низкий уровень Средний уровень Высокий уровень
Спортсмены, специализирующие в гребле на байдарках и каноэ - 60 40 40 30 30 30 20 50
Студенты факультета организации здорового образа 10 40 50 20 40 40 10 50 40
Проба с закрытыми глазами
Спортсмены, специализирующие в гребле на байдарках и каноэ 40 40 20 60 20 20 40 30 30
Студенты факультета организации здорового образа жизни 40 60 30 40 20 40 10 60 30
При этом анализ данных различных ста-билометрических показателей, как было указано выше, позволяет не только дать количественную оценку КС, но и выявить спортсменов, находящихся в группе риска, что позволяет заблаговременно скорректировать тренировочный процесс, с целью повышения не только КС, но и игровой эффективности (результативности) [2].
Влияние тренингов в виртуальной реальности на координационные способности гребщв.
С целью развития КС использовали аппаратно-программный комплекс «Многофункциональная система УЯ». Комплекс прохождения составил 10 тренингов в виртуальной реальности по 10 минут каждый.
Исследования развития координационных способностей спортсменов осуществлялись с помощью стабилометрии, использовались методики, предназначенные для оценки развития КС. Результаты стабилометрического исследования спортсменов после прохождения тренингов «Многофункциональная система УЯ» представлены в таблице 4.
Так, в соответствии с данными описательной статистики по показателю КФР с откры-
тыми глазами в группе гребцов значения улучшились, но с закрытыми глазами по всем показателям положительной динамики не наблюдается.
Заключение. Как видно из представленных данных, использование тренингов виртуальной реальности приводит к росту вариабельности основных параметров статокине-тической устойчивости, нестабильному росту отдельных показателей (площадь доверительного эллипса, качество функции равновесия, коэффициент резкого изменения направления движения), стабилизации постураль-ной устойчивости в динамике наблюдения и стабилометрического исследования. Это свидетельствует о неоднозначности в воздействии данного метода стимуляции, необходимости увеличения времени пребывания в виртуальной среде и дальнейшем сопоставлении параметров с показателями координации в тренировочных условиях.
Использование данных методов (диагностический баланс и виртуальные тренинги) позволит осуществить более тщательный отбор в координационных видах спорта и прогноз функции равновесия для контингентов юных спортсменов.
Таблица 4. - Среднегрупповые значения показателей постуральной устойчивости после прохождения тренингов «Многофункциональная система УЯ» у спортсменов, специализирующихся в гребле на байдарках и каноэ (п=10)
Показатели КФР КРИ НД П [ДЭ
О. гл. З. гл. О. гл. З. гл. О. гл. З. гл.
Средние значения 91,73 71,16 10,91 10,8 71,25 194,34
Стандартное отклонение 6,27 15,1 5,06 4,67 49,34 123,1
Комплексный подход анализа и диагностики координационных способностей позволит получить более объективное понимание структуры координационных способностей и путей их дальнейшего совершенствования.
На основании применения тренингов осуществлена оптимизация учебно-тренировочного процесса у гребцов 14-16 лет, отмечается повышение уровня двигате-льно-координационных способностей в разной степени.
Список литературы
1. Leonov, S.V. Using virtual reality in sports practice / S.V. Leonov et al. // National Psychological Journal. - 2020. - № (13)1, pp. 18-30.
2. Vignais, N. Virtual thrower versus real goalkeeper : the influence of different visual conditions on performance / N.Vignais et al. // Presence Teleoperators Virtual Environ. -2010. - Vol. 19 (4). - pp. 281-290.
3. Величковский, Б. Б. Когнитивный контроль и чувство присутствия в виртуальных средах / Б. Б. Величковский [и др.] // Экспериментальная психология. - 2016. -Т. 9. - № 1. - С. 5-20.
4. Воронин, А. Д. Применение цифровых технологий в процессе спортивной подготовки в системе дополнительного образования / А. Д. Воронин, А. М. Данилова // Известия Самарского научного центра РАН. Социальные, гуманитарные, медико-биологические науки. - 2020. - Т.22. - № 75. - С. 28 - 34.
5. Иванова, А. В. Технологии виртуальной и дополненной реальности : возможности и препятствия применения / А. В. Иванова // Стратегические решения и риск-менеджмент. - 2018. - № 3. - С. 88-107.
6. Михайлова, Т. В. Проявление личностных особенностей гребцов-академистов группы спортивного совершенствования на этапе предсоревновательной подготовки / Т. В. Михайлова, А. С. Цуцкова // Теория и практика физ. культуры. - 2020. - № 2. -С. 89-91.
References
1. Leonov S.V., Polikanova I.S., Bulaeva N.I., Klimenko V.A. Using virtual reality in sports practice. National Psychological Journal, 2020, vol. 13, no 1, pp. 18-30.
2. Vignais N., Kulpa R., Craig C., Bideau B. Virtual thrower versus real goalkeeper : the influence of different visual conditions on performance. Presence Teleoperators Virtual Environ. 2010, Vol. 19 no. 4, pp. 281-290
3. Velichkovsky B.B., Gusev A.N., Vinogradova V.F, Arbekova O.A. Kognitivnyi control' i chuvstvo prisutstvia v virtual'nkh sredach [Cognitive control and a sense of presence in virtual environments]. Jeksperimental'naja psihologija [Experimental psychology], 2016, vol. 9, no. 1, pp. 5-20. (In Russian)
4. Voronin, A.D., Danilova A.M. Primenenie tsifrovyh technologiy v prozesse sportivnoi podgotovki v sisteme dopolnitel'nogo obra-zovanija [The use of digital technologies in the process of sports training in the system of additional education]. Izvestiya Samarskogo nauchnogo zentra RAN. Sozialnye, gumani-tarnye, medico-bioligicheskie nauki. [Proceedings of the Samara Scientific Center of the Russian Academy of Sciences. Social, humanitarian, medical and biological sciences], 2020, vol. 22, no. 75, pp. 28-34. (In Russian)
5. Ivanova A.V., Technologii virtual'noy i dopolnenoy real'nosti: vozmoznosty i prepyatstviya primenenia. [VR & AR technologies: opportunities and application obstacles]. Strategicheskie resheniya i risk-menezjment [Strategic decisions and risk management], 2018, no. 3, pp. 88-107. (In Russian)
6. Michajlova T.V., Cuckova A.S., Projavlenie lichnostnjh osobenostey grebzov-academistov grupy sportivnogo sover-chenstvovaniya na jetape predsorevno-vatel'noy podgotovki. [The manifestation of the personal characteristics of the academic rowers of the sports improvement group at the stage of pre-competition training] Teoriya i praktika fizicheskoj kultury [Theory and practice of physical education], 2020, no. 2, pp. 89-91. (In Russian)
Received 14 October 2023
