CC BY
10Вестник Челябинского государственного университета. Образование и здравоохранение. 2015. № 1. С. 49-54.
УДК 616:796 ББК 75.0
ПСИХОМОТОРИКА И СВЕРХМЕДЛЕННЫЕ ЭЛЕКТРОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ
ПРОЦЕССЫ ГОЛОВНОГО МОЗГА В ВОЗРАСТНОМ И СПОРТИВНО-КВАЛИФИКАЦИОННОМ АСПЕКТАХ
Е. Г. Кокорева, М. В. Трегубова
ФГБОУ ВПО «Челябинский государственный университет», Челябинск, Россия
Определены взаимосвязи между индивидуальным профилем асимметрии единоборцев и динамическими параметрами их психомоторики; установлены спортивно-квалификационные группы спортсменов, наиболее устойчивые к трансформации психомоторных функций, составляющих основу спортивной деятельности, в возрастном аспекте.
Ключевые слова: психомоторика спортсмена,
возрастной аспект, спортивная квалификация.
Локомоции в единоборствах и ациклических видах спорта отличаются от локомоций в циклических видах спорта биомеханической сложностью, изменчивостью пространственных и временных характеристик движения в зависимости от динамики сверхмедленных электрофизиологических процессов головного мозга спортсменов [1; 4; 6]. Результативность таких движений и действия единоборцев сопряжена с физическим утомлением и психическим перенапряжением [1]. Анализ современных представлений о роли психомоторики в спортивной тренировке показал, что проблема исследования механизмов управления движениями спортсменов в различных условиях тренировочной и соревновательной деятельности несёт в себе научно-интегратив-ный характер поиска решения многих вопросов адаптации функциональной системы движений к нагрузкам спортивного характера, лежащих на стыке естественнонаучных дисциплин [2; 3; 5]. Следовательно, определение физиологических особенностей психомоторики представителей такого вида борьбы и единоборств, как айкидо, в возрастном и спортивно-квалификационном аспектах актуально и своевременно.
Материалы и методы исследования. В условиях учебно-тренировочного и соревновательного процессов было обследовано 120 спортсменов айкидо Тенсинкай: III спортивный разряд — n = 42, II разряд — n = 40, I разряд — n = 38. Так, в группу представителей III спортивного разряда вошли 42 спортсмена в возрасте от 16 до 17 лет включительно. Данная группа соответствовала юношеской возрастной квалификационной
электрофизиологические процессы головного мозга,
группе (ЮВКГ). Группу II разряда составили спортсмены трёх возрастных групп: ЮВКГ — 12 человек; молодёжной возрастной квалификационной группы (МВКГ) в возрасте от 18 до 20 лет включительно — 15 единоборцев, взрослой возрастной квалификационной группы (ВВКГ) в возрасте от 21 года и старше — 13 спортсменов. Группу спортсменов I разряда составили 20 и 18 айкидоистов, МВКГ и ВВКГ соответственно.
Психомоторные способности исследовались с помощью системы «НС-ПсихоТест». Из числа исследуемых психомоторных способностей, согласно общепринятым и широко описанным в литературе методикам, выделяли: реагирующую, дифференцировочную, ориентационную, ритмическую способности, а также способность к переключению внимания [7]. Реагирующая способность (мс) на световой раздражитель определялась временем простой зрительно-моторной реакции (ПЗМР). Сначала испытуемому было предложено как можно быстрее жать на кнопку, когда появляется световой сигнал на экране монитора (между двумя сигналами интервал времени колебался от 2 до 5 с и определялся компьютером с помощью извлечения случайной выборки). Для оценки реакции выбора (мс) (сложная зрительно-моторная реакция — СЗМР) тестируемому было предложено как можно быстрее нажать на определённую кнопку, когда на экране монитора компьютера будут появляться основной (красный) и второстепенный (зелёный) световые сигналы. Скорость переключения внимания оценивалась с помощью таблиц Шульте — Платонова. Испытуемый должен был найти на красно-чёрной
таблице в последовательности числа от 1 до 25, нажимая при этом на соответствующие кнопки. Для оценки способности к воспроизведению заданного временного интервала мы использовали миллисекундомер (ИВПР-203М). Испытуемому давалось пять попыток, для того чтобы он мог зафиксировать промежуток времени, позже ему предлагалось повторить этот временной промежуток с интервалами 1, 5 и 10 с. Оценку скоростных возможностей двигательного аппарата, темп и устойчивость двигательных действий определяли, используя датчик для «Теппинг-теста» (ТТ). Испытуемый должен был производить в быстром темпе постукивания карандашом по поверхности пластины до тех пор, пока на мониторе не появится информация, что тест закончен. Тест выполнялся поочерёдно правой и левой рукой. Проводилась регистрация количества нажатий за 60 с.
Точность дифференцирования пространственных параметров движения определялась воспроизведением указанного расстояния, которое было равно 50 % от максимального прыжка в длину. Сначала испытуемому предстояло выполнить максимальный прыжок, а затем 50 % от его длины. Данный тест выполнялся 3 раза, когда глаза были открыты, а затем с закрытыми глазами. Рассчитывалась средняя величина ошибки (в %).
Соотношение видов функциональной межпо-лушарной асимметрии (ФМА) определяли, используя схему «рука — глаз — ухо». При оценивании мануальной асимметрии использовали опросник Аннета и три широко описанные в специальной литературе моторные пробы: переплетение пальцев рук, или «замок»; скрещивание рук на груди, или поза «Наполеона»; «аплодиро-вание», где ведущей считалась рука, которая совершала более активные движения. Чтобы оценить мануальную асимметрию, применялись динамометрия, тесты на зрительную асимметрию (проба Розенбаха, тест «Карта с дырой»), а также тесты оценки асимметрии слуха с использованием метода дихотического прослушивания.
Для исследования динамики омега-потенциала (ОП) головного мозга применялся метод регистрации ОП в отведении «макушка — кисти рук (тенар)». Он позволил охарактеризовать величину скоординированности межполушарного и ней-рогуморального взаимодействия, когда ведущая роль отводится центральной и вегетативной нервным системам.
Для проведения исследований нами исполь-
зовались серийно выпущенные приборы Щ4313 с режимом вольтметра, которые имеют следующие характеристики: погрешность измерений прибора составляет ±2 %; диапазон измерений напряжения от -25 мВ до + 75 мВ; входящее сопротивление 50 МОм; чувствительность прибора 1 мВ, при непрерывной работе в течение 8 ч, дрейф составляет не более ±0,5 мВ. Дискретную регистрацию ОП с поверхностей тела и головы мы провели с помощью жидкостных диффузионных хлорсеребряных электродов ЭВЛ-1МЗ (Гомельский завод измерительных приборов). Производимые электроды обеспечивают как стабильность, так и воспроизводимость собственного потенциала, а также исключают воздействие эффектов поляризации на измерение величины ОП. Измерения проводились при t = 18-22 °С. Временной интервал проведения измерения ОП составил 7-10 мин. Окончательные наименьшие значения ОП было принято рассматривать его базовым уровнем. При проведении диапазонного анализа были определены границы: первый диапазон от -1 до -19 мВ показывает снижение адаптационных возможностей, второй диапазон от -20 до -39 мВ показывает наилучшее функционирование всего организма, а третий диапазон от -40 до -60 мВ показывает напряжение в системах регуляции. Как неоптимальными были определены диапазоны первый и третий.
Математико-статистическая обработка экспериментального материала проводилась с использованием редактора таблиц MicrosoftExсel и программного пакета Statistica 6.0, включала в себя вариационный (параметрический по Фишеру и непараметрический по Вилкоксону и Манну—Уитни), непараметрический по Спир-мену и параметрический по Пирсону корреляционный анализ. Для определения различий в исследуемых показателях использовали метод сравнения групп по ^критерию Стьюдента. Статистически значимыми считались значения прир < 0,05.
Результаты исследования и их обсуждение. Впервые установлено, что временные характеристики психомоторики, как наиболее чувствительные к спортивным нагрузкам в айкидо Тенсинкай, можно рассматривать в качестве критериев оценки психофизиологического состояния спортсменов, где ослабление связей между временными показателями после нагрузок свидетельствует об утомлении, а нарастание связей или возникновение новых — о мобилизации и нахождении
единоборцев в спортивной форме. Впервые показано, что спортсмены-левши задания с простым зрительным стимулом (теппинг-тест, простая зрительная реакция) выполняют с большей скоростью. Когда работа зрительного анализатора усложняется, то преобладание левшей достоверно теряется. Впервые экспериментально обосновано использование омегаметрии головного мозга для диагностики разных состояний айкидоистов в экстремальных условиях спортивной тренировки и соревновательной деятельности. Определена разница быстроты психомоторного реагирования единоборцев с различным профилем функциональной межполушарной асимметрии, определена взаимосвязанность показателей ОП головного мозга с психофизическим состоянием организма борцов. Определено, что тренировочные нагрузки уменьшают значение ОП головного мозга айкидоистов всех обследованных квалификационных групп, а соревновательная нагрузка приводит к увеличению процента встречаемости неоптимальных величин ОП головного мозга (от -1 до -19 мВ) и (от -40 до -60 мВ), что характеризует снижение функциональных резервов организма. У перворазрядников в возрасте 24-27 лет были зафиксированы нулевые и отрицательные значения ОП головного мозга. Увеличение показателя ОП головного мозга (от -40 до -60 мВ) наблюдается в возрасте 27 лет. Большой процент оптимальных значений отмечается в возрасте от 21 до 22 лет в квалификационной группе II спортивного разряда.
Получены экспериментально обоснованные сведения о снижении способности айкидоистов в восприятии временных отрезков при одновременном улучшении чувства пространства в ходе спортивных нагрузок скоростно-сило-вой направленности. Установлено, что использование правшами более сложных тактико-технических действий для зрительного восприятия относительно левшей может дать им превосходство в соревновательной деятельности, а уменьшение интервала встречаемости фоновых значений ОП головного мозга свидетельствует о повышении приспособительных механизмов у единоборцев. Выявленное нами нарастание дисперсии ОП головного мозга у спортсменов может говорить о снижении под влиянием интенсивных физических нагрузок некоторых элементов системы образования и управления сверхмедленных волновых процессов головного мозга. Это связано не только с длительностью
и интенсивностью воздействия физических нагрузок на единоборцев, но также с их возрастом и спортивной квалификацией. Полученные результаты дополняют теоретические разделы возрастной физиологии и физиологии спорта новыми данными о психомоторике, а также о функциональной межполушарной асимметрии и динамике ОП головного мозга айкидоистов с учётом возраста и уровня спортивной квалификации.
Значимость работы для теории и практики айкидо обусловлена и в определении наглядных и информативных критериев оценки динамики психомоторики квалифицированных айкидоистов разных возрастных и квалификационных групп в меняющихся условиях тренировочной и соревновательной деятельности. Наибольшее количество связей обнаружено между показателем чувства дистанции, где в старших возрастных группах у спортсменов более высокой квалификации чувство дистанции развивается с возрастом и в процессе тренировок. В ходе исследования выявлено, что в процессе тренировки спортсменов-левшей их тактико-технический запас не должен быть сложным, так как они хуже правшей адаптируются к повышенным требованиям зрительного контроля. Правшам наиболее соответствуют сложные технические приёмы, потому что при выполнении простых они будут проигрывать левшам в быстроте движений. Экспериментально показано, что соревновательная деятельность отрицательно сказывается на изменении исходных значений ОП головного мозга в диапазоне от -40 до -60 мВ в квалификационных группах: у представителей III и II спортивных разрядов в возрасте 21 год и старше и у представителей I спортивного разряда старше 21 года (см. таблицу). У представителей II спортивного разряда возрастных групп 16-17 и 18-20 лет, а также у представителей I спортивного разряда 18-20 лет, а также у представителей I спортивного разряда (возраст 18-20 лет) значение показателя сверхмедленных волновых процессов головного мозга после соревновательной нагрузки отмечено в оптимальном (от -20 до -39 мВ) диапазоне. Таким образом, определены взаимосвязи между индивидуальным профилем асимметрии единоборцев и динамическими параметрами их психомоторной деятельности, установлены спортивно-квалификационные группы айкидоистов наиболее устойчивые к трансформации психомоторных составляющих спортивной деятельности
Вариативность диапазонов омега-потенциала головного мозга у айкидоистов массовых спортивных разрядов в возрастном аспекте (% от численности группы)
Диапазон значений ОП, мВ Спортивно-квалификационные и возрастные группы
Время замеров III разряд (16-17 лет) п = 42 II разряд (16-17 лет) п = 12 II разряд (18-20 лет) п = 15 II разряд (21 год и >) п = 13 I разряд (18-20 лет) п = 20 I разряд (21 год и >) п = 18
до тренировки 11,9 8,3 6,7 7,7 15,0 16,7
от -1 до -19 после тренировки до соревнований 16,6 25,0 8,3 13,3 6,7 15,5 7,7 20,0 5,0 22,2 5,5
после соревнований 16,6 16,7 13,3 15,5 20,0 16,7
до тренировки 88,1 83,4 86,6 92,3 80,0 77,8
от -20 до -39 после тренировки до соревнований 73,9 85,7 75,0 75,0 86,7 80,0 76,9 76,8 50,0 65,0 44,5 61,2
после соревнований 78,6 75,0 80,0 76,8 60,0 66,6
до тренировки - 8,3 6,7 - 5,0 5,5
от -40 до -60 после тренировки до соревнований 9,5 14,3 16,7 13,3 7,6 15,5 30,0 30,0 33,3 33,3
после соревнований 4,8 8,3 6,7 7,7 20,0 16,7
до и после тренировочных и соревновательных нагрузок в возрастном аспекте.
Выводы:
1. Айкидоисты различных спортивно-квалификационных и возрастных групп адаптируются к спортивным нагрузкам посредством перегруппировки и полярного изменения (усиления/ослабления) корреляций между показателями, отражающими временные параметры регулирования психомоторных функций.
2. Односторонняя латерализация (правая или левая) связана с конкретным способом обработки полученных данных, где скорость решения двигательных задач с усложнением зрительного
стимула в ограниченное время у правшей выше, чем у левшей. У амбидекстров из-за выбора между двумя возможными стратегиями латерализа-ции удлиняется время решения двигательной задачи, что меняет срочность и период моторной реакции.
3. Границы диапазона значений ОП головного мозга айкидоистов наглядно и достоверно характеризуют изменения активного бодрствования, двигательной активности и психической напряжённости в процессе тренировочной и соревновательной деятельности различных спортивно-квалификационных групп в возрастном аспекте.
Список литературы
1. Елисеев, Е. В. Помехоустойчивость как функциональная система, регулирующая психофизиологические механизмы адаптации спортсмена : дис. ... д-ра биол. наук : 03.00.13 / Е. В. Елисеев. - Челябинск, 2001. - 375 с.
2. Елисеев, Е. В. Факторы роста физической работоспособности единоборцев в динамике их физического развития и подготовленности / Е. В. Елисеев, М. В. Трегубова, Д. С. Абрамов // Фундамент. ис-след. - 2014. - № 1-1. - С. 55-58.
3. Исаев, А. П. Физиологическая и психофизиологическая компенсаторная асимметрия и регуляция состояния и подготовленности при применении психомышечной тренировки у кикбоксеров высшей
квалификации / А. П. Исаев, В. Р. Юмагуен, Ю. Н. Романов // Вестн. ЮУрГУ. Сер. «Образование, здравоохранение, физическая культура». - 2004. - № 3 (32), вып. 4. - С. 147-151.
4. Кальметьев, А. Х. Исследование амплитудно-временных характеристик сверхмедленных электрофизиологических процессов головного мозга человека и птиц в диапазоне 0-0,05 Гц : автореф. дис. ... канд. биол. наук / А. Х. Кальметьев. - Уфа : БГМУ, 1999. - 22 с.
5. Кокорева, Е. Г. Особенности компенсаторных изменений при сенсорных нарушениях у детей / Е. Г. Кокорева, Т. В. Попова, Г. И. Максутова // Рос. физиол. журн. им. И. М. Сеченова. - 2004. - Т. 90, № 8. - С. 315-316.
6. Минуллин, А. З. Исследование психофизиологических особенностей адаптации боксёров 13-14 лет к соревновательному стрессу на фоне применения авторской программы / А. З. Минуллин, Д. З. Шибко-ва // Успехи соврем. естествознания. - 2014. - № 1.
7. Хомская, Е. Д. Нейропсихология индивидуальных различий / Е. Д. Хомская, Е. В. Будыка, Е. В. Ени-колопова. - М. : Роспедагентство, 1997. - 134 с.
Сведения об авторах
Кокорева Елена Геннадьевна — профессор кафедры физического воспитания и спорта Челябинского государственного университета, доктор биологических наук, доцент, Челябинск, Россия. keg-28@mail.ru
Трегубова Марина Владимировна — кандидат биологических наук, доцент кафедры физического воспитания и спорта Челябинского государственного университета, Челябинск, Россия. salage@bk.ru
Bulletin of Chelyabinsk State University. Education and Healthcare. 2015. № 1. P. 49-54.
PSYCHOMOTOR AND INFRASLOW ELECTROPHYSIOLOGICAL PROCESSES BRAIN IN AGE AND QUALIFICATION ASPECTS OF SPORTS
E. G. Kokoreva
Doctor ofBiology, Associate Professor ofPhysical Education and Sport of Chelyabinsk State University,
Chelyabinsk, Russia. keg-28@mail.ru
M. V. Tregubova
Candidate ofBiology, Associate Professor ofPhysical Education and Sport of Chelyabinsk State University,
Chelyabinsk, Russia. salage@bk.ru
The authors determined the relationship between the individual profile asymmetry edinobortcev and dynamic parameters of their psychomotor; set of sports and athletes qualifying group most resistant to transformation psychomotor functions that form the basis of sports activity in the age aspect.
Keywords: psychomotor athlete electrophysiological processes of the brain, the age aspect, athletic skills.
References
1. Eliseev E.V. Pomekhoustoyjchivostj kak funkcionaljnaya sistema, reguliruyuthaya psikhofiziologicheskie mekhanizmih adaptacii sportsmena [Noise immunity as a functional system, regulating physiological mechanisms of adaptation athlete] (Dissertation for the degree of Doctor of Biology). Chelyabinsk, 2001. 375 p. (In Russ.)
2. Eliseev E.V., Tregubova M.V. and Abramov D.S. Faktorih rosta fizicheskoyj rabotosposobnosti edi-noborcev v dinamike ikh fizicheskogo razvitiya i podgotovlennosti [Growth factors, physical performance edinobortcev in the dynamics of their physical development and readiness]. Fundamental Research. 2014. No 1-1. P. 55-58. (In Russ.)
3. Isaev A.P., Yumaguen V.R. and Romanov Yu.N. Fiziologicheskaya i psikhofiziologicheskaya kompen-satornaya asimmetriya i regulyaciya sostoyaniya i podgotovlennosti pri primenenii psikhomihshechnoyj tre-nirovki u kikbokserov vihssheyj kvalifikacii [Physiological and psychophysiological compensatory asymmetry and regulation of the state of preparedness and training in the application of psihomyshechnoy kickboxers have
54
E.r. KoKopeBa, M.B. Tpe^6oBa
higher qualification]. Bulletin of The South Ural State University. Series: Education, health, physical culture. 2004. No 3 (32), is. 4. P 147-151. (In Russ.)
4. Kaljmetjev A.Kh. Issledovanie amplitudno-vremennihkh kharakteristik sverkhmedlennihkh ehlektrofizio-logicheskikh processov golovnogo mozga cheloveka i ptic v diapazone 0-0.05 Gc [Investigation of amplitudetime characteristics infraslow electrophysiological processes of the human brain and the birds in the range of 0-0.05 Hz] (Dissertation Abstract for the degree of Candidate of Biology). Ufa, BGMU, 1999. 22 p. (In Russ.)
5. Kokoreva E.G., Popova T. V. and Maksutova G.I. Osobennosti kompensatornihkh izmeneniyj pri sen-sornihkh narusheniyakh u deteyj [Features compensatory changes in sensory disorders in children]. Russian J. of Physiology (formely I. M. Sechenov Physiological J.). 2004. T. 90, no 8. P. 315-316. (In Russ.)
6. Minullin A.Z. and Shibkova D.Z. Issledovanie psikhofiziologicheskikh osobennosteyj adaptacii bokserov 13-14 let k sorevnovateljnomu stressu na fone primeneniya avtorskoyj programmih [The study psychophysiological features adaptation boxers of 13-14 years to the competitive stress on the background of the author's program]. Advances in Current Natural Sciences. 2014. No 1. (In Russ.)
7. Khomskaya E.D., Budjka E.V. and Enikolopova E.V. Neyjropsikhologiya individualjnihkh razlichiyj [Neuropsychology of individual differences]. Moscow, Rospedagentstvo, 1998. 134 p. (In Russ.)
