CC BY
34
YAK 612.885, 796.015.6 ББК 75
P.M. ГИМАЗОВ, Г.А. БУЛАТОВА
R.M. GIMAZOV, G.A. BULATOVA
УРОВНИ МЫШЕЧНОЙ РЕГУЛЯПИИ ВЕРТИКАЛЬНОЙ ПОЗЫ У СПОРТСМЕНОВ
LEVELS OF MUSCLE REGULATION OF THE VERTICAL POSTURE IN ATHLETES
В статье анализируются результаты стабилометрического обследования 364 спортсменов-студентов 19-23-летнего возраста факультета физической культуры и спорта в пробе Ромберга с закрытыми глазами в Европейской стойке. Из общего количества обследованных студентов была сделана случайным образом выборка в 60 человек, результаты которой подверглись статистическому анализу для выявления численных значений уровней мышечной регуляции вертикальной позы у спортсменов в программе STADIA для Windows. Построена экспонентная регрессионная модель зависимости порога кинестетической чувствительности у спортсменов от уровня согласованных мышечных напряжений (Р=6,095Е-13). Кластерный анализ выявил 5 классов, которые прошли проверку дискриминантным анализом (Р=0,03957). Результаты исследования позволили классифицировать 5 уровней мышечной регуляции вертикальной позы у спортсменов, которые базируются на значениях порога кинестетической чувствительности и согласованных мышечных напряжений.
The article analyzes the results stabilometric survey 364 athletes-students 19-23 age of the faculty of physical culture and sports in the sample Romberg with closed eyes in the European rack. From the total number of the surveyed students was randomly selected sample of 60 people, the results of which were subjected to statistical analysis to determine the numerical values of the levels of muscle regulation of the vertical posture in athletes in the program STADIA for Windows. Built exponential regression model based threshold kinesthetic sensitivity in athletes from the level agreed muscle strains (P=6,095E-13). The cluster analysis identified 5 classes that have been tested discriminant analysis (P=0,03957). The results of the study classified to 5 levels of muscle regulation of the vertical posture in athletes, which is based on the values of threshold kinesthetic sensitivity and coordinated muscular stress.
Ключевые слова: вертикальная поза, спортсмены, кинестетическая чувствительность, стабилометрия.
Key words: Vertical posture, athletes, kinesthetic sensitivity, stabilometry.
Введение. Высокий уровень безошибочной регуляции вертикальной позы [1, с. 107] у спортсменов для большинства видов спорта имеет первостепенное значение. Стрельба из различных видов оружия (лук, арбалет, пистолет, винтовка и т.д.), виды спорта, в которых необходимо зафиксировать какую-либо вертикальную позу (фигурное катание, гимнастика спортивная и художественная и т.д.), различные виды индивидуальных единоборств (дзюдо, карате и т. д.) - вот неполный перечень олимпийских и неолимпийских видов спорта, где необходимо, чтобы у спортсмена был развит высокий уровень контроля своей вертикальной позы.
Целью данного исследования является классификация уровней мышечной регуляции вертикальной позы у спортсменов.
Материал и методы исследования. В работе использовалась стабило-метрическое обследование в пробе Ромберга с закрытыми глазами в Европейской стойке. Время обследования составляло 51 сек. В исследовании использовалось программное обеспечение «МБН-Стабило» г. Москва (2003 г.). Обследования проводились на базе научной лаборатории «Проблем физического воспитания и этнопедагогики» Сургутского государственного педагогического университета в период с 2012 года по 2014 год. В нем приняло участие 364 студентов 1-5 курсов факультета физической культуры и спор-
та, имеющие спортивные звания (разряды) от 2 взрослого до мастера спорта. С помощью статистической диалоговой системы STADIA версия 8 prof для Windows (разработка НПО «Информатика и компьютеры» МГУ им. М.В. Ломоносова, г. Москва) была сформирована подвыборка из 60 человек, отобранная случайным образом и отвечающая требованиям статистической репрезентативности. Вся статистическая обработка данных проводилась в диалоговой системе STADIA (лицензия на право использования от 14.02.2014 г.).
Результаты исследования и их обсуждение. В научной лаборатории применяется способ оценки функционирования нервно-мышечного аппарата при регуляции вертикальной стойки человека на стабилоплатформе, разработанный Гимазовым Р.М. Данный способ позволяет регистрировать показатели порога кинестетической чувствительности и мышечной синергии (согласованных мышечных напряжений) при регуляции вертикальной стойки [2, с. 43; 4, с. 114].
Для выявления зависимости экспериментальных данных, построения регрессионной модели и обоснования классификации уровней мышечной регуляции вертикальной позы у спортсменов, мы придерживались методологии комплексного статистического мышления [3, с. 6].
Результаты регрессионного анализа основаны на предположении о нормальном распределении ошибок наблюдений. Для этого мы провели проверку согласия распределений переменных порога кинестетической чувствительности с нормальным распределением критериями Колмогорова и Омега-квадрат:
Колмогоров = 0,09019, Значимость = 0,3198, степ. своб = 60 Гипотеза 0: <Распределение не отличается от теоретического> Омега-квадрат = 0,06287, Значимость = 0,3564, степ. своб = 60 Гипотеза 0: <Распределение не отличается от теоретического>
Результаты статистического анализа позволяют принять нулевую гипотезу об отсутствии отличия экспериментальных переменных с нормальным распределением. Далее мы провели регрессионный анализ с построением модели (табл. 1 и рис. 1).
Таблица 1
Регрессионная модель: экспонента Y=EXP(a0+a1/x)
(Y=Мышечная синергия, X=Кинестетический порог)
Коэффициенты a0 a1
Значение 3,064 0,7384
Стандартная ошибка вычислений 0,1463 0,0933
Уровень значимости Р 1,897E-10 5,198E-7
Множеств R R~2 R"2прив Ст. ошиб. F Значимость
0,80748 0,65203 0,64603 61,331 108,7 6,095E-13
Гипотеза 1: <Регрессионная модель адекватна экспериментальным данным>
Результаты вычисления достаточно адекватно описывают регрессионную модель зависимости экспериментальных данных мышечной регуляции движений у спортсменов между данными порога кинестетической чувствительности и мышечной синергией. Таким образом, модель с коэффициентом множественной корреляции R=0,80748 и коэффициентом детерминации Rл2=0,65203 может нам дать представление, каким будет значение мышечной синергии по данным порога кинестетической чувствительности.
О '
V ч О О
Ч- о О 0
—al— 0 0 0 - " -■ " - о 0
0 В U U°o0 ? & 'о 0
4 8 12 16 20 *Е-1
Кинестет порог чувствительности, ед
Рис. 1. Экспонентная регрессионная модель с зоной 95% доверительного интервала зависимости переменных мышечной синергии (по Y) и кинестетического порога чувствительности (по Х)
Для того чтобы определить уровни развития сформированной способности мышечной регуляции движений у спортсменов, необходимо провести кластерный анализ экспериментальных данных и попытаться выявить простую и понятную для специалистов (тренеров) классификацию. Мы применили кластерный анализ с использованием метрики нормализованных эвклидовых расстояний, так как переменные сильно различаются по величине и разделяющей (дивизивной) стратегии динамических сгущений, позволяющих сгруппировать объекты в заданное число кластеров (в нашем случае это 5):
Кластеры: Среднее внутрикластерное расстояние = 0,467
1 = (x6,x28,x31,x43*,x45,x46,x47,x48,x49,x54)
2 = 7,x18,x20,x22,x24,x35,x36,x37*,x39,x44,x55, x56,x57,x58,x59,x61)
3 = Ш1 ^12x13x14x15*,x19x21x23x26x29x32x33x34x38x41x42, x50,x51,x52,x53,x60)
4 = ^30*)
5 = (x9*,x16,x25,x27,x40)
Таким образом, мы определили значения 60 переменных по 5 кластерам. Значения переменных со звёздочкой, например, х30* означает, что эта переменная является центром кластера. Следующим шагом мы провели дис-криминантный анализ с целью проверки непротиворечивости предполагаемой классификации. Верификация результатов дивизивной классификации спортсменов по уровню мышечной регуляции вертикальной позы у спортсменов подтвердила отсутствие равенства нулю расстояния Махаланобиса <^2=0» с уровнем значимости Р=0,03957 и принятием альтернативной гипотезы, т. е. пять кластеров расположены достаточно компактно и хорошо разделены (рис. 2).
Кинестет порог чувствительности, ед
Рис. 2. Дивизивная кластеризация переменных по уровню мышечной регуляции вертикальной позы у спортсменов
Проведённая кластеризация с последующим обоснованием результатов вычислений позволила нам определить центры пяти кластеров и указать точки отчёта для классификации уровней мышечной регуляции вертикальной позы у спортсменов (табл. 2).
Таблица 2
Центры (геометрические) кластеров, оценивающие группировки экспериментальных данных по максимуму дискриминирующей функции
Классы / Уровень мышечной регуляции Кинестетический порог чувствительности, ед Мышечная синергия, ед
1 класс / высокий 0,21 285,15
2 класс / выше среднего 0,50 172,23
3 класс/средний 0,64 78,4
4 класс / ниже среднего 1,34 35,67
5 класс / низкий 1,98 8,5
Обоснованные ориентиры центров уровней мышечной регуляции вертикальной позы у спортсменов позволят тренерам и самим спортсменам отслеживать динамику роста (стагнации, регрессии) способности контролировать необходимую вертикальную позу. Классификация позволяет ориентироваться в значениях переменных, обеспечивающих мышечную регуляцию вертикальной позы. В своих исследованиях [3, с. 16] мы определили, что уровень мышечной регуляции вертикальной позы у спортсменов может значительно изменяться под воздействием тренировочных и соревновательных нагрузок, при этом уровень физической подготовленности остаётся неизменным. Сама регуляция позы напрямую не зависит от физической и технической подготовленности спортсмена, но обеспечивает необходимый спортивный результат, например, это можно наблюдать в биатлоне. По нашему мнению, высокий уровень мышечной регуляции вертикальной позы при высоком уровне других сторон (физической, технической, психологической, функциональной) подготовки обеспечивает выполнение спортивно-двигательных действий спортсменом, отвечающих критериям экономичности, целесообразности, адекватности. Имеется немало примеров, когда спортсмен с од-
ним тренером не мог добиться высоких результатов, а с его сменой - происходит рост спортивных результатов. При этом в первом случае у него наблюдался выше среднего уровень мышечной регуляции позы, а во втором - высокий.
Поэтому включение в программу подготовки спортсменов контроля уровня мышечной регуляции позы является необходимым для роста спортивного результата.
Выводы. Классификация уровней мышечной регуляции вертикальной позы у спортсменов базируется на значениях порога кинестетической чувствительности и согласованных мышечных напряжений (мышечных синер-гий). Высокий уровень регуляции сопровождается высоким порогом кинестетической чувствительности и большими значениями мышечной синергии. Снижение уровня мышечной регуляции вертикальной позы у спортсменов описывается экспонентной регрессионной моделью. Предлагаемая классификация увеличивает знание в изучение уровней мышечной регуляции вертикальной позы, которое востребовано спортивными специалистами.
Литература
1. Винарская, Е.Н. Кинестетическая чувствительность в управлении статикой позы [Текст] / Е.Н. Винарская, В.Н. Суслов // Естествознание и гуманизм : сб. науч. работ. - Томск : Сиб. гос. ун-т, 2006. - Т. 3. - № 2. - С. 106-109.
2. Гимазов, Р.М. Стабилометрические показатели характеризующие состояние центральных и периферических структур нервно-мышечного аппарата организма у спортсменов [Текст] / Р.М. Гимазов // Ученые записки университета им. П.Ф. Лесгафта. - 2012. - № 10 (92). - С. 43-48.
3. Гимазов, Р.М. Стабилометрия в диагностике адаптации двигательного аппарата спортсмена [Текст] / Р.М. Гимазов // Биомеханика спортивных двигательных действий и современные инструментальные методы их контроля : материалы Всерос. науч.-практ. конф. (Московская государственная академия физической культуры). - Малаховка, 2013. - С. 12-16.
4. Гимазов, Р.М. Оценка координационных качеств таламо-паллидарной системы управления движениями у спортсменов [Текст] / Р.М. Гимазов, Г.А. Булатова // Вестник Сургутского государственного педагогического университета. - Сургут : РИО СурГПУ, 2012. - № 1 (16). - С. 114-120.
5. Кулаичев, А.П. Методы и средства комплексного анализа данных [Текст] : учеб. пособие / А.П. Кулаичев. - 4-е изд., перераб. и доп. - М. : ФОРУМ: ИНФРА-М, 2011. - 512 с.
