CC BY
7ВЛИЯНИЕ НОРМОБАРИЧЕСКОЙ ГИПОКСИИ НА ПАРАМЕТРЫ УМСТВЕННОЙ РАБОТОСПОСОБНОСТИ СПОРТСМЕНОВ ЦИКЛИЧЕСКИХ ВИДОВ СПОРТА
УДК/UDC 796.03 Поступила в редакцию 27.03.2023 г.
Доктор биологических наук, профессор Р.В. Тамбовцева1 Кандидат биологических наук Д.И. Сечин1 Кандидат педагогических наук, доцент Ю.Л. Войтенко1 Е.В. Плетнева1
1Российский университет спорта «ГЦОЛИФК», Москва
INFLUENCE OF NORMOBARIC HYPOXIA ON THE PARAMETERS OF MENTAL WORKABILITY OF ATHLETES IN CYCLIC SPORTS
Dr. Biol., Professor R.V. Tambovtseva1 PhD D.I. Sechin1
PhD, Associate Professor Yu.L. Voytenko1 E.V. Pletneva1
1Russian University of Sport (SCOLIPE), Moscow
Аннотация Abstract
Цель исследования - изучение влияния нормобарической гипоксии на параметры умственной работоспособности высококвалифицированных спортсменов циклических видов спорта.
Методика и организация исследования. Исследование проводилось в лаборатории физиологии мышечной деятельности и восстановления НИИ спорта и спортивной медицины РУС «ГЦОЛИФК». Применялись психофизиологические тесты на основе аппаратно-программного комплекса «Спортивный психофизиолог» и метод гипоксических проб с использованием гипоксика-тора «Эверест-1», мод.07т.
Результаты исследования и выводы. Показано, что 30-минутное воздействие нормобарической гипоксии (10% O2) оказывает избирательное действие на отдельные компоненты умственной работоспособности, в частности на сен-сомоторный и моторные компоненты, связанные со снижением времени, затрачиваемого на различные реакции. По параметру теппинг-теста у спортсменов снижается работоспособность при поддержании максимального темпа движений руками. Эффективность метода нормобарической гипоксии характеризует его как эффективное эргогеническое средство.
Ключевые слова: нормобарическая гипоксия, умственная работоспособность, спортсмены циклических видов спорта, время реакции.
Информация для связи с автором: ritta7@mail.ru
Objective of the study was to study the effect of normobaric hypoxia on the parameters of mental performance of highly qualified athletes of cyclic sports. Methods and structure of the study. The study was conducted in the laboratory of physiology of muscle activity and recovery of the Research Institute of Sports and Sports Medicine RUS "GTSOLIFK". Psychophysiological tests were used on the basis of the hardware-software complex "Sports psychophysiologist" and the method of hypoxic tests using the hypoxicator "Everest-1, mod.07m". Results and conclusions. It has been shown that a 30-minute exposure to normobaric hypoxia (10% O2) has a selective effect on individual components of mental performance, in particular on the sensorimotor and motor components associated with a decrease in the time spent on various reactions. According to the parameter of the tapping test, the performance of athletes decreases while maintaining the maximum rate of hand movements. The effectiveness of the normobaric hypoxia method characterizes it as an effective ergogenic remedy.
Keywords: normobaric hypoxia, mental performance, athletes of cyclic sports, reaction time.
Введение. Изучение механизмов адаптации и компенсации организма человека к изменениям газового состава среды является актуальной проблемой [1, 2]. Применение нормобарической гипоксии с целью повышения физической работоспособности спортсменов хорошо изучено и широко распространено в спортивной практике [3, 4]. Между тем, умственной работоспособности при воздействии гипоксических факторов посвящено не так много научных исследований. Доказано, что чувствительность различных тканей к недостатку кислорода неодинакова и в первую очередь при гипоксии страдает нервная система [1, 2, 5-7]. Первоначальное эмоциональное и двигательное возбуждение, возникающее при длительной и глубокой гипоксии, быстро сменяется генерализованным торможением, адинамией; возникают грубые нарушения высшей нервной деятельности вплоть до потери сознания [1, 2]. Действие гипоксии на клетки коры головного мозга, скелетных мышц и многих других органов связано со снизив-
шимся парциальным давлением кислорода в тканях [1]. Это состояние лимитирует интенсивность субстратного окисления и окислительного фосфорилирования в митохондриях, что приводит в конечном итоге к недовыработке молекул АТФ каждой митохондрией. Возникшая первичная острая гипоксия в клетках становится причиной многих функциональных нарушений организма [1, 3, 7, 8]. Учет этих негативных фактов при планировании процесса спортивной подготовки практически не осуществлялся.
Цель исследования - оценка влияния нормобарической гипоксии на параметры умственной работоспособности высококвалифицированных спортсменов циклических видов спорта.
Методика и организация исследования. Исследовательское наблюдение было проведено на базе лаборатории физиологии мышечной деятельности и восстановления НИИ спорта и спортивной медицины РУС «ГЦОЛИФК». В экспериментальном исследовании приняли участие 80 спортсменов-
пловцов и спортсменов-легкоатлетов высокой квалификации (ЭГ) и контрольная группа (КГ) (n=10). Средний возраст спортсменов был в диапазоне от 19 до 25 лет. На момент эксперимента спортсмены были здоровы и дали информированное согласие на участие в научном наблюдении. Были применены психофизиологические тесты с использованием аппаратно-программного комплекса «Спортивный психофизиолог» [4]; метод гипоксических проб с помощью гипоксикатора «Эве-рест-1», мод. 07 m. На первом этапе проходило предварительное исследование психофизиологических показателей мышления и двигательных реакций. На втором этапе в лабораторных условиях использовали нормобарическую гипоксию в течение 30 мин, где применялась газовая смесь с содержанием 10% кислорода. На третьем этапе проводили повторное психофизиологическое исследование с использованием ги-поксического стимула для выявления изменений в двигательных реакциях и в функции мышления. Полученные результаты обработаны с помощью программы Microsoft Excel 2019.
Результаты исследования и их обсуждение. В табл. 1 представлены результаты по критической частоте слияния мельканий и критической частоте различения мельканий (правый и левый глаз) спортсменов контрольной и экспериментальной групп.
Показано, что при выполнении повторного тестирования показатели критической частоты слияния мельканий и критической частоты различения мельканий у спортсменов контрольной и экспериментальной групп под воздействием нормобарической гипоксии имеют тенденцию к снижению, что может быть связано с нарастанием утомления. В табл. 2 представлена разность индивидуальных параметров в задании на определение критической частоты слияния мельканий и критической частоты различения мельканий.
Полученные результаты показывают, что в показателях разности КРСМ и КЧРМ нет достоверных различий. По оцен-
ке изменений в контрольной и экспериментальной группах, можно предположить, что 30-минутное воздействие нормоба-рической гипоксии (10% О2) на показатели умственной работоспособности носит избирательный характер. В частности, сенсомоторный психофизиологический компонент имеет положительный сдвиг и связан со снижением времени, которое затрачивается на различные реакции. Между тем, при выполнении теппинг-теста у спортсменов экспериментальной группы отмечается снижение работоспособности при поддержании максимального темпа движений руками.
В табл. 3 представлены индивидуальные изменения результативности на оценку и узнавание предъявляемых стимулов у спортсменов контрольной и экспериментальной групп.
Выявлено, что по параметрам исходного и заключительного тестирования между спортсменами ЭГ и КГ имеются статистически значимые различия. Между тем, по разности результативности на оценку и узнавание предъявляемых стимулов между спортсменами контрольной и экспериментальной групп нет достоверных различий, что, по-видимому, связано с сохранением умственной работоспособности в этой группе заданий после воздействия нормобарической гипоксии. Оценка динамики величин сенсомоторных реакций, выполняемых правой, левой рукой и ногой у тех же спортсменов под воздействием нормобарической гипоксии, выявила статистически значимое снижение времени, затрачиваемого на различные виды реакций, за исключением времени реакции на звук левой рукой, что может быть связано со стимулирующим влиянием гипоксии на симпато-адреналовую систему.
Таким образом, полученные нами результаты, свидетельствующие о снижении времени, затрачиваемого на различные реакции под влиянием НГ, согласуются с данными других научных работ, в которых показан схожий эффект при снижении оксигенации [1, 5]. Изменения, выявляемые в индивидуальных профилях при выполнении тестов на поддержание
Таблица 1. Показатели критической частоты слияния мельканий и критической частоты различения мельканий спортсменов контрольной и экспериментальной групп до и после воздействия нормобарической гипоксии
Показатель КГ (n=10) ЭГ (n=80)
До НГ Me (Q1;Q3) После НГ Me (Q1;Q3) До Me (Q1;Q3) После Me (Q1;Q3)
КЧСМ, правый глаз, Гц 27,0 (23,2;32,5) 26,5 (23,2;32,2) 32,5 (29,0;36,9) [■ 32,0 (28,0;36,0) [■
КЧРМ, правый глаз, Гц 26,0 (19,7;31,2) 25,5 (19,0;31,7) 34,0 (31,1;37,0) [ 34,0 (31,0;37,0) [
КЧСМ, левый глаз, Гц 32,0 (26,2;35,0) 31,5 (26,0;35,0) 34,0 (30,0;37,0) 33,8 (31,0;36,0)
КЧРМ, левый глаз, Гц 30,5 (25,2;34,0) 30,2 (24,2;33,2) * 36,0 (33,0;38,0) [ 35,0 (31,0;38,0) [ *
Примечание: * - различия между связанными выборками р<0,05; [■ - различия между несвязанными выборками р<0,05; КЧСМ - критическая частота слияния мельканий; КЧРМ - критическая частота различения мельканий.
Таблица 2. Разность исходных и заключительных параметров индивидуальных результатов критических частот различения мельканий и критических частот слияния мельканий у спортсменов контрольной и экспериментальной групп
□ и
£ г. CL
ч—
о
OJ и
G CL ' -о с
га
^
О (U .с I—
Показатель КГ (n=10) Me (Q1;Q3) ЭГ (n=80) Me (Q1;Q3) p level
КЧСМ правый глаз, Гц 0 (0;0,25) 0 (-1,37;3) 0,88
КЧРМ левая нога, Гц 0 (0;1) 0 (-1,5;2) 0,84
КЧСМ левый глаз, Гц 0 (0;1) 0,15 (-2;2,65) 0,97
КЧРМ левый глаз, Гц 0,75 (0;1) 1 (-1;3) 0,71
Примечание: КЧСМ - критическая частота слияния мельканий; КЧРМ - критическая частота различения мельканий.
Таблица 3. Разность исходных и заключительных параметров индивидуальных результатов на оценку и узнавание предъявляемых стимулов у спортсменов контрольной и экспериментальной групп.
Показатель величины ошибок (% по модулю) КГ (n=10) Me (Q1;Q3) ЭГ (n=80) Me (Q1;Q3) p level
Узнавание угловой скорости движения объекта (УУСДО) 0(0;1) 1(0;4) 0,19
Оценивание отрезков (ОцО) 0,5(0;2) 1(-5,2;5,37) 0,99
Отмеривание отрезков (ОтмО) 0(0;1) 1,5(-4;6) 0,21
Оценивание углов (ОУ) 0,5(0;1) 1(-2;7,6) 0,22
Узнавание углов (УУ) 0,5(0;1) 0(0;1) 1,00
26
http://www.teoriya.ru
№7 • 2023 Июль | July
максимального темпа движений руками и ногами, свидетельствуют о снижении моторных функций человека под влиянием нормобарической гипоксии.
Выводы. Неспецифический стресс-эффект нормобарической гипоксии проявляется в виде снижения времени, затрачиваемого на сенсомоторные реакции. Нормобарическую гипоксию можно использовать в спортивной практике с целью направленного воздействия на сенсомоторные функции для повышения умственной работоспособности спортсменов.
Литература
1. Бурых Э.А. Общие закономерности и индивидуальные особенности интегративного ответа организма человека на воздействие острой нормобарической гипоксии: автореф. дис. ... докт. мед. наук: 03.03.01 / Э.А. Бурых // Институт эволюционной физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова Российской академии наук. -Санкт-Петербург, 2020. - 40 с.
2. Нестеров С.В. Влияние острой экспериментальной гипоксии на мозговое кровообращение и вегетативную регуляцию сердечного ритма у человека: автореф. дис. ... канд. мед. наук: 03.00.13 / С.В. Нестеров // Ин-т эволюц. физиологии и биохимии им. И.М. Сеченова РАН. - Санкт-Петербург, 2004. - 20 с.
3. Тамбовцева Р.В. Влияние однократного нормобарического гипок-сического воздействия на физиологические показатели спортсменов-пловцов / Р.В. Тамбовцева, Ю.Л. Войтенко, А.И. Лаптев // Теория и практика. - 2022. - №1. - С. 33-36.
4. Корягина Ю.В. Аппаратно-программные комплексы исследования психофизиологических особенностей спортсменов / Ю.В.Корягина, С.В.Нопин // Вопросы функциональной подготовки в спорте высших достижений. - 2013. - Т. 1. - № 1. - С. 70-78.
References
1. Burykh E.A. Obshchiye zakonomernosti i individual'nyye osobennosti inte-grativnogo otveta organizma cheloveka na vozdeystviye ostroy normobar-icheskoy gipoksii [General patterns and individual features of the integrative response of the human body to the effects of acute normobaric hypoxia]. Doct. diss. abstract (Doc.). Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry named after I.M. Sechenov of the RAS. St. Petersburg, 2020. 40 p.
2. Nesterov S.V. Vliyaniye ostroy eksperimentalnoy gipoksii na mozgo-voye krovoobrashcheniye i vegetativnuyu regulyatsiyu serdechnogo ritma u cheloveka [Influence of acute experimental hypoxia on cerebral circulation and autonomic regulation of heart rate in humans]. PhD diss. abstract. Institute of Evolutionary Physiology and Biochemistry named after I.M. Sechenov of the RAS. St. Petersburg, 2004. 20 p.
3. Tambovtseva R.V., Voitenko Yu.L., Laptev A.I. Vliyaniye odnokratnogo normobaricheskogo gipoksicheskogo vozdeystviya na fiziologicheskiye pokazateli sportsmenov-plovtsov [Influence of a single normobaric hy-poxic effect on the physiological parameters of swimmers]. Teoriya i praktika. 2022. No. 1. pp. 33-36.
4. Koryagina Yu.V., Nopin S.V. Apparatno-programmnyye kompleksy issledovaniya psikhofiziologicheskikh osobennostey sportsmenov [Hardware-software complexes for the study of the psychophysiological characteristics of athletes]. Voprosy funktsionalnoy podgotovki v sporte vysshikh dostizheniy. 2013. Vol. 1. No. 1. pp. 70-78.
ИЗ ПОРТФЕЛЯ РЕДАКЦИИ
КОМПЛЕКСНАЯ МЕТОДИКА ИЗМЕРЕНИЯ ПОКАЗАТЕЛЕЙ ЗДОРОВЬЯ
Кандидат технических наук Б.Х. Ланда1
1Казанский инновационный университет имени В.Г. Тимирясова, Казань
УДМ^С 796.011
Ключевые слова: цифровизация, физическое развитие, физическая и функциональная подготовленность, измерения, расчеты, оценки.
Введение. В настоящее время все большее количество людей использует различные методики самодиагностики здоровья. В связи с этим актуальным становится преподавание предмета «Физическая культура» с акцентом на обучение подрастающего поколения практическим умениям и навыкам измерения показателей здоровья и его резервов с использованием технических устройств, посредством выполнения расчетов и оценочных операций.
Цель исследования - разработать комплексную методику измерения, расчетов и оценки показателей здоровья человека.
Методика и технология организации исследований. Разработана комплексная методика измерения показателей здоровья, которая внедрена в учебный процесс и прошла апробацию в рамках учебного предмета «Физическая культура» в Казанском инновационном университете им. В.Г. Ти-мирясова.
Результаты исследования и их обсуждение. При разработке комплексной методики измерения показателей здоровья принимались во внимание три группы показателей: физическое развитие (ФР), функциональное состояние (ФС) и физическая подготовленность (ФП) [1].
Технологические этапы измерений состоят в следующем: • Представление таблицы фактических измерений в программе Exsel. Первый раздел: Ф.И.О., дата рождения, пол. Второй раздел: показатели ФР: рост в см, вес в кг, ОГК в покое, на вдохе, на выдохе в см, ЖЕЛ в миллилитрах, сила кисти в кг. Третий раздел ФП: гибкость в см, скорость бега на 30, 60, 100 м/с, подтягивание, отжимание, количество раз, подъем туловища из положения лежа на спине, количество раз за 1 мин,
COMPREHENSIVE METHODOLOGY FOR MEASURING HEALTH INDICATORS
PhD B.H. Landa1
1Kazan Innovative University named after V.G. Timiryasov, Kazan
Поступила в редакцию 25.06.2023 г.
выносливость бега на 2 и 3 км мин/с, прыжок в длину с места в см и другие физические качества. Четвертый раздел ФС: артериальное давление СД и ДД, ЧСС в покое, после нагрузки, после 1 мин восстановления уд/мин, задержка дыхания на вдохе, на выдохе в с. Пятый раздел: уровень знаний, оцениваемый по 5-балльной шкале.
• Определение перечня приборов и инструментов для измерения показателей: ростомер, весы напольные, динамометр кистевой, спирометр, тонометр, секундомер, мерная лента и др. Последовательное заполнение всех разделов таблицы фактической информацией.
• Расчетный этап: выполнение расчетов по формулам и указаниям, приведенным в методике.
• Оценочный этап.
Вывод. Предлагаемая методика, прошедшая апробацию в учебном процессе, предоставляет обширную информационную базу для оценки эффективности воздействия физкультурно-оздоровительной и спортивной деятельности на гармоничное развитие личности, на сохранение и укрепление здоровья человека. Технология измерения и расчетов формирует знания и навыки измерительных и расчетных операций, что позволит любому занимающемуся физической культурой и спортом или готовящемуся к сдаче нормативов ГТО определить эффективность своих занятий физической активностью.
Благодарность. Научная статья выполнена при поддержке гранта Казанского инновационного университета имени В.Г. Тимирясова.
Литература
1. Ланда Б.Х. Методика комплексной оценки физического развития и физической подготовленности. учебное пособие, 5-е издание исправленное и дополненное / Б.Х. Ланда. - М.: Советский спорт, 2011 - 348 с.
Информация для связи с автором: b-landa@yandex.ru
