CC BY
15ВЛИЯНИЕ НОРМОБАРИЧЕСКОИ ГИПОКСИИ НА СЕНСОМОТОРНЫЕ РЕАКЦИИ СПОРТСМЕНОВ ПЛОВЦОВ И ЛЕГКОАТЛЕТОВ ВЫСОКОЙ КВАЛИФИКАЦИИ
УДК/UDC 796.03
Поступила в редакцию 07.12.2022 г.
Доктор биологических наук, профессор Р.В. Тамбовцева1 Кандидат биологических наук Д.И. Сечин1 1Российский университет спорта «ГЦОЛИФК», Москва
INFLUENCE OF NORMOBARIC HYPOXIA ON SENSORIMOTOR REACTIONS OF HIGHLY QUALIFIED ATHLETES AND SWIMMERS
Dr. Biol., Professor R.V. Tambovtseva1 PhD D.I. Sechin1
1Russian University of Sport (SCOLIPE), Moscow
Информация для связи с автором: ritta7@mail.ru
Аннотация
Цель исследования - изучение влияния нормобарической гипоксии на сен-сомоторные реакции высококвалифицированных спортсменов пловцов и легкоатлетов.
Методика и организация исследования. Научный эксперимент был проведен на базе лаборатории физиологии мышечной деятельности и восстановления НИИ спорта и спортивной медицины РУС «ГЦОЛИФК». Использовались психофизиологические тесты с применением аппаратно-программного комплекса «Спортивный психофизиолог» и метод гипоксических проб с помощью гипоксикатора «Эверест-1, мод.07т».
Результаты исследования и выводы. Показано, что эффективность кратковременной нормобарической гипоксии у спортсменов выражается в снижении времени, затрачиваемого на некоторые сенсомоторные реакции, вызываемые различными конечностями. Параметры узнавания и оценки предъявляемых стимулов после воздействия нормобарической гипоксии обычно не изменяются. Неспецифический стресс-эффект нормобариче-ской гипоксии в виде снижения времени, затрачиваемого на сенсомоторные реакции, характеризует НГ как эргогенное средство, которое можно применять в спортивной практике для целенаправленного воздействия на сенсомоторные функции.
Ключевые слова: нормобарическая гипоксия, спортсмены пловцы и легкоатлеты, сенсорные реакции, время реакции, умственная работоспособность.
Abstract
Objective of the study was to study the effect of normobaric hypoxia on the sensorimotor reactions of highly skilled swimmers and athletes. Methods and structure of the study. The scientific experiment was carried out at the laboratory of physiology of muscle activity and recovery of the Research Institute of Sports and Sports Medicine RUS "GTSOLIFK". We used psychophysiological tests using 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 the effectiveness of short-term normobaric hypoxia in athletes is expressed in a decrease in the time spent on some sensorimotor reactions caused by various limbs. The parameters of recognition and evaluation of presented stimuli usually do not change after exposure to normobaric hypoxia. The nonspecific stress effect of normobaric hypoxia in the form of a decrease in the time spent on sensorimotor reactions characterizes normobaric hypoxia as an ergogenic agent that can be used in sports practice for a targeted impact on sensorimotor functions.
Keywords: normobaric hypoxia, swimmers and athletes, sensory reactions, reaction time, mental performance.
Введение. В настоящее время использование гипоксии в практике спортивной подготовки в качестве эргогенного средства достаточно распространено [1-3]. Однако известно, что двигательная активность способна усугубить эффект, вызываемый гипоксией, стимулируя общее ухудшение как физической, так и умственной работоспособности человека и активируя специфический компенсаторный ответ [1, 2]. Данное явление играет важную роль в разных видах спортивной деятельности. Эффективность срочного ответа в спортивной деятельности определяется внутренними факторами, среди которых важное место занимают сенсомоторные реакции. Таким образом, изучение влияния нормобарической гипоксии на сенсорные функции спортсменов является одним из приоритетных направлений в исследовании устойчивости по-
казателей профессионально значимых качеств к факторам внешней среды.
Цель исследования - оценка влияния нормобарической гипоксии на сенсомоторные реакции высококвалифицированных спортсменов пловцов и легкоатлетов.
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: экспериментальная группа (ЭГ) и контрольная группа (КГ) (п=10). Возраст пловцов и представителей КГ составил от 19 до 25 лет. Спортсмены-плов-
№3 • 2023 Март | March
http://www.teoriya.ru
цы и спортсмены-легкоатлеты ЭГ и испытуемые КГ дали информированное согласие на участие в эксперименте, были обследованы врачом и получили допуск для участия в научном исследовании.
Были использованы следующие методы:
1. Психофизиологические тесты с использованием аппаратно-программного комплекса «Спортивный психофизиолог» [4];
2. Метод гипоксических проб с помощью гипоксикатора «Эверест-1, мод.07т».
Дизайн эксперимента в обычных условиях состоял из трех этапов:
1. Предварительное исследование психофизиологических параметров: мышления, двигательных реакций.
2. Применение нормобарической гипоксии (НГ) в лабораторных условиях в течение 30 мин. Использовалась газовая смесь с содержанием 10% О2.
3. Проведение повторного психофизиологического исследования с целью выявления изменений в функции мышления и двигательных реакций с помощью гипоксического стимула.
Полученные результаты обработаны с помощью математи-ко-статистических методов (Microsoft Excel 2019).
Результаты исследования и их обсуждение. В табл. 1 представлены параметры распределения ошибок в тестах на узнавание и оценивание предъявляемых стимулов у спортсменов ЭГ и КГ до и после НГ. Показано, что полученные психофизиологические величины отличаются от нормального распределения, поэтому в таблице они представлены в качестве медианы и квартилей (Q1-Q3). Выявляются статистически значимые различия между ЭГ и КГ до проведения тестирования и после.
На рис. 1 показана динамика различий между спортсменами экспериментальной и контрольной групп. Видно, что при повторном тестировании изменения полученных величин не являются статистически значимыми. Показатели узнавания и оценивания предъявляемых стимулов у спортсменов являются устойчивыми, как в условиях до воздействия НГ, так и после воздействия.
Рис. 1. Динамика показателей в тесте на оценивание и узнавание предъявляемых стимулов контрольной и экспериментальных групп (по оси абсцисс - психофизиологические параметры; по оси ординат - величины ошибок по модулю), %
ВРВ рукой Тип реакции
□ КГ До ИКГ После шЭГДо
Рис. 2. Динамика сенсомоторных реакций, выполняемых правой рукой и правой ногой спортсменами КГ и ЭГ при воздействии НГ (по оси абсцисс - тип реакции; по оси ординат - время (с)
Таблица 1. Параметры ошибок в тестах на узнавание и оценивание предъявляемых стимулов до и после использования НГ у спортсменов контрольной и экспериментальной групп
□ и
£ г. CL
ч—
О OJ и
G CL ' -о с
га
^
О (U .с I—
Показатель величины ошибок (% по модулю) при: КГ (n=10) ЭГ (n=14)
до НГ Me (Q1;Q3) после НГ Me (Q1;Q3) до НГ Me (Q1;Q3) после НГ Me (Q1;Q3)
- узнавании угловой скорости движения объекта (УУСДО); 25 (18,2;32,5) 25 (17,75;32,25) 7,15 (0;17,5) t 8,0 (0,0;14,0) t
- оценивании отрезков (ОцО); 18,25 (9,75;36) 18 (8,7;34) 9 (3,1;17,5) t 10,1 (3,0;16,2) t
- отмеривании отрезков (ОтмО); 28,5 (9,2;40,5) 28 (10,7;40,2) 13 (8,62; 20) t 13 (8,07;17,87) t
- оценивании углов (ОУ); 26,5 (12,62;32) 26 (17,25;31,25) 10 (5;16,9) t 7,75 (3,62;14,82) t
- узнавании углов (УУ) 10,5 (7,5;13,75) 10 (6,5;13) 1,65 (0;5,75) t 0 (0;3) t
| - различия между несвязанными выборками статистически значимы при значении р<0,05.
Таблица 2. Параметры разности индивидуальных величин исходного и заключительного тестирования на оценку и узнавание предъявляемых стимулов
Показатель величины ошибок (% по модулю) при: КГ (n=10) Me (Q1;Q3) ЭГ (n=80) Me (Q1;Q3) p level
- узнавании угловой скорости движения объекта (УУСДО); 0(0;1) 1(0;4) 0,19
- оценивании отрезков (ОцО); 0,5(0;2) 1(-5,2;5,37) 0,99
- отмеривании отрезков (ОтмО); 0(0;1) 1,5(-4;6) 0,21
- оценивании углов (ОУ); 0,5(0;1) 1(-2;7,6) 0,22
- узнавании углов (УУ) 0,5(0;1) 0(0;1) 1,00
http://www.teoriya.ru
№3 • 2023 Март | March
Рис. 3. Динамика сенсомоторных реакций, выполняемых левой рукой и левой ногой спортсменами КГ и ЭГ при воздействии НГ (по оси абсцисс - тип реакции; по оси ординат - время (с)
Изменения индивидуальной результативности на оценку и узнавание предъявляемых стимулов у спортсменов ЭГ и КГ представлены в табл. 2. Показано, что по показателям исходного и заключительного тестирования между выборками ЭГ и КГ имеются статистически значимые различия.
Однако по параметрам разности результативности на оценку и узнавание предъявляемых стимулов между спортсменами КГ и ЭГ не выявляется статистически значимых различий, что свидетельствует о сохранении умственной работоспособности в этой группе заданий после пребывания в состоянии гипоксии. Это положение согласуется с результатами других исследований [2].
На рис. 2, 3 показана динамика величин сенсомоторных реакций, выполняемых правой рукой и ногой, а также левой рукой и ногой спортсменов КГ и ЭГ при воздействии НГ. Показано, что у спортсменов ЭГ по всем представленным показателям выявляется статистически значимое снижение времени (р<0,05), затрачиваемого на различные виды реакций, за исключением времени реакции на звук (ВРЗ) левой рукой. Можно предположить, что в данном случае гипоксия оказывает стимулирующее действие на симпато-адреналовую систему с последующей реперфузией головного мозга при отмене гипоксического стимула, что согласуется с полученными результатами некоторых ученых [1, 2].
Выводы. Полученные результаты показали, что эффективность кратковременной нормобарической гипоксии у спортсменов выражается в снижении времени, затрачиваемого на некоторые сенсомоторные реакции, вызываемые различными конечностями.
Параметры узнавания и оценки предъявляемых стимулов после воздействия нормобарической гипоксии обычно не изменяются.
Неспецифический стресс-эффект НГ в виде снижения времени, затрачиваемого на сенсомоторные реакции, характеризует нормобарическую гипоксию, как эргогенное средство, которое можно применять в спортивной практике для целенаправленного воздействия на сенсомоторные функции.
Полученные результаты имеют практическое значение для дальнейшего развития научных направлений, связанных с повышением 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 / 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 / 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 физической культуры. - 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 individualnyye osobennosti integrativnogo otveta organizma cheloveka na vozdeystviye ostroy normobaricheskoy gipoksii [General patterns and individual features of the integrative response of the human body to the effects of acute normobaric hypoxia]. Doct. diss. abstract (Med.): 03.03.01. Institut evolyutsionnoy fiziologii i biokhimii im. I.M. Sechenova RAN. St. Petersburg, 2020. 40 p.
2. Nesterov S.V. Vliyaniye ostroy eksperimentalnoy gipoksii na mozgovoye 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: 03.00.13 Institut evolyutsionnoy fiziologii i biokhimii im. I.M. Sechenova RAN. 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 hypoxic effect on the physiological parameters of swimmers]. Teoriya i praktika fizicheskoy kultury. 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.
