An Assessment of Neurophysiological Processes, Cardiovascular System and General Performance of Athletes

В физиологии функциональных состояний проблема адаптации к нагрузкам является одной из главных, поскольку именно процесс адаптации определяет возможности организма человека в обеспечении двигательной деятельности. Благодаря фундаментальным трудам отечественных и зарубежных ученых была сформулирована теория функциональных систем. И под функциональным состоянием человека стали понимать целевую интеграцию физиологических и психологических качеств, обеспечивающих выполнение двигательной деятельности. Согласно П.К. Анохину, функциональная система избирательно объединяет центральную нервную систему и периферические органы в целях достижения полезного приспособительного результата для организма

В соответствии с методологией системного подхода оценка функционального состояния, тренировочный процесс по повышению устойчивости организма к действию физических, психических нагрузок должен осуществляться исходя из структуры спортивной деятельности. В.С. Фомин подразделяет спортивную и другие виды деятельности как слаженное взаимодействие психического, нейродинамического, двигательного и энергетического компонентов функциональных систем организма

В процессе проведения исследований, с применением системного подхода, оказалось возможным получить индивидуальные характеристики функциональной подготовленности каждого из обследуемых спортсменов, и на основании полученных данных осуществить коррекцию и планирование тренировочного процесса

В современных условиях требования к состоянию здоровья, функциональной устойчивости и уровню профессиональной и физической подготовленности спортсмена значительно повышается. Кроме того, при выполнении быстрых, сложно-координированных действий увеличиваются значения воздействия на тело угловых и кориолисных ускорений

Функциональное состояние вестибулярной системы является одним из существенных моментов, наиболее связанных со спортивной деятельностью. Хорошая вестибулярная устойчивость позволяет успешно осуществлять выработку и поддержание спортивных навыков, нормально осваивать программу спортивного обучения

Своеобразие спортивных действий определяет особенности функционального состояния вестибулярного анализатора. Количественно и качественно изменяет характер и степень выраженности вестибуло-вегетативных, вестибуло-двигательных и вестибуло-сенсорных реакций

Известно, что эти реакции могут сопровождаться ухудшением общего самочувствия, снижением работоспособности и, в ряде случаев, симптомами болезни движения.

В целях определения пригодности человека к профессиям созданы различные методы отбора и разработаны критерии оценки индивидуальной вестибулярной устойчивости, тем не менее проблема предупреждения неблагоприятных вестибулярных реакций в спортивной медицине до настоящего времени является одной из наиболее актуальных.

Вестибулярная устойчивость может снижаться под влиянием внешних и внутренних факторов (заболевание, травмы, утомление и т.д.). Сохранить и повысить ее можно путем проведения активной смешанной и пассивной тренировок

Цель исследования – изучить нейрофизиологические процессы, показатель сердечно-сосудистой системы и общую работоспособность, а также эффективность влияния специальных активных тренировок на организм студентов к воздействию длительных физических и вестибулярных нагрузок.

Задача исследования:

1. Обосновать методики оценки специальных активных тренировок на вестибулярную устойчивость организма студентов и устойчивость к воздействию ускорения;

2. Провести экспериментальное исследование с участием студентов по оценке влияния активных специальных тренировок на вестибулярную устойчивость и устойчивость к воздействию ускорения;

3. Оценить тонус вегетативной нервной системы;

4. Оценить сердечную деятельность с целью определения работоспособности сердца, показателя сердечной деятельности (ПСД);

5. Определить общую работоспособность.

В исследованиях на добровольном начале принимали участие 50 спортсменов в возрасте от 18 до 22 лет различных специализаций. Из них 10 мастеров спорта, 30 КМС, 10 имеющие I разряд. Все спортсмены были здоровы, имели допуск к соревнованиям. Исследования проходили в утренние часы перед тренировкой, за 1,5 часа после легкого завтрака.

Для оценки нейрофизиологических процессов и общей работоспособности мы изучили: вестибулярную устойчивость, вегетативный индекс, показатели сердечной деятельности, уровень общей работоспособности.

Для определения вестибулярной устойчивости мы использовали методику НКУК. Методика НКУК – функциональная, вращательная, предназначена для выявления симптомов «болезни движения» и определению статокинетической устойчивости при действии кориолисных ускорений на вестибулярную систему

Для определения вестибулярной устойчивости обследуемый садится в кресло и на фоне равномерного вращения при угловой скорости 180°/сек. плавно начинает выполнять наклоны головы к левому и правому плечу. Наклон выполняется за 2 сек. в крайних точках голову останавливать нельзя. Критерием теста является время переносимости пробы две минуты. Необходимо учитывать симптомы побледнения, жалобы на тошноту (при этом тест нужно прекратить немедленно), следить за состоянием обследуемого

Вестибулярная устойчивость оценивается:

– 30 сек. – низкая;

– 1 мин. 30 сек. – пониженная;

– 2 мин. – удовлетворительная;

– от 3 до 4 мин. – хорошая;

– 5 мин. – отличная.

Вращение более 3 минут делается только при отличном состоянии обследуемого и под контролем за его состоянием.

Методика по определению вегетативного индекса (ВИ) предназначена для оценки тонуса вегетативной нервной системы. Обследуемому измеряют артериальное давление крови. В покое подчитывают пульс, количество ударов за одну минуту. Далее делим диастолическое давление (ДД) на частоту пульса (ЧП)

ВИ = (1 – ДД / ЧП) х 100

Определение показателя сердечной деятельности (ПСД). С этой целью у обследуемых определяли частоту пульса за 15 сек. – Р1. Затем, в течение 45 сек. обследуемый должен выполнить 30 приседаний. После окончания приседаний у обследуемого подчитывается пульс за 15 сек. – Р2 первой минуты отдыха, затем за последние 15 сек. – Р3 этой же минуты

Подсчет ПСД проводили по следующей формуле:

ПСД = ((Р2 – 70) + (Р3 – Р1)) / 10

Критерии оценивания ПСД:

– отличный (0-0,29);

– хороший (3-5,9);

– удовлетворительный (6-8);

– плохой (8,1-более).

Для оценки общей физической работоспособности (ОФР) использовали тест с восхождением на ступеньку 0,4 м в течение 5 минут. Испытуемый выполняет две стандартные нагрузки. Первая: вес испытуемого умножается на 12. Вторая: вес испытуемого умножается на 18

Общую работоспособность определяли по следующей формуле:

ОФР = И1 + (И2 – И1) х ((170 – ЧПИ1) / (ЧПИ2 – ЧПИ1)),

где:

И1 – первая мощность;

И2 – вторая мощность;

ЧПИ1 – частота пульса на 3ей минуте;

ЧПИ2 – частота пульса на 5ой минуте;

И1 = вес х 12;

И2 = вес х 18.

Критерии оценивания показателей:

– 1050-1100 – удовлетворительный;

– 1200-1500 – хороший;

– 1600-1700 – отличный.

Вестибулярную устойчивость с применением непрерывного кумуляций ускорений Кориолиса – НКУК проводили по методике С.С. Маркаряна на автономном динамическом стенде – АДС.

Проводившееся нами исследование спортсменов показало, что наиболее слабым звеном в функциональной подготовленности является вестибулярная устойчивость. Так из 50 обследуемых спортсменов хорошую вестибулярную устойчивость имели только 5 человек, удовлетворительную – 14, пониженную – 19 и низкую – 12.

Для повышения вестибулярной устойчивости мы использовали активные тренировки со специальным комплексом физических упражнений включающих различные вращения, кувырки, перевороты, гимнастические упражнения, быстрые движения головой и смешанные тренировки с использованием методики «самостимуляции», где вращение АДС осуществляется от биопотенциалов глаз. Вестибулярный нистагм у спортсменов записывался в щадящем режиме при вращении АДС 130-150° сек.

После тренировок в течение одного месяца повторное исследование этих же спортсменов показало: из 50 обследуемых спортсменов хорошую вестибулярную устойчивость имели 7 человек, удовлетворительную – 17, пониженную – 21 и низкую – 5. 

Рисунок 1 - Результаты исследования вестибулярной устойчивости

DOI:10.23670/IRJ.2023.134.113.1

Проводившееся на этих лицах тренировки показали, что в большей степени тренировке нуждаются вестибулярные и соматические процессы, в меньшей – вегетативные. Наилучший эффект повышение вестибулярной устойчивости с применением активной и смешанной тренировок. А именно, с использованием методики «самостимуляции», где вращение АДС осуществляется от биопотенциалов глаз обследуемого. Следствием этого процесса является возникновение неугасающего нистагма, веретёна-полупериодов, которого могут быть симметричными так и несимметричными. Восстановление симметрии в процессе тренировки является показателем улучшения вестибулярной устойчивости. Нами также установлено, что лица, имеющие переносимость теста НКУК две минуты – плохо поддаются вестибулярной тренировки. Поэтому для проведения исследований в группу спортсменов-добровольцев были отобраны здоровые спортсмены, не имеющие нарушений сердечного ритма, способные переносить пробу НКУК более двух минут.

В результате исследования оценки вегетативного индекса мы получили следующие данные: из 50 обследуемых спортсменов норму показали – 5 человек, незначительные изменения были отмечены у – 14 человек, значительные сдвиги были отмечены у – 19 человек и резко-выраженные изменения отмечались у – 12 спортсменов.

Исследование показателя сердечной деятельности выявило следующие изменения: хороший показатель отмечался у – 5 человек, удовлетворительный – у 45 спортсменов.

Оценка общей работоспособности показала следующие результаты: отличный уровень у – 5 человек; хороший уровень у – 14 человек, удовлетворительный у – 31 спортсмена.

1. Нистагм существенно зависит от функционального состояния организма обследуемого спортсмена. По-видимому, спортсмены 21 человек с пониженной и 5 человек с низкой вестибулярной устойчивостью находятся в переходных функциональных состояниях;

2. Вестибулярные реакции обследуемых 50 спортсменов при вращении с применением методики «самостимуляции» носят четко индивидуальный характер;

3. Четко выраженный нистагм был зарегистрирован у 24 спортсменов, что говорит о том, что данные спортсмены находятся в хорошем функциональном состоянии и их организм обладает достаточной вестибулярной устойчивостью к кумулятивным нагрузочным тестам;

4. Спортсменам с пониженной вестибулярной устойчивостью (21 человек) необходимы занятия по восстановлению с применением специальных активных тренировок;

5. Спортсменам с низкой вестибулярной устойчивостью (5 человек) необходимо пройти комплексное медико-педагогическое обследование с пересмотром учебно-тренировочного процесса с целью восстановления адаптационных резервов их организма;

6. Спортсменам с пониженной вестибулярной устойчивостью, удовлетворительным показателем сердечной деятельности, резко выраженными изменениями вегетативного индекса необходимы занятия по восстановлению с применением методик физического воспитания, а именно, с использованием методов специальных активных тренировок.

Оценка нейрофизиологических процессов, сердечно-сосудистой системы и общей работоспособности спортсменов имеет несколько полезных результатов:

1. Индивидуализация тренировочных программ: исследования позволяют определить индивидуальные особенности спортсмена. Это поможет тренерам и спортивным врачам разработать индивидуальные тренировочные программы, учитывающие особенности каждого спортсмена, что позволит улучшить результаты тренировок и достичь лучшей работоспособности;

2. Мониторинг состояния спортсмена: регулярное измерение психофизиологического состояния спортсмена может помочь в динамическом мониторинге его физической формы и общей работоспособности. Изменившиеся показатели могут указывать на наличие проблем или потенциальных рисков для здоровья спортсмена. Это позволяет быстро реагировать и предотвращать возможные травмы или заболевания;

3. Прогнозирование успеха и результатов: исследования могут помочь в прогнозировании его спортивного потенциала и предсказании результатов в соревнованиях. Некоторые показатели, такие как уровень активности мозга или пульс, могут быть связаны с лучшими физическими возможностями и высокими результатами. Это позволяет определить наиболее перспективных спортсменов и их потенциал для успеха.

Таким образом, полученные результаты исследования помогут расширять знания о взаимосвязи между нейрофизиологическими процессами, показателем сердечно-сосудистой системой и общей работоспособностью спортсменов. Это, в свою очередь, может привести к улучшению методов тренировки, профилактики и восстановления после травм, а также обеспечению более безопасных и эффективных условий тренировок и соревнований.