Развитие энергетики мышечной деятельности - сложный процесс, включающий кардинальные изменения в структуре и функциональных характеристиках мышечных волокон, ферментных систем, деятельности вегетативных систем, в работе регуляторных центров [12]. Наибольшие изменения наблюдаются в органах и системах, которые вносят значительный вклад в достижение конечного приспособительного результата, а направленность тренировочного процесса является главным и определяющим фактором [6]. Уровень достижений в игровых видах спорта в значительной мере определяется наработанными моторными программами, которые в процессе тренировок совершенствуются, обеспечивая достижение высоких результатов при снижении затрат [6, 8]. Показано, что под влиянием систематических тренировок уровень адаптации к вестибулярным нагрузкам повышается во всех видах спорта, развиваются менее выраженные реакции на вестибулярное раздражение [7]. Следовательно, процесс тренировки является физиологической основой роста тренированности и достижения высоких спортивных результатов, скорость формирования мышечных программ определяется характером спортивно-тренировочной деятельности [9].
Нагрузки, превышающие возможности спортсмена, ведут к развитию утомления, что в сложно-координационных видах спорта сказывается в первую очередь на нарушениях техники (дифференцировки тонких движений), сопровождается рассогласованием механизмов регуляции, снижением скорости двигательных реакций. Однако, несмотря на то, что в комплекс углубленного обследования спортсменов, включая сборные команды России, входят оценка ССС, нервно-мышечного аппарата, системы дыхания, ЭЭГ, РЭГ [1, 14], малочисленны данные по оценке статокинетической устойчивости (СКУ) как базиса функционального состояния в игровых видах спорта; не выработаны критерии оценки вестибулярной системы, степени развития координации движений у спортсменов [10, 15].
Целью работы являлась оценка влияния физических нагрузок на функциональное состояние центральной нервной системы хоккеистов на основе изучения динамики стабилометрических показателей в течение соревновательного периода.
Материал и методы исследования
Исследования проведены на базе научной лаборатории кафедры адаптивной физической культуры и медико-биологической подготовки ЮУрГУ. В исследованиях принимали участие спортсмены мужского пола, занимающиеся хоккеем (n = 26 чел.), возраст 18-26 лет, стаж тренировок более 5 лет. Оценка функционального состояния центральной нервной системы проводилась с помощью прибора ОКБ «Ритм» «Стабилан 01-2», состояла из 3-х функциональных проб (ФП) по 30 секунд: пробы с открытыми и закрытыми глазами (ПОГ, ПЗГ), проба «Мишень» (ПМ). Исследования проведены в начале (сентябрь, 1-й этап) и в конце (апрель, 2-й этап) спортивного сезона. В общей сложности получено более 40 стабилографических и векторных показателей в каждой из проб.
Результаты исследования и их обсуждение
Смещение центра кривой статокинезиграммы относительно центра координат стабилоплатформы по фронтали и сагиттали на 10 и более миллиметров говорит об асимметрии позы и о скрытых постуральных нарушениях. В наших исследованиях не было достоверных различий между показателями в начале и конце сезона, а также при проведении ФП. Разброс в плоскости определяет средний разброс колебаний центра давления пациента относительно смещения в процессе проведения обследования; его увеличение говорит о снижении устойчивости пациента в определенной плоскости (табл. 1). У обследованных нами спортсменов во всех пробах выявлена меньшая величина показателя в конце сезона: при ПОГ - на 88% (р < 0,01), при ПЗГ - на 86% (р < 0,05), при ПМ - на 46%. Помимо этого, в начале сезона этот показатель достоверно возрастал при проведении ПЗГ по сравнению с ПОГ. К концу сезона улучшались показатели СКУ по показателям «разброс по фронтали» (ПОГ и ПЗГ, р < 0,01) и «разброс по сагиттали» (ПОГ, р < 0,05), «средний разброс». На 1-м этапе исследований прирост изученных показателей при проведении проб был более существенным (от 20 до 40% по сравнению с результатами в конце сезона).
Индекс скорости позволяет оценить среднюю скорость изменения положения центра давления (ЦД) пациента за время обследования. Достоверно значимых различий данного показателя в течение сезона нами не выявлено, на обоих этапах было установлено увеличение значений при пробах (р < 0,05-0,01).
Таблица 1 Показатели стабилометрии хоккеистов в начале (1) и в конце (2) сезона
Показатели |
Период |
Открытые глаза |
Закрытые глаза |
Проба Мишень |
Разброс по фронтали, мм |
1 |
3,14 ± 0,35 |
4,45 ± 0,58 |
3,23 ± 0,51 |
2 |
1,67 ± 0,17 хх |
2,38 ± 0,36 хх |
2,20 ± 0,31 |
|
Разброс по сагиттали, мм |
1 |
3,69 ± 0,28 |
4,46 ± 0,23 |
3,72 ± 0,30 |
2 |
2,80 ± 0,28 х |
3,82 ± 0,43 |
3,15 ± 0,38 |
|
Средний разброс, мм |
1 |
4,02 ± 0,32 |
5,51 ± 0,42 |
4,10 ± 0,43 |
2 |
2,87 ± 0,26 хх |
3,99 ± 0,47 х * |
3,24 ± 0,37 |
|
Средняя скорость перемещения ЦД, мм/с |
1 |
10,60 ± 0,72 |
14,56 ± 1,26* |
15,68 ± 1,50** |
2 |
9,08 ± 0,99 |
14,29 ± 2,07* |
15,79 ± 1,94** |
|
Скорость изменения площади статокинезиграммы, мм2/с |
1 |
14,45 ± 1,80 |
27,83 ± 4,24** |
22,54 ± 3,27 |
2 |
9,61 ± 1,90 х |
22,42 ± 3,50** |
18,06 ± 2,88* |
|
Площадь эллипса, мм2 |
1 |
127,84 ± 15,65 |
270,75 ± 37,80** |
161,58 ± 21,63 |
2 |
67,55 ± 8,47 хх |
156,97 ± 22,44х** |
119,16 ± 23,95* |
|
Индекс скорости, усл. ед. |
1 |
6,71 ± 0,47 |
9,25 ± 0,81* |
9,97 ± 0,98* |
2 |
5,73 ± 0,63 |
8,94 ± 1,30* |
9,96 ± 1,22** |
|
Оценка движения, усл. ед. |
1 |
64,20 ± 3,96 |
72,03 ± 5,31 |
97,49 ± 6,28*** |
2 |
54,50 ± 4,44 |
60,77 ± 6,05 |
77,85 ± 5,17х*** |
Примечание: * - достоверность различий между показателями 1-го и 2-го периодов при р < 0,05, ** - при р < 0,01; *** - при р < 0,001; х - достоверность различий показателей при пробах с закрытыми глазами и «мишень» при р < 0,05, хх - при р < 0,01.
Площадь эллипса характеризует рабочую площадь опоры человека. Значения показателя в конце сезона были лучше в сравнении с началом сезона: на 89% при ПОГ (р < 0,01), на 72% при ПЗГ (р < 0,05) и при ПМ на 35%. При проведении ПЗГ и ПМ показатель достоверно повышался (в начале сезона - в 1,2-2,1 раза; в конце сезона - в 1,7-2,3 раза). Меньшая величина площади эллипса в конце сезона отражает более высокий уровень СКУ хоккеистов. Наиболее низкие показатели скорости изменения площади статокинезиграммы были выявлены при ПООГ, причем в конце сезона результат был в 1,5 раза меньше по сравнению с показателями начала сезона (р < 0,05). При ПЗГ и ПМ значения увеличивались (р < 0,05-0,01) (снижение СКУ), при этом сохранялись более низкие величины при пробах в конце сезона, что свидетельствует о повышении СКУ у спортсменов к концу сезона.
Увеличение в динамике средней скорости перемещения ЦД отражает наличие напряжения по поддержанию вертикальной позы, обусловленных нарушениями функции одной или нескольких систем организма; в ПОГ к концу сезона имелась тенденция к снижению (на 14%) этого показателя. Показатель «Оценка движения» оптимален, когда составляющие его показатели «длина кривой» и «средний разброс» уменьшаются - в этом случае уменьшается разброс колебаний (тремор), что означает улучшение качества функции равновесия. На 1-м этапе по сравнению со 2-м этапом показатель при ПОГ был выше - на 15,6%, ПЗГ - на 16,6%, при ПМ - на 20,6% (р < 0,05 ). В ПМ значения этого показателя на обоих этапах значительно увеличивались по сравнению с исходными (р < 0,001).
Важное значение в оценке СКУ имеют векторные показатели, характеризующие распределение векторов скорости и ускорения движения ЦД. При своевременной компенсации человеком отклонений его тела от вертикали скорость движения ЦД должна быть минимальной. Показатель «качество функции равновесия» (КФР) авторами считается интегральным, он дает представление о том, насколько минимальна скорость изменения ЦД: чем выше значение КФР, тем лучше человек поддерживает равновесие [11]. Величина КФР была наибольшей в конце сезона при ПОГ и ПЗГ, при ПМ различий на протяжении сезона не выявлено. В начале сезона отмечена более выраженная динамика сдвигов КФР при ПЗГ (р < 0,01); существенное уменьшение значений при ПЗГ по сравнению с фоновыми данными было на обоих этапах (р < 0,01) (табл. 2).
Таблица 2 Векторные показатели хоккеистов в начале (1) и в конце (2) сезона
Показатели |
Период |
Открытые глаза |
Закрытые глаза |
Проба Мишень |
Качество функции равновесия,% |
1 |
77,04 ± 2,51 |
62,82 ± 4,36** |
59,59 ± 4,84** |
2 |
82,26 ± 3,44 |
66,33 ± 5,40* |
60,86 ± 5,96** |
|
Нормированная площадь векторо-граммы, кв. мм/с |
1 |
0,29 ± 0,07 |
0,79 ± 0,20* |
0,91 ± 0,25* |
2 |
0,28 ± 0,05 |
0,45 ± 0,07 |
0,59 ± 0,13* |
|
Коэффициент резкого изменения направления движения,% |
1 |
21,61 ± 1,98 |
20,44 ± 2,44 |
21,35 ± 2,11 |
2 |
14,15 ± 1,71хх |
11,98 ± 2,03хх |
14,04 ± 1,87х |
|
Средняя линейная скорость, мм/с |
1 |
9,09 ± 1,00 |
14,30 ± 2,08 |
15,81 ± 1,95* |
2 |
10,61 ± 0,72 |
14,58 ± 1,26 |
15,70 ± 1,50* |
Примечание: * - достоверность различий между показателями 1-го и 2-го периодов при р < 0,05, ** - при р < 0,01; х - достоверность различий показателей при пробах с закрытыми глазами и «мишень» при р < 0,05, хх - при р < 0,01.
Увеличение нормированной площади векторограммы в динамике отражает снижение СКУ. При ПОГ достоверных различий в динамике соревновательного сезона не установлено. В конце сезона при ПЗГ увеличение было в 1,6 раза, при ПМ - двукратное по отношению к исходным значениям (в начале сезона найдено трехкратное увеличение). Коэффициент резкого изменения направления движения отображает оптимальность затрат человека в процессе удержания вертикальной позы. Увеличение показателя при проведении проб на 2-м этапе по сравнению с 1-м составляло около 50% при ПОГ и ПМ, ПЗГ - 70%. И в начале, и в конце сезона достоверных различий между показателями при ФП не было выявлено; не было выявлено лиц с наличием патологии функции равновесия. Показатель «Средняя линейная скорость» не имел достоверных различий в разных периодах сезона, но установлено его увеличение при проведении ПЗГ и ПМ как на 1-м, так и на 2-м этапе исследования.
Заключение
Постурология раскрывает физиологические механизмы тонических и установочных реакций, обеспечивающих позу и равновесие тела в условиях гравита- ции [3]. Для поддержания вертикальной позы необходимо участие большого числа мышц и хорошее согласование их активности при осуществлении произвольных движений [4]. Показано, что при спокойном стоянии центр тяжести совершает непрерывные колебания со средними частотами порядка 0,1-4 Гц, так что стояние, в сущности, представляет собой непрерывные движения тела относительно неподвижных стоп [11]. Площадь этой области составляет всего около 1-2% всей площади опорного контура. Такой большой запас устойчивости говорит о высоком качестве работы системы управления. Стабилизация положения звеньев тела друг относительно друга достигается системой локальных рефлексов на растяжение, а управление ими, обеспечивающее устойчивое положение тела в пространстве, осуществляется на основе вестибулярных и шейных тонических рефлексов и зрительной информации [2]. Тестирование состояния системы равновесия широко используется в клинической практике и в системе профессионального отбора, но пока не нашла достаточного распространения в спортивной медицине [5, 12, 14]. Представленные нами результаты отражают улучшение СКУ хоккеистов к концу сезона, что свидетельствует о высоком уровне адаптации постуральной системы к предъявляемым тренировочным и соревновательным нагрузкам. В то же время при индивидуальном анализе показателей было установлено, что стабилометрические характеристики, отражающие уровень специальной подготовленности хоккеистов, к концу сезона улучшались у 77% спортсменов. Наиболее значимые сдвиги нами наблюдались при ПЗГ. При регрессионном и корреляционном анализе были выявлены дополнительные различия стабилометрических показателей на разных этапах соревновательного периода, которые нами будут представлены в следующих публикациях. Мы полагаем, что для определения «цены адаптации» необходимо проведение комплекса исследований различных функциональных систем организма для определения ведущих факторов, в частности, спектрального анализа ключевых показателей гемодинамики.
Рецензенты:
-
Павлова В.И., д.б.н., профессор кафедры теоретических основ физической культуры Челябинского государственного педагогического университета, г. Челябинск;
-
Сашенков С.Л., д.м.н., профессор кафедры нормальной анатомии Челябинской государственной медицинской академии, г. Челябинск.
Работа поступила в редакцию 06.09.2012