Современный спорт отличается жестким лимитированием материальных и человеческих ресурсов на фоне предельных требований, предъявляемых к системам жизнеобеспечения организма [3, 4, 6, 7]. С учетом этого на этапе ранней ориентации и начального профессионального отбора целесообразно проводить комплексное обследование детей и подростков, тренирующихся в группах спортивного совершенствования, объективно отражающее потенциальные возможности в определенных видах спорта. Для качественного профотбора необходимо изучить не только психофизиологические особенности спортсменов, достигших высоких спортивных результатов, но и динамику их развития в ходе онтогенеза, выявить критические периоды их формирования с целью правильного (адекватного) построения тренировочного процесса. Это даст возможность разработать критерии профотбора, обеспечивающие не только высокий уровень спортивных показателей, но и сохранение здоровья спортсменов.
С учетом вышеизложенного целью настоящего исследования было изучение особенностей становления и функционирования центральной нервной системы спортсменов-спринтеров разного уровня квалификации и научно обосновать комплекс физиологических маркеров прогностической оценки успешности в беге на 100 и 200 метров.
Цель исследования соответствует «Стратегии развития физической культуры и спорта в Российской Федерации на период до 2020 года» [5], утвержденной Правительством РФ, в которой одним основных направлений реализации государственной политики в области развития физической культуры и спорта на период до 2020 года является совершенствование подготовки спортсменов высокого класса и спортивного резерва для повышения конкурентоспособности российского спорта на международной спортивной арене, в том числе за счет активизации научных исследований в области физической культуры и спорта.
Материалы и методы исследования
Проведено поперечно-продольное обследование 70 учащихся 11–17 лет детско-юношеской спортивной школы г. Буденновска, занимающихся в группах спортивного совершенствования бегом на 100 и 200 м (в динамике тренировочного процесса). Контрольную группу составили школьники соответствующего возраста общеобразовательной школы, не отягощенные генетической патологией и не занимающиеся спортом (108 мальчиков и юношей). Оценивали скоростные способности спортсменов-спринтеров, состояние центральной нервной системы (ЦНС) – по показателям времени простой и сложной зрительно-моторной реакции (ЗМР), количеству ошибок на дифференцировку, числу упреждающих реакций, общему количеству ошибок, интегральному показателю надежности нервной системы, уровню стабильности реакций, уровню активации ЦНС (всего 28 показателей), которые определяли с помощью компьютерного прибора «Психофизиолог», а также длительность индивидуальной минуты (ИМ) как информативный показатель ритмостаза и способности к адаптации, а также психоэмоционального напряжения и утомления [1].
Обследование проводили с учетом циркасептального, циркадианного и сезонного биоритмов. Полученные данные подвергались вариационно-статистической обработке на компьютере с использованием статистического пакета анализа данных в Microsoft Excel-2006.
Результаты исследований и их обсуждение
Анализ полученных данных показал, что спортсмены, занимающиеся легкой атлетикой в группах спортивного совершенствования в беге на 100 и 200 м, имеют более высокие показатели быстроты реакции, чем их сверстники контрольной группы (табл. 1). Достоверно выраженные различия по данному качеству у спортсменов-разрядников по сравнению со школьниками, не занимающимися спортом, отмечали во все исследуемые возрастные периоды (р < 0,05–0,001). Следует отметить, что у спортсменов более высокой спортивной квалификации скорость двигательной реакции была значимо выше, чем у менее успешных спортсменов в данной возрастной группе (таблица). Исключение составили учащиеся 14 лет, что может быть обусловлено снижением функциональных возможностей нейромышечного аппарата в период полового созревания.
Показатели скорости реакции и длительности индивидуальной минуты (ИМ) у спортсменов-спринтеров в динамике тренировочного процесса (на начало учебного года)
|
Показатели |
Скорость, см |
Длительность ИМ, с |
|
мужчины (М ± m) |
мужчины (М ± m) |
|
|
11 лет |
||
|
1. Контроль |
13,6 ± 1,1 |
56,7 ± 0,9 |
|
2. ДЮСШ |
12,6 ± 0,8 |
55,2 ± 0,5 |
|
р1 |
> 0,1 |
> 0,05 |
|
12 лет |
||
|
1. Контроль |
13,5 ± 0,2 |
54,0 ± 0,2 |
|
2. Без разряда |
13,0 ± 0,2 |
48,0 ± 0,6 |
|
р1 |
> 0,1 |
< 0,001 |
|
3. 3 разряд |
11,0 ± 0,2 |
49,0 ± 0,3 |
|
р1 |
< 0,001 |
< 0,001 |
|
Р2 |
< 0,01 |
> 0,5 |
|
13 лет |
||
|
1. Контроль |
11,0 ± 0,1 |
58,0 ± 1,5 |
|
2. 3 разряд |
11,0 ± 0,2 |
53,5 ± 0,6 |
|
р1 |
> 0,5 |
< 0,05 |
|
3. 2 разряд |
9,5 ± 0,6 |
52,0 ± 0,9 |
|
р1 |
< 0,05 |
< 0,05 |
|
Р2 |
< 0,05 |
> 0,1 |
|
14 лет |
||
|
1. Контроль |
13,0 ± 0,2 |
57,5 ± 1,1 |
|
2. 3 разряд |
10,0 ± 0,1 |
52,5 ± 1,0 |
|
р1 |
< 0,001 |
< 0,01 |
|
3. 2 разряд |
10,0 ± 0,2 |
50,0 ± 0,5 |
|
р1 |
< 0,001 |
< 0,001 |
|
Р2 |
> 0,5 |
< 0,05 |
|
15 лет |
||
|
1. Контроль |
14,2 ± 0,9 |
63,8 ± 1,2 |
|
2. 2 разряд |
9,0 ± 0,15 |
53,5 ± 0,8 |
|
р1 |
< 0,001 |
< 0,001 |
|
3. 1 разряд |
7,0 ± 0,1 |
57,0 ± 0,6 |
|
р1 |
< 0,001 |
< 0,01 |
|
Р2 |
< 0,001 |
< 0,05 |
|
16 лет |
||
|
1. Контроль |
11,0 ± 0,4 |
59,2 ± 1,7 |
|
2. 1 разряд |
5,5 ± 0,2 |
52,0 ± 0,4 |
|
р1 |
< 0,001 |
< 0,05 |
|
17 лет |
||
|
1. Контроль |
14,5 ± 0,5 |
63,6 ± 1,1 |
|
2. 1 разряд |
7,2 ± 0,1 |
54,7 ± 0,8 |
|
р1 |
< 0,001 |
< 0,001 |
|
3. КМС |
6,2 ± 0,2 |
42,0 ± 0,9 |
|
р1 |
< 0,001 |
< 0,001 |
|
Р2 |
< 0,05 |
< 0,001 |
Примечания: р1 – достоверность различий средних величин по сравнению с контролем; р2 – достоверность различий у успешных и менее успешных спортсменов.
Полученные данные подтверждаются результатами исследования простой и сложной зрительно-моторной реакции (ЗМР) (рис. 1). Так, время простой ЗМР в препубертате (11 лет) и в юношеском возрасте (17 лет) у учащихся детско-юношеской спортивной школы – легкоатлетов-спринтеров ‒ достоверно ниже, чем у учащихся, не занимающихся спортом (р < 0,01). В период полового созревания (13, 15 лет) время простой ЗМР у спортсменов-спринтеров выше, чем у их сверстников, не занимающихся спортом (р < 0,05–0,01). Сходная динамика выявлена и по показателям времени сложной ЗМР (рис. 1).
В то же время следует отметить, что дефинитивных значений показатели времени сложной ЗМР достигают на один год раньше. Так, у учащихся контрольной группы время сложной ЗМР достигает дефинитивных значений в 16 лет, составляя в среднем 337,1 ± 13,3 мс, а у спортсменов-спринтеров – в 15 лет (337,0 ± 4,8 мс).
В 16–17 лет у успешных спортсменов-спринтеров регистрировали достоверно выраженное снижение показателей времени сложной ЗМР по сравнению с учащимися контрольной группы (рис. 1), что свидетельствует о возрастании функциональной подвижности нервной системы. При этом уровень быстродействия и уровень активации ЦНС у КМС достоверно превышает таковой показатель в контрольной группе.
У успешных спортсменов-спринтеров в 11, 14, 16–17 лет лабильность ЦНС, судя по показателям времени простой и сложной зрительно-моторной реакции, выше, чем у менее успешных. Таким образом, скорость достижения функциональной зрелости центральной нервной системы выше у более успешных спортсменов-спринтеров.
Рис. 1. Возрастная динамика времени простой и сложной зрительно-моторной реакции у учащихся детско-юношеской спортивной школы. * – р < 0,05 – достоверность различий между учащимися общеобразовательной и детско-юношеской спортивной школы
Анализ числа упреждающих стимулов, свидетельствующих о преобладании процессов возбуждения над процессами торможения, показал, что у учащихся контрольной группы возрастная динамика данного показателя имеет нисходящий уровень, а у спортсменов-спринтеров имеет фазную кривую (рис. 2). Дефинитивных значений по числу упреждающих стимулов ЦНС достигает к 17 годам. При этом интегральный показатель надежности ЦНС имеет диаметрально противоположную возрастную динамику (рис. 2).
Рис. 2. Возрастная динамика числа упреждающих стимулов и интегрального показателя надежности простой зрительно-моторной реакции у учащихся детско-юношеской спортивной школы. * – р < 0,05 – достоверность различий между учащимися общеобразовательной и детско-юношеской спортивной школы
Критическими периодами функциональных возможностей ЦНС по большинству показателей является пубертатный период, в частности, возраст 13 и 15 лет. Именно в этих возрастных группах отмечали снижение возбудимости, функциональной лабильности и надежности функционирования ЦНС, что подтверждает высокую информативную значимость таких показателей, как время простой и сложной зрительно-моторной реакции, число упреждающих стимулов и количество ошибок на дифференцировку, уровень активации и интегральный показатель надежности ЦНС.
Обращает на себя внимание факт достоверно выраженного уменьшения числа ошибок на дифференцировку при выполнении сложной ЗМР у высококвалифицированных спортсменов-спринтеров, что свидетельствует о высокой значимости для них точности выполнения сложных сенсомоторных актов.
Анализ показателей длительности индивидуальной минуты выявил, что величина ИМ достигает стабильных (дефинитивных) значений к юношескому возрасту (таблица). При этом в контрольной группе длительность ИМ варьируется от 49 до 72 с, составляя в среднем 61,7 ± 1,8 с, в то время как в группе квалифицированных спортсменов-спринтеров (1 разряд, КМС) варьируется от 42 до 58 с, составляя в среднем 61,7 ± 1,8 с (р < 0,05). В 12, 13, 14, 15, 16 и 17 лет у учащихся спортивной школы, занимающихся спринтерским бегом, длительность ИМ достоверно ниже, чем в контрольной группе (р < 0,05–0,001). Причем, начиная с 14 лет, высокоуспешные в спринтерском беге спортсмены имеют достоверно более низкие показатели длительности ИМ (таблица). В то же время следует подчеркнуть, что значения ИМ у спортсменов более высокой квалификации остаются в пределах нижней границы физиологической нормы [2].
Заключение
Таким образом, важными физиологическими маркерами успешности в беге на 100 и 200 метров являются длительность индивидуальной минуты, быстрота и точность сенсомоторных реакций, высокая возбудимость, лабильность и надежность функционирования центральной нервной системы. Полученные данные будут иметь большое значение при спортивном отборе и выборе индивидуализирующих средств и методов подготовки высококвалифицированного спортсмена.
Рецензенты:
Дджандарова Т.И., д.б.н., заместитель директора Института живых систем, профессор кафедры анатомии и физиологии человека Северо-Кавказского федерального университета, г. Ставрополь;
Колодийчук Е.В., д.м.н., профессор кафедры клинической фармакологии, аллергологии и иммунологии с курсом ПДО Ставропольского государственного медицинского университета Министерства здравоохранения РФ, г. Ставрополь.
Работа поступила в редакцию 17.01.2014.