Церебральная гемодинамика в механизмах эргогенических воздействий

N.N. Sentiabrev, ,

S.S. Miroshnikova, , A.G. Kamchatnikov, , V.A. Likhodeeva, , Volgograd State Physical Education Academy, Volgograd, Russia

Введение. В современном спорте кроме основных тренировочных средств широко используют различные дополнительные методы воздействия на организм. В основном с их помощью решаются задачи оптимизации текущих функциональных состояний, повышения специальной физической работоспособности и ускорения восстановления [8]. Исходя из современных представлений такие методы называют эргогеническими [19]. К эргогенным вспомогательным методам и средствам относятся вещества, повышающие работоспособность, пищевые добавки и различные методики, направленные на повышение работоспособности спортсмена [13, 14, 25]. Зарубежные исследователи зачастую ограничивают представления об эргогенических средствах, сводя их к дополнению к основным питательным продуктам, оказывающим влияние на адаптацию и рост физической работоспособности [24]. Тем не менее в ряде зарубежных публикаций к эргогеническим средствам причисляют методы воздействия на функцию дыхания, например, тренировку мышц вдоха [18], что давно практикуется в отечественной литературе [7]. Мы полагаем, что при изучении влияния эргогенических средств и методов на физическую работоспособность необходимо формирование представлений о физиологических механизмах их воздействия. Но во многом исследования проблемы эргогенов направлены на локальные феномены. Недостаточно изучены центральные эффекты, определяемые функциональным состоянием ЦНС и, что осо- бенно важно, обеспечением ее метаболизма адекватным церебральным кровотоком. Длительное время считалось, что кровообращение мозга практически неизменно [22]. В настоящее время есть много свидетельств об изменении церебральной гемодинамики, в частности в процессе выполнения физических упражнений [1, 4, 12, 17]. Такая динамика определяется интенсивностью мышечной деятельности, при высокой ее мощности кровоток мозга снижается, хотя его метаболические потребности растут [20, 21].

Эти сведения обозначили цель исследования: оценка значимости состояния кровообращения мозга в возможных механизмах эргогенических воздействий.

Материалы и методы. Основным методом исследования в соответствии с его задачей была оценка состояния церебральной гемодинамики с помощью реоэнцефалографии. Этот метод в настоящее время вновь привлекает внимание исследователей [2, 16, 20]. Он широко используется при оценке функционального состояния спортсменов [5, 10]. Во всех сериях оценивали уровень специальной физической работоспособности методами, адекватными для изучаемых групп спортсменов.

Результаты. Ранее наши исследования показали особенности изменения показателей РЭГ после значительных тренировочных нагрузок [15]. На первом этапе исследований на фоне тренировок относительно малого объема и интенсивности реографический индекс, показывающий относительное пульсовое кровенаполнение (ОПК) ведущего полушария, снижался от 0,218 ± 0,014 до 0,186 ± 0,011 Ом (P < 0,01). Аналогично изменялось ОПК контралатерального полушария – от 0,176 ± 0,013 до 0,154 ± 0,011 Ом (P < 0,05). На втором этапе нагрузки и их интенсивность выросли. При этом степень изменения ОПК стала меньше: у левого (ведущего) полушария от 0,243 ± ± 0,090 до 0,192 ± 0,012 Ом (P < 0,05), у контралатерального – от 0,210 ± 0,012 до 0,198 ± ± 0,014 Ом. Индивидуальный анализ показал, что в отдельных случаях происходила смена полушарных отношений по кровотоку. Третий этап исследований проходил в начале соревновательного периода при большом объеме тренировок со значительной скоростной направленностью. Были отмечены значительные изменения церебральной гемодинамики. При этом наиболее характерной была статистически значимая смена полушарных отношений по большей части показателей РЭГ на фоне выраженного утомления [11].

Эти исследования показали высокую зависимость между характером выполняемых спортивных нагрузок, развивающимся утомлением и характером изменений кровообращения мозга.

Далее были проведены исследования возможных механизмов эффектов эргогениче-ских средств и возможной роли церебральной гемодинамики [11]. Последовательно было установлено нормализующее влияние элект-роимпульсных воздействий по методу электросна на системную и, в первую очередь, церебральную гемодинамику. Одновременно улучшалось состояние ЦНС (сенсомоторные реакции, электрокожное сопротивление и т. п.), снижалась напряженность регуляторного звена (ИН Баевского), улучшался психоэмоциональный статус. Все это обусловливало положительные изменения спортивного результата [11].

Специальная серия исследований определила эффекты многократного (несколько серий) использования дыхательного тренажера регулярно тренирующимися и участвующими в соревнованиях спортсменками. В ответ на воздействие гиперкапнического стимула улучшались показатели системной и церебральной гемодинамики. Систематические тренировки с дыхательным тренажером способствовали нормализации величин мозгового кровотока, оптимизации асимметричности полушарной гемодинамики. Улучшался ряд показателей вариабельности сердечного ритма, снижалась напряженность механизмов регуляции сердечной деятельности. Также при использовании регламентированного дыхания с помощью дыхательного тренажера развивалась психоэмоциональная релаксация. Такие регламентированные режимы дыхания можно рассматривать не только как способ роста устойчивости к гиперкапнии организма спортсмена, но и как метод повышения адаптивных возможностей [6].

Серия исследований эффектов воздействия на организм биологически активных добавок, направленных на нормализацию состояния микробиоты, улучшала не только функцию пищеварения, но также состояние ЦНС и системы регуляции ССС [3]. Другая группа БАД (пчелопродукты) оптимизировала метаболические запросы организма [9]. Обе группы повышали адаптивные возможности по данным ВСР и оказывали положительное воздействием на специальную спортивную работоспособность.

Были исследованы эффекты воздействия на организм спортсмена с помощью функциональной музыки, эфирных масел, а также их сочетаний. Выявлены положительные изменения церебральной гемодинамики, ускорение сенсомоторных реакций, улучшение ряда важных для спортивной деятельности когнитивных функций, а также повышение показателей спортивной работоспособности [23]. Этими исследованиями было показано, что существенное значение имеет не только непосредственное влияние ЭМ на центры восприятия запаха, также значима приятность / неприятность запахов и уровень их предпочтений. Результатом воздействия с помощью ЭМ и музыки является улучшение мышечной координация, при этом повышается экономичность, эффективность и результативность мышечной деятельности (результат бега на короткие дистанции). Существенное значение имеет не только непосредственное влияние ЭМ на центры восприятия запаха. На значимость корковых процессов в эффектах одо-рантных воздействий указывает значение выбора: приятность/неприятность запахов и уровень их предпочтений.

В связи с вышеизложенным можно считать, что эфирные масла и их сочетание с функциональной музыкой воздействуют на структуру функциональной системы (ФС) спортивной деятельности. Совершенствуется ее центральная архитектоника, о чем косвенно свидетель- ствует изменение координации сложных двигательных действий прицельного характера и бегового шага, а также собственно эффекторная, исполнительная часть ФС (результат). Модифицируется стадия эфферентного синтеза ФС, т. е. программы действия, на что указывает ускорение принятия решений (по данным сложной двигательной реакции). Оптимизируются межполушарные отношения, в частности за счет достижения адекватности полушарного кровотока: активность и гемодинамика ведущего и контрлатерального полушарий [23].

Заключение. Ведущий критерий эффективности эргогенических воздействий - положительные изменения показателей спортивной деятельности, повышение спортивной работоспособности, улучшение результативности спортивной деятельности. Физиологические механизмы во многом определяются конкретным видом эргогенов. Тем не менее наши данные указывают на общность целого ряда эргогенических средств. Можно полагать, что в физиологических механизмах изученных эргогенических воздействий (трансцеребральная электростимуляция, функцио- нальная музыка, эфирные масла, использование ряда дыхательных практик и тренажеров, дополнение питания с помощью БАД, воздействующих на состояние микробиоты) ведущим является прямое или опосредованное влияние на состояние двигательного отдела центральной нервной системы. Оно в ряде случаев сопряжено с влиянием на эмоциоген-ные центры, а также на отделы ЦНС, планирующие, управляющие и координирующие движение. Во многом такие положительные влияния реализуются за счет оптимизации состояния церебральной гемодинамики, достижения адекватной асимметрии полушарных отношений по кровотоку, что обеспечивает улучшение трофики нейрональных механизмов, участвующих в организации и регуляции двигательной деятельности.

Механизмы воздействия изученных эрго-генических воздействий можно охарактеризовать как многоаспектный процесс, захватывающий всю структуру поведенческого акта и повышающий адаптивные возможности организма, что позволяет улучшать показатели ряда видов спортивной деятельности.