Динамика омега-потенциала головного мозга айкидоистов в меняющихся условиях тренировочной и соревновательной деятельности

Проблема исследования психомоторики современными нейрофизиологическими методами на фоне бурного развития 3D-технологий особенно актуальна по отношению к разным видам спортивных единоборств [3–5]. Ациклический характер движений, преимущественно свойственный тому или иному виду спортивной специализации сложнокоординационной направленности, обусловлен многомерным и многоуровневым взаимодействием мозаичности физических и психических факторов, различной степени выраженности нейродинамических, информационных и энергетических компонентов [1; 3; 5]. Следовательно, изучение динамики омега-потенциала головного мозга айкидоистов в меняющихся условиях тренировочной и соревновательной деятельности своевременно и актуально.

Материалы и методы исследования. В условиях учебно-тренировочного и соревновательного процессов было обследовано 120 спортсменов айкидо тенсинкай: III спортивный разряд — n = 42, II разряд — n = 40, I разряд — n = 38. Деление спортсменов на возрастные и спортивно-квалификационные категории было произведено в соответствии с Единой спортивной классификацией в айкидо тенсинкай [3]. Так, в группу III разряда вошли 42 спортсмена юношеской возрастной квалификационной группы (ЮВКГ) в возрасте от 16 до 17 лет включительно. Группу II разряда составили спортсмены трёх возрастных групп: ЮВКГ — 12 человек; молодёжной возрастной квалификационной группы (МВКГ) в возрасте от 18 до 20 лет включительно — 15 единоборцев, взрослой возрастной квалификационной группы (ВВКГ) в возрасте от 21 года и старше — 13 спортсменов. Группу спортсменов I разряда со- ставили — 20 и 18 айкидоистов, МВКГ и ВВКГ соответственно.

Для исследования динамики омега-потенциала (ОП) головного мозга обследуемых использовался методический приём дискретной регистрации омега-потенциала в отведении от макушки по отношению к тенару правой и левой рук. В наших исследованиях мы использовали серийно выпускаемые приборы Щ4313 в режиме милливольтметра, имеющие необходимые характеристики (диапазон измеряемых напряжений от –25 до +75 мВ, погрешность измерений собственно прибора менее ±2 %, входное сопротивление 50 МОм, чувствительность 1 мВ, дрейф не более ±0,5 мВ за 8 ч непрерывной работы). Для дискретной регистрации ОП с поверхности головы и тела человека нами применены жидкостные диффузионные хлорсеребряные электроды ЭВЛ-1М3 Гомельского завода измерительных приборов [2]. Конструкция электродов этого типа обеспечивает стабильность и воспроизводимость собственного потенциала электродов и практически исключает влияние поляризационных эффектов [2; 6] на измеряемые величины омега-потенциала. Для минимизации влияния температурного фактора измерения проводили при температуре 18–22 °С после адаптации испытуемых. Измерения ОП производились в течение 7–10 мин. Для сохранения постоянства условий измерения электрод, устанавливаемый в области вертакса, подключается на вход усилителя со знаком (–), а электрод, устанавливаемый в области тенара кистей рук,— на вход усилителя со знаком (+). Стабильность электродов оценивалась по разности потенциалов между ними (0–1 мВ) и отсутствию дрейфа [6] до и после измерения ОП головного мозга. Характеристикой сохранности системных адаптивных механизмов является время, в течение которого стабилизируется величина ОП, интенсивность и направленность сдвигов этого показателя от первого измерения до момента его стабилизации, при спокойном бодрствовании обследуемого [2; 6].

Математико-статистическая обработка экспериментального материала, проведённая с помощью табличного редактора MicrosoftExsel и программного пакета Statistica 6.0, включала в себя непараметрический (Спирмен) и параметрический (Пирсон) корреляционный анализ. Для определения различий в исследуемых показателях использовали метод сравнения групп по t -критерию Стьюдента. Статистически значимыми считались значения при p < 0,05.

Результаты исследования и их обсуждение . В первом срезе исследовали влияние тренировочных нагрузок на спонтанную динамику омега-потенциала головного мозга спортсменов. Было установлено, что тренировочная нагрузка ведёт к увеличению процента встречаемости низких величин ОП головного мозга (от –1 до –19 мВ), характеризующих снижение функциональных резервов организма в следующих диапазонах: с 10,1 до 11,7 % в спортивной квалификации III разряда, с 3,93 до 11,63 % в спортивной квалификации II разряда и с 6,5 до 8 % в спортивной квалификации I разряда. Наибольший процент встречаемости оптимального значения ОП головного мозга в диапазоне (от –20 до –39 мВ) до тренировки выявлен у айкидоистов II разряда ВВКГ, а после тренировки — у айкидоистов II разряда МВКГ. Уменьшение процента встречаемости низких величин ОП головного мозга с ростом спортивной квалификации можно объяснить тем, что со временем организм спортсменов привыкает к физическим нагрузкам и сама по себе тренировочная нагрузка для более квалифицированных спортсменов не является стрессогенным фактором.

Для определения зависимости динамики ОП головного мозга от интенсивности церебрального энергетического обмена у спортсменов различных спортивно-квалификационных групп в возрастном аспекте и уточнения на этом фоне данных об амплитудно-временных характеристиках омега-потенциала при отведении вертекс-тенар у айкидоистов, нами было решено провести оценку статистических показателей среднего значения амплитуды ОП как конечного результа- та всех регуляторных влияний. Результаты дискретной омегаметрии показали, что средние величины ОП головного мозга айкидоистов до физических нагрузок во всех спортивно-квалификационных группах имеют оптимальные значения от –32,3 до –34,9 мВ. При этом мода, как наиболее часто встречающееся значение в выборке изучаемого показателя, варьируется от –30 до –39 мВ. После физических нагрузок зарегистрированы средние величины ОП головного мозга от –26,16 до –29,21 мВ, с модой от –24 до –33 мВ.

Среднегрупповое значение ОП головного мозга у испытуемых 16–17 лет III разряда до тренировки составило –32,3 + 0,36 мВ, а после тренировки –26,16 + 0,24 мВ. Разница между этими показателями достоверна ( p < 0,001) и составила 6,14 мВ. Среднегрупповое значение ОП головного мозга у испытуемых 16–17 лет II разряда до тренировки составило –33,2 + 0,34 мВ, а после тренировки –29,04 + 0,30 мВ. Разница между этими показателями достоверна ( p < 0,001) и составила –4,16 мВ. Анализ средних значений ОП головного мозга до и после тренировочных нагрузок у айкидоистов массовых спортивных разрядов позволяет предполагать, что тренировочные нагрузки уменьшают значение омега-потенциала. При этом показатели ОП головного мозга находятся в диапазоне оптимальных значений (от –20 до –39 мВ), что свидетельствует о хорошем функциональном состоянии организма спортсменов, об их высоких адаптационных возможностях, о хорошо выраженных компенсаторных реакциях мозга на физическую нагрузку.

Динамика омега-потенциала (мВ) головного мозга айкидоистов массовых спортивных разрядов до (сплошная линия) и после соревнований (штриховая линия)

Анализ эмпирических распределений выявил наибольший интервал значений до и после тренировочных нагрузок (разницу между минимальной и максимальной амплитудами омега-потенциала головного мозга) у спортсменов III и I разряда. Так, у представителей III разряда до физической нагрузки нами зафиксирован наибольший интервал (–39 мВ), при минимуме –51 мВ и максимуме –12 мВ. После нагрузки интервал составил –24 мВ, при минимуме –41 мВ и максимуме –17 мВ. У спортсменов I разряда до тренировочной нагрузки интервал составил –34 мВ, после неё — 38 мВ, при одинаковом минимуме (–49 мВ) до и после тренировочных нагрузок и максимуме –15 мВ до и –11 мВ после нагрузки. Такой факт ярко свидетельствует о необходимости учёта индивидуальных возрастных и квалификационных различий в реакциях организма айкидоистов на воздействие тренировочных нагрузок.

Во втором срезе изучали воздействие соревновательных нагрузок на спонтанную динамику омега-потенциала головного мозга обследуемых. Анализ полученных данных (рисунок) выявил различия в показателях сверхмедленных волновых процессов головного мозга айкидоистов всех обследуемых групп до и после соревнований. Так, средние значения до соревнований находились в рамках диапазона оптимальных значений (от –20 до –39 мВ) и составили у спортсменов III разряда –36,32+0,77 мВ. Тот же показатель у представителей II разряда в возрасте 16–17 лет составил –35,43 +0,35мВ, у II разряда в возрасте 18– 20 лет –35,90+0,51, у II разряда в возрасте 21 года и старше –35,63+0,44, у I разряда в возрасте 18–20 лет –34,68 ±0,48 мВ, у I разряда в возрасте 21 года и старше — –35,61+0,50 мВ.

Анализ диапазона значений омега-потенциала головного мозга до и после соревнований позволил выявить у обследованных единоборцев различия активного бодрствования и особенностей формирования адаптивных реакций в условиях соревновательного стресса. Так, соревновательная деятельность проявила своё негативное влияние в сдвиге исходных значений ОП головного мозга в диапазон неоптимальных значений (от –40 до –60 мВ) в квалификационных группах III, II и I разрядов ВВКГ, где средние значения ОП головного мозга после соревнований составили: –40,75+0,39 мВ, 40,03+0,23 мВ и –40,18+0,25 мВ соответственно. Следовательно, соревнователь- ная деятельность данных айкидоистов привела к напряжению адаптационных механизмов их организма, что и проявилось в характерном повышении ОП головного мозга. У спортсменов II разряда ЮВКГ и МВКГ, а также у перворазрядников в возрасте 18–20 лет (МВКГ) показатель сверхмедленных волновых процессов головного мозга (омега-потенциал) после соревновательной нагрузки зафиксирован в рамках оптимального диапазона и составил –38,77±0,62 мВ. Анализ статистических показателей омега-потенциала головного мозга у обследуемых единоборцев позволил нам также установить, что в психологически сложных условиях спортивной деятельности более устойчивы к соревновательному стрессу были айкидоисты II и I разрядов МВКГ (18–20 лет). Оптимальные результаты свидетельствовали о нормальном функциональном состоянии организма с хорошо выраженными компенсаторными реакциями, адаптационными возможностями и психологической готовностью к соревнованиям.

Выводы:

• 1.    Тренировочная нагрузка ведёт к увеличению процента встречаемости низких величин ОП головного мозга (от –1 до –19 мВ), характеризующих снижение функциональных резервов организма в следующих диапазонах: с 10,1 до 11,7 % в спортивной квалификации III разряда, с 3,93 до 11,63 % в спортивной квалификации II разряда и с 6,5 до 8 % в спортивной квалификации I разряда айкидо тенсинкай. Наибольший процент встречаемости оптимального значения ОП головного мозга в диапазоне (от –20 до –39 мВ) до тренировки выявлен у айкидоистов II разряда в возрасте 21 год и старше (ВВКГ), а после тренировки — у айкидоистов II разряда в возрасте 18–20 лет (МВКГ).

• 2.    Соревновательная нагрузка приводит к увеличению встречаемости неоптимальных величин ОП головного мозга (от –1 до –19 мВ) и (от –40 до –60 мВ), характеризующих снижение функциональных резервов организма: с 15 до 17,1 % у спортсменов III разряда, с 8 до 16 % у спортсменов II разряда 16–17 лет, с 8,1 до 12,2 % у айкидоистов II разряда 18–20 лет, с 7,1 до 8,1 % у спортсменов II разряда в возрасте 21 год и старше. У спортсменов I разряда в возрасте 21 года и старше были зарегистрированы не только нулевые, но и отрицательные значения ОП головного мозга.