Динамика показателей психофизиологического состояния человека при использовании гипоксической тренировки по методу ререспирации

Введение. Одним из ведущих физиологических механизмов, влияющих на работоспособность организма человека и, в конечном итоге, на уровень боеспособности военнослужащих, является уровень адаптации психофизиологической сферы функционального состояния (ФС) к постоянно изменяющимся условиям внешней среды. Реактивность психофизиологической сферы ФС оказывает существенное воздействие на все процессы адаптации организма человека, в том числе и к физической нагрузке. Успешность действий в экстремальных условиях, например, в горах, во многом зависит от мотивации, воли и психоэмоционального состояния человека [1; 2].

Но даже очень высокий уровень мотивации и физической подготовки (ФП) не способен адаптировать организм человека к гипоксии, которая является основным негативным фактором, лимитирующим работоспособность человека в условиях высокогорья. Ранее нами было показано, что устойчивость организма к гипоксии можно повысить, используя метод нормобарической ИГТ, основанный на повторяющемся действии гипоксического фактора, например, при ИГТ дыханием 10% кислородно-азотной газовой смесью, создаваемой с помощью гипоксикатора [6; 7]. При адаптации к гипоксии происходит экономизация функций основных систем организма, процесса образования энергии, которая осуществляется за счет появления новой популяции митохондрий с новыми свойствами [8]. В результате гипоксических тренировок происходит не только адаптация к гипоксии, но и увеличение показателей физической работоспособности человека [13; 14].

В связи с тем, что реактивность психофизиологической сферы ФС во многом определяет эффективность учебно-боевой и боевой подготовки военнослужащих, особенно в экстремальных условиях, то перед внедрением ИГТ в качестве дополнительного средства в программе физической подготовки личного состава, например, горных подразделен, целесообразно выявить, как влияет ИГТ по методу ререспирации на основные показатели психофизиологической сферы.

Литературных данных о влиянии интервальной гипоксической тренировки методом ререспирации на психофизиологические показатели нам найти не удалось. Поэтому целью настоящего исследования стало изучение влияния ИГТ, проводимой по методу ререспирации или возвратного дыхания, на психофизиологические показатели. Психологические показатели определялись по следующим методикам: САН – определение самочувствия, активности, настроения, АСС – анкета самооценки состояния, теппинг-тесту, «Память на числа», «Индивидуальная минута» – определение субъективного временного эталона (СВЭ).

Материалы и методы. В исследовании приняли участие 14 молодых мужчин в возрасте от 18 до 21 года, ведущих однотипный режим жизни. Обследование добровольцев (с их письменного согласия) проводили в три этапа. На I этапе регистрировали исходные данные, в том числе устойчивость к гипоксии оценивали с помощью специального теста – гипоксической пробы, состоящей в дыхании газовой смеси с 10% концентрацией кислорода в течение 15-ти минут. При этом регистрировали степень насыщения гемоглобина кислородом (SpO 2 ). Газовая смесь поступала из гипоксикатора «Эверест».

На II этапе проводили гипоксическую тренировку методом ререспирации или возвратного дыхания, которая заключалась в следующем: испытуемый производил 3 глубоких вдоха из атмосферы и выдоха в мешок (кислородная подушка емкостью 25 литров) и затем в течение 3-х минут дышал из этой емкости. Процедура дыхания повторялась трижды с перерывом в три минуты. Всего проведено 20 тренировок. Концентрацию О 2 и СО 2 в мешке во время ИГТ определяли с помощью газоанализатора.

На III этапе все тестирование повторяли.

Психофизиологическое обследование испытуемых проводили по следующим методикам [5; 10]:

• 1.    Самочувствие, активность, настроение (САН).

• 2.    Анкета самооценки состояния (АСС).

• 3.    Теппинг-тест.

• 4.    Методика «Память на числа».

• 5.    Методика «Индивидуальная минута».

Методика «Индивидуальная минута» заключалась в том, что испытуемому, находящемуся в состоянии сенсорного покоя, предлагали оповестить экспериментатора, когда по его внутреннему ощущению пройдет минута. Реальное физическое время фиксировалось экспериментатором. Дальнейший анализ результатов проводили с помощью вычисляемого субъективного временного эталона (СВЭ) каждого человека - отношение субъективного времени человека к величине объективного физического времени: в данном случае – одна минута [9; 12].

Одновременно с психологическим обследованием проводили оценку физической работоспособности испытуемых по тесту аэробной производительности PWC 170 и тесту общей физической работоспособности (ΣА). В качестве стандартной нагрузки использовали многоступенчатую велоэргометрическую нагрузку. Велоэргметрическую нагрузку испытуемые выполняли на велоэргометре из расчета 1 Вт/ кг массы тела на первой ступени. На каждой последующей ступени нагрузку увеличивали на 0,5 Вт/кг массы тела. Частота педалирования была стандартной для всех ступеней и составляла 60 оборотов в минуту в течение пяти минут на каждой ступени. Между “ступенями” нагрузки оценивали с помощью специального теста – гипоксической пробы 1 минута отдыха. Отказ регистрировали по показателю невозможности выполнения испытуемым заданной частоты педалирования или субъективного отказа.

Результаты исследований и их обсуждение . В результате ИГТ методом ререспирации у всех испытуемых развилась адаптация к острой гипоксической гипоксии, что выражалось в отсутствии снижения SpO 2 во время проведения гипоксической пробы (Р<0,01). В то же время отметили существенное увеличение показателей аэробной работоспособности (табл. 1).

Таблица 1

Динамика показателей общей работоспособности и аэробной производительности до и после ИГТ по методу ререспирации

	Суммарная работоспособность,   ΣА, кДж	Аэробная производительность, PWC 170
До ИГТ	127,9± 3,7	731,6± 29,9
После ИГТ	143,5± 4,8*	846,1± 33,0*
Примечание: * - различие достоверно (Р<0,05)

Тренировки по методу ререспирации привели к достоверному увеличению общей работоспособности ΣА и аэробной производительности PWC 170 (р < 0,05).

Таким образом, у этой группы испытуемых был установлен выраженный адаптационный эффект к гипоксической гипоксии, который в свою очередь привел к улучшению условий для ресинтеза АТФ и, следовательно, к увеличению работоспособности: общая работоспособность ΣА увеличилась на 12,2%, а аэробная производительность по тесту PWC 170 - на 15,6%.

Значения, полученные по тестам САН, АСС, жалобы до и после ИГТ соответствуют средним нормативным. После ИГТ происходит улучшение этих показателей (табл. 2).

Таблица 2

Динамика психофизиологических показателей до, после ИГТ, проведенной по методу ререспирации

Название методики	С	А	Н	АСС	Жалобы	Память	Теппинг -тест	СВЭ
До ИГТ	53,8±3,2	50,5±3,4	54,6±2,7	40,2±2, 2	1,3±0,4	5,5±0,7	170,7±6,7	1,0±0,1
После ИГТ	56,5±2,1	51,9±2,5	56,5±2,4	44,6±1, 8	1,07±0,07	7,1±0,1	178,7±6,3	0,9±0,06
Достоверность	р<0,01	р<0,01	р<0,01	р<0,01	р<0,01	р<0,01	р<0,01	р>0,01

Статистический анализ результатов эксперимента по критерию наблюдаемые и ожидаемые величины хи-квадрат показал, что различия между показателями тестов САН, АСС, жалобы, теппинг-тест в реакции на гипоксическую пробу до и после ИГТ высокозначимы. С другой стороны, на субъективное ощущение времени СВЭ по методу «Индивидуальная минута» гипоксические тренировки не оказали никакого влияния (р>0,01).

Полученные результаты могут быть объяснены с точки зрения современного представления о теории адаптации. Выявили положительное влияние гипоксических тренировок на психофизиологические показатели – произошло увеличение показателей оперативной памяти, улучшение психомоторной реакции, уменьшение среднеквадратического отклонения и ошибки средней по всем показателям. Кроме того, у всех испытуемых установили повышение устойчивости к воздействию острой гипоксии и увеличение показателей работоспособности. Иными словами, под воздействием ИГТ методом ререспирации произошли существенные положительные сдвиги в «системе управления» (психофизиологические показатели) и в системе «вегетативных функций»

Полученные результаты могут быть объяснены с точки зрения современного представления о теории адаптации. Выявили положительное влияние гипоксических тренировок на психофизиологические показатели: произошло увеличение показателей оперативной памяти, улучшение психомоторной реакции, уменьшение среднеквадратического отклонения и ошибки средней по всем показателям. Кроме того, у всех испытуемых установили повышение устойчивости к воздействию острой гипоксии и увеличение показателей работоспособности. Иными словами, под воздействием ИГТ методом ререспирации произошли существенные положительные сдвиги в «системе управления» (психофизиологические показатели) и в системе «вегетативных функций» (работоспособность).

На основании этого можно сделать вывод, что отчетливые положительные сдвиги в функциях соматических и вегетативных систем не ухудшают психофизиологические показатели по механизму «цена адаптации» и организм после тренировок начинает работать в более согласованном режиме, происходит оптимизация баланса процессов возбуждения и торможения в коре головного мозга.

Также в результате исследований установлено, что субъективное время человека является некоторым обособленным и независимым показателем, на который не влияет гипоксия. Это можно объяснить сложностью и многогранностью самого понятия времени. Ведь, несмотря на то, что физическое время и может быть измерено, оно не является стимулом в обычном смысле этого слова: нет объекта, который бы непосредственно воздействовал на рецепторы воспринимающего его человека: нет специфических рецепторов, воспринимающих время [4; 13]. То есть отсутствует «место» приложения для включения адаптационных механизмов.

Кроме того, результаты проведенного эксперимента показали, что ИГТ не ухудшает, а наоборот улучшает основные показатели психофизиологической сферы человека и, следовательно, в этом смысле безопасно для использования в войсках.

Выводы.

• 1.    Состояние показателей психофизиологической сферы свидетельствует об улучшении показателей теста САН, АСС, памяти на числа, теппинг-теста и в связи с этим ИГТ по методу ререспирации может быть рекомендовано для использования в войсках.

• 2.    Использование ИГТ в варианте ререспирации в течение 20 сеансов обеспечивает увеличение показателей работоспособности – общая работоспособность ΣА увеличилась на 12,2% и аэробная производительность по тесту PWC 170 - на 15,6%.

• 3.    Субъективное время (СВЭ) человека является независимым показателем, на который не влияет ни гипоксия, ни гипоксическая тренировка.