Оценка психофизиологического компонента умственной работоспособности спортсменов различных специализаций после воздействия гипоксическим стимулом

Введение . Использование гипоксических факторов в подготовке высококвалифицированных спортсменов получило повсеместное распространение, причиной чему является теоретико-методическое развитие данного направления, а также появление современных и доступных технических решений, позволяющих моделировать данные факторы в необходимых для этого условиях [3]. Несмотря на практически подтверждающуюся эффективность данных решений в развитии физической работоспособности у спортсменов, без внимания остается другая сторона работоспособности, а именно умственная. Умственная работоспособность является способностью человека к восприятию и переработке информации, а также принятия на её основе решений и осуществления действий на протяжении определенных временных периодов.

Целью исследования являлось определение направленности изменений психофизиологических показателей умственной работоспособности у спортсменов после воздействия гипоксическим стимулом.

Организация исследования.

Обследовано 50 спортсменов-мужчин в возрасте от 18 до 25 лет. Группа обследуемых мужчин представлена спортсменами, специализирующимися в различных видах спорта (единоборства, стрелковые виды спорта, циклические виды спорта, киберспорт) и имеющими спортивные разряды и звания не ниже 1-го взрослого разряда (1-й взрослый разряд – 12%; кандидат в мастера спорта – 34%; мастер спорта – 44%; мастер спорта международного класса – 10%). Стаж занятий избранным видом спорта у рассматриваемой группы спортсменов варьируется от 7 до 15 лет. Исследование проведено на базе лаборатории кафедры биохимии и биоэнергетики спорта им. Н.И. Волкова, РГУФКСМиТ. Все испытуемые дали письменное согласие на участие в исследовании с использованием гипоксических воздействий.

Экспериментальное исследование проводилось по следующей программе:

• 1.    предварительное психофизиологическое исследование, направленное на получение показателей мышления, двигательных реакций и функций в обычных условиях;

• 2.    экспериментальное воздействие нормобарической гипоксией (газовая смесь с содержанием 10% кислорода, при помощи Гипоксикатора «Эверест-1, мод.07m») в стандартизированных лабораторных условиях в течение 30 минут с регистрацией показателей ЧСС и SpO2 при помощи пульсоксиметра NONIN 8600;

• 3.    повторное психофизиологическое исследование, направленное на выявление изменений показателей мышления, двигательных реакций и функций, спровоцированных гипоксическим стимулом.

Психофизиологические показатели были получены при помощи аппаратнопрограммного комплекса «Спортивный психофизиолог». В рамках психофизиологического тестирования получены показатели простых и сложных сенсомоторных реакций обеих рук и ног, показатели мышления, показатели индивидуальной динамики темпа движений обеих рук и ног, показатели функциональной лабильности зрительной системы и ЦНС. Статистическая обработка данных проведена с использованием надстройки «Анализ данных» в программе Microsoft Excel 2019. Определение достоверности различий осуществлялось при помощи парного двухвыборочного t-теста для средних.

Обсуждение результатов исследования.

Одним из широко распространенных объективных критериев оценки индивидуальной реакции на гипоксическое воздействие является показатель SpO2, а именно динамика его изменения в рамках осуществляемого воздействия. Динамика SpO2 рассматриваемой выборки спортсменов до, во время и после гипоксического воздействия представлена в виде графика (рисунок 1) с использованием следующих показателей: среднее арифметическое (Х); медиана (Ме); минимум значения (Min); максимум значения (Max).

Рисунок 1. Динамика показателей SpO2 у спортсменов в состоянии покоя при воздействии острой нормобарической гипоксии (10% О2)

Показатель SpO2 (рисунок 1), несмотря на высокий уровень подготовленности испытуемых рассматриваемой выборки, изменяется в достаточно широком диапазоне значений, что определяется (Кривощеков С.Г. и др., 2014) в первую очередь различной реактивностью и пороговой хеморецепторной чувствительностью, обусловленной индивидуальными особенностями. Минимальный зафиксированный показатель SpO2 составляет 61%, при этом в научных публикациях зарубежных авторов (van der Post J., et al, 2002; Kim C., et al, 2015) приводятся сведения о том, что снижение данного показателя до 80% пагубно сказывается на когнитивных способностях. В то же время Li G., Zhang T., Chen X., Shang C., Wang Y. (2016) приводят в своей работе сведения о низкой информативности рассматриваемого показателя ввиду активного включения компенсаторных реакций организма в виде увеличения вентиляции легких и частоты сердечных сокращений. Соответственно необходимым является рассмотрение изменений психофизиологических показателей умственной работоспособности после воздействия острой нормобарической гипоксии. Анализ психофизиологических показателей позволил выявить отсутствие статистически достоверных различий между большей частью полученных в исследовании результатов. Однако выявлен статистически достоверный (при p<0,05) положительный прирост показателей простых и сложной сенсомоторных реакций верхними конечностями (рисунок 2) после гипоксического воздействия.

Рисунок 2. Разность показателей сенсомоторных реакций верхними конечностями

Определение качественных изменений, произошедших вследствие гипоксического воздействия, осуществлено с использованием коэффициента асимметрии (Е.М. Бердичевская, 2004) для исходного и заключительного тестирования [1]. Для расчета исходного и послегипоксического коэффициента асимметрии использовалось по 20 парных психофизиологических показателей. Произошедшие изменения представлены в виде диаграммы (рисунок 3), отражающей произошедшие качественные изменения с их количественной характеристикой.

Рисунок 3. Изменения функциональной асимметрии, вызванные гипоксическим воздействием

Отсутствие изменений функциональной асимметрии (рисунок 3) отмечается у 52% испытуемых, тогда как у остальных 48% произошли качественные изменения. Факт изменения индивидуального профиля асимметрии соотносится со сведениями о изменении функционального состояния головного мозга под влиянием гипоксического стимула. Большая часть рассмотренных явлений, ухудшающих умственную работоспособность у спортсменов, обусловлена снижением оксигенации головного мозга.

Заключение.

Представленная совокупность фактов является потенциально важной в разработке программ использования гипоксических воздействий в видах спорта, где результативность в большей степени регламентируется факторами ЦНС. Несмотря на тот факт, что гипоксические воздействия способны оказывать негативный эффект в виде снижения умственной работоспособности, данные воздействия целесообразно использовать при необходимости интенсификации тренировочной нагрузки.