Стабилометрические параметры развития устойчивости спортсменов посредством биологической обратной связи

Введение. Применение в спорте метода биологической обратной связи (БОС) является одним из высокоэффективных перспективных направлений спортивных технологий, направленных на оптимизацию выполнения технических движений за счет повышения точности и производительности двигательных действий, а также на обучение расслаблению для восстановления после тренировок. Реализация вышеописанных умений осуществляется за счет использования программно-аппаратных методик для online-контроля тренируемых (развиваемых) параметров [1, 2, 6, 7, 15].

Ряд ученых расширили технологию такого контроля с помощью программно-аппаратных комплексов с БОС-технологиями, основанных на регистрации электроэнцефалографии, электронейромиографии, электроокулогра-фии, кардиоинтервалографии и стабиломет- рии в различных сочетаниях этих методов, комбинирование которых зависит от направления научных интересов ученых, а также от выявленных проблем и вопросов в практике спорта [4, 5, 8–14].

Применение БОС-технологий на основе стабилометрии предполагает изучение, развитие и совершенствование таких необходимых в спорте качеств, как устойчивость, равновесие и мышечная память [3, 6, 7, 14, 15].

Материалы и методы. Совершенствование координационных способностей (устойчивости, равновесия и мышечной памяти) спортсменов осуществлялось с использованием стабилоанализатора компьютерного с биологической обратной связью «Стабилан-01-2», применялись два вида тренажеров: «Охота» и «Стендовая стрельба». Успешность выполнения определялась по общему соотношению количества набранных очков. Программа рас- считывает ряд классических, спектральных и векторных стабилометрических показателей.

В эксперименте приняли участие студенты ВГИФК, занимающиеся стрельбой (n = 6) и плаванием (n = 6), возраст испытуемых 19,5 ± 1,5 года.

Тренировки с применением БОС-техно-логий по вышеописанной методике проводились в течение 1 месяца два раза в неделю; в процессе выполнения заданий снижалось количество ошибок и корректировалась нагрузка в соответствии с этапами тренировочного процесса. При выполнении специальной физической подготовки на стабилометриче-ском тренажере основная трудность заключалась в статическом удержании ЦД своего тела в центре стабилоплатформы, коррекции физиологических процессов влияющих на смещение общего ЦД. Наличие возможности визуального контроля колебаний ЦД позволило спортсменам научиться стабилизировать свои микродвижения. Также данный тренажер является вспомогательным средством для укрепления постуральной мускулатуры, что, в свою очередь, опосредованно влияло на совершенствование равновесия и устойчивости.

Оценивались следующие параметры: количество очков, набранных при прохождении тестирования; OD – оценка движения и спектральные показатели по фронтали сагитали:

Pw1, % – зона очень низкой частоты, характеризует колебания ЦД, связанные с неосознанными микродвижениями для поддержания равновесия; Pw2, % – зона низкой частоты, характеризует осознанные микродвижения для регуляции позы; Pw3, % – зона высокой частоты, характеризует колебания ЦД, связанные с физиологическими процессами.

Результаты. До начала педагогического эксперимента при межгрупповом сравнении достоверных различий в набранных очках обнаружено не было (табл. 1).

Из табл. 1 видно, что исходное количество очков, набранных в течение 2 минут занятий на тренажерах «Стендовая стрельба» и «Охота», для совершенствования уровня устойчивости, координации и способности управлять ЦД своего тела у испытуемых обеих групп имеют невысокий диапазон значений, что указывает на необходимость работы по улучшению вышеописанных качеств. Через месяц повторная оценка тех же параметров в тестировании «Стендовая стрельба» выявила прирост очков в обеих группах, однако в группе стрелков он был статистически значимым (t = 5,31). Межгрупповое сравнение изучаемых показателей по окончании эксперимента также было статистически значимым (t = 2,73), что указывает на достоверно большее улучшение результативности стрелков.

Таблица 1

Table1

Результаты тренинга стрелков и пловцов на тренажере «Стендовая стрельба» и «Охота» (n = 12) Shooters’ and swimmers’ performance in the Stand shooting and Hunting simulators (n = 12)

Параметры / Parameters	Стрелки / Shooters	Пловцы / Swimmers
Тренажер «Стендовая стрельба» / Stand shooting simulator
Исходные результаты (к-во очков) Initial results (points)	11,83 ± 0,67	12,04 ± 0,79
Результаты в конце месяца (к-во очков) Results at the end of the month (points)	16,03 ± 0,42* (**)	14,12 ± 0,56(**)
t-критерий Стьюдента / Student's t-test	t = 5,31	t = 2,15
Темп прироста результатов (%) / Growth rate (%)	35,5	17,3
Тренажер «Охота» / Hunting simulator
Исходные результаты (к-во очков) Initial results (points)	5,92 ± 0,28	6,33 ± 0,64
Результаты в конце месяца (к-во очков) Results at the end of the month (points)	9,38 ± 0,47*(**)	8,64 ± 0,95(**)
t-критерий Стьюдента / Student's t-test	t = 6,32	t = 2,02
Темп прироста результатов (%) / Growth rate (%)	58,4	36,5

Примечание: * – p < 0,05 = 2,228; изменения достоверны относительно исходных результатов БОС-тренинга; (**) – изменения достоверны при межгрупповом сравнении.

Note: * – p < 0.05 = 2.228 changes are significant with respect to the initial results of the biofeedback training;

(**) – сhanges are significant with comparison between groups.

Оценка результатов в тестировании «Охота» также выявила достоверный прирост очков в группе стрелков (t = 2,15), а в группе пловцов полученные результаты были ниже. Межгрупповое сравнение изучаемых показателей по окончании эксперимента было статистически значимым (t = 5,04), что указывает на достоверно большее улучшение результативности стрелков.

Нами были проанализированы стабило-метрические показатели – оценка движения и спектральные показатели до и по окончании БОС-тренинга (табл. 2).

Исходя из сравнительного анализа данных табл. 2, можно заключить, что параметры оценки движения имели динамику, свидетельствующую о повышении устойчивости испытуемых: у стрелков – на 20,5 %, а у пловцов – на 11,3 % (см. табл. 2).

Значения спектральных показателей по фронтали: показатель Pw1, % – у пловцов прирост значений на 20,9 %, а у стрелков статистически достоверное увеличение показателя (t = 2,23), что указывает на совершенствование равновесия и устойчивости на 33,7 %. Межгрупповое сравнение данных также имело статистически достоверные отличия (t = 3,47), что является свидетельством большей эффективности БОС-тренинга по фронтали у стрелков. Сравнительный анализ значений Pw2, % не выявил статистически достоверных различий до и по окончании БОС-тренинга, однако при межгрупповом сравнении результатов выявлено статистически достоверное отличие (t = 2,23) у пловцов на 1,4 %, а у стрелков – на –21 %. Это доказывает то, что БОС-тренинг не воздействует на осознанные микродвижения для поддержания равновесия, причем это влияние у стрелков и пловцов проявляется в разной степени. Значения Pw3, % у пловцов не имели (–62,7 %), а у стрелков имели (t = 2,28) статистически достоверное отличие, что указывает на лучшую способность стрелков управлять своими физиологическими процессами (сердцебиением, дыханием) для повышения устойчивости на –75,4 %. При межгрупповом сравнении обсуждаемых показателей достоверность по t-критерию Стьюдента не подтверждена (t = 1,63).

Спектральный анализ полученных данных по сагиттали выявил: показатель Pw1, % у обеих групп испытуемых не имел статисти-

Таблица 2

Table 2

Стабилометрические параметры, характеризующие устойчивость при выполнении тренинга «Стендовая стрельба» и «Охота» (n = 12)

Stabilometric parameters when performing the Stand shooting and Hunting exercises (n = 12)

Спортсмены Athletes	OD	Pw1 (F), %	Pw2 (F), %	Pw3 (F), %	Pw1 (S), %	Pw2 (S), %	Pw3 (S), %
До начала педагогического эксперимента Before the pedagogical experiment
Пловцы Swimmers	62,95 ± 14,43	17,67 ± 4,36	67,33 ± 9,88	15,31 ± 2,69	24,08 ± 4,23	59,33 ± 9,27	16,67 ± 2,95
Стрелки Shooters	59,28 ± 17,96	29,35 ± 4,88*	61,39 ± 6,42	9,26 ± 1,54*	26,53 ± 6,42	61,62 ± 9,91	11,85 ± 1,93*
По окончании педагогического эксперимента At the end of the pedagogical experiment
Пловцы Swimmers	56,57 ± 15,21	22,33 ± 3,28 (**)	68,26 ± 5,79 (**)	9,41 ± 2,37	27,36 ± 3,95	60,16 ± 8,42	12,48 ± 2,49 (**)
Стрелки Shooters	49,37 ± 9,72	44,24 ± 4,56* (**)	50,38 ± 5,60 (**)	5,28 ± 0,72*	39,48 ± 5,67	54,25 ± 7,35	6,27 ± 1,22 * (**)
Темп прироста результатов (%) Growth rate (%)
Пловцы Swimmers	–11,3	20,9	1,4	–62,7	12,0	1,4	–33,6
Стрелки Shooters	–20,5	33,7	–21,0	–75,4	33,4	–13,6	–89,0

Примечание: * – p < 0,05 = 2,228; изменения достоверны относительно исходных результатов БОС-тренинга; (**) – изменения достоверны при межгрупповом сравнении.

Note: * – p < 0,05 = 2,228; changes are significant with respect to the initial results of the biofeedback training; (**) – changes are significant when comparison between groups.

чески достоверного прироста значений, но увеличившиеся значения у пловцов на 12 %, а у стрелков на 33,4 % являлись признаком совершенствования равновесия и устойчивости за счет неосознанных микродвижений в данном направлении. Межгрупповое сравнение данных также не имело статистически достоверных отличий (t = 1,75), что является свидетельством одинаковой эффективности БОС-тренинга по сагиттали у обеих групп. Сравнительный анализ значений Pw2, % также не выявил статистически достоверных различий до и по окончании БОС-тренинга у пловцов на 1,4 %, а у стрелков на –13,6 %, при межгрупповом сравнении результатов также не выявлено статистически достоверных отличий (t = 0,53). Это доказывает то, что БОС-тренинг не активирует осознанные микродвижения для поддержания равновесия, причем это продемонстрировали обе группы испытуемых. Значения Pw3, % также у пловцов (на –33,6 %) не имели, а у стрелков имели (t = 2,44) статистически достоверные различия, что указывает на лучшую способность стрелков контролировать свои микродвижения по сагиттали (связанные с физиологическими процессами) на –89 %. Межгрупповое сравнение данных также имеет статистически достоверные отличия (t = 2,24), что является свидетельством лучшей способности у стрелков управлять микродвижениями по сагит-тали, связанными с физиологическими процессами, тренируемыми с помощью БОС-тренинга.

Выводы. БОС-тренажер позволяет обследуемым видеть свои микродвижения и учиться их корректировать. Высокая чувствительность стабилоплатформы позволяет зрительно контролировать микродвижения, связанные с любыми процессами коррекции позы, помогает научиться управлять ЦД своего тела, развивает координацию, устойчивость, повышает равновесие, тренирует мышцы, участвующие в удержании постуральной статической стойки.

В результате эксперимента установлено положительное влияние стабилометрических тренажеров с БОС для совершенствования устойчивости, координации и способности управлять центром давления своего тела с возможностью контроля над физиологическими процессами, влияющими на колебания для регуляции вертикальной стойки.

В процессе сравнительного анализа полу- ченных результатов исследования педагогического эксперимента достоверные сдвиги обнаружены в группе стрелков. Показатели тренажера «Охота» увеличились у стрелков – на 58,4 %, у пловцов – на 36,5 %. Прирост результатов тренажера «Стендовая стрельба» составил у стрелков 35,5 %, у пловцов – 17,3 %.

Исходя из спектрального анализа стаби-лометрических показателей, можно заключить, что у стрелков результаты БОС-тренинга были лучше, что подтверждается результатами расчета t-критерия Стьюдента по фронтали в параметрах неосознанных микродвижений для поддержания устойчивости и микродвижений, связанных с физиологическими процессами, а по сагиттали только в показателях микродвижений, связанных с физиологическими процессами.

Спектральный анализ значений до и по окончании БОС-тренинга выявил в группе стрелков статистически достоверные улучшения по фронтали в параметрах неосознанных микродвижений (33,7 %) и колебаний, обусловленных физиологическими процессами (–75,4 %), связанными с поддержанием равновесия, а по сагиттали только в показателях микродвижений, связанных с физиологическими процессами (–89 %). В группе пловцов также выявлено улучшение изучаемых показателей, но оно было статистически недостоверно.