Катанский Сергей Анатольевич. Гранд-Доктор философии, профессор МУФО доцент Московского государственного инженерно-физического института « НИЯУ МИФИ,
Есаулов М.Н. К.Т.Н., доцент Московского государственного инженерно-физического института « НИЯУ МИФИ».
Ключевые слова: Состояние и работа ЦНС, физиологических функций и показателей развития мышечных структур.
Key words:condition and operation of the CNS, the physiological functios and indicators of muscle structure.
Аннотация: В статье проводится анализ исследований по определению влияния максимальной физической нагрузки на сомато-психо-физиологические показатели студентов занимающихся спортивной борьбой.
Summary:The article analyzes the researth to determine the effect of exercise on maximum SPP performance of students engaged in wrestling.
При изучении влияния воздействия максимальных нагрузок на организм испытуемых измерялся комплекс показателей, характеризующих состояние и работу, ЦНС, физиологических функций и показателей развития мышечных структур. Для контроля психических состояний были использованы оперативные методики, определяющие, прежде всего, когнитивные процессы: память, мышление, внимание (Родионов А.,1983;НиколичА., Параносич В., 1984 г.), а также характеризующие состояние сенсорных систем (КЧСМ, ЭКС) и психомоторных центров (сенсомоторные реакции ПР и СР). Физиологический контроль включал фиксацию показателей артериального давления (АД) и частоты сердечных сокращений (ЧСС). О состоянии соматических структур делали выводы по данным кистевой и становой динамометрии. При измерении силы кисти одновременно фиксировалось и 50% усилия, что, на наш взгляд, более характеризует центральные механизмы мышечного напряжения, чем состояние периферийного аппарата. Структура эксперимента была следующей: вначале брались все сомато-психо-физиологические показатели и проводился социологический анализ, затем испытуемому предлагалась работа на велоэргометре «Монарк» при ступенчато возрастающей нагрузке по методу В.Каримана и др в модификации А.Корженовского (нагрузка — начальная мощность 450 кГм/мин. с повышением мощности каждой последующей ступени на 450 кГм/мин. через каждые 3 мин. до отказа от работы), затем испытуемый отдыхал в течение 10 мин. и после этого повторно проходил обследование по всем вышеперечисленным методикам. В эксперименте приняло участие 16 спортсменов-единоборцев в возрасте 20,6 лет (от 17 до 24 лет) – студентов одного Московского технического университета. Уровень квалификации — от 2 разряда (3 человека) до КМС (2 человека). Вес испытуемых составил 77,2 кг (от 74 до 85 кг). В качестве контрольной группы были обследованы 16 студентов, занимающихся в составе группы общей физической подготовки того же университета. Оперативная память исследовалась по методу подсчета сумм в трех рядах однопорядковых цифр, описанному А.Родионовым (1973). При этом учитывались три параметра: время до первой ошибки, количество ошибок и общее время выполнения задания. Динамику внимания до и после максимальной нагрузки мы исследовали с помощью теста, предложенного В.Некрасовым, и включающего фиксацию времени отыскания чисел от 1 до 16, размещенных в случайном порядке. Исследование оперативного мышления проводилось по методу, предложенному В.Пушкиным (1963), и включало решение трех задач по перестановке трех разноцветных фишек на пяти полях при возрастающей сложности задания (4, 8 и 10 ходов). Учитывалось время исполнения заданий и количество ходов. Критическая частота световых мельканий (КЧСМ), предложенная в вышеуказанных работах, информативно отражает состояние зрительного анализатора, что имеет несомненное значение для процесса обучения и совершенствования техники движений в спортивных единоборствах, как и во всех видах спорта в целом. Процедура проведения исследования по этой методике заключалась в следующем. Испытуемый брал трубку прибора и подносил к левому глазу, положив палец правой руки на кнопку выключателя. Экспериментатор включал прибор, и в трубке начиналось дискретное свечение нити накаливания, частота которого ежесекундно возрастала. Когда для испытуемого это свечение становилось сплошным, он нажимал кнопку выключения. Цифровая шкала прибора фиксировала при этом математический показатель состояния зрительного анализатора у испытуемого. Известно, что изменение психического состояния (центральные процессы), физиологические сдвиги, соматические изменения (процессы метаболизма), — все это влияет на измерения электро-кожного сопротивления (ЭКС ) и может быть отражено в цифровых показателях измерительного устройства. Поэтому воздействие максимальной нагрузки при работе «до отказа» также нашло свое отражение в данной методике. Процедура проведения измерений на данном приборе заключалась в следующем.
К большому пальцу испытуемого, сидящего перед экспериментатором, до нагрузки после снятия спиртовым тампоном жирового слоя левой руки, прикладывали датчик, соединенный с тестером. Отклонение стрелки тестера показывало состояние электрокожного сопротивления в данный момент. Затем производилась работа до отказа и повторное приложение датчика к пальцу, после его обезжиривания и снятия пота. Отдых между получением нагрузки и повторным приложением датчика составлял 10 мин.
Изучение сенсомоторных реакций проводилось следующим образом. Испытуемый, сидящий перед прибором, предупреждался о начале эксперимента, и после вопроса: «готов?» и полученного подтверждения готовности экспериментатор включал прибор. Одновременно загоралась сигнальная лампочка и начинался отсчет времени на декатронах МС-1. Нажатием кнопки выключателя, который находился у испытуемого в правой руке, выключалось свечение лампочки и останавливался ход времени на декатронах. Так измерялась простая реакция. Для изучения сложной реакции использовались две сигнальные лампочки красного и синего цвета и, соответственно, два выключателя для испытуемого, которые он держал в правой и левой руках. Фиксировалось время только правильных реакций, поскольку очень часто испытуемые нажимали две кнопки одновременно, что не отвечало поставленным задачам. Аппаратура для измерения артериального давления (АД) уже была описана выше. Методические особенности использования данного прибора были те же, что и в предыдущих исследованиях. Вначале брались показатели в покое перед нагрузкой, а затем измерялись после выполнения нагрузки по окончании 10-минутного отдыха.. При изучении влияния максимальных нагрузок на организм студентов, не практикующих спорт, и студентов-единоборцев была использована ступенчато возрастающая проба, которая помогает израсходовать до конца те запасы энергии, которые лежат в основе двигательной деятельности, и здесь на фоне крайней усталости можно посмотреть, есть ли слабые места в системах и в какой сфере. Прежде, чем начать обсуждение полученных в эксперименте результатов, считаем необходимым подчеркнуть, что студенты- спортсмены исчерпали свои силы, выполнив нагрузку в 1,5 раза большую, чем студенты-неспортсмены. Изучение психических процессов в связи с вышеперечисленными позициями, играет первостепенную роль в решении поставленных задач. Анализ динамики показателей оперативной памяти у студентов контрольной и экспериментальной групп не выявил столь значительного различия в полученных статистических данных. Вместе с тем, все изучаемые показатели памяти отразили положительное воздействие спортивной практики на эти механизмы запоминания, поскольку работа «до отказа» лишь положительно повлияла на протекание этих процессов у студентов не практикующих спорт. У студентов, практикующих спорт, эти улучшения были более значимы (p<0,05), что говорит и о более совершенных механизмах памяти, видимо, зависящей от практики спорта. Изучение процессов оперативного мышления у студентов- спортсменов и студентов-неспортсменов показало следующее. Изменение процессов оперативного мышления у студентов-неспортсменов по показателю "время выполнения задания" во всех трех задачах произошло в лучшую сторону после максимальной работы и для двух первых задач было статистически значимо, в то время как у студентов-спортсменов эти сдвиги были также положительными, но во всех случаях статистически незначимыми (p>0,05). Показатель «количество ходов» у не спортсменов статистически значимо улучшился только во второй задаче, а у спортсменов эти сдвиги значительны для первой и третьей задач. Таким образом, практика спорта несколько загрубляет тонки процессы оперативного мышления, но значимо улучшает скорость протекания этих процессов, и поскольку речь идет о спортсменах-единоборцах, можно утверждать, что практика использования этих видов спорта положительно развивает механизмы оперативного мышления за счет предъявления к ним повышенных требований в процессе тренировочных занятий. Весьма своеобразно отразили влияние максимальной нагрузки показатели оперативного внимания. У не спортсменов, наличие «стресс-ситуации», в работе «до отказа» статистически значимо улучшила внимание (p<0,01), а у спортсменов этот показатель изменился незначительно (p>0,05). Видимо, для них условия тестирования и максимальная работа не создали стрессовых позиций, и они довольно ровно прошли это испытание. Это еще раз доказывает, что спорт является превентивной формой адаптации к стрессовым ситуациям, которые в достаточно большом количестве можно встретить в повседневной жизни. В целом же изучение когнитивных процессов у студентов показало, что данное направление исследований вполне может помочь в деле определения слабых звеньев в человеческом континууме при проведении сравнительных экспериментов, а с другой стороны, еще раз подтвердило положительное воздействие практики спортивных единоборств на развитие и состояние этих тонких психических процессов человека. Анализ показателей, характеризующих психические состояния сенсорных систем у студентов контрольной и экспериментальной групп, по данным ЭКС и КЧСМ выявил следующее. У студентов, практикующих спортивные единоборства, эти показатели имели высокие значения как до, так и после нагрузки и фактически мало изменились после работы «до отказа».У студентов-н спортсменов эти показатели до нагрузки были на порядок ниже и только после выполнения работы приблизились, но не достигли уровня студентов-спортсменов в показателях ЭКС, а для КЧСМ стали более значимыми, чем у спортсменов. В первом случае это, несомненно, связано с уплотнением структуры тела в процессе занятий спортом и повышением нейро-экстериальных связей в организме спортсменов. Во втором случае необходимо отметить воздействие стресс-ситуации на улучшение состояния зрительного анализатора у студентов-неспортсменов, что свидетельствует о положительном воздействии работы «до отказа» в целом и диктует ее необходимость для повышения уровня функционирования анализаторных систем человека с помощью занятий спортом. Картина, полученная при изучении сенсомоторных процессов в обеих группах, оказалась идентичной результатам, описанным выше. Интересным представляется факт значительного улучшения времени простой реакции у студентов-неспортсменов (p<0,01), с одной стороны, и ухудшение ее в пределах 0,05 у студентов-спортсменов, с другой. При этом показатели сложной реакции при одинаковом их уровне до нагрузки в обеих группах более значительно, но недостоверно улучшились у студентов-неспортсменов. Это, на наш взгляд, вновь свидетельствует о значительной стимуляции всех процессов организма, которую вызвало выполнение работы "до отказа" у студентов-неспортсменов, и о значительной адаптации студентов-спортсменов к физической нагрузке. Таким образом, показатели сенсомоторного реагирования могут быть использованы в дальнейших опытах по выявлению воздействия максимальных нагрузок в других зонах мощности тренировочной работы, поскольку в этих исследованиях получен положительный результат при изучении их реагирования на работу "до отказа".
В практике спорта контроль частоты сердечных сокращений (ЧСС) используется давно и с различными целями. С одной стороны, ЧСС помогает оценить функциональное состояние спортсмена перед началом тренировки, что опытные тренеры используют при проведении оперативного контроля, и, с другой стороны, контроль ЧСС в ходе тренировочных занятий помогает оценить воздействие тренировочной нагрузки на организм тренирующихся как показатель интенсивности занятий. Лабильность этого показателя при проведении наших экспериментов подтвердила правильность его использования при изучении воздействия тренировочной работы на организм спортсменов. При работе "до отказа" и последующего отдыха он не вернулся в фоновые пределы, а продолжал находиться для обеих групп студентов в рабочей зоне (p<0,01), что говорит о ликвидации кислородного долга, возникшего после максимальной работы. Здесь можно отметить, что этот процесс у студентов-спортсменов происходил на меньшей частоте пульса, т.е. более экономично, что характерно для людей, практикующих физические нагрузки. Показатели артериального давления (АД), являющиеся еще одной характеристикой функционирования сердечно-сосудистой системы, по-разному отразили воздействие работы "до отказа" в обеих группах. Систолическое давление у спортсменов повысилось после нагрузки, а у не спортсменов понизилось, причем у спортсменов его уровень после нагрузки соответствует уровню этого показателя у не спортсменов до нагрузки. Динамика показателей диастолического давления у спортсменов менее выражена, чем в группе не спортсменов. Связано это с тем, что непривычная для не спортсменов работа вызвала необходимость подключения дополнительных, резервных капилляров для обеспечения снабжения всех работающих органов достаточным количеством кислорода и выводом продуктов кислородного обмена. И поскольку процесс этот у не спортсменов случаен, то даже повышенный пульс не может обеспечить им оптимальное состояние артериального давления, поэтому после работы оно значительно снизилось. Организм же спортсменов более адекватно отреагировал на работу "до отказа" и более экономично справился с ее результатами. Изучение динамики мышечных усилий до и после максимальной работы имеет особое значение для тренера, поскольку это один из наиболее распространенных видов контроля в спортивной практике. Сила мышечных сокращений находит свое выражение в силовых показателях у спортсменов, и со временем становится возможным переходить к скоростным видам работы, а это является главным направлением в спортивной практике большинства видов спорта. Изучение силовых проявлений в группах студентов-спортсменов и не спортсменов прежде всего выявило то, что у спортсменов этот показатель во всех случаях значительно выше, чем у не спортсменов, что еще раз подчеркивает значимость физических нагрузок и их положительное влияние на молодой организм. В частности, работа "до отказа" положительно повлияла на показатель кистевого усилия и становой силы у студентов-не спортсменов и практически не изменила его у студентов- единоборцев, что повторяет картину воздействия стресс-ситуации на студентов, не практикующих спорт, и еще раз подчеркивает значимость занятий спортом для студентов-единоборцев. Наиболее интересным оказался результат, полученный при изучении 50% кистевого усилия до и после нагрузки. У студентов обеих групп этот показатель до нагрузки превышал ожидаемый 50% результат на 10 единиц и составил у не спортсменов 73%, а у спортсменов - 68% от максимальной величины. Физическая работа "до отказа" ухудшила способность к дифференцировке усилий у не спортсменов до 74% и улучшила этот показатель у спортсменов до 55%. Таким образом, и результаты исследования динамики силовых показателей мышечных структур подтвердили еще раз положительное воздействие занятий спортом и, в частности, единоборствами на способность совершать максимальные мышечные сокращения и качественно дифференцировать характер мышечных усилий. Ухудшение этой способности у не спортсменов свидетельствует об обратном и определяет здесь слабое звено, которое может быть более подробно изучено при проведении последующих исследований в этом направлении. В заключение по данному разделу считаем необходимым выделить следующие положения. Когнитивные механизмы психики в процессе занятий единоборствами улучшаются, что позволяет более продуктивно вести процесс технико-тактического обучения спортсменов. Спортивная тренировка улучшает показатели сенсомоторного реагирования и положительно влияет на состояние нейро-экстериальных механизмов электрической активности и анализаторные системы. Физиологические сдвиги свидетельствуют о процессах экономизации деятельности функций энергообеспечения у спортсменов в процессе занятий спортом. Спортивная практика оказывает существенное влияние на развитие силовых компонентов движения и центральные механизмы дифференциации усилий.
Стресс-ситуация эксперимента с максимальной нагрузкой показала слабые адаптационные способности организма студентов, не практикующих спорт. Наиболее значимые сдвиги после работы "до отказа" обнаружены у студентов-неспортсменов в показателях мышления, внимания, частоты сердечных сокращений и простой сенсомоторной реакции; у спортсменов же на этом уровне отмечена только частота сердцебиений.
Литература.
Верхошанский Ю.В. Программирование и организация тренировочного процесса. — М.: ФиС, 1985. — 176 с.
Волков В.М. Восстановительные процессы в спорте. — М.: ФиС, 1977. — 56 с.
Друзь В.А. Моделирование процесса спортивной тренировки. — Киев: «Здоров Я», 1976. — 39 с.
Корженевский А.Н. Информационность энергетических показателей для оценки физической работоспособности и подготовленности спортсменов // Теория и практика физической культуры, 1994. — № 11. — С. 25-30.
Мотылянская Р.Е. Выносливость у юных спортсменов. — М.: ФиС, 1969. — 170 с.
Зациорский В.М., Крылатых Ю.Г., Неверкович С.Д.,Черемисинов В.Н. Материалы к оптимальному построению годичного цикла тренировки велосипедистов в условиях программированного управления частотой сердечных сокращений// Теория и практика физической культуры. — 1975. — № 1. — С. 26 — 35. 110. Зверев В.Д. Автореферат дисс. — Л., 982. — 25 с.
Филин В.П. Воспитание физических качеств у юных спортсменов.- М.: ФиС, 1974. — 232 с.
