Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА I. Современное состояние проблемы вестибулярных влиянии на спортивную деятельность 8
1.1. Морфофункциональные особенности вестибулярного аппарата и его влияние на различные функции организма 8
1.1.1 .Функциональная организация вестибулярной системы 8
1.1.2. Особенности функционирования вестибулярной сенсорной системы 9
1.1.3. Влияние раздражения вестибулярного аппарата на различные функции организма 11
1.1.4. Оценка интенсивности вестибулярных нагрузок и их дозировка 16
1.2. Влияние вестибулярных нагрузок на сохранение равновесия и психические функции спортсменов 19
1.2.1. Значение и особенности активности вестибулярной системы при сохранении равновесия в условиях спортивной деятельности 19
1.2.2. Значение вестибулярной системы для ориентировки во времени 24
1.2.3. Роль вестибулярной системы в проявлении эмоциональных реакций. 28
1.3. Роль вестибулярной системы в проявлении физических качеств и работоспособности спортсменов 31
1.3.1. Влияние вестибулярных нагрузок на мышечную силу, быстроту и выносливость 31
1.3.2. Влияние вестибулярных нагрузок на координационные способности 36
1.3.3. Значение вестибулярных влияний в различных видах спорта 38
ГЛАВА 2. Цель, задачи, методика и организация исследования 44
2.1. Цель и задачи исследования 44
2.2. Характеристика контингента обследованных спортсменов 45
2.3. Организация исследования 47
2. 4. Обоснование выбора методик исследования 48
2.5. Методики исследования 50
2.5.1. Анализ литературы по изучаемым проблемам 50
2.5.2. Педагогическое наблюдение 50
2.5.3. Исследование вестибулярной устойчивости фигуристов 51
2.5.4. Анкетирование динамики роста спортивного мастерства 54
2.5.5. Экспертная оценка индивидуальной тренировочной и соревновательной успешности фигуристов 54
2.5.6. Генеалогический метод 54
2.5.7. Определение композиции (состава) мышечных волокон 55
2.5.8. Определение показателей времени простой двигательной реакции (ВДР) 56
2.5.9. Исследование функциональной асимметрии 57
2.5.10. Определение личностных и типологических свойств 58
2.5.11. Математические методы 60
ГЛАВА 3. Результаты исследования и их обсуждение 61
3.1. Характеристика физической нагрузки в тренировочном занятии фигуристов 61
3.1.1. Педагогические наблюдения 62
3.1.2.Формирование стандартных нагрузок 64
3.2. Влияние вестибулярных раздражений на координационные возможности фигуристов по показателям специальных тестов 64
3.3. Взаимосвязь вестибуло-координационных взаимодействий со спортивными, генетическими, функциональными и психологическими показателями у фигуристов 70
3.3.1. Оценка тренируемое фигуристов различной квалификации 71
3.3.2. Экспертная оценка индивидуальной успешности фигуристов 77
3.3.3. Вестибулярные влияния на координационные возможности у фигуристов с различными индивидуальными особенностями 87
3.3.3.1. Взаимосвязь родословных данных с тренируемостью спортсменов-фигуристов 88
3.3.3.2. Особенности функциональной асимметрии у фигуристов 93
3.3.3.3. Личностные особенности у фигуристов 98
Заключение 107
Выводы 112
Практические рекомендации 114
Список литературы 116
Приложения 135
- Морфофункциональные особенности вестибулярного аппарата и его влияние на различные функции организма
- Цель и задачи исследования
- Характеристика физической нагрузки в тренировочном занятии фигуристов
- Влияние вестибулярных раздражений на координационные возможности фигуристов по показателям специальных тестов
Введение к работе
Актуальность
Вестибулярная сенсорная система обеспечивает координацию и ориентировку движений, сохранение позы и равновесия, взаимодействие других сенсорных систем организма. Она является одной из древнейших функциональных систем у животных и человека, развившейся в условиях земной гравитации (Стрелец В. Г., 1996).
В процессе онтогенеза она закладывается на ранних этапах эмбриогенеза и начинает функционировать уже на 3-4 месяце внутриутробного развития. В первые годы жизни человека вестибулярная система участвует в становлении основных поз и основного фонда движений, в обеспечении пространственной ориентации и координационных возможностей, полностью завершая свое развитие к 13-14 летнему возрасту (Бериташвили И. С, 1958; Зимкин Н. В., 1975; Ермолаев 1985; Стрелец В. Г., 1988;; Сологуб Е. Б., Виноградов Г. П., Никольская С. В., 1993; Зайцев А. А., 1992, 1999; Солодков А. Н., Сологуб Е. Б., 2000, и др.).
Изучение вестибулярной сенсорной системы имеет огромное значение /для обоснования развития поведенческих реакций человека и для / / совершенствования его бытовой, профессиональной и спортивной деятельности. Особенно велико значение вестибулярной системы в фигурном катании, где встречаются такие быстрые и длительные вращения, как ни в \ одном другом виде спорта (Фарфель В. С, 1975) . Здесь, как нигде, требуется . ; особенно высокая устойчивость вестибулярного аппарата. Активация вестибулярной системы в фигурном катании оказывает существенное влияние \ на спортивные, функциональные и психологические показатели организма I спортсмена.
\ Становление спортивного мастерства фигуристов, формирование у них основных умений и двигательных навыков происходит в детском, 6 подростковом и юношеском возрасте с участием вестибулярных влияний на организм спортсмена (Панин Н. А., 1956; Гандельсман А. Б., Смирнов К. М., 1970; Гандельсман А. Б., 1975, 1981; Мишин А. Н., 1985; Сологуб Е. Б., 1985,; Зайцев А. А., 1999, и др.).
Согласно НА. Бернштейну (1966), в управлении движениями существенная роль отводится главному органу равновесия - вестибулярному аппарату, который воспринимает положение и движение головы в пространстве. Активация вестибулярной системы при изменениях положения тела, поступательных и вращательных ускорениях настраивает другие системы организма на эффективное выполнение моторной задачи (Гранит Р., 1973), а "чрезмерные раздражения приводят к нарушениям координационных возможностей, техники выполнения упражнений, головокружениям, изменениям многих функций организма (Гофман В. Р. и др., 1994).
Однако, несмотря на обилие специальной литературы и огромную значимость функций вестибулярной сенсорной системы для координационных возможностей и успешности выступлений фигуристов, исследования в этом направлении все еще недостаточны. Во многих работах, изучаются лишь частные аспекты данной проблемы, исследуются некоторые отдельные функциональные и психофизиологические показатели.
Недостаточно внимание исследователей к комплексному решению проблемы вестибулярных влияний на различные органы и системы организма спортсмена. Имеются единичные сообщения по физиологическому анализу различных композиций коротких и произвольных программ, влияния вращательных нагрузок на отдельные функции у спортсменов-фигуристов (Гандельсман А. Б., Крестовников А. Н., Панин Н. А., 1946; Крестовников А. Н., 1951; Староста В., 1963; Гандельсман А. Б., Староста В., 1966; Данько Ю. И., Михайлюк Е. М., 1973; Ломов А. А., Ляссотович С. И., Зайцев В. И., 1974; Starosta W., 1975; Иванова М. П., Ломов А. А., 1976; Карпман В. Л., Морозова Ж. Ю., 1980; Захариев Л., 1981; Капустин В. С, 1984; Сологуб Е. Б., Капустин /B.C., 1986, и др.).
І Остаются мало освещенными особенности вестибулярных влияний на \\ отдельные элементы фигурного катания, не прослежены кумулятивные і эффекты их сочетаний на целостный прокат короткой и произвольной ;i программы.
Поиски в данном направлении являются весьма актуальной задачей .с современных исследований в связи с важностью выявления новых резервов повышения эффективности соревновательной деятельности фигуристов с учетом вестибулярных влияний на различные функции организма, координационные возможности спортсменов и динамику их изменений в . целостной программе фигурного катания.
Гипотеза
Активация вестибулярной сенсорной системы при вращательных нагрузках в фигурном катании на коньках может вызывать значительные влияния на отдельные органы и системы организма, пространственную ориентацию и координационные возможности спортсменов. Эти влияния проявляются как при выполнении отдельных элементов, так и целостной короткой и произвольной программы. Следовательно, изучение и учет особенностей и динамики отдельных и кумулятивных эффектов вестибулярных раздражений может способствовать совершенствованию композиции коротких и произвольных программ в фигурном катании и, следовательно, повышению эффективности выступлений спортсменов-фигуристов.
Морфофункциональные особенности вестибулярного аппарата и его влияние на различные функции организма
Вестибулярная система состоит из периферического, проводникового и коркового отделов. К периферическому отделу относят две структуры: 1) преддверие, включающее мешочек (саккулюс) и маточку (утрикулюс), и 2) полукружные каналы. В этих структурах расположены волосковые клетки, представляющие собой механорецепторы, реагирующие на изменение положения головы и тела человека в пространстве. В преддверии возбуждение этих клеток вызывается смещениями кристаллов кальция в специальных отолитовых аппаратах, а в полукружных каналах - движением эндолимфы. Проводниковой отдел начинается от механорецепторов дистальными волокнами первого (биполярного) нейрона, расположенного в вестибулярном узле в височной кости. Второй отросток этого нейрона, образуя вместе со слуховым нервом восьмую пару черепно-мозговых нервов, передает возбуждение вестибулярным ядрам продолговатого мозга, где находятся тела вторых нейронов вестибулярного пути. Отсюда нервные импульсы направляются к третьим нейронам, тела которых расположены в промежуточном мозге ( в таламусе). Корковый отдел составляют четвертые нейроны. Часть этих нейронов расположена в первичном проекционном поле вестибулярной системы - в височной области коры больших полушарий, а другая часть - в районе пирамидных нейронов моторной области коры - в передней центральной извилине. Такое расположение проекционных нейронов вестибулярной системы в коре рассматривают как важное свидетельство функциональной близости вестибулярной и моторной систем в организме, их тесного взаимодействия в двигательных реакциях человека (Зайцев А. А., 1999; Солодков А. А., Сологуб Е. Б., 2000, и др.). 1.1.2. Особенности функционирования вестибулярной сенсорной системы В височной кости имеются каналы и полости, образующие костный лабиринт, внутри которого расположен перепончатый лабиринт, заполненный жидкостью - эндолимфой. Между костным и перепончатым лабиринтом также имеется жидкость - перилимфа. В перепончатом лабиринте преддверия (мешочке и маточке) находятся отолитовые приборы, механорецепторы которых представляют собой волосковые клетки. Волоски этих клеток склеены студнеобразной массой, образующей отолитовую мембрану, внутри которой находятся кристаллы углекислого кальция - отолиты. Отолитовая мембрана в маточке расположена горизонтально, а в мешочке она согнута и расположена во фронтальной и сагиттальной плоскостях. Если положение головы изменяется или возникают вертикальные или горизонтальные ускорения, то отолитовые мембраны свободно перемещаются под действием силы тяжести и сил инерции во всех трех плоскостях. Волоски механорецепторов при этом натягиваются, сжимаются или изгибаются, а в волокнах вестибулярного нерва возникают афферентные нервные импульсы. Частота импульсов оказывается тем больше, чем больше деформация волосков. Этот механизм обеспечивает основную функцию аппарата преддверия - анализ действия сил тяжести и инерции при изменении положения тела в пространстве, а также ускорений и замедлений прямолинейного движения тела. Аппарат полукружных каналов представляет собой три дуги полукружных каналов, расположенных в трех взаимно перпендикулярных плоскостях. Передняя дуга расположена во фронтальной плоскости, боковая - в горизонтальной и задняя - в сагиттальной. В одном из концов каждого канала имеется расширение - ампула, в которой расположены волосковые рецепториые клетки. Их волоски склееныв гребешок - ампулярную купулу. Купула представляет собой маятник, который может отклоняться в стороны, когда возникает разность давления эндолимфы в каналах на противоположных поверхностях купулы. При отклонении купулы происходит изгибание волосков рецепторных клеток, и в вестибулярном нерве появляются нервные импульсы. Изменения положения купулы и, соответственно, афферентная импульсация будут наибольшими в том полукружном канале, положение которого совпадает с плоскостью вращения. При вращениях и наклонах в одну сторону импульсация в наиболее раздражаемом аппарате канале увеличивается, а в другую сторону - уменьшается. Этот механизм обеспечивает основную функцию аппарата полукружных каналов - анализ действия центробежной силы при вращательных движениях, а также анализ изменений направления прямолинейных движений.
Цель и задачи исследования
На основе анализа литературных источников и разработанной в связи с этим гипотезы сформулированы следующие цель и задачи научного поиска. Цель исследования - исследовать влияние вестибулярных раздражений на координационные возможности спортсменов-фигуристов. Задачи исследования: Изучить изменения координационных возможностей фигуристов различной квалификации в процессе тренировочного занятия под влиянием нагрузки вращательного характера. Исследовать особенности тренируемое вестибулярных влияний на координационные возможности у фигуристов в процессе многолетней спортивной подготовки. Изучить влияние на устойчивость координационных возможностей фигуристов семейной наследуемости, морфофункциональных, психофизиологических и личностных особенностей спортсменов. Разработать на основе выявленных информативных критериев методику оптимизации вестибулярных нагрузок в процессе тренировочных занятий у фигуристов. Объект исследования - воздействие вестибулярных нагрузок на координационные возможности фигуристов. Предмет исследования - выявление информативных генетических, морфофункциональных, психофизиологических и психологических критериев индивидуальной вестибулярной устойчивости для рациональной оптимизации вестибулярных нагрузок спортсменов-фигуристов в процессе тренировочной нагрузки вращательного характера. В исследовании приняло участие 34 спортсмена, специализирующихся в фигурном катании мужского и женского пола, в возрасте 8-20 лет (табл.1). Обследованы спортсмены различной спортивной квалификации - от разрядников до МС (табл. 2-4). Кроме того, в ходе генеалогического анкетирования опрошено 16 членов семей обследованных спортсменов в двух-трех поколениях. Все обследованные спортсмены систематически тренировались и были практически здоровы. Исследование проводилось в два этапа: 1 этап спортивно-педагогических исследований и 2-й этап - поисковый эксперимент. На I этапе проводилось исследование влияния физических нагрузок вращательного характера на скоростно-силовые и координационные возможности фигуристов различной квалификации в процессе часового тренировочного занятия. На этом этапе вначале производилось педагогическое наблюдение для определения характера нагрузки в тренировочных занятиях фигуристов разного квалификационного уровня, а затем тестировались изменения координационных возможностей в результате вестибулярных раздражений. Тестирование статического равновесия и координационных возможностей осуществлялось с помощью специальных стабилографических платформ 13 раз - 1 раз в покое и 12 раз в течение часового занятия через 5 минутные интервалы. По полученным результатам вся обследованная выборка спортсменов была подразделена на три группы - группу наиболее устойчивых к вестибулярным нагрузкам, группу наименее устойчивых и промежуточную группу. На втором этапе осуществлялся поиск информативных признаков организма спортсменов, коррелирующих с вестибулярной устойчивостью, для последующей коррекции тренировочных и соревновательных программ. Осуществлялось изучение взаимосвязи степени вестибулярной устойчивости с различными генеалогическими, функциональными и личностными характеристиками фигуристов, а также с результатами анкетирования амплитуды и скорости роста их спортивного мастерства и с экспертной оценкой их индивидуальной тренировочной и соревновательной успешности. На основе полученных результатов оценки вестибулярной устойчивости и выявленных информативных критериев индивидуальных особенностей организма спортсменов производилась разработка методических рекомендаций по оптимизации вестибулярных нагрузок при построении тренировочных занятий и композиции соревновательных программ.
Характеристика физической нагрузки в тренировочном занятии фигуристов
Анализ видов движений, которые выполняет фигурист в современной произвольной программе, показывает, что ведущим и более значимым из них ; является вращательное движение вокруг своей продольной оси или вокруг оси I близкой к продольной. "\ Так, даже при простом скольжении по кругу фигурист совершает один оборот вокруг продольной оси. Элемент вращения присутствует в шагах, вращениях, пражках во вращение, не говоря уж о многооборотных прыжках и их комбинациях, где за 0,5 - 0,8 сек фигурист выполняет 3-4 оборота в воздухе. ! Сложность элементов фигурного катания постоянно растет, что вызывает необходимость увеличения и скорости вращения, и количества оборотов в прыжках и их комбинациях. ---- Так, в произвольной программе Е. Плющенко выполняет 2 прыжка в 4 ; оборота (8 оборотов), 2 прыжка в 3,5 оборота (7 оборотов), 4 прыжка в 3 оборота (12 оборотов), 2 прыжка в 2 оборота (4 оборота), комбинированные вращения - 42 оборота, прыжок во вращение - 15 оборотов, вращения в шагах - 60 оборотов. За 4 минуты 40 секунд произвольной программы фигурист выполнил в сумме 148 оборотов. Средняя скорость составила 0,5 оборота в секунду. Увеличение количества вращательных движений в программе ведет к увеличению вращательной нагрузки в тренировочном занятии. При этом продолжительность тренировки не увеличивается, что обусловлено, с одной стороны, ограниченными функциональными возможностями фигуриста, с другой - лимитированным временем тренировки. Следовательно, увеличивается плотность тренировки. В процессе проведения тренировочных занятий осуществлялась оценка \ вращательной тренировочной нагрузки у фигуристов различного возраста, \ пола и квалификации, занимавшихся у разных тренеров. Такое педагогическое наблюдение было необходимо для формирования стандартных нагрузок при проведения изучаемых тестов с участием различных контингента фигуристов. Подсчитывалось общее количество выполняемых вращений в прыжковых упражнениях каждым фигуристом в группе данного возраста, пола и квалификации, а затем подсчитывалось среднее количество вращений для данного контингента спортсменов. Так, например Е. Плющенко за тренировку продолжительностью 55 минут выполнил 473,5 оборота, а за одну секунду в среднем 0,14 оборота. Результаты педагогического наблюдения за индивидуальной величиной вращательной нагрузки и средние ее величины для каждой группы фигуристов представлены в таблицах 5-7. Полученные в ходе педагогических наблюдений характеристики вращательных нагрузок для мужского и женского контингента фигуристов разного возраста и квалификации использовались для составления стандартных для этих контингентов вращательных нагрузок, Каждому фигуристу данного возраста, пола и квалификации предлагалась стандартное количество вращений в тренировочном занятии, на протяжении которого проводилось тестирование вестибулярных влияний на координационные возможности спортсмена. Таким образом усреднялись различные физические нагрузки, которые были различными у разных обследованных спортсменов и у разных тренеров.
Влияние вестибулярных раздражений на координационные возможности фигуристов по показателям специальных тестов
В процессе тренировочных занятий вращательные нагрузки вызывали активацию вестибулярного аппарата фигуристов.
Для изучения вестибулярных влияний на координационные и скоростно-силовые возможности фигуристов использовалось тестирования показателей прыжкового теста и теста на равновесие.
При выполнении прыжкового теста в состоянии покоя и в процессе проведения тренировочных занятий для каждого обследованного спортсмена проводилось по 13 тестирований вертикальных прыжков вверх на стабилографической платформе с интервалами 5 мин. Обследование производилось на протяжении каждой пятой минуты после 4-х минут вращательных нагрузок (соответственно длительности периода произвольной программы у фигуристов).
Регистрировались следующие показатели: время двигательной реакции (ВДР) - от сигнального щелчка до отрыва от платформы и высота прыжка по времени полета (с точностью до 0.001 с). По этим показателям вычислялись средние величины ВДР и времени полета, а также определись показатели длительности сохранения коротких величин ВДР спортсменом на протяжении тренировочного занятия (Т удержания коротких ВДР) и длительность сохранения высоких показателей прыжков (Т удержания длительного времени полета). Средние индивидуальные величины полученных показателей данного теста (а также средние квадратические отклонения) приводятся в таблице 8.
В результате анализа полученных данных прыжкового теста была выявлена характерная динамика изменения координационных возможностей фигуристов на протяжении тренировочного занятия.
Примеры высокой и низкой устойчивости вестибулярного аппарата и соответствующие лучшие и худшие показатели прыжкового теста приводятся, соответственно, нарис. 1 и 2. Рис 2 Пример низкой устойчивости вестибулярного аппарата и плохих показателей в прыжковом тесте На рис. 1 демонстрируется характерная оптимальная динамика изменений ВДР и высоты прыжка. Верхняя кривая, отражающая время полета или безопорного положения фигуриста, показывает динамику высоты прыжка за период часового тренировочного занятия. Нарастание этого показателя приходится на периоды от 10 до 20 минут занятия и от 35до 45 минут. Максимальное отклонение показателя высоты прыжка от среднего в первый период достигает до 97 мс, а во второй до 34 мс. Следовательно, второй подъем несколько меньше первого по амплитуде.
Нижняя кривая демонстрирует динамику времени простой сенсо-моторной реакции фигуриста - от момента звукового сигнала до момента отрыва от платформы. Периоды укорочения ВДР совпадают с периодами улучшения прыжков - от 10 до 20 минут и от 35 до 45 минут. Второе изменение меньше первого. Аналогичные данные получены и у многих других фигуристов, имевших оптимальные изменения во время тренировочного занятия, которые по времени появления и характеру динамики совпадают с описанными на рис. 1 (см. Приложение 1).
В целом по данной выборке, на протяжении тренировочного занятия с вращательными упражнениями выявлены два положительных периода повышения скоростно-силовых и координационных возможностей фигуристов: первый, более выраженный по амплитуде и длительности, который у большей части фигуристов отмечался на 15-20-й минутах тренировочного занятия, и второй, менее выраженный - на 40-45 минутах.
В эти периоды отмечались более низкие величины ВДР и более высокие прыжки у фигуристов.
На рис. 2 приводится пример неадекватных изменений координационных возможностей фигуриста - с отсутствием выраженных улучшений высоты прыжков и многочисленными колебаниями показателя ВДР.
Многие фигуристы, имевшие подобную динамику изучаемых показателей, отличались падением высоты и длительности прыжков к концу тренировочного занятия, а также нарастающим повышением ВДР, т. е. отчетливым развитием процесса утомления.
Таким образом, второй тип динамики .координационных способностей отличался малой выраженностью отмеченных периодов улучшения координационных возможностей у фигуристов.
Дополнительно к данным прыжкового теста проводились исследования способности сохранять равновесие с помощью специальной качающейся платформы. Фигуристы, стоя на коньках на подвижной пластине, должны были возможно дольше сохранять равновесие на протяжении 30 сек. Тестирование проводилось до тренировки и 12 раз с интервалами 5 мин во время часового тренировочного занятия. Подсчитывалось суммарное время поддержания равновесия (мин) при выполнении 30-секундного теста за весь период тренировки. Результаты теста приводятся в табл.9.
Похожие диссертации на Влияние движений вращательного характера на координационные возможности фигуристов
