Введение к работе
Актуальность исследования. Экстенсивный путь оптимизации спортивной подготовки не отвечает реалиям современного института спорта. Физические и психологические нагрузки у элитных спортсменов приблизились к границам биологических и социальных норм, пределу адаптационных возможностей человека (В.К. Бальсевич, 2000; С.Д. Неверкович, 2010). Принципиально важно, что у спортсменов высшей квалификации оптимальная адаптация наблюдается при использовании нагрузок, ориентированных на максимальное развитие генетически обусловленных индивидуальных задатков, особенно со стороны центральной нервной системы (ЦНС) (ЕМ. Бердичевская, 20046; И.И. Ахметов, 2009,2010).
Известно, что нейрофизиологическую основу индивидуальных различий двигательной деятельности человека составляет индивидуальный профиль асимметрии (Г.А. Кураев и др., 1996; Е.М. Бердичевская, 19996; Л.А. Жаворон-кова, 2009). Профиль асимметрии мозга регламентирует функциональные характеристики произвольных движений и позы (Е.М. Бердичевская, 20046, 2006, 20096). Отражая особенности регуляторных механизмов, он является одним из факторов, дифференцирующих резервы роста функциональных возможностей человека. Это определяет актуальность и перспективность развертывания системных исследований функциональных асимметрий у представителей различных видов спорта, оценку влияния индивидуального профиля асимметрии (ИПА) на различные аспекты спортивной деятельности.
Многие виды спорта предъявляют к человеку специфические требования к симметрии или асимметрии развития опорно-двигательного аппарата и основных органов чувств и способствуют этому (Е.Б. Сологуб, 20006; Е.В. Фомина, 2006а; К.Д. Чермит, Е.К.Аганянц, 2006; С.Ж. Даирбаева и др., 2011). Большинство исследований российских и зарубежных авторов посвящено изучению проявлениий моторных асимметрий в спорте (К.Д. Чермит, 1992; Е.В. Фомина, В.П. Леутин, 2006; А.А. Семенюков, 2009; Н.Г. Скрынникова и др., 2009; М.М. Расулов и др., 2011; D.P. Carey et al., 2009). В значительно меньшей степени изучены сенсорные асимметрии (Е.М. Бердичевская, 20046; Е.В. Фомина, 20066, В.П. Леутин и др., 2009; М.В. Малер и др., 2009; J.M. Portal, Р.Е. Romano, 1998), неизвестно их значение в формировании афферентного звена постуралыюго контроля, хотя роль оптимального взаимодействия зрительной и соматосенсорной систем в организации вертикальной позы привлекает внимание исследователей (Е.В. Боброва, 2008, 2010; А.В. Trembach et al., 2005), в том числе у стрелков (Д.А. Напалков и др., 2007,2011).
Пулевая стрельба - сложнокоординационный вид спорта с уникальными требованиями к строго лимитированному и асимметричному составу монотонных двигательных действий. Поза спортсмена при стрельбе «стоя» асимметрична, с большей опорой на одну ногу, поворотами головы, рук, туловища, сопровождается зрительной депривацией при монокулярном прицеливании (А.А. Юрьев, 1973; В.Н. Федорин, 1995, 1996; М.П. Шестаков, 2007; Д.А. Напалков и
др., 2009). Тем самым создаются особые условия для проявления моторных и сенсорных асимметрий - зрительной, слуховой, вестибулярной (А.А. Юрьев, 1973; В.Н. Федорин, 1996Д.А. Напалков и др., 2009). Инструментом для анализа индивидуальных механизмов адаптации в ходе спортивного тренинга и аргументации причин приоритета того или иного профиля асимметрии мозга в конкретном виде спортивной деятельности, сформированного эмпирически, путем многолетнего спортивного отбора, могут служить специальные исследования профиля асимметрии, его сенсорных и моторных компонентов у квалифицированных стрелков, специализирующихся в пулевой стрельбе. В практическом отношении предполагаемые результаты ориентированы на оптимизацию научно-обоснованного спортивного отбора, индивидуализацию тренировочного процесса с целью реализации генетически предопределенных резервов организма.
Работа выполнена в рамках проблемы «Физиологические механизмы формирования функциональных асимметрий в обеспечении эффективной деятельности и прогнозировании в спорте высших достижений», которая входит в план НИОКР Министерства спорта, туризма и молодежной политики РФ на 2010-2014 г.г.», а также финансово поддержана грантом РФФИ и администрации Краснодарского края (№08-04-99066,2008-2009 г.г.).
Объект исследования: процесс формирования организма спортсмена в связи с занятиями пулевой стрельбой.
Предмет исследования: Особенности функциональных асимметрий у спортсменов, специализирующихся в пулевой стрельбе.
Цель работы: обосновать роль функциональных характеристик сенсорных и моторных асимметрий в адаптации организма спортсменов, специализирующихся в пулевой стрельбе.
Рабочая гипотеза. Предполагалось, что процесс адаптации организма спортсменов, специализирующихся в пулевой стрельбе, к специфическим физическим нагрузкам, сопровождается формированием закономерных отличий функциональных сенсорных и моторных асимметрий.
Задачи исследования:
-
Выявить особенности индивидуального профиля асимметрии, а также его функциональных сенсорных и моторных компонентов у квалифицированных спортсменов с учетом стрелковой специализации.
-
Установить адаптационные изменения профиля асимметрии и его сенсорных и моторных компонентов под влиянием годичного тренировочного процесса в пулевой стрельбе.
-
Определить специфику функциональных проявлений основных сенсорных систем (зрительной, слуховой и вестибулярной) с позиций симметрии - асимметрии у квалифицированных спортсменов с учетом стрелковой специализации.
-
Выявить роль функциональной зрительной асимметрии в формировании физиологических механизмов контроля вертикальной позы у квалифицированных спортсменов-стрелков.
Научная новизна результатов исследования. Впервые у квалифицированных спортсменов, специализирующихся в пулевой стрельбе:
выявлены особенности индивидуального профиля асимметрии, а также его компонентов с учетом стрелковой специализации, которые заключаются в преобладании «правшества» сенсорных и моторных функций, особенно зрения и моторики рук;
установлены адаптационные изменения профиля асимметрии и его сенсорных и моторных компонентов у спортсменов под влиянием годичного тренировочного процесса в пулевой стрельбе, которые заключаются в сужении спектра ИПА и росте спортивной квалификации во взаимосвязи со стрелковой специализацией;
обнаружена специфика функциональных проявлений основных сенсорных систем (зрительной, слуховой и вестибулярной) с позиций симметрии -асимметрии у квалифицированных спортсменов с учетом стрелковой специализации, проявляющаяся в наличии таких общих для спортсменов-стрелков признаков асимметрий, как выраженная монокулярная асимметрия в пользу доминирования правого глаза, правосторонняя организация звуковых и слухорече-вых функций, а также вестибулярного аппарата.
Для функциональных проявлений основных сенсорных систем (зрительной, слуховой и вестибулярной) характерны как общие для спортсменов-стрелков признаки асимметрий, так и специфика в зависимости от стрелковой специализации;
- дифференцирована роль доминантного и субдоминантного глаза в фор
мировании физиологических механизмов контроля вертикальной позы у ква
лифицированных спортсменов-стрелков.
Основные положения, выносимые на защиту:
-
Успешность занятий в пулевой стрельбе из винтовки и пистолета характерна для стрелков с определенными типами функциональной межполушарной асимметрии. В их рейтинге наиболее распространены, независимо от выбора оружия, три варианта ИПА («пппп», «пАпп», «пппА»), составившие 82% выборки квалифицированных стрелков, при этом число правшей достигает 65%. Для всех стрелков свойственны ведущие правые рука и глаз.
-
Рост спортивной квалификации стрелков на протяжении годичного тренировочного цикла сопровождается «сужением» спектра ИПА до двух - трех оптимальных вариантов, подтверждая возможность долговременной адаптации функциональной межполушарной асимметрии под влиянием занятий избранным видом спорта.
-
Для функциональных проявлений основных сенсорных систем (зрительной, слуховой и вестибулярной) характерны как общие для спортсменов-стрелков признаки асимметрий, так и специфика в зависимости от стрелковой специализации.
-
Преимущества высококвалифицированных спортсменов - стрелков в поддержании вертикальной позы особенно выражены до начала проведения оптокинетической стимуляции, при монокулярном контроле ведущим (правым) глазом, по сравнению с правшами, незанимающимися спортом.
5. Дестабилизация экстраперсонального пространства под влиянием оптокинетических раздражителей оказывает менее негативное, а в ряде случаев и позитивное влияние на вертикальную устойчивость высококвалифицированных стрелков по сравнению с нетренированными. Компенсаторные перестройки СКГ зависят от условий визуального контроля: при монокулярной стимуляции устойчивость прямостояния в большинстве случаев парадоксально повышается, по сравнению с бинокулярной стимуляцией, и, особенно, в ситуации сохранности зрительного контроля правым (доминантным) глазом, имитирующей аффе-рентацию при реальной стрельбе.
Теоретическая значимость работы. Результаты настоящего исследования углубляют и расширяют современные концептуальные представления об особенностях межполушарной асимметрии и межполушарного взаимодействия у квалифицированных спортсменов-стрелков, в частности, о роли ИПА как регуляторного физиологического механизма долговременной адаптации организма спортсмена. Выявленные особенности профиля асимметрии, направленность и степень его сенсорных и моторных компонентов у квалифицированных спортсменов, специализирующихся в пулевой стрельбе, позволяют приблизиться к конкретизации физиологических закономерностей механизмов сенсорного восприятия и организации движений в данном виде спорта. Обнаруженные особенности функциональных характеристик сенсорных асимметрий (слуховой, вестибулярной и зрительной), а также их роль в организации позного контроля у спортсменов-стрелков, углубляют научные знания по физиологии спорта, физиологии сенсорных систем и ЦНС, в связи с чем могут использоваться для проведения дальнейших исследований по данной проблеме в других видах спорта.
Практическая значимость работы. Выявленные в диссертационном исследовании закономерности распределения латеральных признаков и их отражения в характеристиках сенсорных функций у квалифицированных спортсменов могут послужить базой для проведения в соответствующих научных лабораториях дальнейших фундаментальных исследований физиологических механизмов, объясняющих приоритет того или иного ИПА в конкретном виде деятельности, а также для построения функциональных моделей организма спортсменов различной квалификации и специализации.
Знания тренера об оптимальном для стрелкового спорта профиле асимметрии и его влиянии на различные аспекгы спортивной деятельности, о взаимосвязи с особенностями сенсорного развития и позного контроля может явиться резервом оптимизации научно-обоснованного спортивного отбора, индивидуализации тренировочного процесса, адекватного специфике спортивной техники и восприятия спортсмена. Полученные факты и их интерпретация могут аргументировать выполнение междисциплинарных исследований в других видах спорта.
Теоретические положения и выводы настоящей работы могут использоваться в преподавании базовых дисциплин и спецкурсов в учебном процессе физкультурных, медицинских и педагогических вузов, а также на факультетах повышения квалификации специалистов.
Внедрение результатов исследования.
По материалам исследования опубликовано 26 печатных работ, в том числе 4 - в ведущих рецензируемых научных журналах и изданиях, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки РФ.
Материалы диссертационного исследования, касающиеся новых научных данных о влиянии функциональной межполушарной асимметрии на формирование деятельности человека в спорте, а также о сенсорных и стабилографических особенностях спортсменов-стрелков как факторах, которые необходимо учитывать в процессе отбора и тренировочного процесса, используются при преподавании дисциплин «Физиологические закономерности адаптации к физическим нагрузкам» на кафедре физиологии и «Теория и методика избранного вида спорта (пулевая- стрельба)» на кафедре теории и методики фехтования и пулевой стрельбы ФГОУ ВПО КГУФКСТ. Методические подходы к определению функциональных сенсорных и моторных асимметрий у квалифицированных спортсменов, специализирующихся в нулевой стрельбе, внедрены в практику ГБОУ дополнительного образования детей СДЮШОР №2 Краснодарского края и Краснодарского краевого спортивно-стрелкового клуба РОСТО (ДОСААФ).
Апробация работы. Результаты исследования представлены на Международных, Всероссийских и региональных научных форумах, в том числе: на XIX съезде физиологов России (С-Петербург, 2004); I съезде физиологов СНГ (Сочи-Дагомыс, 2005); Всероссийской конференции молодых исследователей «Физиология и медицина» (Санкт-Петербург, 2005); XXXII и XXXV научных конференциях студентов и молодых учёных вузов Южного Федерального округа (Краснодар, 2005-2008); IX и X Всероссийской медико-биологической конференции молодых исследователей «Человек и его здоровье» (Санкт-Петербург, 2006-2007); VIII Международной научно-практической конференции «Здоровье и образование в XXI веке» (Москва, 2007); XX съезде Физиологического общества им. И.П.Павлова (Москва, 2007); II съезде физиологов СНГ (Кишинев, 2008); XII Международном научном конгрессе «Современный олимпийский и паралимпийский спорт и спорт для всех» (Москва, 2008); Краевой научно-практической конференции грантодержателей конкурса РФФИ и администрации Краснодарского края «Юг России» (Краснодар, 2008); VI Сибирском физиологическом съезде (Барнаул, 2008); Всероссийской конференции с международным участием «Актуальные вопросы функциональной межполушарной асимметрии и нейропластичности» (Москва, 2008); Международной научной конференции «Адаптация в спорте: состояние, перспективы, проблемы (Санкт-Петербург, 2009); Юбилейной научной и научно-методической конференции профессорско-преподавательского состава, посвященной 40-летию Кубанского государственного университета физической культуры, спорта и туризма (Краснодар, 2009); Научно-практической конференции грантодержателей РФФИ и администрации Краснодарского края «Вклад фундаментальных научных исследований в развитие современной инновационной экономики Красно-
дарского края» (Краснодар, 2009); Научной и научно-практической конференции профессорско-преподавательского состава Кубанского государственного университета физической культуры, спорта и туризма (Краснодар, 2010); IV Всероссийской с международным участием конференции по управлению движением, приуроченной к 90-летнему юбилею кафедры физиологии РГУФКС-МиТ/ГЦОЛИФК (Москва, 2012).
Структура и объём диссертации. Диссертация изложена на 187 страницах компьютерного текста и состоит из введения, обзора литературы, методов исследования, трёх экспериментальных глав, обсуждения, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка литературы, приложений и 4 актов внедрения. Работа проиллюстрирована 19 таблицами, 27 рисунками и диаграммами. Список литературы включает 323 наименования, в том числе 73 иностранных источника.
Исследования проводились на базе научной лаборатории кафедры физиологии ФГБОУ ВПО КГУФКСТ, а также в помещении стрелкового тира при ГОУ ДОД СДЮСШОР № 2 Краснодарского края во время тренировочных сборов команды Краснодарского края и соревнований различного ранга, в том числе Чемпионата и Кубка России по пулевой стрельбе.
В исследовании приняли участие 154 квалифицированных спортсмена, специализирующихся в стрельбе из пистолета (п=70) и винтовки (п=84). В качестве контроля, а также для уточнения особенностей анализируемых показателей у представителей стрелкового спорта было обследовано 115 практически здоровых и незанимающихся спортом студентов. Спортсмены и студенты принимали участие в исследовании на добровольной основе, было получено письменное информированное согласие.
Для оценки латеральное парных органов за основу приняли методику Н.Н. Брагиной и Т.А. Доброхотовой (1988). Программа была модифицирована (Е.М. Бердичевская и др., 1996) и включала 44 пробы для выявления предпочтений в моторике верхних и нижних конечностей, зрении и слухе. Для оценки степени асимметрии использовали методику Э.М. Казина (2000). Анализировали варианты сочетаний моторных и сенсорных асимметрий — индивидуальный профиль асимметрии.
Границы поля зрения (в градусах) определяли с помощью периметра Форстера на белый и зеленый маркеры. Регистрировали верхнюю, нижнюю, внутреннюю и наружную границы правого и левого глаза (И.Г. Власова, В.И. Торшин, 1998).
Способность к точному определению расстояния до объекта исследовали в положении сидя. В качестве объекта использовали стрелковую мишень диаметром 18 см. При отдалении мишени исследуемому разрешали открывать глаза на 3 с, при приближении - на 1 с. Фиксировали величину ошибки и сторону отклонения от срединной линии.
Функциональное состояние коркового отдела зрительного анализатора и дифференциальную чувствительность цветового восприятия определяли по
критической частоте световых мельканий импульсного света (КЧСМ) монокулярно (правым и левым глазом) на красный и зеленый цвет в нарастающем и убывающем режиме с помощью программно-аппаратного комплекса для психофизиологических исследований ПАКФ-01 «Мираж» (Санкт-Петербург, 2007). Фиксировали КЧСМ при нарастающем и убывающем режиме (КЧССМ и КЧРСМ) (В.А. Таймазов, Я.В. Голуб, 2004).
Бинокулярное тестирование асимметрии зрения осуществляли тахистоскопи-ческим методом с помощью гаплоскопа (В.П. Леутин, Е.И. Николаева, 1988).
Степень слухоречевой асимметрии определяли методом дихотического прослушивания двумя способами: с помощью аудиоплеера с магнитофонной записью и в компьютерном варианте (ПАКФ-01). Рассчитывали коэффициент правого уха (Кпу), эффективности (Кэф) и продуктивности (Кпр„л) (Т.А. Доброхотова, Н.И. Брагина, 2004; D. Kimura, 1967).
Устойчивость вестибулярного анализатора определяли после 5 вращений на диске «Здоровье» по часовой стрелке. Критерием служила величина конечного отклонения от трехметрового отрезка прямой при прохождении его без визуального контроля. Учитывали степень отклонения от срединной линии в сантиметрах, а также сторону отклонения.
Для комплексной оценки функции прямостояния использовали компьютерный стабилоанализатор с обратной биологической связью «Стабилан»-01» в одноплатформенном варианте и программно-методическое обеспечение Stab-Med 2, ОКБ «Ритм», г. Таганрог (С.С. Слива и др., 2008). Применяли стандартный стабилометрический тест с оптокинетической стимуляцией при бинокулярном и монокулярном зрительном контроле (доминатным правым и субдо-минатным левым глазом). Монокулярную депривацию зрения осуществляли при помощи окклюдера. Этапы тестирования: фон, перемещение по экрану контрастных полос вверх, вниз, вправо и влево.
Полученные экспериментальные данные и расчетные величины обрабатывали с использованием статистического пакета «STADIA 7.0». Для описания данных рассчитывали среднюю арифметическую (М), её среднюю ошибку (±ш), достоверность различий (р), используя параметрические и непараметрические методы исследования для связанных и несвязанных выборок в зависимости от нормальности распределения. Достоверность различий процентных соотношений оценивали по критерию <р *. Анализировали достоверные коэффициенты корреляции по Спирмену (при р<0,05).
