Содержание к диссертации
Введение
ГЛАВА 1. Физиологические механизмы функционирования системы управления движениями и пути ее адаптации при мышечной деятельности различной направленности (обзор литературы) 15
1.1. Современные представления о структуре и функциях системы управления движениям 15
1.2. Адаптационные изменения моторных функций у спортсменов высших достижений 18
1.3. Особенности регуляции моторных функций у спортсменов высокого класса с различной направленностью тренировочного процесса 32
1.4. Характеристика средств коррекции моторных функций высоко квалифицированных спортсменов 41
1.4.1. Характеристика фармакологических средств оптимизации регуляции моторных функций у спортсменов высокого класса 44
1.4.2. Применение адаптогенов для оптимизации регуляции моторных функций у спортсменов высокого класса 56
1.4.3. Применение антигипоксантов для коррекции физической работоспособности 69
1.4.4. Применение гипербарической оксигенации для коррекции фи
зической работоспособности 75
ГЛАВА 2. Общая характеристика обьекта методов и объема исследования 84
2.1. Характеристика групп обследованных спортсменов в зависимости от направленности тренировочного процесса 85
2.2. Методы исследования биоэлектрогенеза системы управления движениями 89
2.3. Характеристика методов нагрузочного тестирования, применяемых для оценки мобилизирующей способности системы управления движениями 90
2.4. Характеристика фармакологических средств коррекции деятельности системы управления движениями и схемы их применения 98
2.5. Характеристика метода гипербарической оксигенации в качестве средства коррекции деятельности системы управления движениями 100
2.6. Статические методы обработки и анализа данных 101
2.7. Объем экспериментальных исследований 103
ГЛАВА 3. Особенности формирования адаптационного процесса системы управления движениями у спорт сменов с различной направленностью тренировочного процесса 105
3.1. Физиологическая характеристика моторных функций у спортсменов высокого класса и не спортсменов 106
3.1.1. Сравнительный анализ функционального состояния системы управления движениями у спортсменов высокого класса различных специализаций и не спортсменов 106
3.1.2. Сравнительный анализ функционального состояния системы управления движениями у спортсменов с различной направленностью тренировочного процесса 110
3.2. Изменения параметров соматосенсорных вызванных потенциалов при электрокожной стимуляции возрастающей интенсивности у спортсменов высокого класса различных специализаций и не спортсменов 113
ГЛАВА 4. Особенности мобилизации функций системы управления движениями у спортсменов высокого класса при воздействии значительных физических на грузок различного характера 122
4.1. Сравнительный анализ моторных функций у спортсменов высокого класса различных специализаций и не спортсменов при воздействии значительных динамических и статических нагрузок 124
4.2. Анализ влияния различных видов физических нагрузок до выраженного утомления на моторные функции у спортсменов высокого класса различных специализаций 128
4.2.1. Влияние динамических и статических нагрузок до выраженного утомления на моторные функции у спортсменов высокого класса ациклических видов спорта максимальной мощности 128
4.2.2. Влияние динамических и статических нагрузок до выраженного утомления на моторные функции у спортсменов высокого класса циклических видов спорта большой и умеренной мощности 130
4.2.3. Влияние динамических и статических нагрузок до выраженного утомления на моторные функции у спортсменов высокого класса ациклических видов спорта субмаксимальной мощности 131
4.3. Сравнительный анализ моторных функций у спортсменов высокого класса различных специализаций при воздействии значительных динамических и статических нагрузок 133
ГЛАВА 5. Оптимизация моторных функций у спорт сменов высокого класса различных специализаций с помощью фармакологических препаратов из групп адаптогенов и антигипоксантов 139
5.1. Оценка влияния исследуемых фармакологических препаратов на динамику показателей системы управления движениями у спортсменов высокого класса 147
5.1.1. Влияние бемитила на оптимизацию регуляции моторных функций у спортсменов высокого класса 148
5.1.2. Оценка влияния природного женьшеня на оптимизацию регуляции моторных функций у спортсменов высокого класса 152
5.1.3. Оценка влияния препарата «Гинсана» на оптимизацию регуляции моторных функций у спортсменов высокого класса 157
5.1.4. Оценка влияния амтизола на оптимизацию регуляции моторных функций у спортсменов высокого класса 162
5.1.5. Оценка комплексного влияния бемитила, амтизола и томерзола на оптимизацию регуляции моторных функций у спортсменов высокого класса 170
5.2. Сравнительная характеристика влияния бемитила, природного женьшеня, амтизола и комплексного влияния адаптогенов и антигипоксантов на оптимизацию регуляции моторных функций у спортсменов высокого класса 175
ГЛАВА 6. Оптимизация моторных функций у спорт сменов высокого класса различных специализаций с помощью гипербарической оксигенации 180
6.1. Коррекция функционального состояния спортсменов с помощью гипербарической оксигенации 181
6.2. Динамика электроэнцефалограммы у спортсменов высокого класса в процессе восстановления после физической нагрузки в условиях гипербарической оксигенации 194
ГЛАВА 7. Регуляция моторных функций у спортсменов высокого класса и ее оптимизация с помощью адаптогенов, антигипоксантов и гипербарической оксигенации (обсуждение результатов) 203
Выводы 225
Практические рекомендации 229
Список литературы 231
Приложение 287
- Адаптационные изменения моторных функций у спортсменов высших достижений
- Характеристика групп обследованных спортсменов в зависимости от направленности тренировочного процесса
- Сравнительный анализ функционального состояния системы управления движениями у спортсменов высокого класса различных специализаций и не спортсменов
- Сравнительный анализ моторных функций у спортсменов высокого класса различных специализаций и не спортсменов при воздействии значительных динамических и статических нагрузок
Введение к работе
Актуальность проблемы. В процессе жизни организм человека закономерно переходит из одного функционального состояния в другое. Согласно с точкой зрения В.И.Медведева (1984, 2003), функциональное состояние представляет собой интегральный комплекс наличных характеристик тех функций и систем человека, которые прямо или косвенно определяют уровень его деятельности. Этой позиции придерживаются и многие другие исследователи (Голубев В.Н., 1993, 2001; Давиденко Д.Н., 1996, 2002; Солодков А.С., 1999, 2002).
В настоящее время существует немало сфер деятельности человека, где организм подвергается большим физическим нагрузкам, и моделью для исследований в этом направлении может рассматриваться деятельность высококвалифицированных спортсменов. Значительные систематические физические нагрузки приводят первоначально к сдвигу функционального состояния, а затем к его стойкому изменению. Изменения, связанные с формированием нового функционального состояния происходят на различных уровнях реагирования в организме, начиная с молекулярного и заканчивая целостным организмом. Закономерно утверждать, что и физиологические системы, входящие в состав целостного организма, подвергаются значительным морфологическим и функциональным изменениям. В полной мере это относится и к системе управления движением (Голубев В.Н., 1994, 2001; Солодков А.С., 1996, 2002; Wolpaw J.R., 1992, 2003).
Хорошо известным фактом является то, что в процессе регулярных занятий спортом достигается очень тонкая структура двигательного акта, полностью соответствующая необходимым двигательным задачам. Происходит формирование так называемого двигательного стереотипа с участием высших центров ЦНС (Солодков А.С, Давиденко Д.Н., 1996, 2002; Amassion V.E., Cracco J. В., 1990, 1998). В связи с этим, спортсмены способны осуще-
ствлять значительно большую и гораздо более разнообразную двигательную активность, чем нетренированные люди (Коц Я.М., 1986; Дембо А.Г., 1991; Солодков А.С., 1996, 2003; Давиденко Д.Н., 1996, 2002).
Развитие спорта в современных условиях идет достаточно быстро, что неизбежно влечет за собой возрастание физических нагрузок на тренировках, увеличение объема, интенсивности и дифференцированности движений, увеличение соревновательного стресса. Именно поэтому в процессе формирования могут возникать как устойчивые, так и неустойчивые функциональные состояния. В связи с этим, весьма важным является изучение как путей формирования этих состояний, так и путей воздействия на них, включая элементы фармакологической коррекции.
В своих исследованиях мы опирались на следующее положение: при решении проблемы организации двигательной активности высококвалифицированных спортсменов должен использоваться системный подход, который позволяет определить динамику реакций двигательной системы в зависимости от функционального состояния организма, условий формирования двигательного акта, тренировочных и соревновательных нагрузок.
Проблема применения фармакологических средств в большом спорте не вызывает сомнения. Уровень подготовки, условия тренировок, спортивный инвентарь у спортсменов высокого класса примерно одинаковый. Вследствие этого для оптимизации функционального состояния организма, в том числе и моторных функций, активно используются фармакологические препараты из различных групп, в том числе и допинговые.
До настоящего времени не существует четких представлений о необходимых и достаточных дозах применяемых препаратов спортсменами высокого класса, не разработаны научно обоснованные схемы применения фармакологических средств в зависимости от направленности тренировочного процесса и его цикличности. Следовательно, фармакологическая оптимизация моторных функций у спортсменов высокого класса с помощью адаптогенов и
антигипоксантов является актуальным, поскольку данные препараты не входят в состав запрещенных (допингов).
Кроме того, актуальность работы определяется отсутствием четких представлений об адаптационных изменениях в системе управления движениями у спортсменов высокого класса при мышечной деятельности различного характера, интенсивности, объема и направленности, а также об оптимизации моторных функций с помощью различных медико-биологических средств (особенности тренировочного процесса, разрешенные фармакологические агенты, гипербарическая оксигенация). Работа относится к поисковым исследованиям фундаментально-прикладной направленности.
Цель исследования:
Изучение процессов регуляции моторных функций у спортсменов высокого класса при мышечной деятельности различной направленности и оптимизация данных функций с помощью тренировочного процесса, гипербарической оксигенации и фармакологических препаратов из групп адаптоге-нов и антигипоксантов.
Задачи исследования:
Сформулировать представление о системе управления движениями как о функциональной системе, об элементах, входящих в эту систему, об адаптивной стратегии формирования моторных функций.
Определить особенности функционирования системы управления движениями и ее элементов у спортсменов высокого класса с различной направленностью тренировочного процесса.
Выявить особенности функционирования системы управления движениями у спортсменов высокого класса с различной направленностью тренировочного процесса при воздействии различных видов физических нагрузок до выраженного утомления.
4. Обосновать пути оптимизации процессов адаптации в системе
управления движениями при мышечной деятельности с помощью адаптоге-
нов и антигипоксантов и обосновать их экспериментально.
5. Обосновать пути оптимизации восстановления моторных функций у
спортсменов высокого класса с помощью гипербарической оксигенации и
обосновать их экспериментально.
Научная новизна исследования.
Сформулированы и обоснованы принципиально новые положения о структурно-функциональной организации элементов нервной системы, обеспечивающих регуляцию моторных функций у спортсменов высокого класса при мышечной деятельности различного характера, объема, интенсивности и направленности, выделенных в систему управления движениями. В работе определены основные направления развития адаптивного процесса регуляции моторных функций в зависимости от направленности тренировочного процесса, раскрыты особенности регуляции моторных функций при действии различных физических нагрузок до выраженного утомления.
Доказано, что фармакологические препараты из групп адаптогенов и антигипоксантов улучшают моторные функции у спортсменов высокого класса с различной направленностью тренировочного процесса, как в состоянии оперативного покоя, так и при выполнении значительных физических нагрузок различного характера и ускоряют коррекцию двигательных программ. Разработаны и апробированы схемы применения отдельных препаратов и их комбинаций с целью оптимизации тренировочного процесса, а также восстановления двигательных функций после интенсивных тренировок. Кроме того, подобраны соответствующие режимы применения гипербарической оксигенации для ускорения восстановления деятельности системы управления движениями после выполнения тяжелых физических нагрузок.
Работа вносит весомый вклад в разработку общей теории адаптации человека к действию значительных по мощности, длительности, интенсивности и направленности физических нагрузок, теорию функционирования системы управления движениями в экстремальных условиях.
Научно-практическая ценность работы. Разработаны методические подходы к оценке регуляции моторных функций, даны количественные характеристики управления мышечной деятельностью у спортсменов высокого класса с различной направленностью тренировочного процесса, как в состоянии оперативного покоя, так и при выполнении тяжелых физических нагрузок. Предложена оригинальная физиологическая классификация физических нагрузок по напряженности и особенностям переработки информации.
Обосновано применение фармакологических не допинговых препаратов из групп адаптогенов и антигипоксантов, а также их комбинаций для оптимизации моторных функций у спортсменов высокого класса различных специализаций. Предложено и обосновано условное разделение (классификации) фармакологических препаратов, необходимых для оптимизации моторных функций, по их применимости в ходе тренировочного процесса у спортсменов различных специализаций, в зависимости от цикличности тренировочного процесса (тренировочный, предсоревновательный, соревновательный, восстановительный), а также мощности физических нагрузок. Дана объективная экспертная оценка фармакологических препаратов, распространяемых через систему негосударственной торговли (через «черный рынок»). Обоснованы режимы применения гипербарической оксигенации для коррекции моторных функций у спортсменов высокого класса после выполнения тяжелых физических нагрузок.
Работа вносит существенный вклад в решение проблемы восстановительной и спортивной медицины, заключающийся в изучении процессов регуляции моторных функций у спортсменов высокого класса при мышечной деятельности различной направленности и оптимизации данных функций с
помощью тренировочного процесса, гипербарической оксигенации и фармакологических препаратов из групп адаптогенов и антигипоксантов.
Реализация результатов исследования.
Материалы исследования используются в учебном и научном процессе кафедр нормальной физиологии, психофизиологии и фармакологии Военно-медицинской академии им. С.М.Кирова МО РФ, кафедры физиологии Института медицинского образования Новгородского государственного университета им. Ярослава Мудрого, кафедры медико-биологических дисциплин Военного института физической культуры, кафедры физиологии Санкт-Петербургской академии физической культуры им. П.Ф.Лесгафта. Получены акты внедрения результатов научной работы из Санкт-Петербургской медицинской академии последипломного образования (приложение 1), из Российского государственного педагогического университета им. А.И.Герцена (приложение 2), из Санкт-Петербургского спортивного клуба «REEBOK» (приложение 3). Работа выполнена в соответствии с плановыми научно-исследовательскими разработками Военно-медицинской академии им. С.М.Кирова. Использование фармакологических средств для целей оптимизации моторных функций у спортсменов рассмотрено и рекомендовано Комитетом по вопросам этики Военно-медицинской академии им. С.М.Кирова.
Положения, выносимые на защиту:
Процессы регуляции и адаптации моторных функций у спортсменов высокого класса с различной направленностью тренировочного процесса возникают во всех элементах системы управления движениями.
Регуляция моторных функций у спортсменов высокого класса имеет свои особенности в зависимости от направленности тренировочного процесса: а) в циклических видах мышечной деятельности большой и умеренной мощности превалируют изменения на уровне экстрапирамидной системы;
б) в ациклических видах спорта превалируют изменения на уровне пирамидной системы.
Адаптивные стратегии системы управления движениями у спортсменов, выполняющих различные соревновательные нагрузки, имеет характерную направленность - с преобладанием максимальной мощности, субмаксимальной мощности, большой и умеренной мощности.
Оптимизация моторных функций у спортсменов высокого класса может осуществляться с помощью фармакологических средств из групп адаптогенов (бемитил, женьшень), и антигипоксантов (амтизол). Коррекция мышечной деятельности данными препаратами имеет свои особенности в зависимости от объема и направленности тренировочного процесса, что связано с различными механизмами их действия. Комплексное использование адаптогенов и антигипоксантов усиливает положительный эффект на систему управления движениями у спортсменов высокого класса.
Существует возможность оптимизации моторных функций с помощью мягких режимов гипербарической оксигенации, что реализуется в ускорении процессов восстановления системы управления движениями у спортсменов высокого класса после выполнения тяжелых физических нагрузок.
Апробация и публикация материалов исследования.
Материалы, вошедшие в диссертацию, доложены на международной конференции по адаптации (г.Бишкек, 1999); на Всероссийском физиологическом конгрессе (г.Ростов-на-Дону, 1999); на 4-й Всеармейской научной конференции (г.Санкт-Петербург, 2000); на итоговых научных конференциях военного института физической культуры (г.Санкт-Петербург, 2000-2002); на Всероссийской научной конференции «Биохимия - медицине» (г.Санкт-Петербург, 2002); на 2-й научной конференции «От современной фундаментальной биологии к новым наукоемким технологиям» (г. Пущино, 2002); на
2-й Международной конференции по физиологии мышц и мышечной деятельности (г.Москва, 2003); на Международной научно-практической конференции «Измерительные информационные технологии и приборы в охране здоровья» (г.Санкт-Петербург, 2003); на 2-ом Съезде Российского Научного Общества фармакологов (г. Москва, 2003).
Адаптационные изменения моторных функций у спортсменов высших достижений
Систематические значительные физические нагрузки приводят первоначально к сдвигу функционального состояния, а затем к его стойкому изменению.
С физиологической точки зрения переход от одного функционального состояния к другому достаточно сложный процесс, который включает последовательную цепь определенных этапов: а) относительный покой; б) напряжение гомеостаза; в) распад старого гомеостаза; г) формирование нового го-меостаза; д) новый относительный покой (Голубев В.Н., 1999, Медведев В.И, 2003).
Изменения, связанные с формированием нового функционального состояния, происходят на различных уровнях регулирования в организме, начиная с молекулярного и заканчивая целостным организмом. Закономерно утверждать, что и функциональные системы, входящие в состав целостного организма подвергаются значительным морфологическим и функциональным изменениям. В полной мере это относится и к системе управления движением (СУД).
В процессе регулярных занятий спортом достигается очень тонкая структура двигательного акта, полностью соответствующая необходимым двигательным задачам. Происходит формирование так называемого двигательного стереотипа с участием высших центров ЦНС (Голубев В.Н., 1998; Давиденко Д.Н., 1999; Солодков А.С., 1999; Arakawa К., 2000; Jaric S., 2000).
Развитие спорта в современных условиях идет достаточно быстро. Это влечет за собой возрастание функциональной значимости двигательной системы и является весомым основанием рассматривать данную систему неустойчивой.
При решении проблемы организации двигательной активности высококвалифицированных спортсменов должен использоваться системный подход. Данный подход позволяет определить динамику реакций системы в зависимости от функционального состояния организма и условий формирования двигательного акта (Голубев В.Н., 1991, 2002).
Функционирование СУД в полной мере объясняется теорией функциональных систем, предложенной П.К.Анохиным (1968). Она включает в себя ряд блоков, которые находятся в строго определенной последовательности и взаимосвязи. Первый блок - афферентный синтез на основе механизмов памяти и мотивации - отбирает из всей поступающей информации наиболее важную для организма в данный момент времени. Второй блок — принятие решения, он основан на явлении экстраполяции. Копия этого решения передается в блок акцептора результата действия, а основная информация о принятом решении поступает в блок эфферентного синтеза. Этот блок содержит набор стандартных программ, выработанных в процессе онтогенеза. Задача блока выбрать наиболее удобную программу для получения положительного результата. В блоке акцептора результата действия заложены алгоритмы принятого решения, которые осуществляют сравнение полученного результата с необходимым. Поступающая информация в этот блок идет от двух источников: а) блок принятия решения; б) блок оценки результата действия. Во втором блоке оценивается результат деятельности системы, в результате которой передается информация по обратной связи в блок оценки результата действия, и далее поступает в акцептор результата действия для сравнения с копией (Агаджанян Н.А., 1998; Zashvili Y. et al.,).
Профессор В.Н. Голубев (1991) при проведении своих исследований сделал следующие выводы: 1. Двигательная система является функциональной системой и обладает всеми ее признаками. Управление двигательной активностью строится на базе ее общебиологических закономерностей функционирования. Она обладает свойствами обучаемости, колебательности, динамики чувствительности, адаптивности, ей присущи резервные функции, что очень важно для физиологии спорта. СУД является морфологически гетерогенной системой и управление двигательной активностью обеспечивает на основе взаимодействия афферентного синтеза, различных моторных программ, параметризации двигательного акта и обратной связи.
2. К двигательной системе применимы принципы оценки качества регулирования и устойчивости функционирования, используемые в теории автоматического регулирования. Графоаналитический метод оценки переходной функции СУД позволяет выявить многоуровневую структуру управляющих воздействий на мышечный аппарат для достижения необходимого двигательного результата.
Ведущие специалисты предлагают принципиальные схемы иерархических систем, обеспечивающих управление движениями (Голубев В.Н., 1991; Tatton W.G., 1991; Hayes N.J. et al., 1993; Hollman W. et al., 2001). Они отличаются разным уровнем обобщения гипотетических и экспериментально выявленных структур и связей центральной нервной системы с мышечными клетками, ролью отдельных блоков в организации двигательной активности. Наиболее полно, по нашему мнению, отражает и морфологию и функции системы управления движениями блок-схема (рис. 1), представленная Р.Шмидтом (Шмидт Р., 1985; Голубев В.Н., 1991). Все важнейшие двигательные структуры и их основные взаимосвязи в ней указаны в левом столбце. Все чувствительные пути объединены вместе. В среднем столбце перечислены самые главные функции, обнаруженные при изучении каждой из этих структур. В правом столбце указано, каким образом эти функции связаны с возникновением и выполнением движения. Обращает на себя внимание то, что базальные ганглии и мозжечок расположены на одном уровне, а двигательная кора участвует в превращении программы движения в ее осуществление.
В целостном организме в формирование двигательной активности включаются ядра, обеспечивающие стратегию и тактику двигательного акта (рис. 2). В нем участвуют механизмы извлечения двигательных программ из долговременной памяти, перевода их в оперативную память, создания плана действия и его реализации (Голубев В.Н.; Баландин В.И, 1991; Ситель А.Б., 2001; Perry S.R.etal„ 2001).
Характеристика групп обследованных спортсменов в зависимости от направленности тренировочного процесса
Анализируя все представленные данные, можно заключить, что СУД полностью отвечает всем критериям, предъявляемым к функциональным системам, согласно теории П.К. Анохина (1968). В настоящее время предложены принципиальные схемы иерархических систем, обеспечивающих управление движениями, а также обоснована стратегия и тактика двигательного акта.
На основании теоретической и экспериментальной базы раскрыты и пути, и этапы адаптационного процесса, от качества развития которых, в конечном итоге, зависит процесс достижения высшего спортивного мастерства. Определено, что развитие адаптации тесно связано с направленностью тренировочного процесса, что отражается на особенностях функционирования органов и систем у представителей различных видов спорта.
Немаловажное значение в теории и практике большого спорта играет физиологическое обоснование оптимального соотношения объема и интенсивности физических нагрузок, а также их распределение в различные периоды тренировочного цикла для создания оптимальных условий развития адаптационных перестроек в организме спортсмена. В этой связи значительное количество работ посвящено особенностям гипертрофии мышечных волокон, скорости проведения информации и особенностям переработки информации в СУД. Четко определено понятие двигательного стереотипа и экстраполяции.
Большой интерес представляют работы, касающиеся мобилизации резервов организма спортсменов. В этой связи большое количество работ посвящено функциональным резервам двигательной системы, которые имеют свои особенности в зависимости от мощности выполняемой нагрузки. Проанализированы процессы развития утомления в двигательной системе. В работах ряда авторов представлены интересные и физиологически обоснованные классификации физических упражнений. Предложены различные классификационные признаки.
Большой блок работ посвящен средствам коррекции физической работоспособности. В работе представлен ряд таких классификаций. Для нас представляли особый интерес медико-биологические средства коррекции, к которым относятся фармакологические средства и ГБО. В настоящее время представлены несколько классификаций фармакологических средств восстановления физической работоспособности. В работе проанализированы механизмы действия препаратов из различных фармакологических групп с точки зрения приложения к оптимизации регуляции моторных функций. Нас, прежде всего, интересовали недопинговые препараты из групп адаптогенов и антигипоксантов. Поэтому в работе представлены современные классификации этих групп препаратов, а также достаточно подробно описан их механизм действия применительно к функциям двигательной системы. Описан целый ряд работ, касающихся апробации препаратов из этих групп у спортсменов с различной направленностью тренировочного процесса.
Большое внимание уделено применению ГБО в большом спорте. Особый интерес представляют работы, в которых представлены различные режимы гипероксии, применяемые у спортсменов как различных квалификаций, так и в различные мезоциклы годичного макроцикла.
В то же время, в представленных работах недостаточное внимание уделено регуляции моторных функций у спортсменов высокого класса, когда уже полностью завершены адаптивные перестройки, сформированы и закреплены двигательные стереотипы. Не четко определены вопросы участия различных уровней СУД в реализации адптивных стратегий в зависимости от интенсивности и направленности физических упражнений.
Не учтены все классификационные признаки при создании классификаций физических упражнений.
Мало внимания уделено таким информативным методикам оценки моторных функций как ЭМГ и ее модификации, ЭЭГ, сомато-сенсорные вызванные потенциалы и т.д.
Из существующей литературы видно, что к сожалению в спортивной практике применяются подчас допинговые препараты либо разрешенные препараты, но в повышенных дозах, а также некорректные сочетания препаратов. Ничтожно мало внимания уделено применению фармакологических препаратов из групп актопротекторов и антигипоксантов для оптимизации регуляции моторных функций в спорте высших достижений. Особенно наглядно это прослеживается на примере таких перспективных для спорта препаратов как бемитил, томерзол и амтизол. К сожалению, выпуск этих препаратов или прекращен или не начат вообще.
Явно недостаточное внимание уделено такому качественному медико-биологическому средству коррекции моторных функций как ГБО, так как кислородный дефицит и кислородный долг, в той или иной степени сопровождают фактически любую по мощности физическую нагрузку.
Поэтому весьма актуальным остается формирование концептуальных представлений о деятельности СУД у спортсменов высокого класса с различной направленностью тренировочного процесса; создание и обоснование классификации физических упражнений по напряженности и особенностям переработки информации; обоснование и разработка схем применения недопинговых препаратов из групп адаптогенов и актопротекторов для оптимизации моторных функций, разработка и обоснование классификаций групп фармакологических препаратов в зависимости от цикличности тренировочного процесса и мощности физических нагрузок; обоснование режимов применения ГБО для коррекции двигательной системы при выполнении спортсменами тяжелых физических нагрузок.
Все это определило цель настоящего исследования - изучение процессов регуляции моторных функций у спортсменов высокого класса при мышечной деятельности различной направленности и оптимизация данных функций с помощью тренировочного процесса, гипербарической оксигена-ции и фармакологических препаратов из групп адаптогенов и антигипоксан-тов.
Сравнительный анализ функционального состояния системы управления движениями у спортсменов высокого класса различных специализаций и не спортсменов
В этом исследовании принимали участие 25 борцов и тяжелоатлетов и 26 не спортсменов. Были применены раздражители на 10 В выше порога, как первая интенсивность, 20 В выше порога, как вторая интенсивность, и 40 В выше порога, как третья интенсивность.
Амплитуда волны N14 у этой категории испытуемых при второй интенсивности раздражителя возрастает с 5,8 до 6,1 мкВ, ПЛ укорачивается с 13 до 11 секунд в зоне исследуемой соматосенсорной системы (CZ), однако при третьей интенсивности электростимуляции амплитуда редуцируется до 2,6 мкВ, а ПЛ вновь увеличивается до 13,8 секунды. В проекционной области соматосенсорной системы (РЗ) амплитуда этой волны редуцируется как при воздействии второй, так и третьей интенсивности раздражителя. В инте-гративных областях фронтальной коры наблюдается аналогичная редукция амплитуды N14 (F3, F4). ПЛ этой волны уменьшается при стимуляции второй интенсивности, однако увеличивается при третьей интенсивности действующего раздражителя и становится большим, чем при первой стимуляции. В затылочных областях (01 и 02) амплитуда этого компонента редуцируется уже при электростимуляции второй интенсивности, дальнейшее возрастание силы раздражителя способствует еще большему снижению амплитуды (табл. 6). Амплитуда компонента Р22 при действии первой стимуляции возрастает, а при второй стимуляции снижается в отведении CZ, стабилизируется в РЗ. В остальных отведениях при возрастании интенсивности электрокожного раздражителя амплитуда Р22 сначала возрастает, а затем редуцируется и становится меньше, чем при стимуляции первой интенсивности (табл. 7).
Исключение составляют отведения F3 и РЗ, где при третьей интенсивности электростимуляции амплитуда Р22 не возрастает, но и не редуцируется, что касается ПЛ этого компонента, то наблюдается некоторое укорочение латентности при стимуляции второй интенсивности. ПЛ возрастает и уменьшается при дальнейшем увеличении интенсивности стимула, наступает стабилизация ПЛ на определенном уровне во всех отведениях, кроме затылочной области (01 и 02).
Амплитуда компонент N30 ВПсс при стимулах первой интенсивности возрастает в затылочной и теменной областях (01, 02, Р4) и снижается в отведении CZ и лобных областях коры мозга. При стимуляции второй интенсивности амплитуда N30 возрастает в отведениях 02 и Р4, снижается в отведениях 01 и РЗ и стабилизируется в отведениях CZ, F3 и F4, возвращаясь к уровню при электрокожной стимуляции первой интенсивности. Пиковая ла-тентность компонента N30 при второй стимуляции становится меньше в отведениях РЗ и не изменяется в Р4 при стимуляции третьей интенсивности (табл. 8).
В проекционных зонах соматосенсорной системы ПЛ стабильна и не зависит от интенсивности стимулов. ТКМ и факторный анализ продемонстрировали, что амплитуды волн Р22 и N30 в проекционной зоне (РЗ) градуально зависимы от силы электрокожной стимуляции и полиморфны без четкой градации в остальных зонах коры латентные периоды этих ранних компонентов ВПсс при возрастающей стимуляции сначала уменьшаются, особенно в проекционной зоне, однако, при большой интенсивности соматосен-сорного сигнала или стабилизируются или несколько увеличиваются, особенно в ассоциативной и интегративной областях коры мозга.
Амплитуда Р45 увеличивается в зависимости от возрастания интенсивности электрокожного раздражителя как в теменной, так и в височной и лобной коре, кроме вертекса (CZ), где при третьей интенсивности раздражителя амплитуда компонента Р45 уменьшается. Для пиковых латентностей характерно их удлинение во всех отведениях при величинах стимулов второй интенсивности, новые возрастания ПЛ во фронтальной (F3, F4), центральной областях коры (CZ), уменьшение в затылочной (01, 02) и париетальной (РЗ, Р4) коре при электрокожной стимуляции третьей интенсивности (табл. 9).
Для динамики амплитуды компонента N40 характерна редукция при стимуляции второй интенсивности по сравнению с первой интенсивностью и возрастание на 11-67% при третьей интенсивности электрокожной стимуляции по всем отведениям. Наибольший прирост наблюдается в левой фронтальной и правой затылочной областях мозга (F3 и 02). Пиковая латентность компонента N70 ВПсс возрастает по мере увеличения интенсивности стимулов во всех исследованных точках регистрации.
Амплитуда компонента N130 претерпевает инверсию в зависимости от интенсивности стимуляции. Так, при действии раздражителя второй интенсивности она возрастает генерализованно во всех отведениях, кроме левой фронтальной коры (F3), однако при действии раздражителя третьей интенсивности редуцируется практически по всей топо-грамме мозга в различной степени: от 12% в CZ до 160% в затылочной области слева (отведение 01). Динамика временных параметров компонента N130 заключается в следующем. Если при второй интенсивности раздражителя наблюдается увеличение ПЛ во всех областях коры мозга по сравнению с ПЛ при первой интенсивности, то третья ступень увеличения силы электрокожного сигнала характеризуется укорочением ПЛ до величин, которые отмечались при первой интенсивности стимуляции.
Амплитуда компонента N200 ВПсс снижается по мере возрастания интенсивности раздражителя по всему скальпу и, особенно, во фронтальных отделах (F3, F4) и вертексе (CZ). Однонаправлено редуцируются и ПЛ этого компонента во всех корковых отведениях при стимуляции третьей интенсивности.
Сравнительный анализ моторных функций у спортсменов высокого класса различных специализаций и не спортсменов при воздействии значительных динамических и статических нагрузок
Экстремальные факторы среды и дозированные тестирующие мышечные нагрузки как локального, так и глобального характера, могут приводить СУД в экстремальное состояние и вызывать адаптивные реакции к этим воздействиям путем мобилизации как текущих, так и экстремальных резервов, обеспечивая устойчивость функционирования СУД (Голубев В.Н., 1994, 2003; Vogel G. et al., 1994; Rousseau M.F. et al., 2003).
Интенсивное развитие спорта в современных условиях, характеризующееся непрекращающимся ростом спортивных результатов, что связано с выполнением огромных тренировочных и соревновательных нагрузок (Голубев В.Н., 1994, 200; Varin P. et al., 1995; Vingerhoets J. et al., 1998).
Модельные эксперименты доказали, что возникновение экстремального состояния сопровождается изменениями в управлении двигательной активностью, и подтвердили выдвинутую гипотезу о наличии в СУД резервной функции, которая связана со структурами, обладающими более низкой возбудимостью, но большей скоростью проведения возбуждения. Расчетные данные позволили заключить, что у человека существует аналогичный экстремальный механизм мобилизации работы СУД, отнесенный нами к экстремальным функциональным резервам СУД. Предсоревновательная психологическая настройка, сильный эмоциональный стресс, экстремальное состояние жизни и деятельности способны в определенных случаях включить экстремальный механизм управления СУД, о чем свидетельствуют высокие достижения в показателях двигательной активности (Waddel I.D., Burchell A., 1991; Vishnu J.R. et al., 1999; Голубев B.H., 2003).
В данной главе будут представлены результаты исследований СУД у спортсменов высокого класса различных специализаций и лиц, не занимающихся спортом при воздействии локальных динамических и статических нагрузок до выраженного утомления в субмаксимальном режиме работы, продолжительностью от трех до пяти минут. Сравнительный анализ полученных результатов будет необходим для определения степени специфичности мобилизации сформировавшегося функционального состояния у данной категории людей.
Отбирая спортсменов для исследований, прежде всего, необходимо руководствоваться тем, что функциональные и морфологические особенности их организма формируются посредством совершенно определенных конкретных вариантов различных физических упражнений, используемых в тренировочном процессе (Карпман В.Д., 1987; Дэмбо А.Г., 1991; Bradham С.А., 1997). И хотя в разных видах спорта вырабатываются в той или иной степени одинаковые двигательные качества или их различные сочетания, определенная направленность тренировочного процесса позволяет выделить разные виды спорта, для которых физиологические закономерности физических упражнений сходны, в одну группу.
Можно предположить, что существуют определенные различия и в функционировании структур СУД в состоянии утомления у спортсменов различной специализации. В данной главе приведены результаты исследований показателей СУД у 24 не спортсменов и 75 спортсменов высокого класса (мастера спорта и выше): 24 из них тяжелоатлеты; 26 - бегуны стайеры (10 км и выше); 25 -борцы (классический, вольный стиль, рукопашный бой, дзюдо). Возраст спортсменов колебался от 19 до 27 лет.
Результаты представлены в табл. 1, приложение 4. При сравнении исследуемых показателей СУД после динамической работы до выраженного утомления между группами спортсменов и группой НС наблюдалась следующая картина. ЛПн в группе бегунов статистически достоверно меньше (р 0,05), соответственно, 21,57±1,89мс и 33,9±2,81 мс; в группах тяжелоатлетов и борцов наблюдалось тенденция к уменьшению данного показателя, соответственно, 27,7±1,48мс, 28,0±1,62мс и 33,9±2,81 мс (рис. 11). Ун во всех группах спортсменов статистически достоверно выше (р 0,05), чем в группе НС, соответственно, 74,53±1,9 у тяжелоатлетов, 76,14±1,68 у бегунов, 75,43±1,48 у борцов и 67,25±1,34 у НС. Ус имел статистически значимые различия в группах бегунов и борцов (р 0,05), а в группе тяжелоатлетов положительную тенденцию по сравнению с НС, соответственно, 72,22±1,37 у тяжелоатлетов, 75,67±1,54 у бегунов, 76,19±1,0Г у борцов и 70,09±1,45 у НС (рис. 12). СЭА во всех группах спортсменов значительно меньше, чем в группе НС (р 0,01), соответственно, 513,4±41,9мс в группе тяжелоатлетов, 381,8±17,3 мс в группе бегунов, 514,0±25,6 мс в группе борцов и 752,6±55,0 мс в группе НС (рис. 13).
При сравнении исследуемых показателей СУД после статической работы до выраженного утомления между группами спортсменов и группой НС наблюдалась следующая картина. ЛПн во всех группах спортсменов статистически достоверно меньше (р 0,05), чем в группе НС, соответственно, 26,7±1,76мс у тяжелоатлетов, 25,42±1,42мс у бегунов, 23,01±2,01 мс у борцов и 29,81±1,55 мс у НС (рис. 11). Ун во всех группах спортсменов кроме тяжелоатлетов был статистически достоверно меньше (р 0,05), чем в группе НС, соответственно, 70,28±1,14 у тяжелоатлетов, 76,2±1,08 у бегунов, 75,29±1,01 у борцов и 69,36±1,97 у НС. Ус имел тенденцию к улучшению во всех группах спортсменов, соответственно, 73,89±1,07 у тяжелоатлетов, 76,3±1,9 у бегунов, 74,06±1,24 у борцов и 72,48±1,7Г у СН (рис. 12). СЭА во всех группах спортсменов статистически достоверно меньше (р 0,05), чем в группе НС, соответственно, 578,1±24,9 мс у тяжелоатлетов, 377,7±11,6 мс у бегунов, 487,5±28,4 мс у борцов и 774,7±39,4 мс у НС (рис. 13).
