Парашют – основное средство спасения жизни летчиков и доставки личного состава в труднодоступные районы, в последние годы стал одним из наиболее развивающихся и популярных видов экстремального спорта. Современный парашютный спорт имеет множество направлений и дисциплин. Принцип подготовки спортсмена-парашютиста аналогичен строению пирамиды, где на базовые элементы и дисциплины наслаиваются новые, более сложные, зрелищные и опасные [1].
В процессе совершенствования мастерства спортсмена происходит адаптация к действующим на организм особым внешним факторам, каждый из которых в отдельности вызывает различные сдвиги в функционировании органов и систем, а их комплексное воздействие формирует изменения, характерные для направленности тренировочного процесса [2,3].
Известно, что описываемые изменения находят отражение в изменении сердечного ритма, позволяя предугадывать как нарушение адаптационного процесса, так и свидетельствовать об оптимальной спортивной форме [4].
Имеющиеся в доступных источниках данные дают представление о происходящих адаптационных изменениях: во время тренировок функциональное состояние вегетативной нервной системы (ВНС) спортсменов парашютистов характеризуется преобладанием влияния парасимпатического отдела ВНС на регуляцию ритма сердца [5,6], в соревновательный период – централизацией [7]; изучение функционального состояния центральной нервной системы (ЦНС) свидетельствует о преобладании процессов торможения в оба периода [8].
Для осуществления индивидуализации подготовки спортсменов необходимо понимание особенностей происходящих адаптационных изменений в каждой конкретной дисциплине парашютного спорта, выявление связи функционального состояния организма спортсменов и спортивного результата.
Цель исследования: определить влияние функционального состояния вегетативной и центральной нервных систем на спортивный результат в разных дисциплинах парашютного спорта.
Задачи исследования: определить функциональное состояние ЦНС и ВНС у спортсменов, специализирующихся в разных дисциплинах парашютного спорта; определить показатели функционального состояния ЦНС и ВНС спортсменов с наилучшими спортивными результатами в таких дисциплинах парашютного спорта, как точность приземления и купольная акробатика (четверки ротация, четверки перестроения и двойки перестроения); разработать модели прогнозирования спортивного результата спортсменов-парашютистов, специализирующихся в точности приземления и дисциплинах купольной акробатики.
Материалы и методы исследования. Исследование проведено в 2015–2016 годах во время проведения чемпионата России, открытого чемпионата Тюменской области и открытого чемпионата Ханты-Мансийского автономного округа-Югры по парашютному спорту. Всего обследовано 47 спортсменов, специализирующихся в четырех дисциплинах парашютного спорта: точность приземления (n=15) и трех дисциплинах купольной акробатики, таких как – четверки ротация (n=8), четверки перестроения (n=13) и двойки перестроения (n=11). Индивидуальный анализ функционального состояния ЦНС и ВНС в ранее проведенных нами исследованиях не выявил статистических значимых различий изучаемых параметров между группами спортсменов, занимающихся дисциплинами купольной акробатики (четверки ротация, четверки перестроения и двойки перестроения) [9,10]. В связи с этим результаты спортсменов вышеуказанных дисциплин мы объединили в общую группу дисциплин купольной акробатики (n=32).
Перед включением в исследование все спортсмены подтвердили информированное согласие на обследование. 27 из 47 обследованных спортсменов предоставили доступ к личному результату (видеозапись упражнения или протокол соревнований в точности приземления).
С целью выявления связи физиологических параметров со спортивным результатом нами проведено ранжирование результатов испытуемых в каждой дисциплине. Уровень спортивного мастерства ранжировали в следующем порядке: 8 – заслуженный мастер спорта (МС); 7 – МС международного класса; 6 – МС; 5 – кандидат в МС; 4 – I-й взрослый разряд (ВР); 3 – II-йВР; 2 – III-йВР;1 – без разряда.
Проведение оценки функционального состояния ЦНС и ВНС парашютистов осуществлялось при помощи пакета диагностических программ компьютерного комплекса «Нейрософт-Полиспектр 8Е» (Россия). Моделирование реакции спортсмена на выполнение соревновательной деятельности проводили с помощью активной ортостатической пробы (АОП) с применением кардиоритмографии [4], выполненной в соответствии с Российскими (2001) и международными (1996) рекомендациями [11,12].
Спектральный анализ сердечного ритма проводили по данным волновой структуры ритмокардиограмм (РКГ): TP (мс2) – полная мощность спектра с частотой колебаний 0,003-0,4 Гц; VLF (%) – мощность спектра колебаний с частотой 0,003-0,04 Гц, LF (%) – мощность спектра колебаний с частотой 0,04-0,15 Гц, HF (%) – мощность спектра колебаний с частотой 0,15-0,4 Гц, LF/HF – соотношение низко/высокочастотной компоненты спектра.
При анализе ВСР, визуальной оценке преобладания волн определённого диапазона частот и регулярности их колебаний в фоновых РКГ обследуемых разделяли в 6 типов (классов) ритмокардиограмм по Д. Жемайтите [11].
Показатель активности регуляторных систем (ПАРС) рассчитывали в баллах по формуле:ПАРС=0,011*ЧСС+0,014*САД+0,008*ДАД+0,014*В+0,009*МТ–0,009*Р-0,27,
где САД – артериальное давление в миллиметрах ртутного столба в фазу систолы, ДАД–артериальное давление в фазудиастолы в миллиметрах ртутного столба, ЧСС – частота сердечных сокращений в ударах в минуту, В – возраст испытуемого в годах, МТ – вес испытуемого в килограммах и Р – рост обследуемого в сантиметрах.
Степень напряжения регуляторных систем (СНРС) оценивали по значениям ПАРС согласно донозологической классификации Р.М. Баевского и А.П. Берсеневой (1997): 1-я СНРС – состояние нормы или удовлетворительной адаптации (соответствует ПАРС 1-3); 2-я СНРС – характеризует функциональное напряжение (соответствует ПАРС 4-5); 3-я СНРС – перенапряжение/неудовлетворительная адаптации (соответствует ПАРС 6-7); 4-я СНРС – истощение регуляторных систем/срыв адаптации (соответствует ПАРС = 8-10).
Исследование особенностей нейродинамических процессов осуществляли методиками «Простая зрительно-моторная реакция» (ПЗМР) и «Реакция на движущейся объект» (РДО) с применением комплекса «НС-Психотест» компании Нейро-Софт [13].
По критериям, характеризующим диапазоны функционального состояния ЦНС, в норме и при патологии оценивали (ПЗМР):
функциональный уровень системы (ФУС) – высокий (4,9±5,5); средний (4,5±4,9); низкий (4,2±4,5); патологический с указанием степени сдвига – I (3,8±4,2); II (2,9±3,8); III (1,0±2,9), IV (<1,0);
устойчивость реакции (УС) – высокая (2,0±2,8); средняя (1,5±2,0); низкая (1,0±1,5); патологическая с указанием степени сдвига – I (0,5±1,0);II (0,7±0,5), III (3,3±0,7), IV (<–3,3);
уровень функциональных возможностей (УФВ) – высокий (3,8±4,8); средний (3,1±3,8); низкий (2,7±3,1); патологический с указанием степени сдвига – I (2,0±2,7);II (0,4±2,0), III (2,7±0,4), IV (<–2.7).
Использование методики РДО дает возможность производить оценку точности реакции, уравновешенности процессов возбуждения и торможения, функционального состояния и работоспособности ЦНС [13]. Анализировали частоту точных реакций (ЧТР, n), сумму времени опережения (СВО, мс), сумму времени запаздывания (СВЗ, мс).
Систематизацию и статистическую обработку полученных результатов проводили с помощью пакета статистических программ Statistica 8.0 (USA).
В связи с размером выборки, для проверки нормальности распределения показателей в группах применяли W-тест Шапиро – Уилка [14]. Оценку межгрупповых различий проводили с использованием U-критерия Манна – Уитни, дисперсионного анализа Крускала – Уоллиса и Фридмана в случае зависимых выборок, корреляционный анализ Спирмена. При определении модели зависимости результата в соревнованиях от изученных физиологических параметров использован метод множественной линейной регрессии. При проверке статистических гипотез критическим уровнем значимости (p) считали 0,05.
Результаты исследования и их обсуждение. В соревнованиях Российского и окружного масштабов принимают участие опытные спортсмены с медианой возраста спортсменов 33,0 (28,0-40,0) года, опытом занятий парашютным спортом 12,0 (6,0-19,0) лет и рангом уровня спортивного мастерства 6,0 (4,0-7,0).
Индивидуальный анализ функционального состояния ЦНС и ВНС не выявил статистических значимых различий изучаемых параметров между группами спортсменов, занимающихся дисциплинами купольной акробатики (четверки ротация, четверки перестроения и двойки перестроения). В связи с этим, результаты спортсменов вышеуказанных дисциплин мы объединили в общую группу купольной акробатики.
Спортсмены, специализирующиеся в точности приземления, имели статистически значимые отличия от спортсменов купольной акробатики по уровню спортивного мастерства и функциональному состоянию ЦНС – числу точных реакций и сумме времени опережения по реакции на движущийся объект. Полученные данные согласуются с действующей системой допуска к занятиям, где только после освоения базовых навыков (точность приземления) парашютисты допускаются к занятиям более опасными и сложными дисциплинами. Изучаемые в методике РДО показатели характеризуют степень освоения базовых навыков и в полной мере соответствуют специфике дисциплины «точность приземления», в которой спортсмен имеет время на подготовку к приземлению в заданное место, и его задача в единственно верный момент максимально быстро снизиться в цель. По остальным же параметрам значимых отличий между группами спортсменов из различных дисциплин парашютного спорта не выявлено.
Обследованные спортсмены-парашютисты имели синусовый ритм, нормальную частоту сердечного ритма, нормальный индекс массы тела и уровень артериального давления (табл. 1).
Таблица 1
Общая характеристика и показатели функционального состояния вегетативной и центральной нервных систем парашютистов, специализирующихся в дисциплинах купольной акробатики и точность приземления (Mе(Q1-Q3))
|
Показатель |
Данные |
|
|
Дисциплина |
Точность приземления |
Купольная акробатика |
|
Испытуемые, n |
15 |
32 |
|
Антропометрические данные и анкетирование |
||
|
Ранг спортивного мастерства |
3,0 (2,0-4,0) |
7,0 (6,0-7,0)*** |
|
Возраст, лет |
29,0 (24,0-36,0) |
34,0 (28,0-40,5) |
|
Стаж занятий, лет |
9,0 (1,5-15,0) |
12,0 (10,0-20,0) |
|
Индекс массы тела |
22,7 (20,9-25,1) |
24,0 (23,0-26,0) |
|
Сердечно-сосудистая система |
||
|
САД, мм рт.ст. |
126,0 (119,0-136,0) |
129,0 (121,0-137,5) |
|
ДАД, мм рт.ст. |
75,0 (70,0-80,0) |
82,0 (72,0-87,0) |
|
ЧСС, уд. в мин. |
67,5 (62,4-75,0) |
71,2(65,4-77,3) |
|
Спектральный анализ вариабельности сердечного ритма в состоянии покоя |
||
|
TP, мс |
2892,0 (1307,0-6077,0) |
2116,5 (1561,0-2666,5) |
|
LF/HF (фон) |
1,5(0,5-2,7) |
1,4 (0,6-2,0) |
|
HF (фон), % |
25,9 (17,9-47,2) |
24,3 (19,0-42,1) |
|
LF (фон), % |
36,3 (25,6-47,9) |
33,0 (26,9-41,3) |
|
VLF (фон), % |
31,4 (22,2-38,2) |
34,4 (26,7-42,9) |
|
Активная ортостатическая проба |
||
|
TP, мс |
2558,0(588,0-3144,0) |
1534,0 (882,5-3291,0) |
|
HF (АОП), % |
12,5 (5,3-24,9) |
9,9 (7,2-13,6) |
|
LF (АОП), % |
46,2 (33,4-53,7) |
48,8 (30,3-62,2) |
|
VLF (АОП), % |
37,9 (29,8-46,2) |
37,4 (27,8-57,9) |
|
К30/15 |
1,5(1,3-1,7) |
1,5 (1,3-1,6) |
|
Кр, % |
33,0 (21,0-40,0) |
33,0 (22,0-37,0) |
|
Простая зрительно-моторная реакция |
||
|
Ме, мс |
199,0 (172,0-200,0) |
188,0 (188,0-196,0) |
|
ФУС, 1/с2 |
4,9 (4,4-5,2) |
4,8 (4,5-4,9) |
|
УР, 1/с2 |
2,2 (1,8-2,6) |
2,3 (1,8-2,6) |
|
УФВ, 1/с2 |
3,9 (3,4-4,3) |
4,0 (3,4-4,2) |
|
Реакция на движущийся объект |
||
|
ЧТР, n |
20,0 (16,0-24,0) |
26,0 (22,5-29,5)** |
|
СВО, мс |
-865,0 (-1766,0-529,0) |
-405,0 (-840,0-291,0)* |
|
СВЗ, мс |
1437,0 (1036,0-2382,0) |
1518,0 (639,0-1979,0) |
Примечание: достоверность различий показателей между группами по критерию Манна – Уитни: * - p<0,005; ** - p<0,001; *** - p<0,0001.
Спектральный анализ РКГ в покое выявил централизацию регуляции ритма сердца с усилением при проведении АОП у большинства спортсменов.
Среди обследованных нами спортсменов-парашютистов выявлено 5 типов РКГ по классификации Д. Жемайтите (1972), что поможет указывать о силе воздействующей нагрузки. Парашютисты с 1 и 2 типом РКГ испытывают недостаточное тренировочное воздействие, 5-й тип РКГ, очевидно, свидетельствует о развитии срыва адаптации (рис. 1).
Рис. 1. Типы ритмокардиограммы в покое по классификации Д. Жемайтите у парашютистов, тренирующих точность приземления и купольной акробатике
Схожие результаты получены при анализе степени напряжения регуляторных систем по Р.М. Баевскому. Только 33 % спортсменов в точности приземления и 19 % парашютистов в купольной акробатике имеют оптимальное функционирование регуляторных систем (рис. 2).
Рис. 2. Степени напряжения регуляторных систем (СНРС) у парашютистов, тренирующих точность приземления и занимающихся дисциплинами купольной акробатики
Оценка уравновешенности нервных процессов ЦНС по методике РДО подтвердила ранее полученные нами данные о преобладании процессов торможения в группах парашютистов, тренирующих точность приземления и специализирующихся в дисциплинах купольной акробатики. Показатели, оценивающие функциональный уровень ЦНС при проведении методики ПЗМР, имели высокий уровень, что также согласуется с результатами наших предыдущих исследований [9,15]. Но в отличие от более ранних работ, в данном исследовании наблюдалась высокая скорость сенсомоторной реакции при использовании методики ПЗМР, что, вероятнее всего, связано с более высоким уровнем спортивного мастерства парашютистов в данном исследовании.
Проведенный корреляционный анализ свидетельствует о влиянии направленности тренировочного процесса на характер адаптационных изменений [2,3,9]. Вне зависимости от дисциплины парашютного спорта, увеличение скорости сенсомоторной реакции при проведении методики ПЗМР и усиление влияния симпатического вазомоторного звена ВНС на регуляцию ритма в покое сопровождается улучшением результата на соревнованиях. Кроме того, у спортсменов, занимающихся купольной акробатикой, обнаружена связь спортивного результата с показателями спектрального анализа ритма сердца при проведении АОП. Положительная связь ЧСС в покое и спортивного результата объясняется влиянием на данный показатель симпатического вазомоторного звена ВНС (табл. 2).
Таблица 2
Корреляция параметров функционального состояния центральной и вегетативной нервной систем парашютистов и спортивного результата
|
Показатель |
Связь с рангом результата |
|
Точность приземления (ранг) |
|
|
Ме значения времени реакции (методика ПЗМР) |
r =0,63, p<0,05 |
|
LF в фоновом режиме (спектральный анализ ВРС) |
r = -0,59, p<0,05 |
|
Купольная акробатика (ранг) |
|
|
LF в фоновом режиме (спектральный анализ ВРС) |
r = -0,75, p<0,005 |
|
LF при АОП (спектральный анализ ВРС) |
r = -0,69, p<0,01 |
|
VLF при АОП (спектральный анализ ВРС) |
r = -0,65, p<0,05 |
|
Ме значения времени реакции (методика ПЗМР) |
r = 0,62, p<0,05 |
|
ЧСС в покое |
r = -0,57, p<0,05 |
Примечание: в таблице представлены статистически значимые связи по критерию Спирмена.
Необходимо отметить, что показатели, продемонстрировавшие наличие корреляционной связи со спортивным результатом, имели нормальное распределение, и выявленная зависимость носила линейный характер в обеих группах.
Для построения модели и научно-обоснованного прогнозирования спортивного результата в зависимости от результат-связанных физиологических параметров спортсменов-парашютистов проведен анализ множественной линейной регрессии.
При прогнозировании спортивного результата спортсменов, соревнующихся в точности приземления, удовлетворительно описывает связь между исследуемыми признаками модель:
y=0,11998*Me-0,15417*LFf-9,76463(R2=0,65 при p<0,005), где Me – медиана времени реакции в методике ПЗМР, LFf – вклад симпатического вазомоторного звена ВНС в регуляцию ритма при фоновой записи РКГ, y – спортивный результат (ранг спортивного результата, измеряется в условных единицах).
Поскольку задача спортсмена попасть в точку, означающую отклонение от цели в 0 см, то чем больше полученный в результате прогнозирования ранг, тем больше ожидается отклонение от цели в см и хуже ожидаемый результат.
При прогнозировании спортивного результата спортсменов, занимающихся купольной акробатикой, удовлетворительно описывает связь между исследуемыми признаками модель:
y=7,959185-0,059662*LFf-0,047942*LFa(R2=0,63 при p<0,01), где LF – вклад симпатического вазомоторного звена ВНС в регуляцию ритма при фоновой записи РКГ (LFf) и активной ортостатической пробе (LFa); y – спортивный результат (ранг спортивного результата, измеряется в условных единицах).
Поскольку задача спортсмена – выполнить перестроение максимально быстро, то чем больше полученный в результате прогнозирования ранг, тем больше время в секундах затратит спортсмен на перестроение и хуже ожидаемый результат.
Выводы
1. В период ответственных соревнований у успешных спортсменов-парашютистов регуляция ритма сердца осуществляется за счет централизации и напряжения регуляторных систем, прослеживается подвижный тип нервной системы и высокие функциональные возможности ЦНС.
2. Снижение медианы значения времени реакции, оцененной методикой ПЗМР, и усиление влияния в покое симпатического вазомоторного звена связано с достижением парашютистами лучших спортивных результатов. Поэтому в парашютном спорте представляется наиболее оптимальным контроль динамики данных параметров в процессе совершенствования спортивного мастерства.
3. Дополнительно у парашютистов, специализирующихся в купольной акробатике, необходима оценка реакции симпатического вазомоторного звена ВНС при проведении АОП.
4. Прогноз спортивного результата спортсменов, соревнующихся в точности приземления, необходимо проводить с применением следующей модели: y=0,11998*Me-0,15417*LFf-9,76463 (чем больше полученный в результате прогнозирования ранг в условных единицах, тем хуже ожидаемый результат).
5. Прогноз спортивного результата парашютистов, выступающих в купольной акробатике, необходимо проводить с применением следующей модели: y=7,959185-0,059662*LFf-0,047942*LFa (чем больше полученный в результате прогнозирования ранг в условных единицах, тем хуже ожидаемый результат).
6. Необходимо разработать схему коррекции состояния напряжения регуляторных систем для предотвращения срыва адаптации, включающую три основных подхода: методологический, психологический и фармакологический.
Информация о финансовой поддержке работы. Работа поддержана программой «У.М.Н.И.К.» на территории ХМАО-Югры в 2014 году.
Библиографическая ссылка
Лошкарев А.М., Попова М.А., Мыльченко И.В. ПРОГНОЗИРОВАНИЕ СПОРТИВНОГО РЕЗУЛЬТАТА В РАЗЛИЧНЫХ ДИСЦИПЛИНАХ ПАРАШЮТНОГО СПОРТА // Современные проблемы науки и образования. – 2017. – № 4. ;URL: https://science-education.ru/ru/article/view?id=26604 (дата обращения: 12.09.2024).