Структура соматосенсорных вызванных потенциалов у спортсменов-тяжелоатлетов и единоборцев разной квалификации

М.Б. Гурова, Л. В. Капилевич, Т. С. Матросова

СТРУКТУРА СОМАТОСЕНСОРНЫХ ВЫЗВАННЫХ ПОТЕНЦИАЛОВ У СПОРТСМЕНОВ-ТЯЖЕЛОАТЛЕТОВ И ЕДИНОБОРЦЕВ РАЗНОЙ КВАЛИФИКАЦИИ

Проведено исследование особенностей соматосенсорных вызванных потенциалов головного мозга у тяжелоатлетов и единоборцев разной квалификации. У тяжелоатлетов имеет место синхронизация активности нейронов сенсорных центров. У единоборцев наблюдается десинхронизация работы чувствительных центров. У единоборцев поступающие сигналы обрабатываются более дифференцированно, о чем свидетельствует снижение амплитуды вызванных потенциалов.

Ключевые слова: силовые способности; спорт; вызванные потенциалы.

Электрофизиологические методы исследования в современной неврологии, нейрофизиологии и спортивной медицине занимают одно из ведущих мест ввиду того, что характеризуют функциональное состояние центральной и периферической нервной системы, их реактивность, адаптивные возможности и дают картину электрических процессов, происходящих в мышцах и нервно-мышечных сплетениях [1-3]. Данные физиологические исследования позволяют объективно судить о показателях тренированности спортсменов, динамике и оперативно управлять тренировочным процессом [4]. Сфера применения вызванных потенциалов постоянно расширяется, возникают новые принципы трактовки нормы и патологии, поэтому перспективы данной методики далеко не исчерпаны [5, 6].

Цель работы - исследовать структуру соматосенсорных вызванных потенциалов у спортсменов-единоборцев и тяжелоатлетов разной квалификации.

Обследованы 60 спортсменов мужчин в возрасте 1823 лет, которые по характеру тренировочного процесса были разделены на две группы - тяжелая атлетика (30 человек) и каратэ (30 человек). В каждой группе были выделены две подгруппы (по 15 человек) по уровню спортивной квалификации. В первую подгруппу включены спортсмены, тренирующиеся по данной специализации свыше 3 лет и имеющие спортивную квалификацию мастера спорта или кандидата в мастера спорта; вторая подгруппа сформирована из занимающихся по данной специализации не более года и не имеющих спортивных разрядов.

Было проведено исследование особенностей соматосенсорных вызванных потенциалов (ССВП) головного мозга на нейромиографе Нейрософт-МВП-2. В качестве стимула использовались электрические импульсы длительностью 200 мкс прямоугольной формы, силой тока 6 мА и частотой стимуляции 3 Гц. Регистрировались амплитуда и латентный период ССВП, а также длительность интервалов между пиками. Полученные результаты обрабатывались методами вариаци-

онной статистики, оценка достоверности различий производилась с применением критерия Манна-Уитни, достоверным считался уровень р<0,05.

В ходе исследования ССВП головного мозга у тяжелоатлетов и каратистов, различающихся по уровню спортивной квалификации, были выделены следующие компоненты ССВП: N9 - потенциал действия нервных волокон плечевого сплетения, N13 - ответ от бугорков задних столбов спинного мозга, N20 - первичная корковая активация соматосенсороной зоны, №-N13 -проведение импульса от плечевого сплетения до нижних отделов ствола мозга, Ш3-Ы20 - проведение от нижних отделов ствола мозга до коры головного мозга, №0-Р23 - зона корковой проекции руки.

Исследование ССВП головного мозга позволило выявить достоверные различия между группами спорт-сменов-единоборцев и тяжелоатлетов различной квалификации. Полученные результаты представлены в таблице и рис. 1-3.

Исследование соматосенсорных вызванных потенциалов головного мозга в группе единоборцев позволило установить, что у высококвалифицированных спортсменов скорость проведения импульса по чувствительным путям выше, чем у низкоквалифицированных, особенно в подкорковых ядрах и корковых проекциях. Это проявляется в снижении латентности вызванных потенциалов преимущественно поздних компонентов (Ш-Ш3, Ш3-Ш0). В то же время амплитуда соматосенсорных вызванных потенциалов у тяжелоатлетов увеличивается с ростом спортивной квалификации и существенно превышает таковую у единоборцев. По-видимому, у тяжелоатлетов имеет место синхронизация активности нейронов сенсорных центров.

У единоборцев с ростом квалификации амплитуда вызванных потенциалов снижается, что свидетельствует, напротив, о десинхронизации работы чувствительных центров.

Вызванные соматосенсорные потенциалы головного мозга у тяжелоатлетов и единоборцев различной квалификации

Показатель Компоненты Тяжелоатлеты Единоборцы

Гр. 1 Гр. 2 Гр. 3 Гр. 4

Латентный период, мс N9 9,6

N13 13 (12,4; 13) 13,4 (13,3; 13,6) 11,95 (11,8; 12,1) 12,8 (12; 13)2

N20 20,4

Длительность интервала, мс Ш-Ш3 3,2

Ш3-Ш0 8,0

N9^20 11

Амплитуда, мВ Р8-Ш 9,11 (6,72; 11,4) 8,35 (7,7; 9,65)1 2,11 (1,82; 2,59)3 2,77 (1,74; 4,2)2

Р18-Ш0 5,2 (3,29; 9,23) 5,59 (0,98; 7,95) 4,01 (3,75; 4,2)3 4,84 (2,42; 8,19)2

Ш0-Р23 7,23 (2,98; 9,1) 7,26 (3,73; 9,25) 3,4 (3,15; 3,74)3 4,17 (2,25; 8,39)2

Примечание. Гр. 1 - тяжелоатлеты высокой квалификации; гр. 2 - тяжелоатлеты низкой квалификации; гр. 3 - единоборцы высокой квалификации; гр. 4 - единоборцы низкой квалификации.

1 Статистически значимое различие между показателями 1-й и 2-й групп (р<0,05). 2 Статистически значимое различие между показателями 3-й и 4-й групп (р<0,05). 3 - Статистически значимое различие между показателями 1-й и 3-й групп (р<0,05).

Рис. 1. Электрические показатели амплитуды ответа А(Р8-№), А(Р18^20), А^20-Р23) у спортсменов-каратистов и тяжелоатлетов высокой квалификации (* Достоверность различий между группами, р<0,05), мкВ

Рис. 2. Электрические показатели латентных периодов N9, N13, N20 у спортсменов-каратистов и тяжелоатлетов высокой квалификации (* Достоверность различий между группами, р<0,05), мс

Рис. 3. Электрические показатели длительности интервалов N9-N13, N13-N20, №-N20 у спортсменов-каратистов и тяжелоатлетов высокой квалификации, мс

Синхронность работы нервных клеток чувствительных центров характеризует качество и глубину обработки сенсорной информации: у единоборцев поступающие сигналы обрабатываются более дифференцированно, о чем свидетельствует снижение амплитуды вызванных потенциалов.

Полученные результаты позволили выявить специфические особенности функционального состояния нервномышечной системы, отражающие физиологические механизмы спортивного совершенствования в тяжелой атлетике и каратэ. В процессе тренировок в секции каратэ

наблюдаются определенные изменения в работе нервной системы, в результате которых первичная корковая активация соматосенсорной зоны наступает значительно раньше. Соответственно у высококвалифицированных каратистов увеличена скорость анализа сенсорной информации, а меньшая амплитуда потенциалов свидетельствует о более совершенной реакции, менее синхронной и более тонкой работе нервной системы.

Параметры соматосенсорных вызванных потенциалов головного мозга можно использовать в качестве критерия оценки уровня тренированности спортсменов.

ЛИТЕРАТУРА

1. Холодов Ж.К. Теория и методика физического воспитания и спорта. М.: Академия, 2001. 480 с.

2. ЗенковЛ.Р. Функциональная диагностика нервных болезней: Руководство для врачей. 3-е изд., перераб. и доп. М.: МЕДпресс-информ, 2004. 488 с.

3. Капилевич Л.В. Методы функционально-диагностических исследований: Учеб. пособие. Томск: СибГМУ, 2005. 154 с.

4. Практикум по клинической электромиографии. 2-е изд., перераб. и доп. / Под ред. С.Г. Николаева. Иваново: Иван. гос. мед. академия, 2003. 264 с.

5. Капилевич Л.В., Замулина Е.В. Взаимосвязь вызванных потенциалов головного мозга с уровнем специальной физической подготовленности

футболистов // Бюллетень сибирской медицины. 2008. № 2. С. 112-114.

6. KanwisherN. Neural events and perceptual awareness // Cognition. 2001. Vol. 79, № 1-2. P. 89-113.

Статья представлена научной редакцией «Психология и педагогика» 2 марта 2011 г.