Психофизиологические реакции студентов-пловцов высокой квалификации на умственную нагрузку

УДК 612.8

ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ РЕАКЦИИ СТУДЕНТОВ-ПЛОВЦОВ ВЫСОКОЙ КВАЛИФИКАЦИИ НА УМСТВЕННУЮ НАГРУЗКУ

И.Р. Зиннатуллина, Т.В. Попова ЮУрГУ, г. Челябинск

Изучены реакции сердца и центральной нервной системы пловцов высокой квалификации на умственную и локальную мышечную деятельность. Показано сходство характера изменений психофизиологических показателей, свидетельствующее о напряжении центральных регуляторных влияний на сердце и росте психоэмоционального напряжения при обоих видах активности. Получены доказательства центральной организации умственной и локальной мышечной деятельности.

Ключевые слова: спортсмены, студенты, плавание, умственная работа, психофизиологические функции.

Занятия различными видами спорта со свойственными им интенсивностью, объемом и специфичностью физических упражнений и метаболическими сдвигами можно рассматривать как модель высокого уровня повседневной двигательной активности, особенно у спортсменов высокой квалификации. Физиологическая сущность тренированности - это такой уровень функционального состояния организма, который характеризуется совершенствованием механизмов регуляции, увеличением физиологических резервов и готовностью к их мобилизации, что выражается в его повышенной устойчивости к длительным и интенсивным физическим нагрузкам и высокой работоспособности [9].

Адаптационные реакции организма спортсмена на физические нагрузки изучены многочисленными авторами [6, 8 и др.], а в отношении адаптации к нагрузкам умственного характера в литературе не существует однозначной точки зрения. Для студентов-спортсменов учебная деятельность включает в себя как процесс обучения и собственно интеллектуальный труд, так и физический труд, являющийся необходимым условием их спортивного совершенствования. В практике вузовского обучения зачастую отмечаются случаи низкой успеваемости студентов, занимающихся спортом.

Известны, однако, примеры когда наиболее активные, увлечённо занимающиеся наукой, спортом, искусством молодые люди сохраняют здоровье в течение учебного процесса и достигают профессиональных успехов в дальнейшем [3, 5]. Изучение механизмов адаптации студентов-спортсменов к учебным нагрузкам имеет значение для рационального построения учебного процесса и сохранения оптимального уровня их психофизиологических функций.

Цель: Изучение реакций центральной нервной и сердечно-сосудистой системы на умственную нагрузку у студентов-пловцов 18-23 лет.

Методика. Обследовали 15 пловцов 18-23 лет, кандидатов и мастеров спорта. Контрольную группу составили нетренированные юноши того же возраста, студенты 1-3 курса университета, двигательная активность которых определялась программой учебных занятий по физической культуре. В качестве умственной нагрузки использовали ассоциативный тест Torrance Е.Р. [11]. Тест на физическую нагрузку представлял удержание усилия на кистевом динамометре в 1/3 от максимального на заданном уровне до появления утомления (невозможность удержания заданного усилия). До, во время и после окончания нагрузки производили измерение ЧСС и АД по Короткову, регистрацию кардиоинтервалограмм при помощи компьютерной ЭКГ-приставки, сконструированной [7]. Оценку регуляторных процессов сердца проводили по статистическим показателям вариабельности структуры сердечного ритма в покое и во время локальной статической нагрузки по [2]. При помощи сейсмокардиографии анализировали эффективность сократительной способности сердца.

Для переходных процессов при локальной работе по данным вариационной пульсометрии учитывали ряд дополнительных показателей: индекс вегетативного равновесия (ИВР), вегетативный показатель ритма (ВПР), показатель адекватности процессов регуляции (ПАПР). При анализе адаптационных реакций сердца на локальную мышечную нагрузку использовали классификацию, предложенную Т.В. Алфёровой-Поповой [1].

Для определения функционального состояния ЦНС использовали электроэнцефалографию и компьютерную программу «НС-Тест 2003», предназначенную для комплексного контроля статус-

Проблемы двигательной активности и спорта

ных и функциональных характеристик центральной нервной системы (ЦНС) по результатам ней-родинамических тестов. Самооценку психоэмоционального состояния определяли при помощи опросника САН (самочувствие, активность, настроение) по [4]. Тестирование психологического состояния включало оценку личностной и ситуационной тревожности [10].

Результаты исследований выявили отличия психофизиологических функций у юношей и девушек с разной степенью физической тренированности. Так, у студентов, не занимающихся спортом, показатели ЧСС и АДд в состоянии покоя были выше, чем у спортсменов (табл. 1). Реакция на локальную нагрузку носила аналогичный характеру всех испытуемых, но у спортсменов степень роста

АДд при работе была выше. Характерно, что после умственной работы показатели ЧСС у всех испытуемых увеличивались в меньшей степени, а величина показателей АД у девушек зачастую была выше, чем после локальной работы мышц.

Анализ показателей структуры сердечного ритма свидетельствовал о большей активности центральных симпатических влияний на сердце у нетренированных испытуемых по сравнению со спортсменами (табл. 2). После выполнения умственной нагрузки наблюдалось увеличение показателей напряжения центральных регуляторных механизмов, особенно выраженное у нетренированных. Аналогичные изменения происходили и после локальной мышечной деятельности, однако степень роста показателей активности центральных влияний на сердце была меньше, например, рост ИН составил 8-11 уел. ед. у девушек и 28-29 у юношей.

Характерно, что при обоих тестовых заданиях практически не выявлено изменений показателей амплитуды сейсмокардиограмм, что свидетельствует о преобладании хронотропных ответов сердца на изученные нагрузки.

После умственной работы по данным теппинг-

теста показатели подвижности и утомляемости в центральной нервной системе практически не изменились, выявлена также тенденция к снижению показателей личностной тревожности. Показатели ситуационной тревожности при этом имели тенденцию к повышению (достоверный рост у нетренированных девушек, с 44,0 ± 2,8 до 54,0 ± 3,8).

По данным компьютерного тестирования после выполнения тестов на умственную работу у большинства испытуемых отмечалось ускорение сен-сомоторных реакций, повышение помехоустойчивости и распределения внимания. Так, время выполнения теста на распределение внимания (таблицы Шульте-Платонова) у спортсменов снизилось в 2 раза, а у нетренированных студентов на 20-40 %.

Характерно, что как при локальном нагрузочном тесте, так и при умственной работе (см. рисунок) у испытуемых отмечалось усиление альфа-активности низкочастотного диапазона на ЭЭГ во фронтальных и в левых височно-центральных и затылочных областях; реакция активации коры у спортсменов была более выраженной, по сравнению с нетренированными. Рост индекса бета-ритма отмечался в лобных и височно-затылочных отведениях преимущественно правого полушария.

По результатам испытуемых спортсменов после 15-минутной умственной деятельности отмечалась тенденция к снижению показателей самочувствия и повышению активности, а у нетренированных выявлено снижение всех трех показателей самооценки.

Таким образом, для студентов с высокой физической тренированностью характерны функциональные изменения центральной нервной и сердечно-сосудистой систем, которые обеспечивают высокую эффективность как умственной, так и локальной мышечной деятельности за счет способности к быстрой мобилизации резервов сердечнососудистой и центральной нервной систем. Результаты данного исследования свидетельствуют о цен-

Таблица 1

Изменение ЧСС и АД у студентов первого курса до и после умственной (1) и локальной (2) мышечной деятельности

Группы ЧСС ЧСС1 ЧСС2 АДс АДд АДс1 АДц1 АДс2 АДц2

Юноши спортсмены 65,2 + 2,2 67,4 ± 2,9 82,0 ±2,9* 102,0 ± 2,3 70,0 ±1,8 107,0 ±3,1 72,0 + 1,9 129,0+3,1* 85,0 ±1,9*

Юноши нетрениро- ванные 68,5 ± 1,9 70,0 ± 2,9 83,0 ± 1,0* 103,7 ±1,4 70,6 ±1,5 108,0 ±2,8 73,7 + 1,4 127,0+1,4* 78,0 ±1,4*

Девушки спортсмены 69,5 ±1,3 75 ±4,1 74,0 ± 3,1 99,4 ± 2,1 70,0+1,4 109,3 ±1,3* 76,8 ± 1,7* 108,0 ±1,0* 74,0 ±1,3*

Девушки нетрениро- ванные 70,8 ± 3,5 80,6 ±1,9* 87,0 + 1,9* 109,0 ± 3,9 73,5 ± 1,9 116,5 ±2,2 78,0 ± 3,2 110,0 + 3,8 74,0 ±1,9

Примечание. * - достоверные различия с исходными показателями.

Зиннатуллина И.Р., Попова Т.В.

Психофизиологические реакции студентов-пловцов высокой квалификации на умственную нагрузку

Таблица 2

Изменение показателей сердечного ритма при локальной работе мышц статического характера у студентов первого курса после умственной деятельности

Группы Показатели

Mo Mol Дх Дх1 АМо AMol ИН ИН1 ИВР ИВР1 ВПР ВПР1 ПАПР ПАПР1

Юноши спортсмены 0,8 ± 0,2 0,7 ± 0,2 0,2 ± 0,09 0,3 ± 0,08 38,0 ± 2,8 49,0 ± 2,8* 92,0 + 4,9 129,0 ± 3,5* 178,0 ± 23,0 166,0 + 23 4,3 + 0,9 4,1 + 0,9 66,0 + 12,0 78,0 ± 20,0*

Юноши нетрениро- ванные 0,7 + 0,2 0,6 ± 0,05 0,2 ± 0,05 0,2 ± 0,05 45 ± 2,1** 55,0 ± 0,7* 105,0 ± 13,0** 138,0 ± 3,5* 205,0 ± 10,6** 206,0 ± 7,7** 5,9 ± 2,0 5,9 ± 1,6 38,0 + 0,7 70,0 + 4,9*

Девушки спортсмены 0,8 ± 0,1 0,7 + 0,17 0,3 + 0,10 0,3 + 0,08 47,0 ± 5,03 58,0 + 1,41* 85,0 + 0,7 103,0 ± 12,7* 164,0 + 14,1* 184,0± 20,7* 4,0 ± 1,2 3,3 + 1,1 54,2 ± 7,4 71,0 ± 8,6*

Девушки нетрениро- ванные 0,7 ± 0,1 0,6 ± 0,1 0,2 ± 0,05 0,2 + 0,05 49,0 ± 4,2 59,0 ± 1,1* 97,0 ± 3,5** 141,0 ± 2,8* 183,0 ± 10,6** 242,0 + 37,5* 4,1 ± 0,4 4,9 + 0,2 52,0 ± 2,3 69,0 + 2,1*

Примечания: * - достоверные различия с исходными показателями; ** - между спортсменами и нетренированными.

Д Т А БН БВ

Д Т А БН БВ Д Т А БН БВ Î01A1 77 І02А2 77

Д Т А БН БВ

; Д Т А БН БВ Д Т А БН БВ

Гистограммы результатов анализа (периодометрия) при выполнении умственной работы у спортсменов

тральной организации изученных видов активности, что определяет поиск средств повышения работоспособности и коррекции утомления у студентов с различным уровнем физической тренированности.

Литература

1. Алферова, Т.В. Возрастные особенности реакции кровообращения на локальную работу мышц статического и динамического характера / Т.В. Алферова // Успехи физиолог, наук. - 1988. — Т. 19, №4.-С. 54-73.

2. Методики оценки функционального состоя-

ния организма человека / P.M. Баевский, Ю.А. Кукушкин и др. // Медицина труда и промышленная экология. -1995. -№ 3,— С. 30—34.

3. Быков, B.C. Физическое самовоспитание учащейся молодёжи /B.C. Быков, С.В. Михайлова, С.А. Никифорова // Теория и практика физической культуры. - 2006. -№8.-С. 13-16.

4. Доскин, В.А. Тест дифференцированной самооценки функционального состояния /В.А. Доскин, Н.А. Лаврентьева, М.П. Мирошников, В.Б. Шарай // Вопросы психологии. -1973. -№6.-С. 141.

5. Кабанов, С.А. Физиологические и психоло-

Проблемы двигательной активности и спорта

гические проблемы оценочной деятельности, адаптации, стресса и поведения человека (социально-физиологические, психолого-педагогические и поведенческие аспекты) / С.А. Кабанов, С.А. Личаги-на, A.C. Аминов; под ред. А.П. Исаева. - Челябинск: Изд-во ЮУрГУ, 2005. -183 с.

6. Кузнецова, Т.Н. Контроль за переносимостью нагрузок в спортивном плавании по показателям системы белой крови: автореферат дис. ... канд. биол. наук/Т.М. Кузнецова. —М., 1989. -17 с.

7. Лях, Н.Е. Микропроцессорный шприцевой аппарат подачи лекарственных препаратов / Н.Е. Лях, Д.А. Марокко, Б.Ю. Сидоренко // Новые технологии и фундаментальные исследования в медицине: материалы 111 Российской межрегион. конф., посвященной 60-летнему юбилею ЧГМА. — Челябинск, 2000. - С. 123—168.

8. Павлов, С.Е. Использование низкоэнергетических инфракрасных лазеров в спортивной медицине, как средства повышения спортивной работоспособности / С.Е. Павлов, В.В. Асеев // Современное состояние проблемы применения лазерной медицинской техники в клинической практике. — М., 1992. -Ч.1.- С. 95.

9. Солодков, A.C. Адаптация в спорте: теоретические и прикладные аспекты /A.C. Солодков// Теория и практика физической культуры. —1990. -№> 5. - С. 3.

10. Спилбергер, Ч.Д. Концептуальные и методологические проблемы исследования тревоги: Тревога и тревожность / Ч.Д. Спилбергер. - СПб., 2001. - С. 88-103.

11. Torrance, Е.Р. The Torrance Test of creative thinking: Technical-norm manual. —1974. — P. 74—88.

Поступила в редакцию 3 сентября 2008 г.