Физиологическое обоснование применения нейробиоуправления у высококвалифицированных гимнасток

Стрижкова, Ольга Юрьевна

Автореферат диссертации по теме "Физиологическое обоснование применения нейробиоуправления у высококвалифицированных гимнасток"

На правах рукописи

Стрижкова Ольга Юрьевна

ФИЗИОЛОГИЧЕСКОЕ ОБОСНОВАНИЕ ПРИМЕНЕНИЯ НЕЙРОБИОУПРАВЛЕНИЯ У ВЫСОКОКВАЛИФИЦИРОВАННЫХ ГИМНАСТОК

Специальность 03.03.01 - Физиология

Автореферат

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

1 3 ДЕК 2012

Краснодар-2012

005057051

Работа выполнена в ФГБОУ ВПО «Сибирский государственный университет физической культуры и спорта»

Научный руководитель: кандидат биологических наук, доцент

Черапкина Лариса Петровна

Официальные оппоненты: Городничев Руслан Михайлович,

доктор биологических наук, профессор, ФГБОУ ВПО «Великолукская государственная академия физической культуры и спорта», заведующий кафедрой физиологии и спортивной медицины (г. Великие Луки)

Бердичевская Елена Маевна,

доктор медицинских наук, профессор, ФГБОУ ВПО «Кубанский государственный университет физической культуры, спорта и туризма», заведующая кафедрой физиологии (г. Краснодар)

Ведущая организация: ФГБОУ ВПО «Уральский государственный

университет физической культуры» (г. Челябинск).

Защита состоится «20» декабря 2012 года в 11 часов 30 мин. на заседании диссертационного совета Д 311.009.01, созданного на базе Кубанского государственного университета физической культуры, спорта и туризма по адресу: 350015, г. Краснодар, ул. Буденного, 161.

С диссертацией можно ознакомиться в библиотеке Кубанского государственного университета физической культуры, спорта и туризма.

Автореферат разослан «¿Р» хУ 2012 г.

Ученый секретарь диссертационного совета,

доктор педагогических наук, профессор /. Л М.М. Шестаков

-» J

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Спортивная деятельность является областью предельных достижений человеческих возможностей, которая предъявляет высокий уровень требований к психике и функциональному состоянию спортсменов (B.J1. Ростовцев, 2008; В.Н. Платонов, 2010). Это обстоятельство предполагает необходимость углубления представлений о физиологических возможностях и механизмах расширения функциональных резервов человеческого организма, действующего в режиме адаптации к возрастающим нагрузкам (Е.М. Бердичевская, A.C. Тройская, 2004). Достижение спортсменом конкретных целей и решение поставленных задач осуществляется в условиях постоянного влияния на его функциональные системы эндо- и экзогенных стресс-факторов (A.C. Солодков, 1995; P.M. Шагиев, 2009 и др.), в связи с чем остро встает вопрос о поиске средств и способов немедикаментозного воздействия на адаптационные процессы (М.А. Кузьмин, 2010), а также вопрос о выявлении новых подходов к решению задач экстраполяции спортивных результатов (А.Б. Трембач с соавт., 2008). Для эффективного преодоления в соревнованиях экстремальных физических и психологических нагрузок и коррекции неблагоприятных психоэмоциональных состояний первостепенное значение приобретает разработка и внедрение методик, связанных с развитием у спортсменов способности к саморегуляции (Ю.П. Денисенко с соавт., 2008; H.H. Сетяева, A.B. Фурсов, 2010). Одной из таких методик является биоуправление, в процессе которого формирование направленных сдвигов определенных параметров функционирования способствует возникновению комплексных реакций центральной и вегетативной нервной системы (С.И. Copo ко, В.В. Трубачев, 2010).

Наиболее перспективным среди методов, основанных на использовании биологической обратной связи, является нейробиоуправление (С.И. Сороко, Т.Ж. Мусуралиев, 1995; А.Б. Скок, 1999; М.Б. Штарк, 1999; А.И. Федотчев, 2010; J. Е. Lubar et. al., 1995; Е. Angeiakis et al., 2007), под которым понимается произвольное управление биоэлектрической активностью головного мозга, в частности, альфа-ритмом (О.М. Базанова, 2009). Нейробиоуправление, основанное на принципе адаптивной биологической обратной связи (А.Н. Субботкина, 2011), дает объективную информацию о динамике психофизиологических показателей и позволяет осуществлять дополнительный сенсорный контроль над физиологическим процессом (А.И. Федотчев, А.Т. Бондарь, 2008). В качестве преимущества нейробиоуправления отмечается его предельная индивидуальность и активное участие субъекта в оптимизации своего состояния (А.И. Федотчев, 2010).

К настоящему времени у спортсменов различных специализаций изучены отдельные физиологические аспекты успешного и эффективного

нейробиоуправления (В.Г. Тристан, О.В. Погадаева, 2001; H.A. Баёва, 2003; А.Г. Трибрат с соавт., 2007; Е.В. Бочанцева, 2006; JI.A. Кузнецова, 2009; К.П. Базарин, 2009; D. С. Hammond, 2007; Т. Thompson et al., 2008 и др.), однако до сих пор отсутствует физиологическое обоснование использования нейробиоуправления в рамках адаптации высококвалифицированных спортсменок к физическим и психическим нагрузкам, варьирующимся на протяжении годичного цикла тренировки. Таким образом, важность данной проблемы для практики и недостаточная ее разработанность обусловливают актуальность исследований в данном направлении.

Объект исследования: физиологические особенности функциональной подготовки спортсменок, занимающихся спортивными видами гимнастики.

Предмет исследования: функциональное состояние гимнасток высокой квалификации в процессе произвольной регуляции, основанной на нейриСиоуправлснии, в разные периоды тренировочного процесса.

Цель: физиологически обосновать целесообразность применения нейробиоуправления в разные периоды тренировочного процесса высококвалифицированных гимнасток.

Гипотеза: применение курса нейробиоуправления, направленного на увеличение мощности альфа-ритма головного мозга, позволит корректировать функциональное состояние гимнасток, способствуя достижению оптимального функционирования систем организма и обеспечивая его готовность к восприятию тренирующих и соревновательных нагрузок.

Задачи:

1. Выявить особенности функционального состояния гимнасток высокой квалификации в разные периоды тренировочного процесса.

2. Определить успешность нейробиоуправления и изменения «фоновой» биоэлектрической активности головного мозга высококвалифицированных гимнасток, находящихся в разных периодах тренировочного процесса.

3. Оценить эффективность курса нейробиоуправления по изменениям показателей вариабельности ритма сердца, сложнокоординированной деятельности и психофизиологического состояния в разные периоды тренировочного процесса гимнасток.

4. Установить факторы, определяющие успешность и эффективность курса нейробиоуправления в разные периоды тренировочного процесса гимнасток.

Научная новизна полученных результатов заключается в том, что в работе:

- установлено, что отличительными характеристиками функционального состояния гимнасток в разные периоды тренировочного процесса являются показатели быстроты запоминания сложнокоординационных движений, устойчивости внимания, вариабельности ритма сердца и биоэлектрической активности головного мозга;

- выявлено, что в течение переходного периода изменения «фоновой» электроэнцефалограммы гимнасток проявляются в виде увеличения мощности бета-ритма в правом полушарии при открытых и закрытых глазах на фоне снижения мощности тета-ритма в левом полушарии при открытых глазах, что сопровождается сдвигом показателей вариабельности сердечного ритма в сторону усиления симпатической регуляции и ухудшением тактического мышления; в подготовительном периоде - в виде увеличения мощности тета-ритма также в правой гемисфере в записи с закрытыми глазами при одновременном ухудшении показателей сложнокоординированной деятельности и психофизиологического состояния; в соревновательном периоде - в виде увеличения мощности альфа-ритма левого полушария при открытых глазах, в сочетании со стабилизацией показателей вариабельности сердечного ритма, сложнокоординированной деятельности и психофизиологического состояния;

- установлено, что под влиянием курса нейробиоуправления в соревновательном периоде происходят изменения «фоновой» электроэнцефалограммы, которые сопровождаются еще большим увеличением мощности альфа-ритма левого полушария головного мозга гимнасток;

- показано, что в подготовительном периоде курс нейробиоуправления имеет низкую успешность. Для соревновательного и переходного периодов характерен средний уровень успешности нейробиоуправления, проявляющийся в увеличении мощности альфа-ритма в течение курса относительно исходного уровня;

- выявлено, что курс нейробиоуправления не только наиболее успешен, но и наиболее эффективен в соревновательном и переходном периодах;

- установлена зависимость успешности курса нейробиоуправления от разных сочетаний индивидуальных показателей вариабельности ритма сердца, сложнокоординированной деятельности и психофизиологического состояния. Определены предикторы эффективности курса нейробиоуправления в каждом из периодов. Показано, что наиболее высокая прогнозируемость эффективности нейробиоуправления (100%) характерна для соревновательного периода. Выявлено, что успешность курса нейробиоуправления позволяет прогнозировать результативность соревновательной деятельности.

Положения, выносимые па защиту:

1. Для гимнасток высокой квалификации в состоянии относительного покоя характерно отсутствие проявлений напряжения регуляторных механизмов. В соревновательном периоде (более чем за 2 недели до соревнований) по сравнению с переходным периодом спортсменкам присущи повышенная функциональная активность головного мозга и увеличенная экономизация деятельности сердца, в подготовительном периоде - увеличенное время запоминания сложнокоординационных движений и снижение устойчивости внимания.

2. Изменения «фоновой» ЭЭГ в течение подготовительного и переходного периодов связаны с мощностью тета- и бета-ритмов, в течение соревновательного периода - с мощностью альфа-ритма. Курс нейробиоуправления препятствует «негативным» изменениям «фоновой» ЭЭГ в подготовительном и переходном периодах и одновременно способствует ее «позитивным» изменениям - более выраженному увеличению мощности альфа-ритма в соревновательном периоде.

3. Показатель успешности освоения навыка произвольного увеличения мощности альфа-ритма головного мозга в ходе курса нейробиоуправления в подготовительном периоде соответствует низкому уровню, в соревновательном и переходном периодах - среднему уровню в сочетании с более высокой Эффективностью.

4. Разное сочетание «исходных» показателей вариабельности сердечного ритма, сложнокоординированной деятельности и психофизиологического состояния гимнасток позволяет прогнозировать успешность курса нейробио-управления в каждом конкретном периоде тренировочного процесса. Эффективность нейробиоуправления, определяемая нейродинамическими показателями, наиболее прогнозируема в соревновательном периоде. Вне зависимости от периода тренировочного процесса успешность курса нейробиоуправления является предиктором соревновательной результативности гимнасток.

Теоретическая значимость работы заключается в том, что полученные в исследовании данные о вариативности показателей мощности альфа-ритма в «фоновой» электроэнцефалограмме, вариабельности сердечного ритма, устойчивости внимания и быстроты запоминания сложнокоординационных движений в течение годичного цикла тренировки позволяют расширить современные представления об адаптации спортсменок, занимающихся спортивными видами гимнастики, к нагрузкам различного характера. Выявленные в отдельных периодах тренировочного процесса изменения биоэлектрической активности головного мозга спортсменок, которые сопровождаются изменениями вариабельности сердечного ритма, сложнокоординированной деятельности и психофизиологического состояния, дополняют знания о динамике функционального состояния гимнасток в течение разных периодов тренировочного процесса.

Данные об особенностях произвольной регуляции мощности альфа-ритма у высококвалифицированных гимнасток в зависимости от периода тренировочного процесса, согласно которым наибольшая эффективность и успешность нейробиоуправления достигается в соревновательном и переходном периодах, позволяют существенно дополнить современные представления о целесообразности использования нейробиоуправления в рамках адаптации спортсменок к физическим и психическим нагрузкам.

Апробированный в диссертации подход с использованием регрессионного и дискриминантного анализов дает возможность не только описать динамику успешности и эффективности нейробиоуправления у спортсменок, но и на основе описания строить прогноз.

Практическая значимость. Выявленные закономерности могут послужить основой для проведения дальнейших исследований по изучению физиологических особенностей адаптации высококвалифицированных гимнасток к физическим и психоэмоциональным нагрузкам, а также могут учитываться при планировании тренировочных нагрузок на протяжении годичного цикла тренировки.

Полученные данные о функциональном состоянии гимнасток в разных периодах тренировочного процесса могут быть внедрены в учебный процесс ряда медико-биологических дисциплин в вузах и на факультетах физической культуры (физиологии спорта, теории и методики гимнастики и др.).

Материалы исследования могут использоваться для повышения эффективности применения нейробиоуправления у спортсменок, занимающихся спортивными видами гимнастики, а также могут послужить основой для проведения аналогичных исследований в других видах спорта. Кроме этого, результаты данного исследования позволят осуществлять отбор перспективных спортсменок, способных достигать состояние оптимального функционирования организма в условиях соревновательной деятельности.

Результаты исследований внедрены в процесс подготовки высококвалифицированных спортсменок, включенных в состав сборных команд СибГУФК, Омской области и России по спортивной аэробике, спортивной акробатике, художественной и спортивной гимнастике, что подтверждается актами внедрения.

Апробация работы. Результаты диссертационного исследования доложены на 8 конференциях: World Congress of Performance Analysis of Sport

VIII «Current Trends in Performance analysis» (c. Magdeburg, 3-6 September 2008),

IX Всероссийская научная конференция «Биоуправление в медицине и спорте» (г. Омск, 14-15 мая 2009), International Conference of Sport Kinetics «Current and Future Directions in Human Kinetics Research» (c. Chalkidiki, 25 - 27 September 2009), Всероссийская научно-практическая интернет-конференция с международным участием «Стратегические направления развития физической культуры и спорта» (г. Красноярск, 12-17 октября 2009), Всероссийский форум «Молодой учёный - 2009» (г. Москва, 1 - 4 декабря 2009), Всероссийская научно-практическая конференция молодых ученых, аспирантов, соискателей и студентов «Проблемы совершенствования физической культуры, спорта и олимпизма» (г. Омск, 15-18 декабря 2009), IX Всероссийская научно-практическая конференция «Проблемы развития физической культуры и спорта

в новом тысячелетии (г. Кемерово, 24 - 25 мая 2011), VI INSHS International Christmas Sport Scientific Conference "Qualitative and Quantitative Research in Sport Science" (Szombathely, 1 l-14th December 2011).

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 158 страницах текста компьютерного набора, состоит из введения, обзора литературы, изложения материалов и методов, трех глав, содержащих результаты собственных исследований, заключения, выводов, практических рекомендаций, списка литературы, включающего 261 источник (из них 192 работы отечественных и 69 - иностранных авторов) и приложений. Текст иллюстрирован 18 таблицами и 33 рисунками.

ОРГАНИЗАЦИЯ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

В исследовании приняли участие 85 спортсменок (39 - контрольная группа, 46 - основная) в возрасте от 16 до 21 года (средний оозраст 18±0,1 лет). Разделение спортсменок на контрольную и основную группы проводилось путем слепой рандомизации. Контрольная группа обследовалась одновременно с основной группой; курс нейробиоуправления в ней не проводился. Среди обследованных лиц 38 спортсменок занимались спортивной аэробикой, 11 -спортивной акробатикой, 27 - художественной гимнастикой, 9 - спортивной гимнастикой. Спортивный стаж обследуемых лиц от 9 до 12 лет. В исследовании приняли участие: 2 мастера спорта международного класса, 59 мастеров спорта, 25 кандидатов в мастера спорта. На момент начала исследования 29 спортсменок находились в подготовительном периоде (общеподготовительный этап), 28 - в соревновательном периоде и 28 - в переходном. Периоды тренировочного процесса определялись на основе годовых учебных планов, а также по интенсивности, объему нагрузок и по отношению к основным соревнованиям. Все обследуемые информировались о влиянии курса нейробиоуправления, о его безвредности и безопасности. Согласие на участие в исследовании подтверждалось подписью обследуемых лиц.

Нейробиоуправление проводилось с использованием программно-аппаратного комплекса «Бослаб», созданного в НИИМББ СО РАМН (г. Новосибирск) по методике, предложенной О.В. Погадаевой, В.Г. Тристаном (2001). До и после проведения курса нейробиоуправления регистрировалась «фоновая» биоэлектрическая активность мозга в записях с открытыми и закрытыми глазами, продолжительностью по 5 мин. Одновременно с записью «фоновой» ЭЭГ фиксировались: а) электрокардиограмма во II стандартном отведении с помощью программно-аппаратного комплекса «Поли-Спектр» с последующим анализом показателей вариабельности сердечного ритма (ВСР) по методу P.M. Баевского (1984); б) огибающая (интегрированная) интерференционная электромиограмма (ЭМГ), при регистрации которой

превышение установленного по умолчанию программой «Бослаб» порогового значения интегрированной ЭМГ (10 мкВ) указывало на повышение тонуса лобных мышц (В.В. Захарова, О .С. Шубина, 2002).

Сложнокоординированная деятельность оценивалась с помощью пробы Ромберга (поза №3) (А.И. Григорьев с соавт., 2010), теста на быстроту запоминания сложнокоординационных движений (Т.Ю. Стрижкова с соавт., 2005), определения времени идеомоторного выполнения соревновательной программы и выполнения программы верхними конечностями.

Для оценки психофизиологических показателей использовались следующие тесты: анкета «Самооценка функционального состояния и уровня тренированности» (О.В. Погадаева с соавт., 2002); шкала реактивной и личностной тревожности (ШРЛТ), разработанная C.D. Spielberger (1966); расчет коэффициента Вальнеффера на основе восьмицветового теста Люшера (Н. Wallnofer, 1966); тест «усеченная пирамида» (А.Г. Маклаков, 2002).

В биоуправлении принято различать успешность, под которой понимается изменение регулируемого параметра в заданном направлении, и эффективность, которая подразумевает положительные сдвиги в общем функциональном состоянии организма человека под воздействием направленного регулирования выбранных функций (И.А. Святогор, 2000). Успешность курса нейробиоуправления определялась по классификации И.А. Святогор (2000). Для определения суммарного показателя эффективности курса нейробиоуправления у каждой спортсменки показатели ВРС, сложнокоординированной деятельности и психофизиологического состояния, зарегистрированные до курса нейробиоуправления, сравнивались с аналогичными показателями, полученными после курса нейробиоуправления. Если более 30% изучаемых показателей свидетельствовали об улучшении функционального состояния спортсменок, то курс нейробиоуправления считался эффективным, если менее 30% -неэффективным.

Для статистической обработки полученных результатов использовалась программа SPSS 13.0 for Windows. Нормальность распределения генеральной совокупности определялась с помощью показателей эксцесса и асимметрии (А.Д. Наследов, 2009). В выборках с нормальным распределением для определения внутригрупповых различий использовался Т-тест, для выявления межгрупповых различий применялся односторонний ANOVA. Показатели с ненормальным распределением сравнивались с помощью критериев MannWhitney U для независимых примеров и Wilcoxon - для связанных. Предикторы успешности нейробиоуправления вычислялись путем проведения пошаговой линейной множественной регрессии. Дискриминантный анализ был использован для выявления факторов, определяющих эффективность нейробиоуправления и соревновательную результативность. Для того чтобы определить, подчиняется

ли наблюдаемая случайная величина некоему теоретическому закону распределения, был использован критерий х (хи-квадрат).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ Функциональное состояние гимнасток высокой квалификации в разные периоды тренировочного процесса

Анализ полученных данных показал, что функциональное состояние высококвалифицированных гимнасток в условиях относительного покоя (независимо от периодов тренировочного процесса) характеризуется доминированием левого полушария в «фоновой» ЭЭГ, сбалансированным типом регуляции сердечного ритма, подпороговым уровнем биоэлектрической активности лобных мышц, психической расслабленностью и умеренным уровнем тревожности (табл. 1).

Таблица 1

Показатели функционального состояния у гимнасток в разные периоды тренировочного процесса (М±т)

Показатель Период Z-значение

I (п=29) II (п=28) III (п=28) I-II II-III 1-1II

БЗСД (с) 137±15,1 87±9,7 99±8,9 -2,72** -1,09 -2,24*

Устойчивость внимания (с) 12±0,9 19±3,4 20±3,4 -1,52 -0,51 -2,02*

ЧСС (мин."') 70±1,7 65±1,9 71 ±2.3 -1,92* -2,00* -0,42

Мо (с) 0,87±0,02 0,96±0,03 0,86±0,03 -2,40* -2,08* -0,67

АМо, % 39±2,2 30±1,5 38±2,6 -2,77* -2,24* -0,38

ВР (с) 0,34±0,04 0,46±0,04 0,45±0,06 -3 39*** -2,12* -1,38

ИВР (усл. ед.) 135±14,9 76±8,6 106±13,0 -2,96** -1,69 -1,42

ПАПР (усл. ед.) 46±3,4 33±2,5 45±3,9 -2,86** 1^65** -0,29

ВПР (усл. ед.) 4,1±0,3 2,7±0,3 3,9±0,4 -3 39*** -2,10* -0,85

ИН (усл. ед.) 81 ±9,9 44±6,4 65±8,9 -2,79* -1,76 -1,14

Ситуативная тревожность (усл.ед.) 41±1,5 39±1,3 40±1,1 -1,28 -0,72 -1,10

Личностная тревожность (усл.ед.) 43±1,5 41±1,2 41±1,4 -0,79 -0,28 -0,95

Коэффициент Вальнеффера (усл.ед.) 13±1,4 13±1,1 11±1,0 -0,62 -1,27 -0,55

ЭМГ при открытых глазах (мкВ) 5,3±0,3 5,4±0,4 5,9±0,3 -0,67 -1,20 -1,46

ЭМГ при закрытых глазах (мкВ) 5,2±0,4 5,1±0,3 5,5±0,3 -0,30 -0,96 -0,74

Примечание: БЗСД - быстрота запоминания сложнокоординационных движений; ЧСС - частота сердечных сокращений; Мо - мода кардиоинтервалов; АМо - амплитуда моды кардиоинтервалов; ВР - вариационный размах; ИВР - индекс вегетативного равновесия; ПАПР - показатель адекватности процессов регуляции; ВПР - вегетативный показатель ритма; ИН - индекс напряжения; ЭМГ - интегрированная электромиограмма; I -подготовительный период, II - соревновательный, III - переходный; * - различия между первичным и повторным показателями при р<0,05; **- при р<0,01; ***- при р<0,001.

Анализ «фоновых» ЭЭГ показал, что в соревновательном периоде (более чем за 2 недели до соревнований) для спортсменок характерна низкая мощность альфа-ритма левого полушария при открытых и закрытых глазах по сравнению с переходным периодом (р<0,001), но только при открытых глазах - по сравнению с подготовительным периодом (р<0,01) (рис. 1).

□ подготовительный

период Ш соревновательны

й период И переходный период

Рис. 1. Показатели «фоновой» электроэнцефалограммы у гимнасток в разные периоды тренировочного процесса (М±т); * - различия по сравнению с соревновательным периодом при р<0,01; ** - при р<0,001.

В подготовительном периоде спортсменки характеризуются меньшей устойчивостью внимания по сравнению со спортсменками, обследованными в переходном периоде (р<(),05), и более продолжительным временем запоминания сложнокоординационных движений (р<0,05) по сравнению со спортсменками, прошедшими обследование в соревновательном и переходном периодах (табл. 1). В соревновательном периоде отличительной особенностью гимнасток является более экономичная деятельность сердца.

Из выше изложенного следует, что соревновательному периоду свойственна наибольшая эффективность адаптационных реакций организма в сочетании с повышенной функциональной активностью головного мозга. Подготовительный период характеризуется сниженными показателями координационных способностей и устойчивости внимания. В переходном периоде нейродинамические показатели и показатели ВСР совпадают с показателями подготовительного периода, а сложнокоординированная деятельность - с данными соревновательного периода.

Успешность нейробиоуправления и её предикторы у спортсменок в разные периоды тренировочного процесса Анализ «фоновых» ЭЭГ спортсменок, прошедших нейробиоуправление в разных периодах тренировочного процесса, показал, что при его использовании в подготовительном (рис. 2а) и переходном (рис. 2в) периодах «фоновая» биоэлектрическая активность головного мозга спортсменок не меняется.

При отсутствии курса нейробиоуправления в подготовительном периоде изменения «фоновой» ЭЭГ связаны с увеличением мощности тета-ритма правого полушария при закрытых глазах (р<0,05). В отличие от спортсменок основной группы у спортсменок контрольной при повторном обследовании отмечается большая мощность бета-ритма левого полушария (р<0,05) и тета-ритма правого полушария (р<0,05) в записи с закрытыми глазами. Согласно литературным данным, упорядоченный тета-ритм возникает при объективно значимых эмоциональных переживаниях, в том числе переживаниях отрицательного характера (Т.Н. Лапшина, 2007). По полученным данным, в подготовительном

\

' 2,00 0,00

fWl

тета альфам бета | тета ¡альфа бета ; тета ¡альфа: бета тета |альфа; бета открытые глаза ; закрытые глаза . открытые глаза ■ закрытые глаза

левое полушарие

правое полушарие

периоде без применения нейробиоуправления увеличивается ЧСС, ИВР и ИН и ухудшается тактическое мышление. Это дает основание рассматривать повышение мощности тета-ритма в данном случае как признак снижения функционального состояния головного мозга (A.M. Strijkstra et al., 2003).

В течение переходного периода у гимнасток контрольной группы возрастает спектральная мощность бета-ритма правого полушария в записях с открытыми (р<0,05) и закрытыми (р<0,01) глазами, а также снижается мощность тета-ритма левого полушария (р<0,05). Для данной группы спортсменок характерна более высокая, чем в основной группе, мощность тета- и бета-ритмов правого полушария (р<0,05). Изменения бета-активности связывают непосредственно с управлением движениями (Е.А. Корсакова с соавт., 2009), а ее увеличение объясняется возникновением активного контроля торможения двигательных реакций (Е.А. Левин с соавт., 2007). По полученным данным изменения ЭЭГ-показателеи, выявленные в контрольной группе в переходном периоде, сопровождаются ухудшением времени сохранения позы Ромберга и устойчивости внимания, что может указывать на синдром эмоционального выгорания (О.Г. Кондратьева, 2011).

открытые закрытые открытые закрытые открытые закрытые открытые закрытые глаза глаза глаза глаза глаза глаза глаза глаза

лееое полушарие правое полушарие левое полушарие правое полушарие

контрольная группа основная группа

И первичное обследование в повторное обследование

Рис. 2 Показатели «фоновой» электроэнцефалограммы у гимнасток контрольной и основной групп в разные периоды тренировочного процесса (М±т); А. - подготовительный период; Б. - соревновательный; В. -переходный; * - различия между первичным и повторным показателями при р<0,05; ** - при р<0,01.

В соревновательном периоде для спортсменок характерно увеличение мощности альфа-ритма левого полушария (р<0,05) (рис. 26). Известно, что основной задачей тренировки в соревновательном периоде является достижение

пика спортивной формы (С.Н. Елевич, 2007). Это, по мнению исследователей, сопровождается увеличением альфа-активности (О.М. Базанова, 2009; К.П. Базарин, 2009). В контрольной группе мощность альфа-ритма увеличивается в записи с открытыми глазами (р<0,05) и не сопровождается изменениями показателей ВСР, сложнокоординированной деятельности и психофизиологического состояния. У спортсменок основной группы мощность альфа-ритма левого полушария возрастает в записях послекурсовой «фоновой» ЭЭГ с открытыми (р<0,05) и закрытыми (р<0,01) глазами и связана с улучшением показателей сложнокоординированной деятельности и психофизиологического состояния.

Анализ мощности ритмов ЭЭГ в течение курса нейробиоуправления показал, что гимнастки наиболее успешно осваивают навык произвольной регуляции мощности альфа-ритма левого полушария в соревновательном и переходном периодах, где они способны достичь значительного повышения мощности альфа-ритма относительно его исходной мощности в «фоновой» ЭЭГ (р<о,05) (в соревновательном периоде исходный показатель составляет 3,0б±0,18 мкВ2, среднекурсовой - 3,65±0,21 мкВ3; в переходном - 3,58±0,11 мкВ2 и 3,99±0,17 мкВ2 соответственно).

Согласно выбранному в работе критерию оценки успешности курса нейробиоуправления (И.А. Святогор, 2000), ее величина в соревновательном (40±4,6%) и переходном (45±4,1%) периодах соответствует среднему уровню, а в подготовительном периоде - низкому (33±7,0%). Успешность курса нейробиоуправления в подготовительном периоде определяется исходными показателями времени выполнения программы верхними конечностями (р<0,01), самооценки деятельности и поведения спортсменок (р<0,05), а увеличение мощности альфа-ритма - исходным временем выполнения программы верхними конечностями (р<0,01), самооценкой активности (р<0,01) и тактического мышления (р<0,01) и ЧСС (р<0,01). В соревновательном периоде в качестве предикторов успешности нейробиоуправления выступают показатели переключения внимания (р<0,01) и его устойчивости (р<0,05), полученные при первичном обследовании. Предикторами повышения мощности альфа-ритма являются показатели самооценки сна (р<0,01) и памяти (р<0,05). В переходном периоде количество спортсменок, успешно прошедших курс нейробиоуправления, значительно превышает численность спортсменок, прошедших его неуспешно (р<0,05). Предиктором успешности курса нейробиоуправления в переходном периоде является показатель АМо кардиоинтервалов (р<0,05), а предиктором повышения мощности альфа-ритма -показатель личностной тревожности (р<0,01).

Влияние курса нейробиоуправлсния на показатели вариабельности сердечного ритма, сложнокоординированной деятельности и психофизиологического состояния спортсменок в разные периоды тренировочного процесса

Проведенное исследование показало, что под влиянием нейробиоуправле-ния показатели ВСР у гимнасток практически не изменяются. Исключение составляет показатель автономности процессов регуляции, значение которого снижается после проведения нейробиоуправления в переходном периоде с 49±6Д усл. ед. до 34*3,4 усл. ед. (р<0,05). Повторное ЭКГ обследование контрольной группы выявило изменения показателей ВСР в подготовительном периоде, которые связаны с увеличением ЧСС с 67±1,3 мин."1 до 75±1,5 мин."1 (р<0,01), индекса вегетативного равновесия с 109±14 усл. ед. до 136±13 усл. ед. (р<0,05) и индекса напряжения с 63±9 усл. ед. до 84±9 усл. ед. (р<0,05).

Анализ показателей сложнокоординированной деятельности показал, что курс нейробиоуправления оказывает значительное влияние на гимнасток во всех периодах тренировочного процесса (табл. 2). После проведения курса нейробиоуправления в подготовительном периоде гимнастки основной группы быстрее, чем спортсменки контрольной группы, запоминают комбинацию сложнокоординационных движений (р<0,05). В данном периоде улучшается быстрота запоминания сложнокоординационных движений (р<0,01) и повышается точность выполнения программы верхними конечностями (р<0,01).

В соревновательном периоде спортсменки, прошедшие курс нейробиоуправления, отличаются от спортсменок, не проходивших его, временем идеомоторного выполнения соревновательной программы, более приближенным к эталонному (р<0,01). После курса нейробиоуправления в данном периоде уменьшается время запоминания сложнокоординационных движений (р<0,05) и увеличивается время пробы Ромберга (р<0,01), что свидетельствует об улучшении функционального состояния ЦНС (В.Г. Стрелец, A.A. Горелов, 1996).

В переходном периоде после курса нейробиоуправления основная группа в отличие от контрольной группы дольше удерживает позу Ромберга (р<0,05) и за меньшее время осваивает комбинацию сложнокоординационных движений (р<0,05). Проведение нейробиоуправления в переходном периоде способствует сокращению времени запоминания сложнокоординационных движений (р<0,01) и приближению к эталонному времени а) идеомоторного выполнения программы (р<0,01) и б) выполнения программы верхними конечностями (р<0,05). Без использования курса нейробиоуправления в данном периоде происходит снижение показателя вестибулярной устойчивости (р<0,05), что является одним из признаков развивающегося переутомления (Л.А. Захариев, 1981).

Таблица 2

Показатели функционального состояния гимнасток контрольной и

основной групп в разные периоды тренировочного процесса (М±ш)

показатель а с с а Подготовительный период Соревновательный период Переходный период

до после ПОСЛС до после ^до-послс до после 7 ^до- после

ПР (с) 2 9±1,2 Zi.2=-0,29 10±2,3 8±1,2 Z |-2=-1,84 18±4,6 -1,25 16±3,4 Z и—0,73 14±2,8 19±5,5 Z |-2=-1,32 30±6,5 -0,46 15±3,4 Z и—0,56 21±5,2 8±1,7 Z,.2=-2,47* 18±4,5 -2,29*

-1,51 -2,74 ** -0,28

БЗ сд (с.) 1 2 137±18 Z]-2=-0,42 137±24 135±25,9 Zi-2—2,26* 73±9,6 -0,31 80±20 104±14,6 Z,.2=-l,16 78±7,8 -1,60 100±15 Zi-2=-0,16 99±11 120±18,8 Z1-2—1,91* 71±7,1 -1,69

-3,05 ** Zi-2—1,86 93±7,2 -2,07 * -2,98 **

ИВП (%) 1 2 94±4,2 Z|.2=-l,23 86±4,6 95±4,7 Zi-2—0,20 96±4,2 -0,08 87±5,5 87±4,7 Zi-2—2,52** 97±2,0 -0,59 88±4,3 Z 1-2—0,32 86±4,0 83±8,4 Zl-2=-l,01 97±3,3 -0,55

-0,93 Zi-2—0,88 95±3,9 -0,21 -2,54 **

вп вк (%) J_ 2 96±5,7 ZI-2=-1,53 85±2,9 93±4,1 Zi-2—0,44 98±4,9 -0.59 88±3,3 Z|-2=-1,01 93±2,6 90±3,8 Z,.2=-l,41 98±3,4 -0,91 90±2,8 Z1-2—1,04 85±3,2 91 ±2,9 Z 1-2—0,90 93±1,9 -0,17

-2,54 ** -1,40 -2,39*

УВ (с.) J_ 2 12±1,3 Zi.2=-0,40 11±1,3 15±3,3 Z 1-2—0,09 17±4,4 -0,53 21 ±6,4 ¿1.2—0,29 17±3,6 24±6,6 Z,-2=-0,62 21±5,2 -0.82 19±6,5 Zi-2—1,15 20±3,V 14±3,4 Zi-2—1,73 22±3,8 -2,01*

-0,79 -1,69 -0,34

ПВ (раз/ с.) 1 2 0,8±0,08 Zl-2=-0,66 0,8±0,08 0,9±0,08 Zi-2—0,82 0,9±0,07 -1,62 0,9±0,12 Zi.2—0,49 0,9±0,06 1,0±0,12 Z 1-2—0,95 0,8±0,06 -1,20 -0,14 0,8±0,07 Zi-2—1,86 1,1±0,10 0,8±0,06 Zi-2—3,62 *** 1,3±0,08 -1,90

-0,63 -2,70 **

СТ (усл. ед.) 1 2 39±2,1 Z,.2=-l,27 43±2,0 39±1,5 ZI.2=-1,49 37±1,9 -0,43 39±2,3 Zi-2—0,15 38±1,5 38±2,2 Zi-2—0,29 37±0,8 -0,04 39±1,8 Zi-2=-0,30 40±1,3 41±1,6 Zi-2—2,77** 35±1,2 -1,83

-2,41 * -1,00 -2,67 **

ЛТ (усл. ед.) ± 2 43±2,1 Z и—0,24 44±2,2 41±2,0 Zl-2=-0,66 43±1,6 -1,64 40±2,1 Zi.2=-0,57 42±1,5 40±1,3 Z|_2—0,55 41±1,4 -0,50 42±2,1 Zi-2=-0,60 40±2,0 43±2,4 ZI.2=-1,83 39±1,2 -1,47 -1,10

-0,54 -0,66

КВ (усл. ед.) J_ 2 12±1,8 Z 1-2—0,07 13±2,1 13±1,8 Z1-2—1,40 10*2,1 -1,27 13±2,1 Z и—О, 15 13±1,5 12±1,4 Z 1-2—0,75 14±2,1 -0,67 12±1,9 Zi-2=-0,30 11±1,9 12±1,4 Zi-2—0,32 11±1,1 -0,26

-2,56 ** -0,13 -0,08

ФС (балл ы) 1 2 50±1,7 Z|.2=-l,06 48±1,1 48±1,6 Z,.2=-l,13 50±1,8 -0,60 51±1,5 50±1,5 Zi-2=0,00 51±1,4 0,00 -2,26 * 51±1,4 Z 1-2—0,67 52±1,2 51±1,5 Zi-2=-2,08* 54±1,2 -0,47

-1,80 Zi-2—1,39 48±0,9 -2,04*

Примечание: ПР - проба Ромберга; БЗСД - быстрота запоминания слояснокоордина-яионных движений; ИВП - идеомоторное выполнение программы; ВПВК - выполнение программы верхними конечностями; УВ - устойчивость внимания; ПВ - переключение внимания; СТ - ситуативная тревожность; ЛТ - личностная тревожность; КВ - коэффициент Вальнеффера; ФС - суммарный показатель функционального состояния; 1 - контрольная группа, 2 - основная группа; *- изменения при р<0,05; **- при р<0,01; ***- при р<0,001.

Согласно Н.А. Бернштейну (1990), частота альфа-ритма есть проявление ритмических колебаний возбудимости всех или главных элементов рефлекторного кольца саморегулирующегося устройства нашего двигательного аппарата. Е.М. Мерная с соавторами (2010) установила, что во время

выполнения сложнокоординированной деятельности происходит увеличение мощности альфа-ритма. Очевидно, существует обратная зависимость, при которой произвольная регуляция альфа-ритма приводит к улучшению сложнокоординированной деятельности. В основе данного процесса может лежать взаимосвязь таламуса, который является пейсмейкером альфа-ритма (А. ВоШтиШа е1 а1., 2011), с моторным кортексом (V. МагНгкИ й а1., 2012), отвечающим за освоение двигательных навыков (.1.А. Юейп « а1., 1998).

В подготовительном периоде под влиянием курса нейробиоуправления снижаются ситуативная тревожность (р<0,05) и психическая напряженность (р<0,01) (табл. 2), улучшается самочувствие (р<0,05) (рис. За). В соревновательном периоде проведение курса нейробиоуправления в значительной степени влияет на самооценку спортсменками функционального состояния (р<0,05) (рис. 36).

Наибольшее влияние на психофизиологические показатели гимнасток нейробиоуправление оказывает в переходном периоде: у спортсменок происходит улучшение самооценки функционального состояния (р<0,05) (рис. Зв), переключения внимания (р<0,01) и снижение ситуативной тревожности (р<0,01) (табл. 2). После курса нейробиоуправления, проведенного в переходном периоде, спортсменки основной группы в отличие от контрольной имеют меньший показатель ситуативной тревожности (р<0,01), более высокие показатели переключения внимания (р<0,001), самооценки работоспособности (р<0,05) и уверенность в себе и в своих силах (р<0,05).

В течение изученных периодов в группе спортсменок, не проходивших курс нейробиоуправления, психофизиологическое состояние практически не изменяется. Однако у них наблюдается некоторое ухудшение тактического мышления в подготовительном периоде (р<0,05) и снижение показателей устойчивости внимания (р<0,05) и памяти (р<0,05) в переходном периоде.

Суммарный показатель эффективности курса нейробиоуправления достигает наибольших значений в соревновательном (48±3,9%) и переходном периодах (52±4,1%). В подготовительном периоде наблюдается наименьший показатель эффективности (40±3,3%), значение которого ниже аналогичного показателя в переходном периоде (р<0,05). Высокая эффективность курса нейробиоуправления в соревновательном периоде, очевидно, обусловлена тем, что по мере оптимизации спортивной формы гимнастки успешнее справляются с задачей произвольной регуляции собственного функционального состояния ЦНС, достигая увеличения мощности альфа-ритма в течение курса нейробиоуправления. Эффект данного процесса обнаруживается и при регистрации «фоновой» ЭЭГ. Наибольшая эффективность курса нейробиоуправления в переходном периоде, по всей видимости, связана с относительно высокой исходной мощностью альфа-ритма левого полушария в

«фоновой» ЭЭГ. Это подтверждается и мнением о том, что как успешность, так и эффективность нейробиоуправления зависят от исходного функционального состояния ЦНС (H.A. Святогор, И.А. Маховикова, 2002; В.Г. Тристан с соавт., 2004).

1* 1*

• первичное обследование основная группа

повторное обследование основная гуппа

**первичное обследование контрольная группа

^^^Х^ОЗг - - . повторное обследова ние

I^ фУ3 7* контрольная гуппа

9 8* В.

Рис. 3. Показатели самооценки функционального состояния у спортсменок основной и контрольной групп в разные периоды тренировочного процесса (М); А. - подготовительный период; Б. - соревновательный период; В. -переходный период; 1 - самочувствие; 2 - активность; 3 - настроение; 4 - желание общаться с другими людьми; 5 - сон; 6 - память; 7 - внимание; 8 - уверенность в себе и своих силах; 9 - академическая успеваемость; 10 - самооценка своей деятельности и поведения; 11 -работоспособность на тренировках; 12 - анализ техники и приёмов в процессе тренировки; 13 - тактическое мышление; 14 - контроль эмоционального состояния в процессе тренировки; 15 - стремление к творчеству; * - различия между первичным и повторным показателями в основной группе при р<0,05; " - различия между первичным и повторным показателями в контрольной группе при р<0,05.

При проведении дискриминантного анализа установлено, что предиктором эффективности курса нейробиоуправления в подготовительном и переходном периодах выступает показатель изменения мощности тета-ритма в течение курса нейробиоуправления (табл. 3). Кроме того, в подготовительном периоде эффективность курса нейробиоуправления определяется мощностью бета-ритма правого полушария при закрытых глазах, в переходном периоде - мощностью бета-ритма правого полушария при открытых глазах. В соревновательном периоде предиктором эффективности курса нейробиоуправления является

показатель изменения мощности альфа-ритма в течение курса нейробиоуправления.

Таблица 3

Взаимосвязь эффективности курса нейробиоуправления с

нейродинамическими показателями гимнасток в разные периоды _ тренировочного процесса _

~ -—------^ период юказатель ~~—-—_____ Подготовительный Соревновательный Переходный

Взаимосвязь эффективности курса нейробиоуправления с показателями «фоновой» ЭЭГ

Уравнение дискриминантной функции ¿ = 0,715х(53-2,214 - ¿= 1,639хро-4,320

Неэффективный курс 0,874 /=4,509* -0,397 - 1,888 /=8,720** -0,515

Эффективный курс

Коэффициент корреляции 0,53 - 0,73

Процент прогнозируемости 75% - 87%

Взаимосвязь эффективности курса нейробиоуправления с показателями изменения средне курсовых значений ЭЭГ

Уравнение дискриминантной функции £/= 1,026хде-0,187 а= 1,410хДа- 0,319 ¿= 1,159хД9 +0,390

Неэффективный курс 0,878 /=4,544* -0,399 -4,324 /=11,329*** 0,333 1,344 /=5,246* -0,336

Эффективный курс

Коэффициент корреляции 0,53 0,79 0,59

Процент прогнозируемости 75% 100% 73%

Примечание: 0 - мощность тета-ритма, а - мощность альфа-ритма, рз - мощность бета-ритма в состоянии при закрытых глазах, ро - мощность бета-ритма в состоянии при открытых глазах; *- различия при р<0,05; **- различия при р<0,01; ***- различия при р<0,001.

В течение годичного цикла тренировки, независимо от периода тренировочного процесса, фактором, позволяющим прогнозировать соревновательную результативность гимнасток, является показатель успешности курса нейробиоуправления. Уравнение дискриминантной функции в данном случае выглядит следующим образом:

й = 0,050хуспешность курса нейробиоуправления - 1,962.

Средние значения дискриминантной функции существенно отличались друг от друга (/=6,299; р<0,02) и составляли -0,354 - для отсутствия изменений соревновательной деятельности и 0,421 - для повышения соревновательной результативности. Коэффициент канонической корреляции равен 0,37 при точности прогнозирования 72%.

Таким образом, выявленные в работе закономерности применения нейробиоуправления в процессе подготовки высококвалифицированных гимнасток позволяют целенаправленно использовать данную методику, достигая

наибольшей ее эффективности и успешности. Результаты обследования контрольной группы подтверждают необходимость мониторинга функционального состояния высококвалифицированных спортсменок.

ВЫВОДЫ

1. В условиях относительного покоя функциональное состояние гимнасток высокой квалификации независимо от периода тренировочного процесса характеризуется отсутствием проявлений напряжения регуляторных механизмов, что подтверждают: показатели ВРС, указывающие на вегетативное равновесие; показатели ситуативной и личностной тревожности, соответствующие умеренному уровню; значения интегрированной ЭМГ, указывающие на отсутствие мышечного напряжения; коэффициент Вальнеффера, свидетельствующий о состоянии психического расслабления.

2. В подготовительном периоде у спортсменок увеличено время запоминания сложнокоординационных движений и снижена устойчивость внимания. В соревновательном периоде (более чем за 2 недели до соревнований) для спортсменок характерна повышенная функциональная активность головного мозга и увеличение экономизации деятельности сердца. В переходном периоде показатели висцеральных функций (ЭЭГ и ВРС) спортсменок соответствуют данным подготовительного периода, а время запоминания сложнокоординационных движений и устойчивость внимания - данным соревновательного периода.

3. Характерное для соревновательного периода нарастание мощности альфа-ритма «фоновой» ЭЭГ левого полушария особенно выражено у спортсменок, прошедших курс нейробиоуправления, сопровождаясь улучшением показателей сложнокоординированной деятельности и самооценки функционального состояния. В подготовительном и переходном периодах «фоновая» ЭЭГ изменяется только у спортсменок, не прошедших курс нейробиоуправления: в подготовительном периоде увеличивается мощность тета-ритма правого полушария в сочетании со сдвигом показателей ВСР в сторону усиления симпатической регуляции и ухудшением тактического мышления; в переходном периоде возрастает мощность бета-ритма также правого полушария и снижается мощность тета-ритма левого полушария, что сопровождается ухудшением показателей сложнокоординированной деятельности и психофизиологического состояния. Курс нейробиоуправления препятствует развитию вышеуказанных «негативных» сдвигов.

4. Спортсменки лучше справляются с задачей произвольного повышения мощности альфа-ритма головного мозга в соревновательном и переходном периодах, что отражается в уровне успешности курса нейробиоуправления (в подготовительном периоде - низком (33±7,0%); в соревновательном и переходном периодах - среднем (40±4,6% и 45±4,1%, соответственно).

5. В соревновательном и переходном периодах курс нейробиоуправления наиболее эффективен, так как способствует улучшению показателей сложнокоординированной деятельности и психофизиологического состояния: в соревновательном периоде суммарная эффективность курса нейробиоуправления достигает 48±3,9%, в переходном периоде - 52±4,1%. Наименьший суммарный показатель эффективности курса нейробиоуправления характерен для подготовительного периода (40±3,3%).

6. В качестве предикторов успешности курса нейробиоуправления в подготовительном периоде выступают исходные показатели времени выполнения программы верхними конечностями, самооценки активности, тактического мышления, деятельности и поведения, частоты сердечных сокращений. В соревновательном периоде успешность курса нейробиоуправления определяется исходными показателями переключения и устойчивости внимания, самооценки сна и памяти, а в переходном - амплитуды моды кардиоинтервалов и личностной тревожности.

7. Предикторами эффективности курса нейробиоуправления являются изменения паттерна электроэнцефалограммы, связанные с уменьшением мощности бета- и тета-ритмов в подготовительном и переходном периодах и с повышением мощности альфа-ритма в соревновательном периоде. Наиболее точный прогноз эффективности курса нейробиоуправления (100%) характерен для соревновательного периода.

8. Показатель успешности нейробиоуправления обладает высокой прогностической информативностью результативности соревновательной деятельности высококвалифицированных гимнасток.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. В процессе подготовки гимнасток высокой квалификации на протяжении разных периодов тренировочного процесса следует учитывать особенности их функционального состояния, связанные с биоэлектрической активностью головного мозга, вариабельностью сердечного ритма, быстротой запоминания сложнокоординационных движений и устойчивостью внимания.

2. Нейробиоуправление следует рекомендовать всем спортсменкам независимо от периода тренировочного процесса, учитывая при этом, что эффективность его наиболее высока в соревновательном и переходном периодах.

3. Для наиболее успешного освоения навыка произвольной регуляции альфа-ритма головного мозга курс нейробиоуправления целесообразно применять в соревновательном и переходном периоде.

4. При использовании нейробиоуправления следует учитывать факторы, определяющие его успешность: в подготовительном периоде - время выполнения программы верхними конечностями, самооценка деятельности и

поведения, самооценки активности и тактического мышления, ЧСС; в соревновательном - переключение и устойчивость внимания, самооценка сна и памяти; в переходном - АМо кардиоинтервалов, личностная тревожность и эффективность; в подготовительном и переходном периодах - исходная мощность бета-ритма в «фоновой» ЭЭГ и показатель изменения мощности тета-ритма в течение курса нейробиоуправления; в соревновательном периоде -показатель изменения мощности альфа-ритма в течение курса нейробиоуправления.

5. Для прогнозирования возможности повышения соревновательного результата гимнасток следует учитывать показатель успешности курса нейробиоуправления.

СПИСОК ОСНОВНЫХ РАБОТ, ОПУБЛИКОВАННЫХ ПО ТЕМЕ ДИССЕРТАЦИИ Публикации в изданиях, рекомендованных ВАК РФ и в международных научных журналах, индексируемых в базе данных SCOPUS

1. Стрижкова, О. Ю. Применение нейробиоуправления при подготовке высококвалифицированных спортсменок, занимающихся сложнокоординационными видами спорта / Т. Ю. Стрижкова, JI. П. Черапкина, О. Ю. Стрижкова // Омский научный вестник. Серия «Общество, история, современность».-2008.-№2(66).-С. 148- 151.

2. Стрижкова, О. Ю. Влияние нейробиоуправления на показатели вариабельности сердечного ритма у высококвалифицированных гимнасток / Т. Ю. Стрижкова, Л. П. Черапкина, О. Ю. Стрижкова // Лечебная физическая культура и спортивная медицина. - 2011. -№10 (94). - С. 21-27.

3. Стрижкова, О. Ю. Изменение биоэлектрической активности головного мозга у спортсменов-гимнастов в разных периодах тренировочного процесса / О. Ю. Стрижкова, Л. П. Черапкина, Т. Ю. Стрижкова // Вестник Тюменского государственного университета. Серия. «Медико-биологические науки».-2011.-№6.-С. 166-170.

4. Стрижкова, О. Ю. Предикторы успешности и эффективности курса нейробиоуправления у высококвалифицированных спортсменок-гимнасток / О. Ю. Стрижкова, Л. П. Черапкина, Т. Ю. Стрижкова, И. Г. Таламова // Лечебная физическая культура и спортивная медицина. -2012. -№2 (98).-С. 22-26.

5. Strizhkova, О. U. Neurofeedback course applying of high skilled gymnasts in competitive period / O. U. Strizhkova, L. P. Cherapkina, T. U. Strizhkova // J. Hum. Sport Exerc (Электронный ресурс). - 2012. - №1 Proc (7). - pp. Siesel. - URL: http://www.ihse.ua.es/ihse/article/view/310

6. Strizhkova, O. U. Laws of neurofeedback influence on condition of highly skilled gymnasts-women / T. U. Strizhkova, L. P. Cherapkina, O. U. Strizhkova // J. Hum. Sport Exerc (Электронный ресурс). - 2012. - №1 Proc (7). - pp. S194-S201. -URL: http://www.ihse.ua.es/ihse/article/view/310

Публикации в других изданиях

7. Стрижкова, О. Ю. Эффективность ЭЭГ-БОС тренинга в разные периоды тренировочного процесса у спортсменок-аэробисток / О. Ю. Стрижкова, Л. П. Черапкина, Т. Ю. Стрижкова // Биоуправление в медицине и спорте : материалы VII Всерос. науч. конф. (Москва, 25 - 26 мая 2005 г.) / Рос. акад. мед. наук, Ин-т мед. и биол. кибернетики, РГУФК. - М., 2005. - С. 68-70.

8. Стрижкова, О. Ю. Влияние фаз ОМЦ на эффективность ЭЭГ-БОС тренинга у спортсменок, занимающихся спортивной аэробикой / Т. Ю. Стрижкова, Л. П. Черапкина, О. Ю. Стрижкова // Биоуправление в медицине и спорте : материалы VII Всерос. науч. конф. (Москва, 25 - 26 мая 2005 г.) / Рос. акад. мед. наук, Ин-т мед. и биол. кибернетики, РГУФК. - М., 2005. - С. 70- 73.

9. Стрижкова, О. Ю. Влияние курса нейробиоуправления на психофизиологическое состояние спортсменок, находящихся в разных мезоциклах многомесячного цикла тренировки / О. Ю. Стрижкова, Л. П. Черапкина, Т. Ю. Стрижкова // Биоуправление в медицине и спорте : материалы VIII Всерос. науч. конф. (Омск, 15- 17 мая 2008 г.) / Рос. акад. мед. наук, Ин-т мед. и биол. кибернетики, СибГУФК. - Омск, 2008. - С. 123 - 128.

10. Стрижкова, О. Ю. Изменение психофизиологического состояния спортсменок, занимающихся спортивными видами гимнастики, под влиянием нейробиоуправления / Т. Ю. Стрижкова, О. Ю. Стрижкова // Биоуправление в медицине и спорте : материалы VIII Всерос. науч. конф. (Омск, 15- 17 мая 2008 г.) / Рос. акад. мед. наук, Ин-т мед. и биол. кибернетики, СибГУФК. - Омск

2008.-С. 128-133.

11. Strizhkova, О. U. The Influence of neurofeedback on the temporary features of the motion of gymnasts / L. P. Cherapkina, T. U. Strizhkova, O. U. Strizhkova // World Congress of Performance Analysis of Sport VIII : Book of proceedings. (Otto-von-Guericke-University). - Magdeburg, 2008. - P. 221-224.

12. Стрижкова, О. Ю. Оценка успешности и эффективности применения нейробиоуправления в разных мезоциклах многомесячного тренировочного цикла / О. Ю. Стрижкова // Биоуправление : новые возможности : материалы науч.-практ. конф. (Новосибирск, 5-6 ноября 2008 г.). - Новосибирск, 2008. - С 43-45.

13. Стрижкова, О. Ю. Эффективность курса нейробиоуправления при подготовке спортсменок-гимнасток / Т. Ю. Стрижкова, Л. П. Черапкина, О. Ю. Стрижкова // Биоуправление в медицине и спорте : материалы IX Всерос. науч. конф. (Омск, 14 - 15 мая 2009 г.) / Рос. акад. мед. наук, Ин-т мед. и биол. кибернетики, СибГУФК. - Омск, 2009. - С.98-102.

14. Стрижкова, О. Ю. Эффекты применения нейробиоуправления у спортсменок-гимнасток, находящихся в разных мезоциклах тренировочного цикла / О. Ю. Стрижкова, Л. П. Черапкина, Т. Ю. Стрижкова // Биоуправление в медицине и спорте : материалы IX Всерос. науч. конф. (Омск, 14 - 15 мая 2009 г.) / Рос. акад. мед. наук, Ин-т мед. и биол. кибернетики, СибГУФК - Омск

2009.-С. 93-98.

15. Strizhkova, O. U. The neurofeedback using for correction of the negative influence of the menstrual cycle phases / O. U. Strizhkova, L. P. Cherapkina, T. U. Strizhkova // International Conference of Sport Kinetics. Current and Future Directions in Human Kinetics Research : book of abstracts. (Kallithea, Chalkidiki, Greece, 25-27 September 2009). - Kallithea, 2009. - P. 318.

16. Стрижкова, О. Ю. Использование нейробиоуправления в подготовке спортсменок, занимающихся спортивными видами гимнастики в разные периоды тренировочного процесса / О. Ю. Стрижкова, Л. П. Черапкина, И. Г. Таламова // Сибирский ун-т физ. культ, и спорта. Научные труды : ежегодник / СибГУФК. - Омск, 2009. - С. 261-267.

17. Стрижкова, О. Ю. Динамика показателей психофизиологического состояния гимнасток под влияние нейробиоуправления / О. Ю. Стрижкова, Л. П. Черапкина // Проблемы развития физической культуры и спорта в странах Балтийского региона : сборник статей Всерос. с межд. уч. науч.-практ. конф. (Великие Луки, 17-19 марта 2009 г.) / ВЛГАФК. - Великие Луки, 2009. - С. 531 -536.

18. Стрижкова, О. Ю. Особенности психофизиологической подготовки спортсменов-гимнастов в подготовительном и соревновательном периодах на основе нейробиоуправления / О. Ю. Стрижкова // Управление движением : материалы III Всероссийской с международным участием конференции по управлению движением (Великие Луки, 17-19 марта 2010 г.) / ВЛГАФК. -ВеликиеЛуки, 2010.-С. 154-155

19. Стрижкова, О. Ю. Использование курса нейробиоуправления с целью коррекции тренировочного воздействия у спортсменов / О. Ю. Стрижкова, Л. П. Черапкина, Т. Ю. Стрижкова // Проблемы развития физической культуры и спорта в новом тысячелетии : материалы Всерос. научно-практической конф., посвященной 65-летию Победы в Великой Отечественной войне (Кемерово, 19 - 20 мая 2010 г.) - Кемерово, 2010. - С. 183 - 188.

20. Стрижкова, О. Ю. Методы оценки вестибулярной устойчивости у спортсменок, занимающихся художественной гимнастикой / О. Ю. Стрижкова, Л. П. Черапкина, Т. Ю. Стрижкова // Проблемы развития физической культуры и спорта в новом тысячелетии : материалы 9-й Всерос. научно-практической конф. (Кемерово, 24-25 мая, 2011 г.). - Кемерово, 2011.-С. 112-114.

Подписано в печать 15.11.12. Формат 60><84 '/16 Объем 1,5 уч.-изд. л. Тираж 100 экз. Заказ 159. Издательство СибГУФК 644009, г. Омск, ул. Масленникова, 144.

Содержание диссертации, кандидата биологических наук, Стрижкова, Ольга Юрьевна

Список условных сокращений специальных терминов.

Введение.

Глава 1. Биоуправление как метод управления функциональными системами организма.

1.1. Общие представления о биоуправлении.

1.2. Перспективные направления биоуправления в подготовке спортсменов.

1.3. Биоэлектрическая активность головного мозга как метод оценки функционального состояния центральной нервной системы.

1.4. Альфа-стимулирующее биоуправление в процессе подготовки спортсменов.

Глава 2. Материалы и методы исследования.

2.1. Характеристика обследуемых лиц.

2.2. Характеристика курса нейробиоуправления, направленного на повышение мощности альфа-ритма.

2.3. Определение эффективности курса нейробиоуправления, направленного на повышение мощности альфа-ритма.

2.4. Статистический анализ полученных результатов.

Глава 3. Функциональное состояние гимнасток высокой квалификации в разные периоды тренировочного процесса.

3.1. Особенности функционального состояния высококвалифицированных гимнасток в разные периоды годичного цикла тренировки.

3.2. Сравнительная характеристика показателей функционального состояния гимнасток контрольной и основной групп в разные периоды тренировочного процесса.

Глава 4. Успешность нейробиоуправления и ее предикторы у спортсменок в разные периоды тренировочного процесса.

4.1. Изменение биоэлектрической активности головного мозга у высококвалифицированных гимнасток после курса нейробиоуправления.

4.2. Успешность курса нейробиоуправления у спортсменок в разные периоды тренировочного процесса.

4.3. Предикторы успешности проведения курса нейробиоуправления в разные периоды тренировочного процесса.

Глава 5. Эффективность курса нейробиоуправления у спортсменок в разные периоды тренировочного процесса.

5.1. Изменение показателей вариабельности сердечного ритма у гимнасток после курса нейробиоуправления.

5.2. Влияние курса нейробиоуправления на показатели сложнокоординированной деятельности гимнасток в разные периоды тренировочного процесса.

5.3. Влияние курса нейробиоуправления на психофизиологическое состояние гимнасток в разные периоды тренировочного процесса.

5.4. Взаимосвязь эффективности курса нейробиоуправления с нейродинамическими показателями спортсменок-гимнасток в разные периоды тренировочного процесса.

5.5. Взаимосвязь соревновательной результативности гимнасток с успешностью и эффективностью курса нейробиоуправления.

Введение Диссертация по биологии, на тему "Физиологическое обоснование применения нейробиоуправления у высококвалифицированных гимнасток"

Спортивная деятельность является областью предельных достижений человеческих возможностей, которая предъявляет высокий уровень требований к психике и функциональному состоянию спортсменов (B.JI. Ростовцев, 2008; В.Н. Платонов, 2010). Это обстоятельство предполагает необходимость углубления представлений о физиологических возможностях и механизмах расширения функциональных резервов человеческого организма, действующего в режиме адаптации к возрастающим нагрузкам (Е.М. Бердичевская, A.C. Тройская, 2004). Достижение спортсменом конкретных целей и решение поставленных задач осуществляется в условиях постоянного влияния на его функциональные системы эндо- и экзогенных стресс-факторов (A.C. Солодков, 1995; P.M. Шагиев, 2009 и др.), в связи с чем остро встает вопрос о поиске средств и способов немедикаментозного воздействия на адаптационные процессы (М.А. Кузьмин, 2010), а также вопрос о выявлении новых подходов к решению задач экстраполяции спортивных результатов (А.Б. Трембач с соавт., 2008). Для эффективного преодоления в соревнованиях экстремальных физических и психологических нагрузок и коррекции неблагоприятных психоэмоциональных состояний первостепенное значение приобретает разработка и внедрение методик, связанных с развитием у спортсменов способности к саморегуляции (Ю.П. Денисенко с соавт., 2008; H.H. Сетяева, A.B. Фурсов, 2010). Одной из таких методик является биоуправление, в процессе которого формирование направленных сдвигов определенных параметров функционирования способствует возникновению комплексных реакций центральной и вегетативной нервной системы (С.И. Сороко, В.В. Трубачев, 2010).

Наиболее перспективным среди методов, основанных на использовании биологической обратной связи, является нейробиоуправление (С.И. Сороко, Т.Ж. Мусуралиев, 1995; А.Б. Скок, 1999; М.Б. Штарк, 1999; А.И. Федотчев,

2010; J. E. Lubar et. al., 1995; E. Angelakis et al., 2007), под которым понимается произвольное управление биоэлектрической активностью головного мозга, в частности, альфа-ритмом (О.М. Базанова, 2009). Нейробиоуправление, основанное на принципе адаптивной биологической обратной связи (А.Н. Субботкина, 2011), дает объективную информацию о динамике психофизиологических показателей и позволяет осуществлять дополнительный сенсорный контроль над физиологическим процессом (А.И. Федотчев, А.Т. Бондарь, 2008). В качестве преимущества нейробиоуправления отмечается его предельная индивидуальность и активное участие субъекта в оптимизации своего состояния (А.И. Федотчев, 2010).

К настоящему времени у спортсменов различных специализаций изучены отдельные физиологические аспекты успешного и эффективного нейробиоуправления (В.Г. Тристан, О.В. Погадаева, 2001; Н.А. Баёва, 2003; А.Г. Трибрат с соавт., 2007; Е.В. Бочанцева, 2006; Л.А. Кузнецова, 2009; К.П. Базарин, 2009; D. С. Hammond, 2007; Т. Thompson et al., 2008 и др.), однако до сих пор отсутствует физиологическое обоснование использования нейробиоуправления в рамках адаптации высококвалифицированных спортсменок к физическим и психическим нагрузкам, варьирующимся на протяжении годичного цикла тренировки. Таким образом, важность данной проблемы для практики и недостаточная ее разработанность обусловливают актуальность исследований в данном направлении.

Объект исследования: физиологические особенности функциональной подготовки спортсменок, занимающихся спортивными видами гимнастики.

Предмет исследования: функциональное состояние гимнасток высокой квалификации в процессе произвольной регуляции, основанной на нейробиоуправлении, в разные периоды тренировочного процесса.

Цель: физиологически обосновать целесообразность применения нейробиоуправления в разные периоды тренировочного процесса высококвалифицированных гимнасток.

Гипотеза: применение курса нейробиоуправления, направленного на увеличение мощности альфа-ритма головного мозга, позволит корректировать функциональное состояние гимнасток, способствуя достижению оптимального функционирования систем организма и обеспечивая его готовность к восприятию тренирующих и соревновательных нагрузок.

Задачи:

1. Выявить особенности функционального состояния гимнасток высокой квалификации в разные периоды тренировочного процесса.

2. Определить успешность нейробиоуправления и изменения «фоновой» биоэлектрической активности головного мозга высококвалифицированных гимнасток, находящихся в разных периодах тренировочного процесса.

3. Оценить эффективность курса нейробиоуправления по изменениям показателей вариабельности ритма сердца, сложнокоординированной деятельности и психофизиологического состояния в разные периоды тренировочного процесса гимнасток.

4. Установить факторы, определяющие успешность и эффективность курса нейробиоуправления в разные периоды тренировочного процесса гимнасток.

Личное участие автора. Автором самостоятельно проведен аналитический обзор литературы по изучаемой проблеме. Самостоятельно разработаны статистические карты и базы данных. Автор непосредственно принимал участие в сборе и анализе результатов. Доля участия автора в сборе информации - до 100%, в статистической обработке материала и составлении баз данных - до 100%, в обобщении и анализе материала - до 100%.

Научная новизна полученных результатов заключается в том, что в работе:

- установлено, что отличительными характеристиками функционального состояния гимнасток в разные периоды тренировочного процесса являются показатели быстроты запоминания сложнокоординационных движений, устойчивости внимания, вариабельности ритма сердца и биоэлектрической активности головного мозга;

- выявлено, что в течение переходного периода изменения «фоновой» электроэнцефалограммы гимнасток проявляются в виде увеличения мощности бета-ритма в правом полушарии при открытых и закрытых глазах на фоне снижения мощности тета-ритма в левом полушарии при открытых глазах, что сопровождается сдвигом показателей вариабельности сердечного ритма в сторону усиления симпатической регуляции и ухудшением тактического мышления; в подготовительном периоде - в виде увеличения мощности тета-ритма также в правой гемисфере в записи с закрытыми глазами при одновременном ухудшении показателей сложнокоординированной деятельности и психофизиологического состояния; в соревновательном периоде - в виде увеличения мощности альфа-ритма левого полушария при открытых глазах, в сочетании со стабилизацией показателей вариабельности сердечного ритма, сложнокоординированной деятельности и психофизиологического состояния;

- установлено, что под влиянием курса нейробиоуправления в соревновательном периоде происходят изменения «фоновой» электроэнцефалограммы, которые сопровождаются еще большим увеличением мощности альфа-ритма левого полушария головного мозга гимнасток;

- показано, что в подготовительном периоде курс нейробиоуправления имеет низкую успешность. Для соревновательного и переходного периодов характерен средний уровень успешности нейробиоуправления, проявляющийся в увеличении мощности альфа-ритма в течение курса относительно исходного уровня;

- выявлено, что курс нейробиоуправления не только наиболее успешен, но и наиболее эффективен в соревновательном и переходном периодах;

- установлена зависимость успешности курса нейробиоуправления от разных сочетаний индивидуальных показателей вариабельности ритма сердца, сложнокоординированной деятельности и психофизиологического состояния. Определены предикторы эффективности курса нейробиоуправления в каждом из периодов. Показано, что наиболее высокая прогнозируемость эффективности нейробиоуправления (100%) характерна для соревновательного периода. Выявлено, что успешность курса нейробиоуправления позволяет прогнозировать результативность соревновательной деятельности.

Положения, выносимые на защиту:

1. Для гимнасток высокой квалификации в состоянии относительного покоя характерно отсутствие проявлений напряжения регуляторных механизмов. В соревновательном периоде (более чем за 2 недели до соревнований) по сравнению с переходным периодом спортсменкам присущи повышенная функциональная активность головного мозга и увеличенная экономизация деятельности сердца, в подготовительном периоде -увеличенное время запоминания сложнокоординационных движений и снижение устойчивости внимания.

2. Изменения «фоновой» ЭЭГ в течение подготовительного и переходного периодов связаны с мощностью тета- и бета-ритмов, в течение соревновательного периода - с мощностью альфа-ритма. Курс нейробиоуправления препятствует «негативным» изменениям «фоновой» ЭЭГ в подготовительном и переходном периодах и одновременно способствует ее «позитивным» изменениям - более выраженному увеличению мощности альфа-ритма в соревновательном периоде.

3. Показатель успешности освоения навыка произвольного увеличения мощности альфа-ритма головного мозга в ходе курса нейробиоуправления в подготовительном периоде соответствует низкому уровню, в соревновательном и переходном периодах - среднему уровню в сочетании с более высокой эффективностью.