CC BY
70
УДК 796.01:612
ВЛИЯНИЕ СПЕЦИФИКИ ДВИГАТЕЛЬНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ НА
ВЕСТИБУЛОДВИГАТЕЛЬНЫЕ И ВЕСТИБУЛОСЕНСОРНЫЕ
РЕАКЦИИ СПОРТСМЕНОВ
А.С. Назаренко - аспирант А.С. Чинкин - доктор биологических наук, профессор Камская государственная академия физической культуры, спорта и туризма
Набережные Челны
INFLUENCE OF MOTOR ACTIVITY SPECIFICITY ON VESTIBULAR-MOTOR AND VESTIBULAR-SENSORY REACTIONS OF
SPORTSMEN
A.S. Nazarenko - роБ^гаё^е student A.S. Chinkin - Doctor of Biology., professor The Kama State Academy of Physical Culture, Sport and Tourism
Naberezhnye Chelny
e-mail: Hard@,inbox. ru
Ключевые слова: вестибулярное раздражение, сенсорная система, двигательные реакции, спортсмены.
Аннотация. У представителей циклических, ситуационных и стереотипных слож-нокоординационных видов спорта возбудимость вестибулярного анализатора снижена. Степень выраженности вестибулодвигательных и вестибулосенсорных реакций определяется спецификой двигательной деятельности спортсмена и не имеет тесной корреляционной связи.
Keywords: vestibular stimulation, sensory system, motor reactions, sportsmen.
Summary. Representatives of cyclic, situational and stereotypical types of sport have reduced excitability of vestibular analyzer. But the degree of intensity of vestibular-motor and vesti-bular-sensory reactions is determined the specificity of motor activity of sportsman and does not have close correlation connection.
Введение. Функциональное состояние двигательной системы в значительной степени зависит от устойчивости системы равновесия [1, 13, 14]. Поэтому во многих видах спорта ведущее значение имеет вестибулярный аппарат, который является информатором о положении гравитационной вертикали при перемещении тела, обеспечивая ориентацию тела и перераспределение мышечного тонуса [4, 5, 11].
При вестибулярном раздражении изменяются многие вегетативные и соматические функции [4]. Исследование связей между вестибулярной и сердечно-сосудистой системами и между вегетативными и соматическими реакциями организма, возникающими в ответ на вестибулярное раздражение, важно для оценки общего состояния и степени тренированности спортсмена [17].
Мышечная чувствительность и зрительное восприятие также зависят от функционального состояния вестибулярного аппарата [10, 15, 16]. Ряд авторов считает, что развитие системы равновесия важно для профилактики травматизма спортсменов [9, 12]. Все это дик-
тует необходимость совершенствования в процессе тренировок функции одного из наиболее древних органов чувств человека - вестибулярного анализатора, обеспечивающего, прежде всего, его адекватные реакции на окружающую среду [8], и существенно повышает значимость исследований, направленных на изучение роли вестибулярной системы для обеспечения высоких спортивных результатов спортсменов.
Целью настоящей работы является изучение двигательных и сенсорных реакций организма на вестибулярное раздражение у спортсменов, занимающихся циклическими, ситуационными и сложными по координации движений стереотипными видами спорта.
Организация и методы исследования.
Были изучены реакции у 108 человек мужского пола, 93 которых активно занимаются спортом и имеют спортивную квалификацию от первого разряда до мастера спорта России. Они представляли циклические (бег на средние и длинные дистанции, лыжные гонки, плавание) и сложные по координации движений ситуационные (спортивные игры) и стереотипные (спортивная гимнастика) виды спорта. Остальные 15 человек, не занимающихся спортом, составили контрольную группу. Все исследуемые были практически здоровы и не имели каких-либо ограничений, связанных с вестибулярным аппаратом.
Исследования проводились в соревновательном периоде годичного тренировочного цикла. Для раздражения вестибулярного аппарата применили пробу В.И. Воячека - отолито-вую реакцию с использованием кресла Барани. По данным, полученным до и после раздражения, оценивали:
1) двигательные реакции по изменениям: а) максимальной частоты движений кисти; б) максимальной мышечной силы по показаниям кистевого динамометра; в) воспроизведения половины максимальной силы кисти без зрительного контроля;
2) сенсорные реакции по длительности вестибулярной иллюзии противовращения (ВИП) по методике Б.В. Толоконникова.
Экспериментальные данные о вестибулярных реакциях при действиях адекватного раздражителя статистически обработаны с целью определения средних величин, степени их достоверности, а также характера связи между показателями. Достоверность различий средних величин определяли по ^критерию Стьюдента.
Результаты и их обсуждения.
кол-во точек 6
4
2 0 -2 -4 -6
***
"Г * < ** * *
Контрольная
Циклические Игровые Гимнастика
Рис. 1. Изменения показателей частоты движений кисти в теппинг-тесте (за 30 с)
под влиянием вестибулярной нагрузки
Примечание: ** - Р<0,01; *** - Р<0,001 (различия между показателями спортсменов и контрольных испытуемых).
Как видно из рисунка 1, динамика показателей частоты движений кисти после вращательной пробы, по данным теппинг-теста за 30 с, у спортсменов была направлена на повышение. Увеличение максимальной частоты движений кисти у спортсменов циклических и игровых видов спорта составило 3,85±1,07 и 2,45±0,76 удара (Р<0,01) соответственно. У гимнастов оно не достоверно - 2,00±1,07 удара (Р>0,05). В контрольной группе частота движений кисти после вращательной пробы снизилась (в среднем на 3,40±1,44 удара; Р<0,05).
Таким образом, занятия спортом способствуют увеличению лабильности нервно-мышечного аппарата и подвижности нервных процессов на фоне вестибулярной нагрузки. Предполагают, что эти сдвиги связаны с изменением взаимодействия возбудительных и тормозных процессов в коре головного мозга и нижележащих подкорковых центрах [6]. Очевидно, что они в большей степени стимулируются при занятиях теми видами спорта, в которых смена фаз движений или целостных двигательных действий происходит с более высокой частотой.
Рис. 2. Изменения показателей максимальной силы под влиянием вестибулярной нагрузки
Примечание: ** - Р<0,01 (различия между показателями спортсменов и контрольных испытуемых).
Максимальная сила кисти, как видно из рисунка 2, у спортсменов циклических видов спорта до вращательной пробы не отличается от контроля, но меньше, чем в игровых видах спорта (Р<0,01). Наибольшая сила кисти выявлена у гимнастов, что объясняется преимущественно силовой направленностью упражнений в этом виде спорта.
После вестибулярного раздражения у большей части спортсменов сила кисти увеличилась, а в контрольной группе, как и частота движений, существенно снизилась. Увеличение максимальной силы кисти у спортсменов связывают с повышением при раздражении вестибулярного аппарата тонуса мышц-сгибателей, а падение ее у испытуемых контрольной группы - с нарушением мышечного тонуса при возникновении субъективных ощущений головокружения и сопутствующих вегетативных рефлексов, косвенно снижающих тонус мышц [2, 3, 7].
Воспроизведение заданного усилия кистью без зрительного контроля до вестибулярного раздражения наиболее точным было у представителей циклических и игровых видов спорта. Расхождение реальных усилий с заданным у них составило всего 0,25±0,06 и 0,28±0,05 кг соответственно, или немногим больше 1%, тогда как у гимнастов оно было в 4 раза больше - 1,10±0,21 кг и не отличалось от показателя контрольных испытуемых -1,70±0,36 кг (Р<0,05). При этом у гимнастов индивидуальные величины реального усилия имели направленность исключительно на превышение заданного усилия. Это можно объяс-
нить тем, что при выполнении упражнений хват во избежание срыва со снаряда должен быть достаточно сильным, и строгое дозирование усилий в области кисти не требуется.
После вращательной нагрузки способность к воспроизведению заданного мышечного усилия наиболее высокой была у спортсменов циклических и игровых видов спорта. Расхождение реального усилия с заданным у них составило в среднем 0,69±0,10 и 0,72±0,08 кг соответственно (Р<0,05). У гимнастов средний показатель несколько больше, чем в циклических и игровых видах спорта, но это различие статистически не значимо. При этом у гимнастов, в отличие от других групп испытуемых, после вестибулярного раздражения расхождение заданного и реального усилий заметно уменьшилось. В целом несовпадение усилий ни у одного из спортсменов не превышало 2 кг, а число безошибочных усилий в некоторых видах спорта достигало 50%. У испытуемых контрольной группы расхождение усилий составило в среднем 2,97±0,45 кг, а индивидуальные ошибки достигали 3-5 кг, а усилий, совпадающих с заданным, выявлено не было (см. рис. 3).
4,00
3,00
2,00
1 ,00
0,00
Контрольная Циклические Игровые Гимнастика
Светлые столбики - до, темные столбики - после вестибулярного раздражения.
Рис. 3. Показатели дифференцирования силы до и после вестибулярной нагрузки
у испытуемых
Примечание:
*** - Р<0,001 (различия между показателями спортсменов и контрольных испытуемых); ## - Р<0,01 (различия с показателями спортсменов циклических и игровых видов спорта).
Вестибулярная иллюзия противовращения (ВИП), как видно из рисунка 4, возникающая после прекращения вращательной нагрузки, у спортсменов циклических видов спорта составила в среднем 6,79±0,23 сек, что на 17,4% больше, чем у спортсменов игровых видов спорта - 5,61±0,22 сек (Р<0,01). Наименьшую длительность иллюзии противовращения ощущали гимнасты - 4,40±0,21 сек. Это на 35% меньше, чем в циклических видах спорта и на 21,6% в ситуационных (Р<0,001). Длительность ВИП была наибольшей в контроле -7,87±0,32 сек, однако она относится к I степени, или к короткой (0,5-9 сек). Еще меньшая длительность ВИП у спортсменов вызвана систематическими раздражениями их вестибулярного аппарата во время соревнований и на тренировках. По этому эффекту среди других видов спорта выделяется гимнастика, что, несомненно, обусловлена тем, что сложные вращательные движения тела в сагиттальных и фронтальных плоскостях, различные виды прыжков, кувырков, сальто способны развивать устойчивость вестибулярного аппарата к адекватным раздражителям и уменьшать продолжительность сенсорной реакции.
сек 9
т
Контрольная
Циклич е ские
Игровые
Гим настика
Рис. 4. Длительность вестибулярной иллюзии противовращения у испытуемых
Примечание: ** - Р<0,01; *** - Р< 0,001 (различия между показателями спортсменов и контрольных испытуемых); ### - Р< 0,001 (различия между показателями групп спортсменов).
У гимнастов и спортсменов циклических видов спорта выявлена положительная взаимосвязь между показателями вестибулярной иллюзии противовращения и теппинг-теста (r = 0,40-0,60). Чем более устойчив и тренирован вестибулярный анализатор по отношению к длительности вестибулярной иллюзии противовращения, тем выше и стабильнее показатели теппинг-теста после вращательной нагрузки. В игровых видах спорта и у гимнастов выявлена отрицательная взаимосвязь между показателями вестибулярной иллюзии противовраще-ния и изменением максимальной силы кисти после раздражения вестибулярной системы (r = -0,50-0,55). Иными словами, чем более устойчив и тренирован вестибулярный анализатор по отношению к длительности вестибулярной иллюзии противовращения, тем стабильнее показатели максимальной силы кисти после раздражения вестибулярного аппарата.
Заключение.
Двигательные и сенсорные реакции, возникающие при вестибулярном раздражении, в значительной степени связаны со спецификой двигательной деятельности спортсмена. В то же время корреляция между их показателями практически не выявляется.
Литература
1. Айзиков, Г.С. Роль двигательного анализатора в проявлений лабиринтных реакций / Г.С. Айзиков. - M. : Физкультура и спорт, 1976. - 321 с.
2. Багаутдинов, Р.М. Взаимосвязь устойчивости вестибулярного анализатора с развитием двигательных качеств и навыков при скоростно-силовой мышечной тренировочной работе (на примере штангистов) : дис. ... канд. биол. наук / Р.М. Багаутдинов. - Уфа, 1972. - 194 с.
3. Блещунов, Н.В. Влияние раздражений вестибулярного анализатора на сомато-вегетативные реакции у спортсменов с учетом возраста и спортивной квалификации : автореф. дис. . канд. биол. наук / Н.В. Блещунов. - Харьков, 1974. - 18 с.
4. Жилина, М.Я. Методика тренировки стрелка-спортсмена / М.Я. Жилина. - М. : ДОСААФ СССР, 1986. - 104 с.
5. Корх, А.Я. Комплексный контроль в пулевой стрельбе : методические рекомендации / А.Я. Корх, Е.В. Комова. - М. : ГЦОЛИФК, 1987. - 95 с.
6. Лехтман, Я.Б. Вегетативная нервная система и ее роль в двигательной деятельности человека / Я.Б. Лехтман. - Л. : Медицина, 1969. - 180 с.
* *
7
:; ; ; ; ;
5
¡¡; =!=
3
7. Малка, Г.В. Исследование вестибулярной устойчивости и взаимодействия двигательного и вестибулярного анализаторов у детей 10-15 лет : автореф. дис. ... канд. биол. наук / Г.В. Малка. - Симферополь, 1979.
- 24 с.
8. Стрелец, В.Г. Теория и практика управления вестибуломоторикой человека в спорте и профессиональной деятельности / В.Г. Стрелец // Теория и практика физической культуры. - 1996. - № 5. - С. 13-16.
9. Терентьев, О.Ю. Спортивный травматизм в хоккейной команде / О.Ю. Терентьев // Теория и практика физической культуры. - 1997. - № 9. - С. 41-42.
10. Debu, B. Effects of Gymnastics Training on Postural Responses to Stance Perturbations / В. Debu, М. Woollacott // Journal of Motor Behavior. - 1988. - № 20. - Р. 273-300.
11. Evaluation of kinesthetic deficits indicative of balance control in gymnasts with unilateral chronic ankle sprains / D.M. Forkin, С. Koczur, R. Battle, R.A. Newton // The Journal of orthopedic and Sports Physical Therapy. -1996. - № 23. - Р. 245-250.
12. Fredrickson, J. Convergence and interaction of vestibular and deep somatic afferents upon neurons in the vestibular nuklei of the cat / J. Fredrickson, D. Schwartz, Н. Kornhuber // J. Acta Otolaryngol. - 1966. - № 61. - Р. 168.
13. Goldberg, J.M. Vestibular mechanisms / J.M. Goldberg, С. Fernandez // J. Ann. Rev. Physiol. - 1975. -№ 37. - Р. 129-162.
14. Kallinen, M. Aging Physical activity and Sports injuries. An overview of common injuries in the elderly / М. Kallinen, А. Markku // Sports Medicine. - 1995. - № 20(1). - Р. 41-52.
15. Kambitsis, C. Sport Measurements and Evaluation / C. Kambitsis // J. Salto Publications. - 1990. - № 36.
- Р. 26-29.
16. Reciprocal inhibitory visual vestibular interaction : Visual motion stimulation deactivates the parieto-insular vestibular cortex / Th. Brandt, P. Bartenstein, A. Janek, M. Dieterich. - Brain, Oxford, 1998. - № 121. -Р. 1749-1758.
17. Zlatev, K. Research of stability of equilibrium in an early selection in a sporting gymnastics / K. Zlatev // J. Questions of physical culture. - 1984. - № 1. - Р. 32-39.
Literature
1. Ayzikov, G.S. The role of motor analyzer in manifestation of labyrinthine reactions / G.S. Ayzikov. - M. : Physical culture and sport, 1976. - 321 p.
2. Bagautdinov, R.M. Relationship of stability of the vestibular analyzer with the development of motor qualities and skills in the fast-force muscle training work (for example, weightlifters) : dis. ...of cand. of Biol. sciences / R.M. Bagautdinov. - Ufa, 1972. - 194 p.
3. Bleschunov, N.V. Effect of vestibular analyzer's irritations on somato-vegetative reactions of athletes according the age and sport skills : dis. ...of cand. of Biol. sciences / N.V. Bleschunov. - Kharkov : 1974 - 18 p.
4. Zhilina, M.Ya. Methods of training of shooter-sportsman / M.Ya. Zhilina. - M. : DOSAAF SSSR, 1986. -
104 p.
5. Korkh, A.Ya. Complex control in the bullet firing : methodical recommendations / A.Ya. Korkh, E.V. Komova. - M. : GTSOLIFK, 1987. - 95 p.
6. Lekhtman, Ya.B. The vegetative nervous system and its role in motor activity of man / Ya.B. Lekhtman. -L. : Medicine, 1969. - 180 p.
7. Malka, G.V. Investigation of vestibular stability and interaction of motor and vestibular analyzers of children of 10-15 years old: synopsis of a thesis. ... cand. of biol. sciences / G.V. Malka. - Simferopol, 1979. - 24 p.
8. Strelets, V.G. Theory and practice of management of vestibular motor activity of human in sport and professional activity / V.G. Strelets // Theory and practice of physical culture. - 1996. - No. 5. - P. 13-16.
9. Terent'ev O.Yu. Sport traumatism in a hockey command / O.Yu. Terent'ev // Theory and practice of physical culture. - 1997. - No. 9. - P. 41-42.
10. Debu, B. Effects of Gymnastics Training on Postural Responses to Stance Perturbations / В. Debu, М. Woollacott // Journal of Motor Behavior. - 1988. - No. 20. - Р. 273-300.
11. Evaluation of kinesthetic deficits indicative of balance control in gymnasts with unilateral chronic ankle sprains / D.M. Forkin, С. Koczur, R. Battle, R.A. Newton // The Journal of orthopedic and Sports Physical Therapy. -1996. - No. 23. - Р. 245-250.
12. Fredrickson, J. Convergence and interaction of vestibular and deep somatic afferents upon neurons in the vestibular nuklei of the cat / J. Fredrickson, D. Schwartz, Н. Kornhuber // J. Acta Otolaryngol. - 1966. - No. 61. - Р. 168.
13. Goldberg, J.M. Vestibular mechanisms / J.M. Goldberg, С. Fernandez // J. Ann. Rev. Physiol. - 1975. -No. 37. - Р. 129-162.
14. Kallinen, M. Aging Physical activity and Sports injuries. An overview of common injuries in the elderly / M. Kallinen, A. Markku // Sports Medicine. - 1995. - No. 20(1). - Р. 41-52.
15. Kambitsis, C. Sport Measurements and Evaluation / C. Kambitsis // J. Salto Publications. - 1990. - No. 36. - Р. 26-29.
16. Reciprocal inhibitory visual vestibular interaction : Visual motion stimulation deactivates the parieto-insular vestibular cortex / Th. Brandt, P. Bartenstein, A. Janek, M. Dieterich. - Brain, Oxford, 1998. - No. 121. -P. 1749-1758.
17. Zlatev, K. Research of stability of equilibrium in an early selection in a sporting gymnastics / K. Zlatev // J. Questions of physical culture. - 1984. - No. 1. - P. 32-39.
Статья поступила в редакцию 16.03.2010 г.
