05/02/2018
Физиология человека.- 2015.-Т. 41, №1.- 83-88.
УДК 612.821 : 613.956 + 796.012.2
ОСОБЕННОСТИ ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКОГО СТАТУСА ПОДРОСТКОВ С РАЗЛИЧНОЙ ИНТЕНСИВНОСТЬЮ СПОРТИВНЫХ ЗАНЯТИЙ
Н. В. Ефимова, И. В. Мыльникова
ФГБУ Восточно-Сибирский научный центр экологии человека СО РАМН, Ангарск
Проведено экспериментальное исследование психофизиологических параметров центральной нервной системы подростков, совмещающих учебно-образовательную и спортивную деятельность. При наличии у тренированных и нетренированных подростков сходных генетически детерминированных возможностей, определяемых силой нервной системы, выявлены различия психофизиологических показателей в зависимости от уровня интенсивности спортивных нагрузок. Психофизиологический профиль юношей и девушек с высокой интенсивностью спортивных нагрузок характеризуется уравновешенностью нервных процессов, оптимальным функциональным состоянием центральной нервной системы (ЦНС). У лиц с высокой интенсивностью спортивных нагрузок отмечены достоверно большее время зрительно-моторной реакции, чем при умеренной и низкой интенсивности спортивных нагрузок. Психофизиологический профиль подростков с низкой и умеренной интенсивностью спортивных нагрузок отличается неуравновешенностью нервных процессов с преобладанием процессов торможения, низкой скоростью зрительно-моторной реакции. Объем внимания у обследованных подростков независимо от интенсивности спортивных нагрузок достигал среднего уровня.
Ключевые слова: психофизиологические свойства, подростки, интенсивность спортивной нагрузки, центральная нервная система, теппинг-тест, работоспособность центральной нервной системы, сила нервной системы, зрительно-моторная реакция, функциональное состояние центральной нервной системы.
FEATURES OF PSYCHOPHYSIOLOGICAL STATUS IN ADOLESCENTS WITH DIFFERENT INTENSITY OF SPORTING HOURS
N.F.Efimova, I.V.Mylnikova
Federal State Budgetary Institution EAST-SIBERIAN SCIENTIFIC CENTRE OF HUMAN ECOLOGY, Siberian Department of Russian Academy of Medical Sciences, Angarsk, RUSSIA (FSBI ESSC HE SD RAMS)
The experimental study of psychophysiological parameters of the central nervous system (CNS) has been performed in the adolescents who combine the learning-educational and sporting activities. The differences in psychophysiological indices in dependence on the intensity level of sporting loads have been revealed in the trained and non- trained adolescents in the presence of similar genetically determined abilities which may be determined by the force of the nervous system. The psychophysiological profile of the youths and girls with a high intensity of sporting loads is characterized by the balance of nervous processes, the optimal functional state of CNS. The significantly higher values of the time period for intellectual-motor responsiveness were revealed to be in the person with a high intensity of sporting loads than in moderate and low intensity of sporting loads. The psychophysiological profile in the adolescents with a low and moderate intensity of sporting loads in differed by disbalance of nervous processes with prevalence of the braking processes, a low rate of intellectual activity as the functional state of CNS is characterized by the pathological declinations. The attention level was found to reach the average values in the teenagers examined independently of intensity of sporting loads.
Key words: psychophysiological features, adolescents, intensity of sporting loads, central nervous system, tepping-test, capacity of work of central nervous system, force of nervous system, visual-motor response, functional state of central nervous system.
Психофизиологические параметры центральной нервной системы (ЦНС) имеют важное значение для успешного обучения в учреждениях среднего и высшего образования, а также для достижения карьерных целей в профессиональной деятельности. При этом к врожденным свойствам нервной системы относится показатель "силы-слабости" нервной системы, отражающий работоспособность и личностные качества на индивидуальном уровне [1, 2].
Другие психофизиологические свойства ЦНС (скорость реакции, внимание, функциональное состояние ЦНС и др.) изменяются под влиянием спортивных тренировок. В литературе, как правило, представлены результаты психофизиологических исследований, учитывающих только спортивную специализацию, спортивный стаж и наличие спортивной квалификации [3, 4, 5]. Вместе с тем, недостаточно полно представлены данные о психофизиологическом профиле подростков, совмещающих учебно-образовательную деятельность и занятия спортом.
В связи с изложенным цель исследования - оценить показатели психофизиологического статуса подростков с разной интенсивностью спортивных нагрузок.
МЕТОДИКА
Обследован 261 подросток (в т.ч. 149 юношей и 112 девушек, все правши) 14-16 лет, учащиеся старших классов средних общеобразовательных учреждений Ангарска (Иркутской области). Исследование проведено на базе ФГБУ ВСНЦ ЭЧ СО РАМН с апреля по май 2013г. Педагоги учебно-образовательных учреждений и родители учащихся были предварительно информированы о предстоящем исследовании, его целях, задачах и методах. Получено письменное согласие родителей на проведение обследования подростков.
При распределении подростков учтены принципы интенсивности и системности спортивных занятий: 1 группа (лица с низкой интенсивностью спортивных нагрузок) – подростки, занимающиеся спортом в пределах школьной программы (80 юношей и 58 девушек). Во вторую группу (лица с умеренной интенсивностью) включены подростки, сочетающие занятия спортом в учебном заведении и нерегулярные умеренные дополнительные физические нагрузки (менее 10 ч. в неделю) (51 юноша и 39 девушек). В третью группу (лица с высокой интенсивностью) вошли подростки, систематически занимающиеся спортом (более 10 ч. в неделю) (18 юношей и 15 девушек). Подростки 2-й и 3-й группы занимались в школе олимпийского резерва: юноши - хоккеем, футболом, дзюдо; девушки – баскетболом, волейболом, легкой атлетикой.
Психофизиологические исследования выполнены с помощью компьютерного комплекса "НС-ПсихоТест" (Изготовитель – ООО "Нейрософт", г.Иваново, Россия). Выбор методик обусловлен школьно-ориентированными функциями ЦНС: зрительный анализ и синтез – простая зрительно-моторная реакция, работоспособность – "теппинг-тест", внимание – "красно-черные таблицы Шульте-Платонова"[6]. Исследование проводили в состоянии условного покоя, в утренние часы, в специально отведенном помещении.
Экспериментальная работа проводилась с каждым испытуемым индивидуально – предлагалось выполнить ряд последовательных тест-заданий. На первом этапе (тест 1) проводилось определение латентного периода простой зрительно-моторной реакции (ЛП ПЗМР)(мс). Испытуемым в течении 50 с предъявлялось 30 световых сигналов красного цвета, на которые они должны были реагировать нажатием правой руки на правую кнопку. Поскольку красный цвет сигнала считается наиболее интенсивным раздражителем, он имеет более высокую психофизиологическую диагностическую ценность. Сигнал автоматически подается в случайном порядке с интервалом от 0,5 до 2,5с (чтобы не выработался рефлекс на время) и достаточно регулярно (чтобы каждый очередной сигнал был ожидаем). Функциональное состояние ЦНС оценивали по критериям Т.Д. Лоскутовой: функциональный уровень системы (ФУС), устойчивость реакции (УР), уровень функциональных возможностей (УФВ) [6, 7]. Функциональный уровень системы определяется абсолютными значениями ЛП ПЗМР. Величина показателя устойчивости реакции определяется степенью рассеивания ЛП ПЗМР, чем меньше дисперсия, тем выше УР. УФВ максимально полно отражает состояние ЦНС, позволяет судить о способности формировать функциональную систему соответственно задаче и продолжительно ее удерживать на необходимом уровне.
На втором этапе (тест 2) предлагалось задание "теппинг-тест", в котором испытуемому необходимо правой рукой в течении 30 с стучать "карандашом» по "платформе" с максимально возможной частотой даже при наступлении утомления. Специалистом осуществлялось вербальное стимулирование в ходе обследования ("Не сдавайтесь", "Работайте еще быстрее"). Согласно опросу все испытуемые после выполнения ощущали усталость в правой руке. Число нажатий в единицу времени в теппинг-тесте определялось автоматически. По результатам данного теста определяли тип нервной системы, работоспособность и выносливость ЦНС, рассчитывали показатели средней частоты нажатий (Гц), число нажатий (у.е.), уровень начального темпа (Гц).
При выполнении тест-задания 3 (тест 3) испытуемым предъявлялась таблица, на которой изображены несколько рядов беспорядочно разбросанных красных и черных цифр от 1 до 25. Тест состоял из двух простых проб: нахождения цифр от 1до 25 в порядке возрастания и от 25 до 1 в порядке убывания. Объем внимания рассчитывали как среднее двух простых проб. Оценка показателей произведена по пятибалльной шкале в соответствии с контрольной таблицей [6].
Полученные результаты обработаны с применением параметрических: частота на 100 обследованных (P), ошибка показателя (p) и непараметрических: медиана (Me), 25 – 75 квартили (Q25, Q75), критерий Ван дер Вардена методов статистики (STATISTICA 6.1).
РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ
Психофизиологические параметры ЦНС среди обследованных девушек и юношей не имели достоверных различий, поэтому результаты интерпретировались без учета половой принадлежности. Анализ многочисленных литературных источников, приводящих данные у лиц мужского и женского пола в подростковом возрасте по различным составляющим здоровья (физическое развитие, психофизиологические показатели) свидетельствует, что теоретически обоснованное суждение о наличии эндокриннообусловленных гендерных различий не всегда подтверждается на практике. В работе Юречко О.В. [13] отмечено, что обследованные юноши и девушки не имеют различий в физическом развитии. В исследованиях [14], напротив, выявлены гендерные различия в возрасте 14-15 лет.
Отсутствие полового диморфизма у обследованных нами нетренированных подростков может быть обусловлено отклонениями физического и полового развития, связанного с изменениями эндокринологического профиля. Наличие эндокринопатий снижает уровень тестестерона и меняет в худшую сторону анаэробные процессы обеспечения мышечной деятельности у юношей. Для девушек подростков, по мнению многих авторов, типичной гинекологической патологией являются нарушения менструального цикла, которые обуславливают не только ухудшение репродуктивного здоровья, но и психофизиологического статуса [8, 9, 10, 11].
Изучая влияние тренировки координационных способностей у 600 футболистов и футболисток в возрасте 11-19 лет, В.И.Лях и З.Витковски (2010) не выявили достоверных различий между лицами разного пола в тестах на статистическое и динамическое равновесие, дифференцирование движений и быстроту реакции, ориентацию в пространстве. Авторами на основании полученных результатов сделан вывод о том, что гендерные различия между спортсменами и спортсменками по показателям координационных способностей исчезают с ростом спортивного мастерства [12]. Silverman W. [15] также указывает, что у девушек, занимающихся "активными видами спорта" (фитнес, бокс, таэквондо, джиу-джитсу, аэробика), показатели скорости сенсомоторной реакции приближаются к значениям у юношей-спортсменов. Мы предполагаем, что отсутствие гендерных различий между психофизиологическими показателями у юношей и девушек 3 группы связано с ростом спортивного мастерства, поскольку значительная часть юношей и девушек 3 группы имеют юношеские разряды и являются кандидатами в мастера спорта.
Одним из информативных показателей, отражающих функциональное состояние и некоторые свойства ЦНС [7], является время ПЗМР. Сопоставление медианы времени реакции показало, что у лиц с низким и умеренным уровнем спортивным нагрузок данный показатель в 2.1 раза больше, чем у лиц с высоким уровнем спортивной нагрузки (табл. 1). У подростков 1-й и 2-й групп выше значений возрастной нормы в 1.8 раза, что обусловливает низкую скорость обработки информации и свидетельствует о преобладании инертности нервных процессов, характеризующихся преобладанием торможения. Тогда как у подростков 3-й группы показатель времени реакции средний, соответствующий значениям возрастной нормы. Вследствие уравновешенности процессов торможения и возбуждения у таких подростков обработка информации происходит значительно быстрее.
Оценка уровня функционального состояния ЦНС по критериям Т.Д. Лоскутовой [7] показала, что у подростков с низкой интенсивностью спортивных нагрузок он снижен, по показателям ФУС и УФВ, устойчивость реакции находилась в пределах условной нормы. Уровень функциональных возможностей позволяет судить о способности ЦНС обследуемого формировать адекватную заданию функциональную систему и достаточно длительно ее удерживать. Низкая скорость времени ПЗМР и снижение уровня функциональных возможностей свидетельствовало о нарушении ассоциативных взаимоотношений между центрами зрительного и моторного анализаторов. У подростков с умеренной интенсивностью спортивных нагрузок определены неустойчивость нервных процессов и преобладание процессов торможения. Установлено, что у подростков 3-й группы значения оцениваемых показателей занимали диапазон условной нормы (ФУС, УР, УФВ – соответствуют норме). Выявленные различия между значениями времени реакции ПЗМР и показателями функционального состояния ЦНС у лиц 1 и 3 групп, 2 и 3 групп были статистически значимы.
Установлено, что обследованные подростки независимо от интенсивности спортивной нагрузки представлены лицами с сильным (сильная и средняя по силе ЦНС) и слабым (средне-слабая, слабая, ярко выражено слабая ЦНС) типами нервной системы (табл. 2). При этом сильный тип нервной системы отмечен практически у половины подростков каждой группы. При этом у трети подростков всех групп выявлен низкий уровень работоспособности, представленный нисходящим типом кривой (слабый тип нервной системы). Промежуточный тип кривой (вариант слабого типа нервной системы) встречается у лиц 1-й и 2-й группы в 1,4 и 2,5 раза чаще, чем среди лиц 3-й группы. Подростки с выпуклым (высоким уровнем работоспособности) и вогнутым (низким уровнем работоспособности) типами кривой среди всех обследованных составили 3.1 %.
Определено, что у подростков сравниваемых групп средняя частота нажатий в "теппинг-тесте" имела близкие значения, достигая максимальной величины у лиц 3-й группы (табл. 3). Снижение темпа движений по отношению к начальному уровню у подростков 1-й и 2-й групп составило – 0.8 Гц, тогда как у лиц 3 группы всего 0.6 Гц. Таким образом, ЦНС подростков с высокой интенсивностью спортивных нагрузок обладает большей выносливостью к воздействию динамических нагрузок.
Учитывая важную роль когнитивной деятельности для успешного восприятия информации, проведена оценка объема внимания. Установлено, что значение показателя объема внимания у юношей 1-й группы (Me – 44.0 [Q25 – Q75 – 42.0 - 46.0]), 2-й группы (45.5 [43.2 - 46.8]) и 3-й группы (47.0 [45.1 - 48.5]) соответствовали среднему уровню, согласно балльным оценкам, изложенными в "Методическом руководстве по психофизиологической и психологической диагностике" [6]. Отмечено, что объем внимания у девушек 1-й (38.0 [31.8 - 43.3]) соответствовал среднему уровню, а у девушек 2-й (35.0 [32.5 - 43.0]) и 3-й групп (36.0 [32.0 - 44.3]) – был выше среднего уровня. При этом доля лиц с уровнем объема внимания "выше среднего" среди девушек была достоверно больше, чем среди юношей: 1-й группы – в 1.9 раза (36.2 ± 6.3 %: и 18.8 ± 4.4 %, соответственно, p
