3.1. Физиологическая характеристика моторных функций у спортсменов высокого класса и не спортсменов

В настоящей главе приведены результаты исследований показателей СУД у 71 спортсмена высокого класса: тяжелоатлеты – 22 человека; лыжники и пловцы – 25 человек; борцы – 24 человека и группа лиц специально не занимающихся спортом, по состоянию здоровья пригодных к службе в Вооруженных силах РФ – 23 человека. Возраст испытуемых колебался от 18 до 25 лет.

3.1.1. Сравнительный анализ функционального состояния системы управления движениями у спортсменов высокого класса различных

специализаций и не спортсменов

При сравнении исследуемых показателей СУД в состоянии оперативного покоя между различными группами спортсменов и группой НС наблюдалась следующая картина (табл. 1, приложение 1). ЛПн в группе лыжников и пловцов статистически достоверно меньше, соответственно, 21,57 ± 0,89 мс и 28,8 ± 1,86 мс (р<0,05); в группах тяжелоатлетов и борцов наблюдалось тенденция к уменьшению данного показателя, соответственно, то есть 25,82 ± 1,48, 25,43 ± 1,7 и 28,8 ± 1,86 (рис. 5). Ун во всех группах спортсменов статистически достоверно выше, чем в группе НС, соответственно, 74,53 ± 0,9º у тяжелоатлетов, 76,8 ± 0,66º у лыжников и пловцов, 76,8 ± 0,82º у борцов и 70,68 ± 1,04º у НС (р<0,05). Ус также во всех группах спортсменов статистически достоверно ниже, чем в группе НС, соответственно, 75,22 ± 1,37º у тяжелоатлетов, 78,42 ± 0,47º у лыжников и пловцов, 79,5 ± 0,71º у борцов и 71,6±0,78º у НС (р<0,05) (рис. 6).

Рис. 5. Отличия ЛПн у спортсменов высокого класса различных специализаций и не спортсменов в состоянии оперативного покоя.

Примечание:

1) группа № 1 ­– не спортсмены; группа № 2 – спортсмены ациклических видов спорта максимальной мощности (тяжелая атлетика, силовое троеборье); группа № 3 – бегуны стайеры, триатлонисты, марафонцы; группа № 4 – борцы различных стилей;

2) * – статистически достоверные различия (р<0,05) между группами спортсменов и группой не спортсменов.

Рис.6. Отличия Ун и Ус у спортсменов высокого класса различных специализаций и не спортсменов в состоянии оперативного покоя. Обозначения те же, что и на рис. 5.

СЭА также статистически достоверно меньше (р<0,05) во всех группах спортсменов, соответственно, 613,4±21,9мс в группе тяжелоатлетов, 405,9±11,5мс у лыжников и пловцов, 583,1±24,3мс у борцов и 700,9±45,3мс у НС (рис. 7.)

Рис.7. Отличия СЭА у спортсменов высокого класса различных специализаций и не спортсменов в состоянии оперативного покоя. Обозначения те же, что и на рис. 6.

Таким образом, у спортсменов высокого класса независимо от направленности тренировочного процесса значительно лучше по сравнению с НС выражены следующие параметры деятельности СУД: мобилизационная способность двигательных единиц для выполнения заданного усилия, упруго-вязкие свойства мышц и их изменения при сокращении и расслаблении, скорость тормозных процессов при сокращении и расслаблении.

3.1.2. Сравнительный анализ функционального состояния

системы управления движениями у спортсменов с различной

направленностью тренировочного процесса

При сравнении исследуемых показателей СУД в состоянии оперативного покоя между группами спортсменов наблюдалась следующая картина (табл. 2, приложение 2). ЛПн в группе бегунов статистически достоверно меньше (р<0,05) по сравнению с группами тяжелоатлетов и борцов, соответственно, 20,57±1,47 мс, 25,82±1,48 мс, 25,43±1,70 мс. В группах тяжелоатлетов и борцов данный показатель практически одинаковый. Ун во всех группах спортсменов примерно одинаковый, соответственно, 74,53±0,9˚ у тяжелоатлетов, 76,8±0,66˚ у бегунов, 76,8±0,82˚ у борцов. Ус в группах бегунов и борцов статистически достоверно выше, чем в группе тяжелоатлетов (р<0,05), соответственно, 78,42±0,47˚, 79,5±0,71˚, 75,22±1,37˚. В группах бегунов и борцов данный показатель примерно одинаковый. СЭА в группе бегунов статистически достоверно меньше (р<0,05) по сравнению с группами тяжелоатлетов и борцов, соответственно, 505,9±11,5 мс, 613,4 ± 21,9 мс, 583,1±24,3 мс. В группе борцов данный показатель несколько меньше, чем у тяжелоатлетов (рис. 8-10).

Таким образом, мобилизационная способность двигательных единиц для выполнения заданного усилия у представителей циклических видов спорта большой и умеренной мощности значительно лучше, чем у представителей циклических видов спорта максимальной мощности и ациклических видов спорта. Упруго-вязкие свойства мышц и их изменения при сокращении у представителей различных видов спорта примерно одинаковые. А вот при расслаблении данные свойства мышц лучше выражены у представителей циклических видов спорта большой и умеренной мощности и ациклических видов спорта по сравнению с представителями циклических видов спорта максимальной мощности. Скорость тормозных процессов в центральных структурах СУД значительно лучше развита у спортсменов циклических видов спорта большой и умеренной мощности по сравнению с двумя другими группами спортсменов.

*

Рис. 8 Отличия ЛПн у спортсменов высокого класса различных специализаций и не спортсменов в состоянии оперативного покоя.

Примечание: 1) группа № 1 – спортсмены ациклических видов спорта максимальной мощности (тяжелая атлетика, силовое троеборье); группа № 2 – бегуны стайеры, триатлонисты, марафонцы; группа № 3 – борцы различных стилей; 2) * – статистически достоверные различия (р<0,05) между 1-й и 2-й группами; 3) # – статистически достоверные различия (р<0,05) между 1-й и 3-й группами;

4) • – статистически достоверные различия (р<0,05) между 2-й и 3-й группами.

Ун 74.53

Ус

75.22

Ун

76.83

Ус

78.42

Ун

76.84

Ус

79.53

Р

ис. 9. Отличия Ун и Ус у спортсменов высокого класса различных специализаций и не спортсменов в состоянии оперативного покоя. Обозначения те же, что и на рис. 8.

Рис.10. Отличия СЭА у спортсменов высокого класса различных специализаций и не спортсменов в состоянии оперативного покоя.

Обозначения те же, что и на рис. 8.

3.2. Изменения параметров соматосенсорных вызванных

потенциалов при электрокожной стимуляции возрастающей

интенсивности у спортсменов высокого класса различных

специализаций и не спортсменов

В этом исследовании принимали участие 25 борцов и тяжелоатлетов и 26 не спортсменов. Были применены раздражители на 10 В выше порога, как первая интенсивность, 20 В выше порога, как вторая интенсивность, и 40 В выше порога, как третья интенсивность.

Амплитуда волны N14 у этой категории испытуемых при второй интенсивности раздражителя возрастает с 5,8 до 6,1 мкВ, ПЛ укорачивается с 13 до 11 с в зоне исследуемой соматосенсорной системы (CZ), однако при третьей интенсивности электростимуляции амплитуда редуцируется до 2,6 мкВ, а ПЛ вновь увеличивается до 13,8 с. В проекционной области соматосенсорной системы (Р3) амплитуда этой волны редуцируется как при воздействии второй, так и третьей интенсивности раздражителя. В интегративных областях фронтальной коры наблюдается аналогичная редукция амплитуды N14 (F3, F4). ПЛ этой волны уменьшается при стимуляции второй интенсивности, однако увеличивается при третьей интенсивности действующего раздражителя и становится большим, чем при первой стимуляции. В затылочных областях (01 и 02) амплитуда этого компонента редуцируется уже при электростимуляции второй интенсивности, дальнейшее возрастание силы раздражителя способствует еще большему снижению амплитуды (табл. 6). Амплитуда компонента Р22 при действии первой стимуляции возрастает, а при второй стимуляции снижается в отведении CZ, стабилизируется в Р3. В остальных отведениях при возрастании интенсивности электрокожного раздражителя амплитуда Р22 сначала возрастает, а затем редуцируется и становится меньше, чем при стимуляции первой интенсивности (табл. 7).

Таблица 6

Значения пиковых латентностей (Т, мс) и амплитуд (А,мкВ) ВПcc для волны N14 и их порядковые номера факторов в группе людей не занимающихся спортом (X  mx).

Параметры	Отведения	Интенсивность электрокожного стимула выше абсолютного индивидуального порога на
		10 Вольт	20 Вольт	40 Вольт
Т	02	13,4  3,3 (2)	13,5  3,6(1)	14,7  3,3 (4)
А		5,8  3,7 (1)	5,4  3,7 (1)	2,8  0,7 (3)
Т	01	14,0  3,1 (2)	14,3  4,8 (2)	15,6  2,4 (4)
А		5,5  2,9 (1)	5,6  2,4 (1)	1,8  0,2 (3)
Т	P4	12,2  3,7 (2)	11,4  2,9 (2)	14,0  2,3 (1)
А		5,9  2,0 (1)	6,4  2,7 (1)	2,2  1,1 (1)
Т	P3	12,5  3,0 (2)	12,5  3,8 (2)	14,3  2,6 (2)
А		6,2  3,1 (1)	5,9  2,9 (1)	2,4  1,2 (3)
Т	Cz	13,0  3,4 (2)	11,1  1,8 (3)	13,8  3,3 (2)
А		5,8  2,0 (1)	6,1  2,0 (1)	2,6  1,5 (1)
Т	F4	12,7  3,5 (2)	10,6  1,6 (3)	13,3  3,5 (1)
А		6,7  2,9 (1)	6,3  2,3 (1)	2,6  1,2 (1)
Т	F3	13,0  3,1 (2)	11,6  1,4 (3)	13,6  3,1 (1)
А		6,8  2,9 (1)	6,6  3,3 (1)	2,9  1,0 (1)

Примечание: (цифра) – порядковый номер фактора.

Таблица 7.

Значения пиковых латентностей (Т, мс) и амплитуд (А, мкВ) ВПсс для волны Р22 и их порядковые номера факторов в группе людей не занимающихся спортом (X  mx).

Параметры	Отведения	Интенсивность электрокожного стимула выше абсолютного индивидуального порога на
		10 Вольт	20 Вольт	40 Вольт
Т	02	23,2  4,2 (2)	24,0  3,9 (3)	22,4  1,1(2)
А		-1,7  0,6 (1)	-2,0  0,6 (1)	-1,4  0,5 (1)
Т	01	24,8  4,2 (2)	26,1  6,1 (4)	24,3  3,9 (3)
А		-1,8  0,3 (1)	-1,6  0,1 (1)	-1,2  0,1 (1)
Т	P4	23,0  3,9 (2)	22,9  4,0 (2)	22,6  1,2 (2)
А		-2,1  0,1 (1)	-2,3  0,1 (1)	-2,0  0,3 (1)
Т	P3	24,4  3,8 (2)	23,7  3,1 (2)	23,3  2,0 (2)
А		-1,9  0,8 (1)	-2,0  0,7 (1)	-2,0  0,1 (1)
Т	Cz	22,8  2,5 (2)	23,8  3,5 (2)	23,5  1,4 (1)
А		-2,1  0,5 (1)	-2,2  0,3 (1)	-1,5  0,7 (3)
Т	F4	23,1  2,9 (2)	22,6  3,0 (2)	22,7  1,0 (2)
А		-2,7  0,2 (1)	-2,9  0,3 (1)	-2,3  0,6 (1)
Т	F3	23,8  2,4 (2)	23,0  3,5 (2)	22,9  1,3 (2)
А		-2,7  0,2 (1)	-3,0  0,7 (1)	-2,8  0,7 (1)

Примечание: (цифра) – порядковый номер фактора.

Исключение составляют отведения F3 и P3, где при третьей интенсивности электростимуляции амплитуда Р22 не возрастает, но и не редуцируется, что касается ПЛ этого компонента, то наблюдается некоторое укорочение латентности при стимуляции второй интенсивности. ПЛ возрастает и уменьшается при дальнейшем увеличении интенсивности стимула, наступает стабилизация ПЛ на определенном уровне во всех отведениях, кроме затылочной области (01 и 02).

Амплитуда компонент N30 ВПсс при стимулах первой интенсивности возрастает в затылочной и теменной областях (01, 02, Р4) и снижается в отведении CZ и лобных областях коры мозга. При стимуляции второй интенсивности амплитуда N30 возрастает в отведениях 02 и Р4, снижается в отведениях 01 и Р3 и стабилизируется в отведениях CZ, F3 и F4, возвращаясь к уровню при электрокожной стимуляции первой интенсивности. Пиковая латентность компонента N30 при второй стимуляции становится меньше в отведениях Р3 и не изменяется в Р4 при стимуляции третьей интенсивности (табл. 8).

В проекционных зонах соматосенсорной системы ПЛ стабильна и не зависит от интенсивности стимулов. ТКМ и факторный анализ продемонстрировали, что амплитуды волн Р22 и N30 в проекционной зоне (Р3) градуально зависимы от силы электрокожной стимуляции и полиморфны без четкой градации в остальных зонах коры латентные периоды этих ранних компонентов ВПсс при возрастающей стимуляции сначала уменьшаются, особенно в проекционной зоне, однако, при большой интенсивности соматосенсорного сигнала или стабилизируются или несколько увеличиваются, особенно в ассоциативной и интегративной областях коры мозга.

Амплитуда Р45 увеличивается в зависимости от возрастания интенсивности электрокожного раздражителя как в теменной, так и в височной и лобной коре, кроме вертекса (CZ), где при третьей интенсивности раздражителя

Таблица 8.

Значения пиковых латентностей (Т, мс) и амплитуд (А,мкВ) ВПсс для волныN30 и их порядковые номера факторов в группе людей не занимающихся спортом (X  mx).

Параметры	Отведения	Интенсивность электрокожного стимула выше абсолютного индивидуального порога на
		10 Вольт	20 Вольт	40 Вольт
Т	02	33,23,8 (1)	35,24,9 (2)	33,34,9 (2)
А		2,31,0 (2)	2,60,8 (1)	2,70,8 (1)
Т	01	34,64,2(1)	36,65,4 (2,3)	34,94,7 (2)
А		2,30,8 (2)	3,10,7 (1)	1,90,3 (1,3)
Т	P4	34,33,6 (1)	34,24,8 (2)	34,14,5 (3)
А		2,30,7 (2)	2,40,5 (1)	2,80,5 (1)
Т	P3	36,02,7 (1)	34,65,5 (2)	34,63,7 (3)
А		2,60,9 (2)	2,60,3 (1)	2,50,4 (1)
Т	Cz	34,63,5 (1)	34,44,3(2)	35,83,3 (2)
А		2,70,4 (2)	2,40,2 (1)	2,70,4 (1)
Т	F4	34,13,8 (1)	33,24,6(3)	34,64,9 (2)
А		2,91,3 (2)	2,81,2 (1)	2,80,6 (1)
Т	F3	35,23,1 (1)	34,53,6 (3)	34,73,0 (2)
А		3,11,7 (2)	3,00,5 (1)	3,10,9 (1)

Примечание: (цифра) – порядковый номер фактора.

амплитуда компонента Р45 уменьшается. Для пиковых латентностей характерно их удлинение во всех отведениях при величинах стимулов второй интенсивности, новые возрастания ПЛ во фронтальной (F3, F4), центральной областях коры (CZ), уменьшение в затылочной (01, 02) и париетальной (Р3, Р4) коре при электрокожной стимуляции третьей интенсивности (табл. 9).

Для динамики амплитуды компонента N40 характерна редукция при стимуляции второй интенсивности по сравнению с первой интенсивностью и возрастание на 11-67% при третьей интенсивности электрокожной стимуляции по всем отведениям. Наибольший прирост наблюдается в левой фронтальной и правой затылочной областях мозга (F3 и 02). Пиковая латентность компонента N70 ВПсс возрастает по мере увеличения интенсивности стимулов во всех исследованных точках регистрации.

Амплитуда компонента N130 претерпевает инверсию в зависимости от интенсивности стимуляции. Так, при действии раздражителя второй интенсивности она возрастает генерализованно во всех отведениях, кроме левой фронтальной коры (F3), однако при действии раздражителя третьей интенсивности редуцируется практически по всей топограмме мозга в различной степени: от 12% в CZ до 160% в затылочной области слева (отведение 01). Динамика временных параметров компонента N130 заключается в следующем. Если при второй интенсивности раздражителя наблюдается увеличение ПЛ во всех областях коры мозга по сравнению с ПЛ при первой интенсивности, то третья ступень увеличения силы электрокожного сигнала характеризуется укорочением ПЛ до величин, которые отмечались при первой интенсивности стимуляции.

Амплитуда компонента N200 ВПсс снижается по мере возрастания интенсивности раздражителя по всему скальпу и, особенно, во фронтальных отделах (F3, F4) и вертексе (CZ). Однонаправлено редуцируются и ПЛ этого компонента во всех корковых отведениях при стимуляции третьей интенсивности.

Таблица 9.

Значения пиковых латентностей (Т, мс) и амплитуд (А,мкВ) ВПсс для волны Р45 и их порядковые номера факторов в группе людей не занимающихся спортом (X  mx).

Параметры	Отведения	Интенсивность электрокожного стимула выше абсолютного индивидуального порога на
		10 Вольт	20 Вольт	40 Вольт
Т	02	45,24,3 (1)	46,67,9 (1)	42,95,0 (2)
А		-1,00,3 (2)	-1,30,5 (3)	-1,50,4 (1)
Т	01	43,73,8 (1)	46,08,3 (1)	43,84,5 (3)
А		-0,70,2 (2)	-1,10,4 (3)	-1,00,3 (1)
Т	P4	44,24,3 (1)	46,28,8(1)	44,04,6(2)
А		-1,20,7 (2)	-1,40,5 (2)	-1,60,3 (1)
Т	P3	44,34,6(1)	47,09,6 (1)	44,44,9 (2)
А		-1,30,6 (3)	-1,20,6 (3)	-1,50,4 (1)
Т	Cz	45,75,3 (1)	46,46,4 (1)	48,45,2 (3)
А		-,40,1 (2,3)	-1,70,4(2)	-1,50,2 (1)
Т	F4	44,73,7 (1)	46,59,9 (1)	46,67,3(3)
А		-1,30,8 (3)	-1,50,3(2)	-1,60,9 (3)
Т	F3	45,23,8 (1)	45,83,4 (3)	45,64,2 (2,3)
А		-1,70,5 (3)	-1,80,4 (2)	-1,90,4 (1)

Примечание: (цифра) – порядковый номер фактора.

В большей степени это выражено в затылочной области правого полушария (02), в меньшей – в левом фронтальном отведении (F3) и вертексе (CZ).

Особенностями проявления амплитудно-временных параметров компонента N350 являются генерализованное удлинение пиковых латентностей, особенно, во фронтальных областях коры мозга (F3, F4) и редукция амплитуды во всех исследованных отведениях, кроме правой затылочной области (02) в зависимости от степени интенсивности электрокожного сигнала.

Таким образом, динамика изменений амплитудно-временных параметров компонентов ВПсс в группе не спортсменов характеризуется значительной вариабельностью. Если в ранних компонентах (Р22, N30) можно наблюдать тесную корреляцию между амплитудой компонентов и интенсивностью стимула в зонах переработки соматосенсорной информации (Р3, Р4, CZ, F3, F4), то в остальных зонах коры, в первую очередь затылочной области (01 и 02), такая закономерность исчезает. Для компонентов Р45 и N70 выявлено градуальное возрастание амплитуды компонентов в зависимости от увеличения интенсивности электрокожной стимуляции по всему скальпу. Факторный анализ показал стабильную зависимость, более выраженную в теменных и лобных точках регистрации (F3, P3). Для поздних компонентов N200 и N350 характерна редукция амплитуды во всех корковых отведениях при большей выраженности этого феномена в левой фронтальной коре (F3). Временные параметры компонентов ВПсс возрастают при первоначальном усилении интенсивности стимула, особенно в теменных областях мозга (Р3, Р4), а уменьшаются при дальнейшем увеличении силы стимула. Особенно это характерно для ранних Р22, N30 и поздних N200, N350 компонентов ВПсс. Исследования изменений параметров соматосенсорных вызванных потенциалов при электрокожной стимуляции возрастающей интенсивности у спортсменов высокого класса ациклических видов спорта показали, что динамика изменений амплитудно-временных параметров компонентов соматосенсорных вызванных потенциалов в группе не спортсменов следующая. В ранних компонентах (Р22, N30) наблюдается тесная корреляция между амплитудой компонентов и интенсивностью стимула в зонах переработки соматосенсорной информации (Р3, Р4, CZ, F3, F4), в остальных зонах коры такая закономерность исчезает. Для компонентов Р45 и N70 выявлено градуальное возрастание амплитуды в зависимости от увеличения интенсивности электрокожной стимуляции по всему скальпу. Для поздних компонентов N200 и N350 характерна редукция амплитуды во всех корковых отведениях.

У спортсменов высокого класса ациклических видов спорта в отличие от группы не спортсменов наблюдалась следующая картина. Значительная вариабельность амплитудно-временных параметров компонентов соматосенсорных вызванных потенциалов в зонах переработки соматосенсорной информации (Р3, Р4, CZ, F3, F4) как в ранних так и в поздних компонентах (соответственно, Р22, N30 и Р300, N350), при этом волна Р300 смещалась с укорочением пиковой латентности до 200-250 мс.

Таким образом, в результате проведенных исследований выявлено, что в процессе длительных, интенсивных, стрессорных физических нагрузок формируются совершенно новые адаптивные стратегии СУД, не свойственные для обычного здорового человека. Причем эти стратегии реализуются на разных уровнях двигательной системы. Данный факт четко подтверждается полученными нами результатами. Фактически все исследуемые показатели моторных функций у спортсменов высокого класса, независимо от направленности тренировочного процесса значительно лучше, чем у не спортсменов.