Влияние вестибулярного раздражения на сердечно-сосудистую систему и двигательные функции в разных видах спорта

Специальность 03.03.01 – физиология

диссертации на соискание ученой

степени кандидата биологических наук

Казань – 2010

Работа выполнена на кафедре анатомии и физиологии Федерального государственного образовательного учреждения высшего профессионального образования «Камская государственная академия физической культуры, спорта и туризма»

Электронная версия автореферата размещена на официальном сайте ГОУ ВПО «Татарский государственный гуманитарно-педагогический университет» 30 апреля 2010 г. Режим доступа http://www.tggpu.ru

Ученый секретарь

диссертационного совета

доктор медицинских наук,

профессор Т.Л. Зефиров

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ

Актуальность исследования. Функциональное развитие двигательного аппарата и его регуляторных центров имеет прямое отношение к системе равновесия, надежность которой предопределяет успешность тренировок и спортивную результативность (Г.С. Айзиков, 1976; J.M. Goldberg, 1975; K. Zlatev, 1984). Система равновесия, в свою очередь, сопряжена с вестибулярным аппаратом, которому отводится особое место как источнику информации для ЦНС в оценке пространственного положения «гравитационной вертикали», благодаря чему достигается ориентация тела и перераспределение мышечного тонуса (М.Я. Жилина, 1986; Б.Н. Шеламов, 1986; А.Я. Корх, 1987; B. Debu, 1988).

При вестибулярном раздражении запускается цепь вегетативных и соматических изменений (М.Я. Жилина, 1981, 1986). Исследование их связей необходимо для объективной оценки функциональных резервов и степени тренированности спортсмена (K. Zlatev, 1984, 1989).

Функциональная связь анализаторов по принципу прямой и обратной связи (благодаря кортикализации функции) обеспечивает общую координацию организма для достижения адекватной реакции. Так, вестибулярный аппарат влияет на зрительное восприятие и мышечную чувствительность, мобилизуя организм для оптимальной реакции (J.R. Thomas, 1985; C. Kambitsis, 1990; M. Kallinen, 1995; Th. Brandt, 1998 и др.), и участвует в организации и управлении движений почти на всех пяти уровнях "построения движений", а на уровне спинальном (уровень В) и уровне С он является ведущим (Н.А. Бернштейн, 1990). Ряд авторов считает, что развитие системы равновесия важно для профилактики травматизма спортсменов (N. Sofiadis, 1995; D.M. Forkin, 1996; О.Ю. Терентьев, 1997; R.B. Johnston, 1998). Все это диктует необходимость совершенствования в процессе тренировок функции одного из древних органов чувств человека – вестибулярного анализатора, обеспечивающего устойчивость организма и адекватность реакции на окружающую среду (В.М. Федчин, 1988; В.Г. Стрелец, 1996). Актуальность исследований, направленных на изучение вестибулярной системы, диктуется также ее важной ролью в обеспечении высоких результатов спортсменов при адекватности нагрузок.

Интерес к исследованию вестибулярного анализатора был и остается достаточно высоким. Изучению воздействия вестибулярных раздражений на организм человека и выявлению различных лабиринтных рефлексов посвящено значительное число работ (Е.К. Аганянц, 1988; Г.М. Григорьев, 1993; К.В. Герасимов, 1996; Н.И. Тригуб, 1997; Р.В. Башкова, 2000; P.V. Kiryalanis 2002; В.Н. Дараган, 2003 и др.). Имеются исследования, направленные на выявление возрастных особенностей функционирования вестибулярного аппарата (Б.И. Сергеев, 1988; Л.Н. Винихина, 1990; А.А. Зайцев, 1998; К. Коханович, 1998; А.В. Маслюков, 2001 и др.). Влияние отдельных видов спорта на становление вестибулярной функции и обратное влияние функционального состояния вестибулярной системы на проявление двигательных возможностей спортсмена изучены во многих работах (Н.А. Худолий, 1998; Б.Б. Шаров, 2001; К.Б. Шаров, 2001; О.Н. Скоблик 2002; Н.В. Луткова, 2002; М.М. Кубланов, 2005; Д.В. Сышко, 2006; М.С. Бонадысенко, 2007; Р.И. Хуснуллина, 2008 и др.). Однако сердечно-сосудистые, двигательные и сенсорные реакции спортсменов разных специализаций на вестибулярное раздражение изучены недостаточно. Двигательная деятельность в разных видах спорта – циклических, ситуационных и качественной оценки упражнений стереотипных – имеет существенные координационные различия. В этих видах спорта вестибулярный анализатор получает несопоставимые по величине и разнообразию нагрузки, в разной степени мобилизуются органы вегетативного обеспечения мышечной работы. Актуальность исследования обусловлена необходимостью выявления функциональных ресурсов адаптивно значимых для спортсменов, а также для теории и практики спортивной физиологии систем, к каковым относятся сердечно-сосудистая, двигательная и вестибулярная системы.

1. 
   Изучить реакцию сердечно-сосудистой системы на вестибулярное раздражение у спортсменов циклических, ситуационных (игровых) и стереотипных качественного значения видов спорта.
   
2. 
   Определить у спортсменов разных специализаций вестибулярную устойчивость.
   
3. 
   Оценить реакции сердечно-сосудистой системы на вестибулярное раздражение при изменениях положения головы и длительности вестибулярной нагрузки.
   
4. 
   Изучить влияние вестибулярного раздражения на скоростные и силовые характеристики движений и дифференцирование мышечных усилий у спортсменов разных видов спорта.
   
5. 
   Определить у спортсменов длительность вестибулосенсорных реакций, возникающих в ответ на прекращение вестибулярного раздражения в виде ощущения вестибулярной иллюзии противовращения (ВИП).
   
6. 
   Оценить уровень взаимосвязи между различными проявлениями реакции организма спортсменов на вестибулярное раздражение.
   

Впервые выполнено комплексное исследование сердечно-сосудистых, двигательных и сенсорных реакций организма на вестибулярное раздражение у спортсменов, двигательная деятельность которых существенно различается по соматическим и вегетативным характеристикам, выявлены корреляционные связи названных проявлений реакции на вращательную нагрузку.

Показано, что хронотропная реакция сердца на стандартное вестибулярное раздражение тем меньше, чем в большей степени в упражнениях исследуемых видов спорта представлены вращательные компоненты движений, тогда как реакции артериального давления у спортсменов разных специализаций не отражают степень их адаптации к вращательной нагрузке. Впервые выявлены различия в изменении ЧСС при вращательной нагрузке в положениях наклон головы вправо и влево. При этом средние величины реакции ЧСС при разных положениях головы реально отражают степень адаптации спортсменов к вращательной нагрузке в разных видах спорта. Показано, что реакция ЧСС на вестибулярное раздражение и связанный с ней показатель ВУ имеют наибольшее количество корреляционных связей с двигательными и сенсорными реакциями организма на данное воздействие.

Мышечная сила и частота движений кисти спортсменов под влиянием вращательной нагрузки повышаются, а точность воспроизведения заданного усилия снижается, однако эти изменения не связаны со спецификой движений в разных видах спорта.

Показано, что длительность ВИП спортсменов связана с насыщенностью движений в исследуемых видах спорта вращательными компонентами; связь длительности ВИП и показателя ВУ имеет умеренную и среднюю тесноту

(r =-0,31-0,55).

Данные о функциональном развитии органа равновесия при занятиях разными видами спорта могут быть использованы при составлении программы подготовки и совершенствования двигательной деятельности спортсменов в этих видах спорта, в том числе с использованием специальных упражнений, направленных на развитие вестибулярной системы.

Результаты данных исследований могут иметь существенное значение для практики физического воспитания и лечебной физической культуры при разработке и реализации программ физического воспитания и специальных видов двигательных программ, учитывающих индивидуальные особенности и состояние вестибулярной системы занимающихся.

Результаты исследований инновационны и направлены на систематизацию спортивной подготовки, раннее диагностирование физического потенциала, оптимизацию предтренировочного отбора, а также на прогнозирование результативности интенсификации спортивных мероприятий.

1.Уровень адаптации вестибулярного аппарата спортсменов к адекватным раздражителям определяется насыщенностью движений в разных видах спорта вращательными компонентами и отражается на хронотропной реакции сердца на вращательную нагрузку; изменения показателей АД не зависят от уровня адаптации вестибулярной системы к этой нагрузке.

2. Изменения мышечной силы и частоты движений кисти у спортсменов, вызванные вестибулярным раздражением, направлены преимущественно на повышение, но не зависят от насыщенности движений в разных видах спорта вращательными компонентами; они имеют корреляционные связи умеренной выраженности с сердечно-сосудистыми и вестибулосенсорными реакциями спортсменов.

Апробация работы. Результаты исследований и основные положения диссертации были представлены и обсуждены на всероссийских научно-практических конференциях: «Современное состояние и перспективы внедрения инновационных технологий в спорте и системе физкультурного образования» (Набережные Челны, 2008), «Педагогико-психологические и медико-биологические проблемы физической культуры и спорта» (Набережные Челны, 2009), «Современные проблемы теории и практики спортивной медицины и физической реабилитации» (Набережные Челны, 2009); на V Всероссийском форуме «Здоровье нации – основа процветании России» (научно-практический конгресс «Здоровье нации и массовый спорт») (Москва, 2009); на IV съезде физиологов Урала (Екатеринбург, 2009); на Всероссийской научной конференции с международным участием «Теоретические основы физической культуры» (Казань, 2009); на международной научно-практической конференции «Адаптивная физическая культура, спорт и здоровье: интеграция науки и практики» (Уфа, 2009); на международной научно-практической конференции «Опыт спортивного наследия – Универсиаде – 2013» (Набережные Челны, 2009); на межвузовских научно-практических конференциях молодых ученых и студентов «Теоретические и практические аспекты физического воспитания» (Набережные Челны, 2009), на Всероссийской научно-практической конференции «Современные технологии спортивной медицины, физической реабилитации и адаптивного физического воспитания» (Набережные Челны, 2010), а также на заседании сотрудников кафедры «Анатомии и физиологии» КамГАФКСиТ.

Публикации.

По теме диссертации опубликовано 12 научных работ, в том числе 2 работы в изданиях, рекомендованных ВАК.

ЧСС – частота сердечных сокращений; АДс – систолическое артериальное давление; АДд – диастолическое артериальное давление; ПД – пульсовое давление; ССС – сердечно-сосудистая система; ВУ – вестибулярная устойчивость; ВИП – вестибулярная иллюзия противовращения; ЦНС – центральная нервная система.

Для раздражения вестибулярного аппарата использовали пробу В.И. Воячека – отолитовую реакцию (ОР). Пробу проводили в положении испытуемого сидя в кресле Барани с закрытыми глазами, наклонив голову вперед на 90º. В таком положении производилось 5 вращений кресла со скоростью 180º/с (1 оборот в 2 с). После остановки кресла испытуемый, выдержав паузу в 5 с, восстанавливал вертикальное положение головы. Вращение во всех случаях производилось в левую сторону. Механизм ОР состоит в следующем. При вращении испытуемого с последующим «стоп-стимулом» у него возникает раздражение полукружных каналов, а подъем головы вызывает раздраже­ние статоконий, и возникшее при этом возбуждение наслаивается на уже имеющееся возбуж­дение, вызванное ампулярной афферентацией, что и приводит к усилению вестибулярных рефлексов. При повторных обследованиях для изменения состава раздражаемых рецепторов, расположенных в разных полукружных каналах, вращение производили при наклоне головы влево и вправо, а для усиления воздействия вращательной нагрузки на вестибулярный аппарат длительность пробы Воячека увеличили вдвое (10 вращений за 20 с). По данным, полученным до и после вращательной пробы, определяли:

а) изменения артериального давления (АД) и частоты сердечных сокращений (ЧСС); АД и ЧСС определяли на левой руке с помощью электронного тонометра Omron; располагая показателями систолического (АДс) и диастолического (АДд) артериального давления, рассчитывали величину пульсового давления (ПД);

б) вестибулярную устойчивость по методике Н.Н. Лозанова и И.П. Байченко (1938), в которой учитывались данные вегетативных рефлексов (ЧСС и АДс) на вращательную пробу в баллах. В качестве показателя учитывалась разность (отрицательная или положительная) между величинами пульса и АДс до и после раздражения за десятисекундный промежуток времени, и по комбинациям изменений АДс и ЧСС по специальной таблице оценивалась вестибулярная устойчивость.

2. Двигательные реакции:

а) по изменению максимальной частоты движения кисти с помощью прибора «Активациометр универсальный» (Цагарелли Ю.А., 1991, 2002);

б) по изменению максимальной мышечной силы кисти;

в) по изменению кинестетического дифференцирования силы - воспроизведения половины максимальной силы кисти без контроля зрения;

Экспериментальные данные анализировали методами математической статистики с применением программного пакета Microsoft Office Excel в операционной системе Windows XP. Использовали корреляционный анализ по Пирсону. Достоверность различий средних величин определяли по t - критерию Стьюдента. Достоверными считали различия при уровне значимости 95% (Р<0,05).

В ходе исследования выявлено, что преобладающей реакцией ЧСС на вестибулярное раздражение, как у спортсменов, так и контрольных испытуемых, было ее повышение. Лишь у 10% испытуемых выявлялось снижение ЧСС и, как правило, у одних и тех же испытуемых при всех положениях головы и при удвоенной длительности вращательной нагрузки реакции. Исключение составили пловцы – почти у половины из них после вращательной пробы наблюдалось не повышение, а снижение ЧСС (на 1-3 уд/мин). Более того, при наклонах головы влево и вправо, а также при удвоенной длительности вращательной нагрузки такая реакция выявляется уже у 55-64%. Вероятно, эта особенность реакции сердца у пловцов является приобретенной и вызвана воздействием воды на вестибулярный аппарат.

Примечание: *** - Р<0,001 (различия с показателями контрольных испытуемых).

При основном варианте пробы Воячека хронотропная реакция сердца у пловцов (без учета ее направленности) составила 2,64±0,45 уд/мин, что заметно ниже, чем у бегунов и лыжников (4,09±0,53; Р<0,05). На рис. 1 видно, что в целом у занимающихся циклическими видами спорта средний показатель равен 3,62±0,40 уд/мин, что несколько выше, чем в спортивных играх – 2,80±0,21 уд/мин (Р>0,05) и у гимнастов – 2,67±0,29 уд/мин (Р>0,05), но почти вдвое ниже, чем у неспортсменов – 6,47±0,69 уд/мин (Р<0,001). Следовательно, для спортивных игр, гимнастики и плавания, включающих выполнение различных поворотов и вращательных элементов движений, характерна выраженная тенденция к минимизации хронотропной реакции сердца на вращательную нагрузку.

Хронотропная реакция сердца на вращение при наклоне головы вправо и влево заметно различается: в первом положении она несколько меньше (2,90±0,15 уд/мин), чем при втором (3,13±0,18 уд/мин; Р>0,05). Подобная тенденция выявляется и у контрольных испытуемых (см. таблицу 1). Однако такое соотношение характерно в основном для видов спорта, перемещения и/или основные технические действия в которых выполняются с участием рук и верхнего плечевого пояса (хоккей, бадминтон, волейбол, лыжные гонки, плавание). Различие в величине реакций в этих видах спорта составило в среднем 0,81±0,22 уд/мин (Р<0,05). В видах спорта, в которых основные действия и перемещения в которых совершаются без усилий рук (бег, футбол), различие в величине реакций на вращение при этих положениях головы незначительно (0,11±0,39 уд/мин; Р>0,05).

Таблица 1

Изменение частоты сердечных сокращений при вестибулярном раздражении у спортсменов и контрольных испытуемых при различных положениях головы (M±m уд/мин)

После увеличения длительности вестибулярного раздражения в 2 раза хронотропная реакция сердца возросла в среднем на 52,6%, но отнюдь не пропорционально величине реакции при 5-и оборотах кресла. Напротив, зависимость оказалась обратной – чем меньше реакция при 5-и оборотах, тем больше ее увеличение при 10-и оборотах. Так, если у бадминтонистов, баскетболистов, хоккеистов, пловцов и гимнастов при 5-и оборотах кресла хронотропная реакция сердца была относительно низкой – 2,65±0,19 уд/мин, то при 10-и оборотах она возросла в среднем на 1,87±0,25 уд/мин (70,58±9,52%). У футболистов, волейболистов, лыжников и бегунов эти показатели составили 3,85±0,34 и 1,36±0,42 уд/мин соответственно (35,32±10,98%). Следовательно, относительное увеличение реакции сердца у первых было вдвое больше, чем у вторых (Р<0,05).

Существенно, что вестибулярная устойчивость развивается при занятиях и теми видами спорта, в которых вращательные действия и угловые ускорения представлены в относительно небольших объемах. Это можно объяснить тем, что в условиях деятельности организма, по мнению А.Н. Крестовникова (1951), отолитовый аппарат и полукружные каналы не раздражаются раздельно. Как правило, происходит одновременное раздражение рецепторов тех и других. В то же время при движениях, включающих много вращательных компонентов, можно отметить преобладающее раздражение и последующую адаптацию рецепторов полукружных каналов. Усредненная хронотропная реакция сердца, возникающая в ответ на вращательную нагрузку при разных положениях головы, имеют достаточно четкую зависимость от относительного количества вращательных компонентов в движениях спортсмена в разных видах спорта.

На рис. 2 видно, что наиболее высокая реакция сердца на вращательную нагрузку характерна для бегунов, двигательная деятельность и перемещения которых имеет в основном прямолинейную направленность. Несколько ниже реакция у лыжников, которые, несомненно, испытывают значительно больше угловых ускорений при поворотах и изменениях направления движения, чем бегуны.

Среди спортивных игр наиболее выраженная хронотропная реакция сердца выявлена в бадминтоне и волейболе. В этих видах наличие сетки и отсутствие непосредственного контакта с противником обусловливает преимущественно прямолинейную направленность двигательных действий, а вращательные их элементы представлены в меньших объемах и имеют меньшую амплитуду, чем в контактных видах спортивных игр.

Выше указывалось, что в контактных видах спорта, каковыми являются футбол, хоккей и баскетбол, в условиях жесткого единоборства спортсменам постоянно приходится совершать ускорения и различного рода повороты и вращения, сохраняя равновесие и хорошую координацию движений. При этом вестибулярный аппарат подвергается разнонаправленной нагрузке.

Наиболее адаптированными к вращательным нагрузкам оказались пловцы и гимнасты, что представляется вполне закономерным. Действительно, гимнасты в наибольшей степени подвергаются разнообразным вращательным нагрузкам в процессе тренировок и соревнований, что приводит к развитию адаптации и слабой выраженности хронотропной реакции сердца на стандартное вестибулярное раздражение.
Рис. 2. Усредненная хронотропная реакция частоты сердечных сокращений на вращение у спортсменов и контрольных испытуемых при разных положениях головы

Примечание: # - Р<0,01-0,001 (различия с показателями спортсменов); * - Р<0,05-0,01 (различия с показателями бегунов); ^ - Р<0,05-0,001 (различия с показателями бегунов и лыжников); × - Р<0,01-0,001 (различия с показателями бегунов, лыжников, бадминтонистов, волейболистов).

В ответ на вращательную нагрузку основной реакцией АД_С было повышение. Лишь у 13% испытуемых наблюдалось небольшое снижение (в основном на 1-2 мм рт. ст.). В отличие от ЧСС, повышение АД_С у гимнастов и занимающихся циклическими и игровыми видами спорта, а также у контрольных испытуемых было почти идентичным – 3,93±0,86; 3,68±0,56; 3,77±0,40 и 3,80±1,08 мм рт. ст. соответственно. Подобная стабильность реакции АД_С на вращение, в сущности, сохранилась и при сравнении этого показателя при разных положениях головы.

Исключение вновь составили гимнасты, у которых, как и при сравнении ЧСС, вращение при наклоне головы влево вызывает меньший рост АД_{С ­} (2,00±0,71 мм рт. ст.), чем при наклоне головы вправо (4,88±1,67 мм рт. ст.; Р<0,05). Подобное различие у баскетболистов носит лишь характер тенденции.


Рис. 3. Усредненная реакция систолического АД на вращение у спортсменов и контрольных испытуемых при разных положениях головы
При сравнении средних величин реакции АДс, полученных при всех положениях головы, у представителей разных видов спорта также выявляются равнозначные показатели (см. рис. 3). Следовательно, изменение АДс в ответ на вращательную нагрузку практически не зависит от специфики двигательной деятельности спортсмена.

При удвоенной длительности вращательной нагрузки увеличение АД_С у спортсменов было в среднем на 1,52±0,45 мм рт. ст. (на 39,4%) больше, чем при 10-секундной нагрузке, но при этом корреляционные связи индивидуальных показателей спортсменов не выявляется ни в отдельных видах спорта, ни в их совокупности. Прирост АДс при удвоенной длительности вращательной нагрузки в контроле существенно больше – 5,00±1,01 мм рт. ст. (131,58%; Р<0,01), чем у спортсменов.

Реакции АДд на вращательную пробу у 31,4% представителей спортивных игр имели направленность на снижение, и средняя величина реакции оказалась недостоверной (0,80±0,52 мм рт. ст.; Р>0,05). У занимающихся циклическими видами спорта преобладающей реакцией было повышение АДд – в среднем на 1,53±0,47 мм рт. ст., но наибольшим оно оказалось у гимнастов – 3,33±0,60 мм рт. ст. (Р<0,001), что достоверно больше, чем у спортсменов циклических и игровых видов спорта (Р<0,05-0,01).

В контрольной группе АДд (72,33±1,33 мм рт. ст.) статистически не различалось с таковым у спортсменов. После вестибулярного раздражения оно увеличилось на 2,60±1,07 мм рт. ст., что также достоверно не отличается от приведенных выше показателей спортсменов.

Таким образом, воздействие углового ускорения, развивающегося при вращательной нагрузке, вызывает преимущественно положительной реакцию ЧСС, АДс и АДд как у спортсменов, так и у испытуемых контрольной группы. При этом специфика двигательной деятельности спортсмена в исследованных видах спорта в большей степени отражается на выраженности и реакции ЧСС и АДд. Поэтому именно реакция АДд на вестибулярное раздражение в основном предопределила межгрупповые различия по реакции ПД.

В контрольной группе изменения индивидуальных показателей были разнонаправленными, и средний показатель реакции оказался недостоверным – 1,20±1,31 мм рт. ст. (Р>0,05), в то время как в циклических и игровых видах спорта было выявлено достоверное увеличение ПД (Р<0,001) – на 2,15±0,45 и 2,98±0,54 мм рт. ст. соответственно. По этому показателю среди циклических видов спорта выделяются пловцы, у которых повышение ПД составило 3,18±0,87 мм рт. ст. Это сочетается с низкими показателями хронотропной реакции сердца и наибольшим соотношением реакций ПД/ЧСС среди других групп спортсменов. Наблюдалась также тенденция к большему увеличению реакции ПД по мере повышения квалификации спортсменов: у мастеров спорта она несколько выше (3,25±1,16 мм рт. ст.), чем у кандидатов в мастера спорта (2,57±0,56 мм рт. ст.) и спортсменов 1-го разряда (2,29±0,43 мм рт. ст.).

Отметим, что у спортсменов игровых и циклических видов спорта повышение ПД в ответ на вестибулярное раздражение произошло за счет повышения АДс и понижения АДд. У гимнастов и контрольных испытуемых, напротив, небольшая тенденция к повышению ПД сочетается с повышением и АДс, и АДд. Средние показатели изменений реакций ПД на вращательную нагрузку у спортсменов игровых видов спорта существенно выше, чем у гимнастов (Р<0,01).

Изменения ПД при вестибулярном раздражении более значительны в видах спорта, развивающих выносливость, что сочетается с меньшей реакцией ЧСС. Так, в циклических видах спорта коэффициент корреляции между изменениями ЧСС и ПД при отрицательном знаке достигает 0,5. В то же время у гимнастов, тренировки которых в значительно меньшей степени направлены на повышение функциональных характеристик сердца, повышение ПД в ответ на вращательную нагрузку оказалось недостоверным – 0,60±0,69 мм рт. ст. (Р>0,05).

Оценивая полученные результаты в целом, отметим, что у подавляющей части исследуемых сердечно-сосудистые реакции на вращение связаны с преобладанием адренергических влияний, что следует расценивать как адекватную реакцию на вестибулярное раздражение.

Оценка вестибулярной устойчивости

По данным оценки вестибулярной устойчивости по методике Лозанова-Байченко, у спортсменов циклических (3,80±0,10 балла) и игровых (3,96±0,06 балла) видов спорта она не различается, а у гимнастов показатели (4,10±0,06 балла) заметно выше, чем у спортсменов циклических видов спорта (Р<0,05). В целом вестибулярная устойчивость у спортсменов всех специализаций существенно превышает показатель контрольных испытуемых – 3,08±0,17 балла (Р<0,01-0,001).

Показатели вестибулярной устойчивости у спортсменов в какой-то мере связаны с характером движений в исследованных видах спорта. В частности, у волейболистов, бегунов, лыжников, пловцов и футболистов они несколько ниже, чем у бадминтонистов, хоккеистов, баскетболистов и гимнастов. Однако эти различия носят в большей степени характер тенденции, и только самые высокие показатели вестибулярной устойчивости (у гимнастов и баскетболистов) достоверно различаются от наиболее низкого показателя (у волейболистов; Р<0,05).

Высокие показатели вестибулярной устойчивости у баскетболистов и гимнастов, по-видимому, обусловлены преобладанием в их тренировке специфических упражнений, являющихся более сильными раздражителями вестибулярного аппарата, чем упражнения, которые выполняются в других видах спорта.

Принципиально важно заметить, несмотря на то, что вестибулярная устойчивость определяется по реакции двух показателей сердечно-сосудистой системы – ЧСС и АДс, она в значительной степени связана с реакцией ЧСС, а реакция АДс существенно менее значима. У спортсменов всех групп видов спорта выявлена сильная отрицательная взаимосвязь (r= -0,72 – 0,88) между показателями вестибулярной устойчивости и изменениями ЧСС в ответ на раздражение вестибулярной системы, тогда как корреляционная связь вестибулярной устойчивости с реакцией АДс отсутствует или очень слабая (r=0,01-0,22). По существу, в такой же мере вестибулярная устойчивость связана с реакциями АДд и ПД (r<0,20).

У контрольных испытуемых коэффициент корреляции между реакцией сердца и вестибулярной устойчивостью составляет всего -0,25. Иными словами, повышение вестибулярной устойчивости у спортсменов связано главным образом со снижением хронотропной реакции сердца на вестибулярное раздражение и не зависит от изменений артериального давления.

Динамика показателей частоты движения кисти после вращательной пробы у спортсменов всех групп видов спорта была преимущественно направлена на повышение. В среднем увеличение максимальной частоты движений кисти после раздражения у спортсменов циклических и игровых видов спорта составило 3,85±1,07 и 2,45±0,76 удара (Р<0,01), а у гимнастов (2,00±1,07 удара) оно было недостоверным. В контрольной группе на фоне вестибулярного раздражения преобладало снижение максимальной частоты движений кисти. В среднем оно составило 3,40±1,44 удара (Р<0,05). С учетом направленности реакции средние показатели изменений частоты движений кисти у спортсменов достоверно отличаются от среднего показателя в контроле (Р<0,01-0,001).

В группах спортсменов в зависимости от специфики спортивной деятельности показатели максимальной частоты движений кисти за 30 с до и после вестибулярного раздражения имеют некоторые различия. Вращательная нагрузка способствовала увеличению теппинга кисти на: у футболистов 1,50±1,93, гимнастов 2,00±1,07, волейболистов 2,00±1,12, хоккеистов 2,25±1,29, бадминтонистов 3,00±1,60, лыжников 3,08±1,89, баскетболистов 3,14±2,42, бегунов 3,82±0,17, пловцов 4,73±2,43 удара (р>0,05) соответственно. Большее повышение было выявлено в видах спорта, движения в которых носят более ритмичный характер. Однако эти различия, равно как сами увеличения, носят лишь характер тенденции.

У гимнастов и спортсменов циклических видов спорта выявлена положительная взаимосвязь между показателями вестибулярной устойчивости и теппинг-теста (r = 0,42-0,62). Это значит, что чем выше вестибулярная устойчивость у спортсменов, тем выше и стабильнее показатели теппинг-теста после вращательной нагрузки.

После вестибулярного раздражения у большей части спортсменов сила кисти увеличивалась. У представителей спортивных игр она возросла в среднем на +0,39±0,13 кг (Р<0,05), у занимающихся циклическими видами спорта – на +0,26±0,12 кг (Р<0,05), а у гимнастов – на +0,63±0,30 кг (Р<0,05).

В контрольной группе, в отличие от спортсменов, максимальная сила кисти после вестибулярного раздражения снизилась (на 0,93±0,41 кг; р<0,05). Средние показатели изменений максимальной силы кисти с учетом их направленности у спортсменов всех специализаций достоверно отличается от среднего показателя контрольных испытуемых (Р<0,01).

В группах спортсменов, специализирующихся в разных видах спорта, изменения максимальной силы кисти после вестибулярного раздражения, в сущности, не имеют различий. Несмотря на то, что вращательная нагрузка вызвала преимущественно увеличение максимальной силы кисти во всех группах спортсменов, достоверным оно было лишь в некоторых из них, в частности у бегунов и футболистов. У гимнастов и хоккеистов выявлена значительная тенденция к увеличению. В остальных группах спортсменов увеличение силы не является достоверным. Отсюда и межгрупповые различия по этому показателю можно расценивать лишь как слабую тенденцию.

Корреляционные связи изменения максимальной силы кисти с другими проявлениями реакции на вестибулярное раздражение отсутствуют в игровых и циклических видах спорта, и только у гимнастов выявлена отрицательная взаимосвязь между изменениями максимальной силы кисти и ЧСС (r= -0,42).

У гимнастов и спортсменов циклических видов спорта показатель вестибулярной устойчивости по Лозанову-Байченко имеет положительную корреляционную связь с максимальной силой кисти, выявленной после вращательной пробы (r=0,45-0,51). Чем выше вестибулярная устойчивость у спортсменов, тем выше функциональная устойчивость двигательного аппарата к вестибулярному раздражению.

Судя по динамике изменений максимальной силы кисти на вестибулярное раздражение, у спортсменов наблюдается высокий уровень функциональной устойчивости двигательного аппарата. У контрольных испытуемых при этом выявлена заметная тенденция к снижению силы кисти, что указывает на низкий уровень устойчивости нервно-мышечного аппарата. Следовательно, внешние раздражения, действующие на вестибулярную систему, могут рассматриваться как факторы возможного расстройства и двигательной системы, что, очевидно, и явилось причиной значительного снижения силовых показателей у контрольных испытуемых.
Изменение кинестетической чувствительности

под влиянием вращательной нагрузки

На рисунке 4 видно, что 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 с учетом его положительных и отрицательных значений 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 (более 4%). У контрольных испытуемых средняя величина расхождения составила – 1,70±0,36 кг. Отметим при этом, что у гимнастов индивидуальные величины реального усилия имели направленность исключительно на превышение заданного усилия. Это можно объяснить тем, что при упражнений на снарядах хват во избежание срыва должен быть достаточно сильным, и строгое дозирование усилий не требуется.

Строгое дозирование усилий в области кисти характерно для игровых видов спорта, с чем, очевидно, и связано относительно небольшое расхождение реального и заданного усилий у представителей этих видов спорта. У спортсменов циклических и игровых видов спорта величина ошибки достоверно меньше, чем у гимнастов и контрольных испытуемых (Р<0,001).

После вращательной нагрузки способность к воспроизведению заданного мышечного усилия наиболее высокой была также 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. В игровых видах спорта наиболее низкая способность к дифференциации усилий была выявлена у волейболистов и бадминтонистов – 1,00±0,31 и 1,13±0,21 кг соответственно.

У гимнастов расхождение усилий составило в среднем 0,97±0,22 кг и не отличалось от показателей спортсменов циклических и игровых видов спорта. Однако у гимнастов, в отличие от других групп спортсменов, на фоне вестибулярного раздражения оно заметно уменьшилось по сравнению с таковым до вестибулярного раздражения.

В целом расхождение индивидуальных усилий у спортсменов ни в одном виде спорта не превышали 2 кг, а число безошибочных усилий в некоторых из них достигало 50% (наименьшее – 12,5% у гимнастов). У испытуемых контрольной группы расхождение усилий составило 2,97±0,45 кг, а индивидуальные ошибки у некоторых из них достигали 3-5 кг, тогда как усилий, совпадающих с заданным, выявлено не было.

Светлые столбики – до, темные столбики – после вестибулярного раздражения.

Примечание: *** - Р<0,001 (различия с показателями контрольных испытуемых); ## - Р<0,01 (различия с показателями спортсменов циклических и игровых видов спорта).
Таким образом, величина ошибок при воспроизведении заданного усилия у спортсменов всех специализаций достоверно меньше (р<0,001), чем у испытуемых контрольной группы.

У гимнастов показатель вестибулярной устойчивости имеет сильную отрицательную корреляционную связь с изменением величины ошибки при воспроизведении заданного усилия после вестибулярного раздражения (r= -0,74). Это значит, что чем выше вестибулярная устойчивость у спортсмена, тем меньше изменение величины ошибки в дифференцировании мышечных усилий после вращательной пробы.

У спортсменов игровых видов спорта и гимнастов показатель воспроизведения заданного усилия кисти без зрительного контроля имеет отрицательную взаимосвязь с изменением ЧСС в ответ на вестибулярное раздражение (r= –0,40-0,64).

Таким образом, анализ показателей изменения в двигательной сфере, полученных после воздействия вестибулярных раздражений, выявил заметное ухудшение дифференцирования мышечного усилия у всех испытуемых. При этом у спортсменов изменения точности выполнения дозированных усилий под влиянием вращательной нагрузки менее значительно, чем в контроле, что свидетельствует о благоприятном воздействии тренировок на обеспечение функциональной устойчивости двигательного аппарата и двигательной сенсорной системы к сбивающим влияниям вестибулярного раздражения. Адекватное раздражение вестибулярного аппарата у контрольных испытуемых снижает силу, нарушает координированность движений и существенно ухудшает точность дифференцировки мышечных усилий.

Вестибулярная иллюзия противовращения (ВИП), 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 ВИП ощущали гимнасты – 4,40±0,21 сек. Это на 35% меньше, чем у спортсменов циклических видов спорта и на 21,6% – ситуационных (Р<0,001). Длительность ВИП была наибольшей в контроле – 7,87± 0,32 сек.

Меньшая длительность ВИП у спортсменов вызвана систематическими раздражениями их вестибулярного аппарата в соревнованиях и на тренировках, способствующими повышению устойчивости к угловым и прямолинейным раздражениям. По этому эффекту среди других видов спорта выделяется гимнастика. Короткая вестибулосенсорная реакция у гимнастов, 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 вестибулосенсорной реакции. У них выявлена сильная отрицательная корреляционная взаимосвязь между показателями вестибулярной иллюзии противовращения и изменениями ЧСС после раздражения вестибулярной системы (r= -0,71). Чем меньше реакция ЧСС на вестибулярное раздражение, тем короче ВИП.

В группах спортсменов в зависимости от специфики спортивной деятельности показатели ВИП после вестибулярного раздражения имеют в целом закономерные различия. У пловцов (7,00±0,36 с), бегунов (7,00±0,23 с), волейболистов (6,50±0,31 с), лыжников (6,42±0,53 с) она несколько больше, чем у футболистов (5,50±0,68 с), хоккеистов (5,33±0,31 с), бадминтонистов (5,13±0,55 с), баскетболистов (5,00±0,38 с) и гимнастов (4,40±0,21 с). У гимнастов и баскетболистов длительность ВИП достоверно отличается от показателей бегунов, лыжников, волейболистов, пловцов и хоккеистов (Р<0,05-0,001).

У гимнастов выявлена положительная корреляционная взаимосвязь между длительностью ВИП и вестибулярной устойчивостью (r= 0,51). Следовательно, чем выше у них вестибулярная устойчивость, тем меньше длительность ВИП. У них выявлена также сильная положительная корреляционная взаимосвязь между показателями вестибулярной иллюзии противовращения и изменениями теппинг-теста после раздражения вестибулярной системы (r= 0,60). Следовательно, чем выше подвижность нервных процессов, тем более устойчив вестибулярный анализатор по показателю длительности ВИП.

Таким образом, среди испытуемых групп спортсменов, подвергавших вестибулярный анализатор систематическим раздражениям в связи с занятиями спортом, продолжительность иллюзии значительно короче, чем у контрольных испытуемых.

Наиболее общими для спортсменов всех специализаций являются тесные корреляционные связи между реакцией ЧСС на вестибулярное раздражение и вестибулярной устойчивостью (ВУ). Коэффициент корреляции между ними в большинстве исследованных видов спорта имеет отрицательный знак и составляет 0,71-0,88.

В дополнение к корреляционным связям между собой ВУ и реакция ЧСС на вестибулярное раздражение имеют также и наибольшее количество корреляционных связей с другими проявлениями реакции организма на вестибулярное раздражение. В некоторых видах спорта (плавание, гимнастика, баскетбол) они имеют по 8-9 связей, притом в основном с сенсорными и двигательными реакциями организма. В других видах спорта количество связей меньше и в большинстве своем они классифицируются лишь как умеренные (r=0,3-0,4). Более тесные связи ВУ и реакции ЧСС с изменениями других показателей выявлены у гимнастов, у которых 5 связей из 9 имеют коэффициент корреляции в пределах 0,51-0,63. В целом количество и прочность корреляционных связей реакции ЧСС и показателя ВУ с другими видами реакции организма зависит от сложности движений и насыщенности упражнений того или иного вида спорта вращательными компонентами.

Длительность ВИП имеет значительно меньшее количество связей с другими проявлениями реакции на вестибулярное раздражение – от одного до четырех. Наибольшее количество связей было выявлено у бегунов и лыжников, в остальных видах спорта связей меньше, в том числе у гимнастов и пловцов. Однако у гимнастов длительность ВИП имеет сильную корреляционную связь с реакцией ЧСС (r=-0,71) и заметную – с ВУ (r=0,51). Связь длительности ВИП с ВУ обнаружена также у баскетболистов (-0,45) и у бегунов и лыжников (-0,55). В остальных видах спорта такая связь слабая или отсутствует, в частности у пловцов.

Изменения силовых показателей и частоты движений кисти, вызванные вестибулярным раздражением, в разных видах спорта имеют от 3-х до 5-и связей (r=±0,33-0,61) с другими проявлениями реакции организма. Однако они выявлены в основном относительно реакции ЧСС, длительности ВИП и показателя ВУ. Между собой эти двигательные реакции не обнаруживают корреляционных связей.
ВЫВОДЫ

1. Преобладающей реакцией частоты пульса на вестибулярное раздражение является повышение, и у спортсменов оно меньше, чем в контрольной группе; у пловцов повышение и снижение частоты пульса имеют примерно равное соотношение.

2. Хронотропная реакция сердца на вращательное вестибулярное раздражение при разных положениях головы различается, а средняя ее величина в разных видах спорта отражает степень адаптации вестибулярного аппарата спортсменов угловым ускорениям.

3. Увеличение длительности вестибулярного раздражения в 2 раза повышает хронотропную реакцию сердца в среднем на 52% по сравнению с исходной реакцией; между этими показателями у спортсменов различных специализаций выявляется преимущественно обратная зависимость.

4. Реакция систолического давления (АДс) на вестибулярное раздражение у спортсменов различных специализаций имеет одинаковую выраженность и не связана с показателем вестибулярной устойчивости по Лозанову-Байченко (ВУ).

5. ВУ у гимнастов выше, чем у спортсменов других специализаций; у спортсменов всех специализаций она существенно выше, чем в контрольной группе.

6. У спортсменов вращательное вестибулярное раздражение вызывает повышение частоты движений и силы кисти, снижает точность дифференцировки мышечных усилий; у контрольных испытуемых частота движений и сила кисти снижаются, а точность мышечных усилий ухудшается в большей степени, чем у спортсменов.

7. У спортсменов циклических видов спорта длительность вестибулярной иллюзии противовращения (ВИП) больше, чем у спортсменов игровых видов спорта; наименьшая длительность ВИП выявлена у гимнастов, а наибольшая – у контрольных испытуемых.

1. 
   Назаренко, А.С. Вегетативные реакции на вестибулярное раздражение у спортсменов, занимающихся циклическими и ситуационными видами спорта / А.С. Назаренко // Вестник Уральской медицинской академической науки. – 2009. – № 2 (25). – С. 154-155.
   
2. 
   Назаренко, А.С. Соматические и сенсорные реакции на вестибулярное раздражение у спортсменов, занимающихся циклическими и ситуационными видами спорта / А.С. Назаренко, Т.Г. Кириллова // Теория и практика физической культуры. – 2009. – № 11. – С. 39-44.
   
3. 
   Назаренко, А.С. Специфика вестибулярного анализатора в спорте / А.С. Назаренко, А.С. Чинкин // Современное состояние и перспективы внедрения инновационных технологий в спорте и системе физкультурного образования: материалы Всероссийской научно-практической конференции. – Набережные Челны: КамГАФКСиТ, 2008. – С. 299-300.
   
4. 
   Назаренко, А.С. Вегетативные и соматические реакции спортсменов циклических и игровых видов спорта на вестибулярное раздражение / А.С. Назаренко, А.С. Чинкин // Теоретические и практические аспекты физической культуры, спорта и туризма: материалы IХ межвузовской научно-практической конференции молодых ученых и студентов. – Набережные Челны: КамГАФКСиТ, 2009. - С. 127-128.
   
5. 
   Назаренко, А.С. Вегетативные и соматические реакции спортсменов игровых видов спорта на вестибулярное раздражение / А.С. Назаренко, А.С. Чинкин // Педагогико-психологические и медико-биологические проблемы физической культуры и спорта. – 2009. – № 10. –  режим доступа: http://www.kamgifk.ru/magazin/1_09/1_2009_09.pdf
   
6. 
   Назаренко, А.С. Соматические и сенсорные вестибулярные реакции организма на вестибулярное раздражение у спортсменов, занимающихся плаванием / А.С. Назаренко, А.С. Чинкин // Современные проблемы теории и практики спортивной медицины и физической реабилитации: материалы Всероссийской научно-практической конференции. – Набережные Челны: КамГАФКСиТ, 2009. – С. 160-164.
   
7. 
   Назаренко, А.С. Вегетативные вестибулярные реакции организма на вестибулярное раздражение у спортсменов, занимающихся плаванием / А.С. Назаренко // Здоровье нации и массовый спорт: материалы научно-практических мероприятий V Всероссийского форума «Здоровье нации – основа процветании России». – М., 2009. – С. 132-135.
   

9. Назаренко, А.С. Вегетативные вестибулярные реакции спортсменов, занимающихся плаванием / А.С. Назаренко, А.С. Чинкин // Теоретические основы физической культуры: тезисы всероссийской научной конференции с международным участием. - Казань: ТГГПУ, 2009. – С. 106-109.

10. Назаренко, А.С. Соматические и сенсорные реакции на вестибулярное раздражение у спортсменов разных видов спорта / А.С. Назаренко, А.С. Чинкин // Опыт спортивного наследия – Универсиаде – 2013: материалы Международной научно-практической конференции. - Набережные Челны: КамГАФКСиТ, 2009. – С. 208-210.

11. Назаренко, А.С. Влияние специфики двигательной деятельности спортсмена на двигательные и сенсорные реакции организма на вестибулярное раздражение / А.С. Назаренко, А.С. Чинкин // Современные технологии спортивной медицины, физической реабилитации и адаптивного физического воспитания: материалы Всероссийской научно-практической конференции. – Набережные Челны: КамГАФКСиТ, 2010. – С. 205-207.

12. Назаренко, А.С. Сердечно-сосудистые реакции на вестибулярное раздражение у спортсменов разных видов спорта / А.С. Назаренко, А.С. Чинкин // Современные технологии спортивной медицины, физической реабилитации и адаптивного физического воспитания: материалы Всероссийской научно-практической конференции. – Набережные Челны: КамГАФКСиТ, 2010. – С. 207-210.

Подписано в печать 27.04.2010 г.

Формат 60х84 1/16. Бумага «Снегурочка».

Заказ № 608. Тираж 100 экз.

_______________________________________________________________
Отпечатано с готового оригинал-макета

в типографии «PrintExpress»

423800, Республика Татарстан, г. Набережные Челны,

пр. Сююмбике, д. 21/33 (41/04).