Влияние гипоксических воздействий на психофизиологические показатели умственной работоспособности спортсменов различных специализаций тема диссертации и автореферата по ВАК РФ 03.03.01, кандидат наук Сечин Дмитрий Иванович

• Сечин Дмитрий Иванович
• кандидат наук
• 2022

Оглавление диссертации кандидат наук Сечин Дмитрий Иванович

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА I. ВЛИЯНИЕ НОРМОБАРИЧЕСКОЙ ГИПОКСИИ НА ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ КОМПОНЕНТЫ УМСТВЕННОЙ

РАБОТОСПОСОБНОСТИ ЧЕЛОВЕКА (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)

1.1 Нормобарическая гипоксия и её системное влияние на организм

человека

1.2. Влияние нормобарической гипоксии на головной мозг и его отдельные структуры

1.3 Влияние нормобарической гипоксии на умственную работоспособность спортсменов

1.4 Заключение по обзору литературы

ГЛАВА II. МАТЕРИАЛЫ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1 Дизайн и контингент лабораторного эксперимента

2.2 Статистический анализ

2.3 Анализ данных электроэнцефалограммы

2.4 Анализ показателей умственной работоспособности спортсменов

2.5 Анализ показателей сердечно-сосудистой системы спортсменов

2.6 Анализ биохимических показателей спортсменов

ГЛАВА III. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

3.1 Психофизиологические показатели спортсменов контрольной и экспериментальной групп до и после гипоксического воздействия

3.2 Характеристика ЭЭГ активности спортсменов контрольной и экспериментальной группы при выполнении умственной работы

3.3 Изменения биохимических показателей у спортсменов контрольной и экспериментальной группы

3.4 Показатели сердечно-сосудистой системы спортсменов контрольной и экспериментальной группы вовремя нормоксии и гипоксии

3.5 Анализ показателей ЭЭГ активности и сердечно-сосудистой системы в условиях нормобарического гипоксического воздействия

3.6 Изменения взаимосвязей психофизиологических показателей у

спортсменов после сеанса нормобарической гипоксии

ГЛАВА IV. АНАЛИЗ РЕЗУЛЬТАТОВ ОТДЕЛЬНЫХ ГРУПП СПОРТСМЕНОВ И ИХ ОБСУЖДЕНИЕ

4.1 Особенности реакции на гипоксию у спортсменов в зависимости от специализации

4.2 Особенности изменения показателей узнавания и оценивания предъявляемых стимулов в зависимости от вида спортивной специализации

4.3 Особенности изменения сенсомоторных функций в зависимости от вида спортивной специализации

4.4 Особенности изменения моторных функций в зависимости от вида спортивной специализации

4.5 Особенности изменения критических частот слияния и различения

мельканий в зависимости от вида спортивной специализации

ЗАКЛЮЧЕНИЕ

ВЫВОДЫ

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ И УСЛОВНЫХ ОБОЗНАЧЕНИЙ

СПИСОК ИЛЛЮСТРАТИВНОГО МАТЕРИАЛА

Приложение А

Приложение Б

Приложение В

Введение диссертации (часть автореферата) на тему «Влияние гипоксических воздействий на психофизиологические показатели умственной работоспособности спортсменов различных специализаций»

ВВЕДЕНИЕ

Актуальность исследования. Изучение механизмов компенсации и адаптации организма человека к изменениям газового состава среды является одной из наиболее актуальных проблем современных медико-биологических научных дисциплин [2, 10, 32, 34, 37]. Использование современных достижений научно-технического прогресса в тренировочном процессе спортсменов является одним из базовых элементов подготовки спортсменов различной квалификации [6, 9, 22, 43]. Гипоксическое воздействие на организм человека широко используется в спортивной подготовке и оказывает положительный эффект на физическую работоспособность спортсменов [22, 177]. Физическая работоспособность человека соотносится с динамическими компонентами, обусловленными различными вариантами сокращения мышц, и с физиологическими механизмами, определяющими её результативность. Использование нормобарической гипоксии (НГ) для повышения физической работоспособности спортсменов является достаточно исследованной и широко распространенной практикой в современной спортивной подготовке [16, 22, 48, 50, 55]. Умственная работоспособность, в отличие от физической, в полной мере определяется функциями и факторами ЦНС. Однако влияние гипоксии на умственную работоспособность спортсменов остается без должного внимания [177].

Степень разработанности темы. Сведения о влиянии нормобарической гипоксии на умственную работоспособность человека представлены фрагментарно [6, 49] и характеризуют данный фактор не только как негативный [94, 116, 151], но и частично положительный [97]. Малое количество исследований эффекта нормобарической гипоксии на умственную работоспособность объясняется тем, что в литературе преимущественно рассматривается влияние иных форм гипоксии на работоспособность человека, чья профессиональная деятельность протекает в гипоксических условиях.

Неясными являются эффекты гипоксии на текущую и предстоящую умственную деятельность. Важно рассмотреть общие эффекты от гипоксического воздействия, осуществляемого непосредственно перед предстоящей умственной деятельностью. Несмотря на широкую вариативность умственной деятельности человека, в её основе лежат психофизиологические процессы, исследование которых позволяет объективно оценивать умственную работоспособность человека в различных условиях.

Таким образом, актуальность исследования обосновывается наличием в научной литературе лишь частичного описания изменений психофизиологических показателей умственной работоспособности у спортсменов различных специализаций, вызванных нормобарической гипоксией.

Ввиду малого количества работ о влиянии нормобарической гипоксии на психофизиологические показатели умственной работоспособности спортсменов различных специализаций, необходимо проведение эксплораторного исследования. Для проведения эксплораторного исследования нами выбран ряд базовых психофизиологических показателей, поддающихся количественной оценке, что обуславливает методы и методики исследования. Для оценки функционального состояния головного мозга выбран метод электроэнцефалографии, являющийся простейшим и базовым методом исследования в подобной проблематике. Оценка психофизиологических компонентов (внимание, память, реакции и моторные функции) умственной работоспособности осуществлялась при помощи базовых психофизиологических тестов. Дополнительно оценивались изменения биохимических показателей, отражающих изменения энергетического обмена. Также оценивались изменения показателей сердечно-сосудистой системы непосредственно во время гипоксического воздействия. Статистический анализ проводился с целью оценки

произошедших изменений и для определения возможных взаимосвязей между полученными показателями.

Цель исследования - экспериментально изучить эффект нормобарической гипоксии на психофизиологический компонент умственной работоспособности у спортсменов различных специализаций.

Объект исследования. Влияние нормобарической гипоксии на умственную работоспособность спортсменов.

Предмет исследования. Эффект нормобарической гипоксии на психофизиологический компонент умственной работоспособности у спортсменов различных специализаций.

Гипотеза исследования заключается в предположении, что краткосрочное нормобарическое гипоксическое воздействие оказывает избирательный эффект на психофизиологические компоненты умственной работоспособности спортсменов различных специализаций, а особенности изменения умственной работоспособности варьируются в зависимости от вида спортивной специализации.

Задачи исследования:

1. Определить влияние нормобарической гипоксии на показатели умственной работоспособности спортсменов на основании психофизиологического тестирования и показателей ЭЭГ активности головного мозга.

2. Определить влияние гипоксического воздействия на динамику биохимических и физиологических параметров при выполнении умственной работы.

3. Выявить взаимосвязи между изменениями физиологических и биохимических показателей и параметров умственной работоспособности спортсменов в ответ на кратковременную нормобарическую гипоксию.

4. Оценить влияние кратковременной нормобарической гипоксии на показатели умственной работоспособности у спортсменов различных специализаций.

Научная новизна. На основании экспериментальных исследований доказано избирательное влияние нормобарической гипоксии на психофизиологические компоненты умственной работоспособности спортсменов. Впервые продемонстрирована зависимость между изменениями физиологических показателей при пребывании в гипоксических условиях и выявленными изменениями в умственной работоспособности спортсменов. Впервые получены сведения о различиях в изменении сенсомоторных и моторных функций после гипоксического воздействия у спортсменов различных специализаций.

Теоретическая значимость работы. На основании проведенного исследования определены новейшие направления изучения влияния нормобарической гипоксии на организм человека. Изложены идеи об избирательном влиянии нормобарической гипоксии на умственные функции человека с учетом фактора спортивной специализации. Полученные результаты служат теоретической предпосылкой изучения влияния нормобарической гипоксии на отдельные функции центральной нервной системы у лиц различных возрастов и вида основной деятельности. Результаты исследования расширяют современные представления об использовании нормобарической гипоксии в спортивной подготовке спортсменов. Полученные результаты вносят существенный вклад в развитие концептуально нового подхода к использованию нормобарической гипоксии с целью повышения умственной работоспособности спортсменов и интенсификации тренировочных и спортивных нагрузок.

Практическая значимость работы. По результатам исследования определена возможность использования нормобарической гипоксии для воздействия на психофизиологический компонент умственной работоспособности человека. Выявленные эффекты нормобарической гипоксии могут быть использованы в тренировочном процессе спортсменов различных специализаций в качестве процедуры гипоксического пре-кондиционирования. В свою очередь, нормобарическая гипоксия в контексте

процедуры пре-кондиционирования может иметь различную направленность. Нормобарическая гипоксия может использоваться с целью формирования состояния, характеризующегося более высокой скоростью сенсомоторных реакций, или же с целью интенсификации координационной нагрузки, обусловленной происходящими изменениями моторных функций у спортсменов.

Методология и методы исследования. Методологическую основу диссертационного исследования составили работы отечественных и зарубежных авторов по изучению влияния кратковременной нормобарической гипоксии на центральную нервную систему (Н.А. Агаджанян, Н.В. Балиоз, Э.А. Бурых, К.П. Иванов, Л.Д. Лукьянова, А.А. Солкин, М.Т. Шаов, P.N. Ainslie, R.L. Hoiland, A.R. Bain, M.G. Rieger, G. K. Kumar, E. Opitz, M. Schneider), работы рассматривающие влияние гипоксических воздействий на умственную работоспособность человека (T. McMorris, B.J. Hale, M. Barwood, W.K. Lefferts, M.C. Babcock, M.J. Tiss, X.Y. Li, X.Y. Wu, H. Nakata, P.D. Loprinzi, A. Matalgah, B. Fowler, B. Kelso, D. Hamacher, M. Brennicke, T. Behrendt, V. de Aquino Lemos, R.V.T. dos Santos, H.K.M. Antunes, X. Yan) и работы по целенаправленному повышению работоспособности спортсменов с использованием гипоксических факторов (Н.Ж. Булгакова, Л.В. Капилевич, Н.И. Волков, Р.В. Тамбовцева, Т.Н. Цыганова, А.Н. Асташова, S. Ando, T. Komiyama, M. Sudo).

Исследование выполнено с участием квалифицированных спортсменов-мужчин с соблюдением этических норм. В исследовании изучались психофизиологические показатели умственной работоспособности спортсменов, представленные в виде результатов выполнения спортсменами сенсомоторных заданий, заданий на узнавание и оценивание предъявляемых стимулов и теппинг-теста, а также зарегистрированных показателей ЭЭГ активности во время выполнения данных заданий. Нормобарическое гипоксическое воздействие предполагало 30-минутное вдыхание газовой смеси с 10% содержанием кислорода. Газовая смесь моделировалась при

помощи гипоксикатора Эверест-1 мод. 07. Для оценки физиологических изменений, происходящих во время воздействия нормобарической гипоксии, использовались методы регистрации показателей сердечно-сосудистой системы, ЭЭГ активности и методы определения биохимических показателей капиллярной крови. Для подтверждения статистической значимости полученных результатов были использованы математико-статистические методы.

Положения, выносимые на защиту:

1. Нормобарическое гипоксическое воздействие оказывает избирательное влияние на психофизиологические компоненты умственной работоспособности: положительно влияет на сенсомоторные функции и снижает работоспособность при выполнении моторных заданий.

2. Выраженность изменений умственной работоспособности зависит от характера реакции головного мозга и сердечно-сосудистой системы на нормобарическую гипоксию.

3. Гипоксическое воздействие вызывает значимые изменения биохимических показателей крови при повторном выполнении умственной работы.

4. Фактор спортивной специализации отражается не только на особенностях умственной работоспособности спортсменов, но и на характере ее изменений, вызванных пребыванием в условиях нормобарической гипоксии.

Апробация работы. По материалам диссертации опубликовано 27 печатных работ (8 статей, 18 тезисов, 1 учебное пособие), в числе которых 2 статьи в журналах, индексируемых в базах Scopus, 1 статья в журнале, индексируемом в базe Web of Science, 6 статей в журналах, входящих в перечень ведущих рецензируемых научных журналов и изданий, рекомендованных ВАК Министерства образования и науки Российской Федерации.

Основные положения диссертации представлены в виде тезисов, также доложены и обсуждены на конференциях: Межрегиональная научная конференция «Молодые ученые», Россия, Москва, 24-26 апреля 2019 г.; the XIII International scientific and practical conference of students and young researchers «Modern university sport science». Russia, Moscow, 16-17 мая 2019 г.; XII Всероссийский симпозиум «Биологическая подвижность», Россия, Пущино, 17-19 мая 2019 г.; Международный конгресс «Нейронаука для медицины и психологии: XV Международный междисциплинарный конгресс», Россия, Судак, 30 мая - 10 июня 2019 г.; IX Всероссийская с международным участием конференция с элементами научной школы по физиологии мышц и мышечной деятельности, посвященная памяти Е. Е. Никольского «Новые подходы к изучению классических проблем», Россия, Москва, 18-21 марта 2019 г.; Межкафедральная научно-практическая конференция кафедр ТиМ единоборств, ТиМ гандбола, кафедры биохимии и биоэнергетики спорта им. Н.И. Волкова, РГУФКСМиТ (ГЦОЛИФК) «Педагогические и биологические проблемы подготовки кадров по спортивным играм и единоборствам», Россия, Москва, 23 ноября 2019 г.; межрегиональная научно-практическая конференция «Актуальные проблемы спортивной подготовки и физического воспитания», посвященная развитию научного наследия профессора С. Н. Кучкина. Россия, Волгоград, 12-13 февраля 2020 г.; XIV Международная научно-практическая конференция «Актуальные проблемы физической культуры, спорта и туризма». Россия, Уфа, 25-27 марта 2020 г.; the XIII annual international conference for students and young researchers «Modern university sport science». Россия, Москва, 01-03 апреля 2020 г.; III Всероссийская научно-практическая конференция с международным участием «Агаджаняновские чтения», Россия, Москва, 16-18 апреля 2020 г. ; VIII Российская с международным участием конференции по управлению движением, Россия, Петрозаводск, 20-22 апреля 2020 г.; межрегиональная научная конференция «Молодые ученые», Россия, Москва, 22-24 апреля 2020 г.; XXIV Международный научный конгресс «Олимпийский

спорт и спорт для всех», Россия, Казань, 10-13 июня 2020 г.; XVI Международный междисциплинарный конгресс «Нейронаука для медицины и психологии», Россия, Судак, 06-16 октября 2020 г.; Межкафедральная научно-практическая конференция кафедр ТиМ единоборств, ТиМ гандбола, кафедры биохимии и биоэнергетики спорта им. Н.И. Волкова РГУФСМиТ (ГЦОЛИФК) «Педагогические и биологические проблемы подготовки кадров по спортивным играм и единоборствам», Россия, Москва, 17 ноября 2020 г.; II Межкафедральная конференция кафедр ТиМ единоборств, ТиМ гандбола, кафедры биохимии и биоэнергетики спорта им. Н.И. Волкова РГУФСМиТ (ГЦОЛИФК) «Педагогические и биологические проблемы подготовки кадров по спортивным играм и единоборствам», Россия, Москва, 12 ноября 2020 г.; XVII Международный и междисциплинарный конгресс «Нейронаука для медицины и психологии», Россия, Судак, 04-10 июня 2021 г.; Х Всероссийская с международным участием школа-конференция по физиологии мышц и мышечной деятельности «Новые подходы к изучению проблем физиологии экстремальных состояний», Россия, Москва, 28 июня - 01 июля 2021 г.

Объем и структура диссертации. Диссертационная работа изложена на 179 страницах печатного текста, состоит из введения, 4-х глав, выводов, практических рекомендаций, списка литературы, списка сокращений, списка иллюстративного материала и 3-х приложений. Работа содержит 27 рисунков и 46 таблиц. Библиография включает 192 литературных источника (58 отечественных, 134 иностранных).

Личный вклад автора. Автор лично участвовал в постановке задач, анализе литературных источников, планировании, организации и проведении исследования, получении, обработке, анализе и интерпретации экспериментальных данных, обсуждении результатов, написании диссертации, подготовке табличного и иллюстративного материалов, формулировке научных положений и выводов.

ГЛАВА I. ВЛИЯНИЕ НОРМОБАРИЧЕСКОЙ ГИПОКСИИ НА ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ КОМПОНЕНТЫ УМСТВЕННОЙ РАБОТОСПОСОБНОСТИ ЧЕЛОВЕКА (ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ)

1.1 Нормобарическая гипоксия и её системное влияние на организм

человека

Нормобарическая гипоксия (НГ) является активатором функциональных перестроек, обеспечивающих сохранение гомеостаза организма. В связи с тем, что физиологические реакции на различные формы гипоксии различаются [148, с. 1785], далее приводятся данные, характерные для НГ. Нами также рассматриваются ключевые аспекты различия в эффектах, характерных для различных форм гипоксии. Сохранение гомеостаза при состояниях, вызванных НГ, осуществляется преимущественно за счет изменений функционирования кислород-транспортной системы (КТС) [52]. КТС включает в себя систему внешнего дыхания, систему крови и сердечно -сосудистую систему (ССС). НГ выступает в качестве экзогенного фактора, вызывающего системные перестройки в организме человека за счет изменений функционирования КТС.

Парциальное давление кислорода (рО2) в атмосферном воздухе является ключевым показателем для оценки атмосферного воздуха как газовой смеси и составляет 160 мм. рт. ст. Для понимания количественного содержания кислорода (О2) в газовой смеси используется качественная градация газовых смесей, предполагающая три их разновидности: гипоксическая (О2<20,94%), нормоксическая (02=20,94%) и гипероскическая (02>20,94%) [16].

Отметим ключевые характеристики процесса газообмена в организме в условиях физиологической нормы. Воздух из атмосферы поступает в легкие и заполняет легочные альвеолы, из которых О2 диффундирует в притекающую венозную кровь. р02 в альвеолах ниже, чем в атмосфере и составляет 100 мм.

рт. ст. Диффузия О2 из альвеол происходит за счет разности р02 между альвеолярным воздухом и венозной кровью (диффузионный градиент) через альвеолярный эпителий. Диффузионный градиент О2 в альвеолярном воздухе составляет 60 мм. рт. ст. После диффузии О2 через альвеолокапиллярную мембрану 98% О2 связывается с гемоглобином, образуя оксигемоглобин. Оставшаяся часть О2 остается в виде растворенного газа в плазме крови.

Изменения парциального давления кислорода в артериальной крови (РаО2), вызывают реакцию каротидного тела сонной артерии. Считается, что хеморецепторы каротидного тельца реагируют на изменения Ра02 в диапазоне от 100 до 30 мм. рт. ст. [166]. В ответ на снижение Ра02, вызванное гипоксическим фактором, происходит ряд физиологических изменений, проявляющихся следующим образом: улучшение вентиляционно-перфузионных отношений; улучшение диффузионных способностей легочной ткани; снижение кровотока в мышечной ткани и его перераспределение к жизненно-важным органам [51, с. 51]. Возникающие физиологические изменения призваны обеспечить оптимальные скорости доставки О2 при развертывании гипоксического состояния на уровне, приближенном к нормоксии.

Для функциональных перестроек КТС при воздействии НГ на организм человека необходима доставка О2 к органам и тканям в соответствии с О2 запросом. Активатором функциональных перестроек КТС являются гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковая и симпатико-адреналовая системы организма. Развертывание механизмов срочной адаптации в ответ на воздействие гипоксического фактора свидетельствует о пребывании организма в состоянии физиологического стресса. Стресс-реакция на воздействие НГ является одним из вариантов физиологического ответа организма [10].

Срочная адаптация к НГ сопряжена с перестройками функционирования механизмов энергообеспечения. Механизмы энергообеспечения изменяются в ответ на недовыработку аденозинтрифосфата (АТФ) митохондриями, что

является причиной нарушения отдельных функций организма во время первичного эффекта острой НГ [31]. Недовыработка АТФ митохондриями определяется снижением р02 в тканях и клетках, что, в свою очередь ограничивает интенсивность субстратного окисления и окислительного фосфорилирования. Первоначально ограничиваются расходы АТФ на функции, не имеющие прямого влияния на жизнеобеспечение клетки [130]. Энергодефицит, возникающий при НГ, сказывается на множестве органоспецифических функций организма. В жизненно важных органах и тканях сохранение скорости реакций окислительного фосфорилирования обеспечивается за счет увеличения активности ферментов дыхательной цепи [68]. Происходит активация гликолиза, гликогенолиза и глюконеогенеза с последующим накоплением характерных для данных процессов метаболитов и смещением кислотно-основного состояния в сторону ацидоза. Липидный обмен также изменяется при наступлении в организме человека гипоксического состояния. Изменения липидного обмена связываются с возрастанием перекисного окисления липидов, происходящим на фоне накопления ацетона, ацетоуксусной и 3-оксимасляной кислот. Для белкового обмена характерно накопление промежуточных метаболитов и установление отрицательного азотистого баланса [40, с. 287]. Таким образом, функциональные перестройки механизмов энергообеспечения выражены в изменениях активности процессов гликогенолиза, глюконеогенеза, гликолиза и липолиза.

Недостаток О2, возникающий при НГ, на клеточном уровне оказывает влияние на ионный обмен, что выражается в снижении активности кальций-транспортной АТФазы и приводит к нарушениям активности электрогенного натрий-калиевого насоса. Следствием изменения процессов ионного обмена является ускорение наступления внутриклеточного ацидоза, связанного с увеличением концентрации ионов натрия (№+) в примембранном слое и снижением электрического потенциала митохондриальных мембран. Совокупность изменений активности клеточных мембран при сниженном

поступлении О2 приводит к активации протеаз и фосфолипаз, вызывающих гидролиз фосфолипидов мембраны и последующие нарушения их структуры и функций [40, с. 288]. Таким образом, снижение поступления О2 в клетку ввиду воздействия НГ приводит к серьезным функциональным нарушениям на уровне клетки с последующей её гибелью. Однако срочный ответ кислород-транспортной системы на НГ обеспечивает необходимую доставку О2 к клетке, тем самым поддерживая их функционирование и сохранение от гибели.

Интенсификация системы внешнего дыхания и активности системы кровообращения сопряжены с повышением О2 запроса и его потреблением [40, с. 286]. Повышение О2 запроса обусловлено усилением активности дыхательной мускулатуры и миокарда, что характеризует компенсаторные изменения КТС как весьма энергоемкие.

Возрастание О2 запроса на обеспечение функционирования КТС приводит к возникновению феномена конкурирования физиологических систем за адекватное О2 обеспечение. Однако в этих условиях организм человека не способен поддерживать оптимальный уровень своего функционирования. Таким образом, с целью дальнейшего обеспечения оптимального уровня функционирования организма в условиях воздействия НГ, развертываются механизмы срочной адаптации. Данные механизмы базируются на мобилизации уже сформировавшихся механизмов, объединенных в доминирующую функциональную систему.

Механизмы срочной адаптации обеспечивают достижение оптимального уровня затрат энергии на протекание физиологических процессов во время пребывания в условиях воздействия НГ [56, с. 36]. Поддержание гомеостаза путем развертывания механизмов срочной адаптации требует напряжения физиологических систем организма, тем самым снижая их функциональные резервы.

Совокупность ранее перечисленных физиологических изменений поверхностно характеризуют физиологический смысл срочной адаптации при пребывании человека в НГ условиях.

Адаптация к условиям НГ связана с семейством ранних генов. Их продуктами являются транскрипционные факторы, которые регулируют экспрессию генов позднего действия. К ним относятся гены КОБЬА, с-]ип, ]ипБ. Перечисленные гены принимают участие в процессах нейрональной пластичности и обучения, а также обеспечивают жизнеспособность нервных клеток [34].

Ведущую роль в индукции адаптации человека к условиям НГ играет система «гипоталамус-гипофиз-надпочечники». Функционирование системы обеспечивается благодаря катехоламинам и кортикостероидам. Система «гипоталамус-гипофиз-надпочечники» активирует множество

соподчиненных сигнальных систем, вызывающих выброс аденозина, N0, опиоидов, брадикинина и других интермедиатов связывающихся с рецепторами О белков (ОРСЯ) и тем самым инициируют сигнальные пути, контролируемые различными киназами [34].

Описанные физиологические реакции и срочный адаптивный ответ на краткосрочную НГ обеспечивают сохранение гомеостаза организма, однако их роль в формировании адаптации к длительному воздействию НГ невелика. Продолжительные интенсивные гипоксические воздействия приводят к возникновению генерализированного торможения и нарушениям функций ЦНС [40, с. 288].

Систематические воздействия НГ на организм человека приводят к развертыванию долгосрочных адаптационных процессов, результатом которых является возникновение физиологической резистентности организма к гипоксии. Физиологическая резистентность организма к НГ проявляется в снижении энергетической стоимости физиологического ответа на рассматриваемый фактор. Снижение энергетической стоимости

физиологического ответа происходит за счет совокупности функциональных изменений КТС, а также изменений в отдельных органах и тканях.

Среди механизмов, обеспечивающих долгосрочные адаптивные изменения при систематических воздействиях НГ, выступает ускорение транскрипции и трансляции не только генов синтеза эритропоэтина, миоглобина и гемоглобина, но и белков дыхательных ферментов митохондрий [63]. Ускорение транскрипции и трансляции генов осуществляется косвенным путем с задействованием центральных (нейроэндокринных) звеньев регуляции, факторов транскрипции генов и сигнальных молекул [34]. Ответ центральных звеньев регуляции на НГ схож с ответом на прочие неблагоприятные внешние и внутренние факторы [23, с. 2].

Снижение PaO2 в тканях приводит к экспрессии специфического белкового фактора HIF-1 (Hypoxia inducible Factor), вызванного гипоксией. HIF-1 активирует транскрипцию и регулирует клеточные и системные ответы на гипоксию. Активность белкового фактора HIF-1 регулирует субъединица HIF-1a, которая синтезируется сигнальными системами МАРК и PI3K. Субъединицу HIF-1a активируют рецепторы тирозинкиназы и специфический сукцинат-зависимый рецептор GPR-91 [170], антагонистами которого являются тирозингидроксилаза, цитокины, факторы роста и сукцинат. В ответ на гипоксию инактивируются пролигидроксилазные реакции, которые стабилизируют и накопляют HIF-1a, стимулируют транскипцию и транслокацию субъединицы в ядро, гетеродимеризацию с субъединицей (HIF-1P/ARNT). Возникает активный комплекс транскрипции HRE и экспрессии HIF-1 зависимых генов-мишеней, синтезируются защитные адаптивные белки [78, 169, 170, 178]. Взаимодействие белкового фактора HIF-1 с другими сигнальными системами на ранних стадиях адаптации в литературе изучено мало.

Список литературы диссертационного исследования кандидат наук Сечин Дмитрий Иванович, 2022 год

О сх

ел

Динамика показателей спектральной мощности и Бр02 во время гипоксической пробы (10%

02)

О т4. о * ' о т—1 о »—1

о см " * сл

ООО

гГ >>> чс

о

о о о о о о о о о

1 1 1-41 1 Т—I

сч сп • • ш # 00 £ о

сч см

о

о о о о о о

[ . о о О О о о

• • ГЛ чо 00 сК

см гч СМ СЧ см сч

гипоксия

Временной интервал измерения

Спектральная Спектральная ■8р02, %

ВОССТАНОВЛЕНИЕ^

У

с

и

мощность в альфа диапазоне, мкВ Спектральная мощность в бета диапазоне, мкВ мощность в тета диапазоне, мкВ Спектральная мощность в гамма диапазоне, мкВ

Рисунок 23 - Изменения ЭЭГ активности и Бр02 при пребывании в условиях НГ (10% 02)

Стоит отметить, что в нашем исследовании также выявлено снижение спектральной мощности по всем рассматриваемым частотным диапазонам после 6-й минуты пребывания в условиях НГ воздействия. Снижение спектральной мощности отмечается относительно значений, характерных для первых 5 минут пребывания в НГ условиях. Данная тенденция согласуется с существующими представлениями [39] о том, что после 3-7 минут пребывания в гипоксических условиях происходит снижение функциональной лабильности ЦНС. В научной литературе [57] приводятся сведения о использовании показателей, отражающих изменения спектральной мощности в качестве нейрофизиологического критерия, используемого для прогнозирования нарушений при выполнении когнитивных задач во время пребывания в НГ условиях.

Первые 5 минут пребывания в условиях НГ, согласно полученным нами данным, характеризуются как период повышения функциональной активности коры головного мозга. Повышение спектральной мощности в первые 5 минут НГ воздействия является адекватной реакцией на экспериментальное воздействие. При НГ воздействии происходящее повышение функциональной активности коры характеризуется как «неоптимальное» и вызывает ряд нарушений умственных функций [12, 123].

Пребывание в условиях воздействия НГ (10% O2) связано с изменениями функционирования ССС. С учетом того, что в исследовании принимали участие спортсмены, ранее не использовавшие НГ фактор, выявленные реакции ССС свидетельствуют о выраженной симпатоадреналовой реакции. Данная реакция, как правило, направлена на мобилизацию организма в ответ на новый стимул и проявляется как правило в повышении ЧСС и усилении церебрального кровотока [112, 149].

Рассмотренные изменения спектральной мощности и ССС в различные моменты экспериментального исследования сопряжены с дополнительными расходами энергии [13]. Согласно представленным в разделе 3.3 показателям, целесообразно заключить, что изменение активности механизмов

энергообеспечения вызваны выполнением умственной работы и пребыванием в условиях воздействия НГ фактора. У спортсменов после пребывания в условиях НГ статистически значимо повысились показатели La, Glu, Chol и Trigl, что свидетельствует о мобилизации энергетических ресурсов и усилении анаэробных процессов в ответ на НГ воздействие. Повторное выполнение умственной работы после пребывания в условиях НГ связано с выраженным снижением концентрации Glu, Chol и Trigl вместе с незначительным повышением концентрации La.

3.6 Изменения взаимосвязей психофизиологических показателей у спортсменов после сеанса нормобарической гипоксии

Результаты корреляционного анализа представлены в виде таблицы. Ввиду большого числа показателей, использованных в корреляционном анализе, для формирования таблиц использовались только столбцы и строки, в которых получены статистически значимые коэффициенты корреляции.

В корреляционном анализе использовались данные 17 испытуемых экспериментальной группы, для которых были получены психофизиологические показатели, характеристики спектральной мощности, биохимические показатели и показатели отражающие изменения ССС.

Необходимость проведения анализа исходных показателей обусловливается отсутствием описания зависимостей между рассматриваемыми группами показателей в условиях нормы и в моделируемых гипоксических условиях. Анализировалась зависимость между показателями спектральной мощности и показателями, отражающими изменения Glu, La, Chol и Trigl, произошедшими при первичном выполнении умственной работы (Таблица 18).

В таблицу 18, ввиду отсутствия корреляционной зависимости, не были включены показатели коэффициентов, полученные для исходного показателя спектральной мощности в тета-диапазоне при СР.

Таблица 18 - Коэффициенты ранговой корреляции между биохимическими показателями и показателями спектральной мощности спортсменов ЭГ до НГ

Показатель спектральной мощности Б1-Б2 (Разность биохимических показателей, полученных до (Б1) и после (Б2) первичного тестирования)

La (п=17) ^1(п=17) ^1^=17)

Альфа-диапазон, исходный показатель 0,25 0,16 0,58*

Альфа-диапазон при сенсомоторных реакциях 0,24 0,01 0,60*

Альфа-диапазон при выполнении заданий связанных с узнаванием и оценкой предъявляемых стимулов 0,49* -0,07 0,50*

Бета-диапазон, исходный показатель 0,07 0,20 0,61**

Бета-диапазон при сенсомоторных реакциях 0,08 -0,02 0,65**

Бета-диапазон при выполнении заданий связанных с узнаванием и оценкой предъявляемых стимулов 0,28 0,11 0,79**

Тета-диапазон при сенсомоторных реакциях 0,22 -0,12 0,56*

Тета-диапазон при выполнении заданий связанных с узнаванием и оценкой предъявляемых стимулов 0,22 -0,14 0,52*

Тета-диапазон при теппинг-тесте -0,12 -0,49* -0,21

Гамма-диапазон при сенсомоторных реакциях 0,03 -0,26 0,57*

Гамма-диапазон при выполнении заданий в связанных с узнаванием и оценкой предъявляемых стимулов 0,16 -0,01 0,79**

* - корреляция между переменными статистически значимо отличается от нуля при значении p менее 0,05 ** - корреляция между переменными статистически значимо отличается от нуля при значении p менее 0,01

Между показателями спектральной мощности и биохимическими показателями, зарегистрированными при первичном выполнении УР, выявлен ряд статистически значимых зависимостей.

Рассмотрим зависимости, характеризующиеся сильной статистической взаимосвязью (0,7<rs<0,99). Сильная статистическая взаимосвязь выявлена между показателями спектральной мощности в бета и гамма-диапазонах при выполнении заданий на узнавание и оценивание предъявляемых стимулов с показателем Б1-Б2 Trigl. Примечательно, что с показателем Б1-Б2 Trigl также выявлен ряд средне-сильных статистических взаимосвязей единой направленности.

Выявленные между показателями спектральной мощности и Б1-Б2 Trigl зависимости в целом могут быть проиллюстрированы единой диаграммой (Рисунок 24), построенной на примере показателей, характеризующихся наиболее высокой степенью взаимосвязи (спектральная мощность в гамма-диапазоне при выполнении заданий связанных с узнаванием и оцениванием предъявляемых стимулов и Б1-Б2 Trigl).

Учитывая что показатель Б1-Б2 Trigl получен вычитанием показателя Trigl, полученного после завершения умственной работы, из исходного показателя, мы наблюдаем закономерность, характеризующуюся следующим образом: более высокие значения спектральной мощности во время умственной работы зарегистрированы у спортсменов, у которых произошло снижение концентрации Trigl, или же данный показатель не изменился.

Тенденция во взаимосвязях между спектральной мощностью, зарегистрированной во время выполнения умственной работы и Б1-Б2 Trigl, также характерна для таких показателей, как Б1-Б2 La и Glu. Рассмотрим наиболее выраженные взаимосвязи поочередно для каждого из показателей.

Для Б1-Б2 La выявлены взаимосвязи с показателем спектральной мощности в альфа-диапазоне при выполнении заданий, связанных с узнаванием и оценкой предъявляемых стимулов. Взаимосвязь продемонстрирована графически на рисунке 25.

^ Линейная = 0,630

О

О ч}

о

о о

6,00 8,00 10,00 12,00

Бета ритм при выполнении заданий на мышление,

мкВ

Рисунок 24 - Взаимосвязь Б1-Б2 Trigl и показателей спектральной мощности в бета-диапазоне при выполнении заданий связанных с узнаванием и оцениванием предъявляемых стимулов

Рисунок 25 - Взаимосвязь Б1-Б2 La и показателей спектральной мощности в альфа-диапазоне при выполнении заданий узнавания и оценивания

предъявляемых стимулов

Продемонстрированную на рисунке 25 зависимость, а также отмеченные для показателя Б1-Б2 La взаимосвязи, можно охарактеризовать следующим образом: наибольшие значения спектральной мощности в альфа-диапазоне зарегистрированы у спортсменов, у которых произошло снижение концентрации La за время выполнения умственной работы.

В случае с взаимосвязями между показателями спектральной мощности и Б1-Б2 Glu, отмечена идентичная характеристика, однако в данном случае перечень взаимосвязей немного шире и представлен в следующих частотных диапазонах: альфа-, бета- и гамма-. Подобная характеристика может быть определена следующим образом: более высокие значения спектральной мощности связаны с повышением потребления глюкозы головным мозгом во время выполнения умственной работы. Данная характеристика является очевидной, однако в рамках проводимого исследования этот факт свидетельствует, что тестовые задания являются нагрузкой. Это также подтверждается ранее приведенными значениями, отражающими статистически значимое снижение концентрации Glu после выполнения умственной работы у спортсменов экспериментальной группы.

Несколько отличная тенденция отмечена по результатам анализа взаимосвязей между показателями спектральной мощности и Б1-Б2 Chol. Выявленные зависимости характеризуются тем, что более высокие значения спектральной мощности зарегистрированы у спортсменов, для которых отмечено повышение концентрации Chol после выполнения умственной работы. Описав выявленные взаимосвязи между биохимическими показателями и показателями спектральной мощности во время первичного выполнения умственной работы, мы проанализировали зависимости показателей УР с биохимическими и биоэлектрическими показателями, зарегистрированными при первичном выполнении умственной работы.

Показатели коэффициентов корреляции между параметрами в заданиях на узнавание и оценивание предъявляемых стимулов и показателями спектральной мощности до НГ представлены в таблице 19.

Таблица 19 - Коэффициенты ранговой корреляции между показателями узнавания и оценивания предъявляемых стимулов и показателями ЭЭГ активности до НГ

Показатель спектральной мощности Величины ошибок, допущенных при узнавании угловой скорости движения объекта (п=17)

в гамма-диапазоне 0,53*

* - корреляция между переменными статистически значимо отличается от нуля при значении р менее 0,05

Для обеспечения возможности дальнейшего анализа, графически сопоставим выявленные взаимосвязи по статистически значимым корреляциям (Рисунок 26).

Рисунок 26 - Взаимосвязь показателей спектральной мощности в гамма-диапазоне и величин ошибок, допущенных при выполнении задания связанного с узнаванием угловой скорости движения объекта

На рисунке 26 приведены основные выявленные взаимосвязи. На примере взаимосвязи величин ошибок, допущенных при УУСДО и показателей спектральной мощности в гамма-диапазоне, мы видим сложность анализа взаимосвязей показателей узнавания и оценивания предъявляемых стимулов с прочими переменными. Эта сложность обусловлена тем, что большинство спортсменов продемонстрировали безошибочные результаты, ввиду чего при дальнейшем анализе должны быть выбраны те тесты на узнавание и оценку предъявляемых стимулов, результаты которых представлены в определенном диапазоне данных.

Между показателями СР и спектральной мощности нами не выявлено значимых взаимосвязей.

В таблице 20 приведены коэффициенты корреляции между показателями ТТ и спектральной мощности. Коэффициенты корреляции между биохимическими показателями и результатами ТТ не приведены ввиду отсутствия зависимостей.

Таблица 20 - Коэффициенты ранговой корреляции между показателями ТТ и показателями ЭЭГ активности до НГ

Показатель Показатель спектральной мощности в бета-диапазоне (п=17)

ТТ2 левой ногой -0,48*

ТТ3 левой ногой -0,48*

ТТ4левой ногой -0,53*

* - корреляция между переменными статистически значимо отличается от нуля при значении р менее 0,05 ТТ1 -6 - десятисекундный интервал в 60-секундном теппинг-тесте

Приведенные в таблице 20 коэффициенты корреляции между показателями ТТ и спектральной мощности в бета-диапазоне свидетельствуют о наличии значимых взаимосвязей.

Коэффициенты корреляции между биохимическими показателями и показателями спектральной мощности при повторном тестировании после НГ, представлены в таблице 21. Ввиду отсутствия линейных зависимостей в таблицу 21 не были включены следующие показатели: Б3-Б4 Chol, спектральная мощность в альфа-диапазоне при ТТ.

Таблица 21 - Коэффициенты ранговой корреляции между биохимическими показателями и ЭЭГ активностью спортсменов экспериментальной группы после НГ

Показатель спектральной мощности Б3-Б4 Trigl (разность Trigl после НГ воздействия (Б3) и после повторного выполнении умственной работы (б4))(п=17)

Альфа-диапазон при сенсомоторных реакциях 0,50*

Бета-диапазон при сенсомоторных реакциях 0,55*

Бета-диапазон при оценивании и узнавании предъявляемых стимулов 0,60*

Бета-диапазон при теппинг-тесте 0,60*

Тета-диапазон при сенсомоторных реакциях 0,50*

Гамма-диапазон при сенсомоторных реакциях 0,52*

* - корреляция между переменными статистически значимо отличается от нуля при значении р менее 0,05 ** - корреляция между переменными статистически значимо отличается от нуля при значении p менее 0,01

При выполнении умственной работы после пребывания в условиях НГ выявлен ряд корреляционных зависимостей между показателями спектральной мощности и Б3-Б4 Trigl, идентичных тем, что были выявлены и описаны по показателям, полученным при первичном выполнении умственной работы. Данная тенденция объясняется тем, что более высокие значения спектральной мощности во время выполнения умственной работы

характерны для испытуемых у которых произошло снижение концентрации Trigl, или же данный показатель не изменился.

Отмечено уменьшение количества корреляций между показателями спектральной мощности и Б3-Б4 Glu в сравнении с результатами корреляционного анализа исходных показателей.

Отмечено изменение характера корреляции между показателями Б3-Б4 La и показателями спектральной мощности. При исходном тестировании характер рассматриваемых взаимосвязей характеризовался следующим образом: наибольшие значения спектральной мощности в альфа- и бета-диапазонах зарегистрированы у спортсменов, у которых произошло снижение концентрации La за время выполнения умственной работы. При повторном тестировании после условий НГ отмечена противоположная тенденция, характеризующаяся следующим образом: наибольшие значения спектральной мощности в рассматриваемых частотных диапазонах характерны для спортсменов, у которых произошло повышение концентрации La в процессе повторного выполнения умственной работы.

Статистически значимые коэффициенты корреляции между показателями, полученными в заданиях на оценку и узнавание предъявляемых стимулов, показателями спектральной мощности и биохимическими показателями, после НГ воздействия не выявлены.

Показатели коэффициентов корреляции между показателями СР, спектральной мощностью и биохимическими показателями после НГ представлены в таблице 22. В таблицу, ввиду отсутствия зависимостей, не были включены такие показатели, как Б3-Б4 Glu, Chol, Trigl, ВРС и ВРВ левой рукой.

Представленные в таблице 22 коэффициенты корреляции свидетельствуют о различающимся характере зависимостей между показателями СР и показателями спектральной мощности в рассматриваемых частотных диапазонах.

Показатель Время реакции на звук правой рукой (n=17)

Б3-Б4 La (разность биохимических показателей, после НГ воздействия (Б3) и после повторного выполнении умственной работы (Б4)) 0,24*

* - корреляция между переменными статистически значимо отличается от нуля при значении p менее 0,05

Взаимосвязи между показателями СР и спектральной мощности в альфа-и гамма-диапазонах характеризуются отрицательной зависимостью. Отрицательная зависимость характеризуется тем, что наименьшее время, затрачиваемое на реагирование в тестах на СР, демонстрируют испытуемые с более высокими значениями спектральной мощности по перечисленным ритмам. Положительные зависимости между показателями СР с показателями спектральной мощности в бета- и тета-диапазонах свидетельствуют об обратном, т.е. наименьшее время, затрачиваемое на реагирование, отмечено у испытуемых с меньшими значениями спектральной мощности в бета- и тета-диапазонах.

В таблице 23 приведены коэффициенты корреляции между показателями ТТ, биохимическими показателями и спектральной мощностью после НГ. Коэффициенты корреляции между биохимическими показателями Б3-Б4 Glu, Chol, Trigl и результатами ТТ не приведены ввиду отсутствия зависимостей.

Рассматривая взаимосвязи между показателями Б3-Б4 La и показателями ТТ, мы отметили отрицательную тенденцию: большая результативность в ТТ характерна для спортсменов, у которых произошло повышение концентрации La после выполнения предъявленных тестов. Если по результатам анализа корреляций между исходными показателями выявлена в целом идентичная

тенденция, связанная со снижением результативности в теппинг-тесте при повышении спектральной мощности, то после НГ выявлены два направления корреляционных зависимостей.

Таблица 23 - Коэффициенты ранговой корреляции между показателями ТТ, биохимическими показателями и показателями спектральной мощности после

НГ

Показатель Б3-Б4 La (разностьLa после НГ воздействия (Б3) и после повторного выполнении умственной работы (Б4)) (п=17) Спектральная мощность

Альфа- диапазон (п=17) Гамма- диапазон (п=17)

ТТ4 правая рука -0,14 0,11 0,51*

ТТ1 правая нога -0,27* 0,03 0,15

ТТ3 правая нога -0,26* -0,46 -0,19

ТТ5 правая нога -0,27* 0,15 0,35

ТТ6 левая рука -0,02 0,16 0,58*

ТТ3 левая нога -0,06 -0,48* -0,17

* - корреляция между переменными статистически значимо отличается от нуля при значении p менее 0,05 ** - корреляция между переменными статистически значимо отличается от нуля при значении p менее 0,01 ТТ1-6 - десятисекундный интервал в 60-секундном теппинг-тесте

Первой из выявленных групп зависимостей является положительная корреляция показателей в ТТ и спектральной мощности в бета-, тета- и гамма-диапазонах. Интерпретируя перечисленные зависимости, мы заключили, что более высокие значения в ТТ продемонстрированы у испытуемых с более высокими значениями спектральной мощности в перечисленных частотных диапазонах.

Отличительная направленность корреляционных зависимостей отмечена между показателями ТТ и показателями спектральной мощности в

альфа-диапазоне, что совпадает с результатами корреляционного анализа, проведенного на основе первоначальных результатов. В случае с данными зависимостями, наибольшая результативность в ТТ продемонстрирована у испытуемых с меньшими значениями спектральной мощности в альфа-диапазоне.

Рассмотрены и описаны взаимосвязи для исходного и заключительного тестирования УР. В соответствии с задачами исследования, необходимо проанализировать взаимосвязи между показателями полученными вовремя НГ воздействия и показателями, отражающими изменения УР спортсменов.

В таблице 24 приведены коэффициенты корреляции между показателями, отражающими изменения спектральной мощности, биохимических показателей и показателей АД вызванные пребыванием в условиях НГ. В таблице не представлены показатели, отражающие сдвиг SpO2, АД и ЧСС ввиду отсутствия зависимостей.

Таблица 24 - Коэффициенты ранговой корреляции между показателями, отражающими изменения спектральной мощности и биохимических показателей при НГ

Показатель спектральной мощности Б2-Б3 (разность показателей, полученных после первичного выполнения умственной работы (Б2) и после НГ воздействия (бз))(п=17)

La

Размах вариации, тета-диапазон -0,23 0,54*

Размах вариации, гамма-диапазон -0,50* 0,33

* - корреляция между переменными статистически значимо отличается от нуля при значении p менее 0,05

Наибольшее количество корреляций выявлено между показателями Б2-Б3 La и всеми рассматриваемыми показателями спектральной мощности. Данные зависимости носят как положительный, так и отрицательный характер. Повышение концентрации La после пребывания в условиях НГ связано с повышением спектральной мощности в бета-диапазоне и снижением спектральной мощности в альфа-, тета- и гамма-диапазонах. Для показателя Б2-Б3 Glu характерна тенденция к снижению концентрации Glu после НГ, что связано с повышением спектральной мощности в альфа-диапазоне и ее снижением в тета-диапазоне.

Отмечаем схожие взаимосвязи АД с показателями спектральной мощности. Повышение R САД и R ПД слабо коррелирует с повышением спектральной мощности в альфа-диапазоне и ее снижением в тета-диапазоне.

Изменения показателей узнавания и оценивания предъявляемых стимулов у спортсменов были соотнесены с изменениями спектральной мощности, биохимическими изменениями и изменениями ССС вызванными НГ. Полученные результаты представлены в виде коэффициентов корреляции, сгруппированных в таблице 25. В таблицу не включены такие показатели, как: R SpO2, RСАД, R спектральной мощности в тета-диапазоне, Б2-Б3 La.

Произошедшие вовремя НГ изменения ССС слабо коррелируют с изменениями в заданиях ОтмО и УУ. Интерпретируя данную зависимость, стоит отметить тот факт, что у испытуемых с более выраженной реакцией ССС на НГ произошло более выраженное снижение количества допущенных ошибок в таких тестах, как ОтмО и УУ. При этом, у испытуемых с наименее выраженной реакцией ССС на НГ изменения в тестах на оценку и узнавание предъявляемых стимулов либо отсутствуют, либо характеризуются незначительным повышением количества допускаемых ошибок.

Схожая тенденция выявлена во взаимосвязях между показателями в тестах на оценку и узнавание предъявляемых стимулов и такими показателями спектральной мощности в альфа-, бета- и гамма-диапазонах.

Таблица 25 - Коэффициенты ранговой корреляции между показателями, отражающими изменения показателей узнавания и оценивания предъявляемых стимулов, спектральной мощностью, биохимических показателей и показателей ССС, вызванных НГ

Показатель Т1-Т2 (Разность показателей исходного и заключительного тестирования) Величины ошибок, допущенных при:

УУСДО(П =17) ОтмО (n=17) УУ (n=17)

Размах вариации ЧСС во время гипоксии -0,02 -0,09 0,27*

Размах вариации ДАД во время гипоксии 0,03 0,26* 0,12

Размах вариации спектральной мощности в альфа-диапазоне во время гипоксии 0,50* 0,12 -0,19

Б2-Б3 (разность показателей, полученных после первичного выполнения умственной работы (Б2) и после НГ воздействия (Б3;) Chol -0,06 -0,23* 0,24*

Trigl -0,24* -0,02 0,06

Glu 0,24* 0,03 -0,03

* - корреляция между переменными статистически значимо отличается от нуля при значении p менее 0,05 УУСДО - узнавание угловой скорости движения объекта ОтмО - отмеривание отрезков УУ - узнавание углов

Описанные взаимосвязи характеризуются следующим образом: чем более выражены изменения спектральной мощности по перечисленным диапазонам, тем более выражено улучшение результативности в тестах на оценку и узнавание предъявляемых стимулов.

Коэффициенты корреляции полученные при изучении взаимосвязи между показателями изменения СР и другими переменными представлены в таблице 26. В таблице не представлены показатели Б2-Б3 Chol и Trigl ввиду отсутствия взаимосвязей.

Показатель Т1 -Т2(Разность показателей исходного и заключительного тестирования) (п=17)

Правая сторона Левая сторона

Рука Рука Нога

ВРВ ВРС ВРЗ ВРВ ВРЗ

Размах вариации SpO2 -0,27* 0,03 -0,07 -0,05 -0,15

Размах вариации САД -0,17 -0,09 -0,25* 0,04 -0,28*

Размах вариации ДАД -0,16 -0,08 -0,22* -0,04 -0,18

Размах вариации ПД -0,15 -0,05 -0,22* 0,06 -0,24*

Размах вариации спектральной мощности в альфа-диапазоне во время гипоксии -0,36 -0,47 0,08 -0,60* -0,29

Размах вариации спектральной мощности в бета-диапазоне во время гипоксии 0,40 0,42 0,03 0,27 0,51*

Размах вариации спектральной мощности в тета-диапазоне во время гипоксии 0,55* -0,27 0,34 -0,15 0,46

Б2-Б3La 0,05 0,22* 0,14 0,01 0,03

* - корреляция между переменными статистически значимо отличается от нуля при значении p менее 0,05 ** - корреляция между переменными статистически значимо отличается от нуля при значении p менее 0,01 ВРС - время реакции на свет ВРЗ - время реакции на звук ВРВ - время реакции выбора Б2-Б3 - разность показателей, полученных после первичного выполнения умственной работы (Б2) и после НГ воздействия (Б3)

Как видно из представленных в таблице 26 коэффициентов корреляции, между показателями, отражающими изменения ССС и СР, существует слабая отрицательная корреляционная связь. Выявленная связь интерпретируется следующим образом: чем более выражены изменения ССС, вызванные пребыванием в условиях НГ, тем ниже показатель Т1-Т2 СР. Этот факт свидетельствует о том, что снижение времени, затрачиваемого на СР после пребывания в условиях НГ зависит от выраженности изменений ССС во время пребывания в условиях НГ. Чем менее выражена реакция ССС на НГ, тем более высокий положительный эффект наблюдается в изменениях СР.

Коэффициенты корреляции между показателями изменения СР и спектральной мощностью в альфа-диапазоне свидетельствуют, что положительные изменения СР зависят от выраженности спектральной мощности в альфа-диапазоне, зарегистрированного во время пребывания в условиях НГ. Пример данной зависимости продемонстрирован на рисунке 27.

Р» Линейная = 0,313

5,00 10,00 15,00

Диапазон изменений альфа ритма во время пребывания в условиях нормобарической гипоксии, мкВ

Рисунок 27 - Взаимосвязь показателей изменения ВРВ левой рукой и изменений спектральной мощности в альфа-диапазоне при НГ

Тенденция, отмеченная для зависимостей изменений СР и Я спектральной мощности в альфа-диапазоне, также характерна для Я спектральной мощности в гамма-диапазоне.

В случае со спектральной мощностью в бета-диапазоне выявлена противоположная тенденция по отношению к ранее проанализированным корреляциям изменений в альфа-диапазоне и СР. Данная тенденция описывается тем, что испытуемые, у которых во время пребывания в условиях НГ произошло более выраженное повышение спектральной мощности в бета-диапазоне, демонстрируют большую скорость реагирования на свет, звук и при реакции выбора. Идентичная тенденция отмечена для зависимостей между Я спектральной мощности в тета-диапазоне и показателями, отражающими изменения СР.

В таблице 27 приведены коэффициенты корреляции между показателями, отражающими изменения ТТ, ССС, спектральной мощности и биохимических показателей, вызванных НГ. В данной таблице, ввиду отсутствия линейных зависимостей, не представлены следующие показатели: Б2-Б3 СМ, Б2-Б3 Тн^, Я ДАД, Я ПД, Я Бр02.

Выявлен ряд значимых отрицательных корреляций между показателем Я ЧСС и показателями ТТ выполняемом правой рукой в интервале измерений от 3 до 6 интервала. Данная тенденция описывается следующим образом: чем менее выраженные изменения ЧСС произошли за время пребывания в условиях НГ, тем менее выражены нарушения моторных функций по показателям теппинг-теста. Необходимо учитывать то, что присутствует слабая корреляционная связь между несколькими показателями, отражающими изменения Я САД и ТТ, интерпретируемая следующим образом: чем более выражены изменения САД произошедшие вовремя НГ, тем более выражены нарушения моторных функций при повторном тестировании.

Таблица 27 - Коэффициенты ранговой корреляции между показателями, отражающими изменения ТТ, ССС, спектральной мощности и биохимических показателей, вызванных НГ

Показатель размаха вариации Размах вариации ЧСС (п=17) Размах вариации САД (п=17) Размах вариации спектральной мощности в тета-диапазоне (п=17) Размах спектральной мощности в гамма-диапазоне(n=17) Б2-Б3La (п=17) Б2-Б3 ^ (п=17)

ТТ4 правая рука -0,30** -0,14 0,09 -0,21 0,23* 0,06

ТТ5 правая рука -0,23* -0,14 0,07 0,04 0,07 0,07

ТТ6 правая рука -0,25* -0,15 0,10 -0,03 0,03 0,04

ТТ1 правая нога 0,06 0,25* 0,32 -0,21 0,04 -0,15

ТТ2 правая нога 0,00 0,03 0,02 -0,50* 0,05 -0,25*

ТТ2 левая рука -0,04 0,05 0,04 -0,10 0,1 0,26*

ТТ3 левая рука 0,05 0,02 -0,09 -0,10 0,16 0,23*

ТТ2 левая нога -0,06 0,12 0,54* 0,11 -0,11 -0,30**

ТТ3 левая нога -0,03 0,17 0,56* -0,09 -0,03 -0,19

ТТ4 левая нога 0,08 0,24* 0,27 -0,17 -0,12 -0,15

* - корреляция между переменными статистически значимо отличается от нуля при значении p менее 0,05 ** - корреляция между переменными статистически значимо отличается от нуля при значении p менее 0,01 ТТ1-6 - десятисекундный интервал в 60-секундном теппинг-тесте Б2-Б3 - разность показателей, полученных после первичного выполнения умственной работы (Б2) и после НГ воздействия (Б3)

Коэффициенты корреляции между показателями изменений спектральной мощности вовремя НГ и Т1-Т2 ТТ различаются в зависимости от рассматриваемого частотного диапазона. Полученные коэффициенты не позволяют сделать однозначное заключение о зависимостях, выявленных

между показателями Т1-Т2 ТТ и Я спектральной мощности в рассматриваемых частотных диапазонах, зарегистрированных вовремя НГ.

В результате изучения полученных коэффициентов корреляции, мы отмечаем снижение количества значимых взаимосвязей между психофизиологическими показателями после пребывания в гипоксических условиях. По результатам предварительного психофизиологического тестировании выявлены 16 значимых взаимосвязей, однако после пребывания в гипоксических условиях количество значимых взаимосвязей снизилось до 13. Наибольшее количество значимых взаимосвязей выявлено между показателями отражающими изменения спектральной мощности и ССС во время гипоксии и показателями, характеризующими изменениями психофизиологических показателей умственной работоспособности. Число значимых взаимосвязей в данном случае составляет 32 взаимосвязи.

Выявленная зависимость между показателями, отражающими изменения умственной работоспособности и изменения показателей спектральной мощности и ССС во время пребывания в НГ условиях, может быть обусловлена эффективностью механизмов формирования срочного адаптивного ответа при НГ воздействии.

4.1 Особенности реакции на гипоксию у спортсменов в зависимости от

специализации

При многолетней тренировке у спортсменов формируются специфические механизмы защиты от эндогенной гипоксии [15, 27], возникающей в процессе тренировочной и соревновательной деятельности. Однако экзогенные гипоксические воздействия влияют на отдельно взятые и функционально слабые звенья [9, 22] КТС, ССС и ЦНС и вызывают специфические изменения не только физической, но и умственной работоспособности.

Принимая во внимание факт того, что многолетняя спортивная специализация (СС) с её специфическим влиянием на организм изменяет его функционирование в условиях активации стресс-лимитирующих систем, рассмотрим всю совокупность представленных в работе показателей в зависимости от определенной СС.

Мы определили основные тенденции изменения биохимических показателей, показателей ССС и психофизиологических характеристик умственной работоспособности (УР), характерные для общей совокупности спортсменов (п=80), подвергавшихся воздействию экспериментального гипоксического фактора.

Для определения показателей, различающихся в зависимости от факта занятия конкретной СС, мы использовали односторонний дисперсионный анализ Краскела-Уоллиса. Полученные в результате анализа показатели р указывают на наличие или отсутствие статистически значимых различий между изучаемыми выборками.

В случае получения показателя уровня значимости более 0,05, для показателя принимались обще-групповые заключения и, соответственно, данные показатели не подвергались более углубленному изучению. Если же, показатель уровня значимости был менее 0,05, то он подвергался дальнейшему изучению с выполнением соответствующих апостериорных тестов.

Первоначально проанализированы показатели ССС, а значения р, полученные при помощи одностороннего дисперсионного анализа Краскела-Уоллиса, представлены в таблице 28.

Таблица 28 - Результаты одностороннего дисперсионного анализа Краскела-Уоллиса показателей ССС

Показатель Уровень значимости (односторонний дисперсионный анализ Краскела-Уоллиса)

Размах вариации Sp02 во время гипоксии 0,91

Размах вариации ЧСС во время гипоксии 0,93

Размах вариации САД во время гипоксии 0,63

Размах вариации ДАД во время гипоксии 0,35

Размах вариации ПД во время гипоксии 0,54

В соответствии с показателями, представленными в таблице 28, сравниваемые группы спортсменов не имеют межгрупповых различий. Ввиду отсутствия статистически значимых различий, для всех рассматриваемых групп спортсменов характерна идентичная реакция ССС на гипоксическое воздействие.

Результаты применения одностороннего дисперсионного анализа Краскела-Уоллиса к биохимическим показателям спортсменов представлены в таблице 29. Биохимические показатели спортсменов различных специализаций, полученные в рамках экспериментального исследования, также не характеризуются наличием межгрупповых различий. В данном случае, для спортсменов, специализирующихся в различных видах спорта

Таблица 29 - Результаты одностороннего дисперсионного анализа Краскела-Уоллиса биохимических показателей

Показатель Уровень значимости (односторонний дисперсионный анализ Краскела- Уоллиса)

Б1 Б2 Б3 Б4

Ьа 0,35 0,89 0,88 0,48

аи 0,06 0,55 0,71 0,21

СЬо1 0,41 0,23 0,09 0,25

Тп§1 0,11 0,07 0,25 0,17

Б1 - исходные показатели, полученные до выполнения первичного тестирования Б2 - показатели, полученные после выполнения первичного тестирования и до гипоксического воздействия Б3 - показатели, полученные после гипоксического воздействия и до повторного тестирования Б4 - показатели, полученные после повторного тестирования

В таблице 30 представлены результаты применения одностороннего дисперсионного анализа Краскела-Уоллиса при анализе показателей узнавания и оценивания предъявляемых стимулов. На основании показателей асимптотической значимости (2-сторонний критерий) сделаны заключения: исходный уровень показателей узнавания и оценивания предъявляемых стимулов спортсменов различается в зависимости от фактора СС (имеются статистически значимые различия в количестве допускаемых в тестах ошибок в зависимости от фактора избранной СС); после гипоксического воздействия между спортсменами различных СС отсутствуют статистически значимые различия в количестве допускаемых ошибок в тестах на узнавание и оценивание предъявляемых стимулов.

Таблица 30 - Результаты одностороннего дисперсионного анализа Краскела-Уоллиса показателей узнавания и оценивания предъявляемых стимулов спортсменов

Показатель величин ошибок, допущенных при: Уровень значимости (односторонний дисперсионный анализ Краскела-Уоллиса)

До После

Узнавании угловой скорости движения объекта (% по модулю) 0,00* 0,81

Оценивании отрезков (% по модулю) 0,00* 0,09

Отмеривании отрезков (% по модулю) 0,00* 0,07

Оценивании углов (% по модулю) 0,01* 0,80

Узнавании углов (% по модулю) 0,00* 0,67

Результаты использования одностороннего дисперсионного анализа Краскелла-Уоллиса при обработке показателей сенсомоторных реакций представлены в таблице 31.

Таблица 31 - Результаты одностороннего дисперсионного анализа Краскела-Уоллиса показателей СР спортсменов

Показатель Уровень значимости (односторонний дисперсионный анализ Краскела-Уоллиса)

Правая сторона Левая сторона

До После До После

Время реакции на свет (ВРС) рукой, сек 0,00* 0,00* 0,01* 0,03*

Время реакции на звук (ВРЗ) рукой, сек 0,00* 0,00* 0,00* 0,03*

Время реакции выбора (ВРВ) рукой, сек 0,00* 0,00* 0,02* 0,08

Время реакции на свет (ВРС) ногой, сек 0,00* 0,03* 0,00* 0,22

Время реакции на звук (ВРЗ) ногой, сек 0,00* 0,13 0,03* 0,28

Исходные значения показателей времени СР различаются в зависимости от избранной СС, что подтверждается показателями асимптотической

значимости. После воздействия гипоксического стимула выявлен ряд показателей СР, значения которых связаны с фактором избранной СС, однако также отмечены 4 показателя, которые не различаются между различными выборками спортсменов. В качестве показателей, не различающихся между выборками после гипоксического воздействия, выступают следующие показатели: ВРЗ правой и левой ногой, ВРС левой ногой и ВРВ левой рукой. Таким образом, показатели СР у спортсменов отдельных выборок являются предметом дальнейшего изучения с использованием апостериорных тестов.

В таблице 32 приведены результаты использования одностороннего дисперсионного анализа Краскела-Уоллиса при анализе показателей моторных функций спортсменов.

Таблица 32 - Результаты одностороннего дисперсионного анализа Краскела-Уоллиса показателей моторных функций спортсменов

Показатель Уровень значимости (односторонний дисперсионный анализ Краскела-Уоллиса)

Правая сторона Левая сторона

До После До После

ТТ1 рукой 0,10 0,08 0,04* 0,00*

ТТ2 рукой 0,11 0,20 0,02* 0,08

ТТ3 рукой 0,02* 0,09 0,09 0,02*

ТТ4 рукой 0,04* 0,18 0,02* 0,00*

ТТ5 рукой 0,03* 0,17 0,00* 0,00*

ТТ6 рукой 0,14 0,16 0,00* 0,00*

ТТ1 ногой 0,28 0,15 0,65 0,00*

ТТ2 ногой 0,12 0,10 0,16 0,00*

ТТ3 ногой 0,17 0,08 0,84 0,00*

ТТ4 ногой 0,32 0,06 0,48 0,30

ТТ5 ногой 0,42 0,32 0,98 0,26

ТТ6 ногой 0,24 0,06 0,66 0,60

ТТ1-6 - десятисекундный интервал в 60-секундном теппинг-тесте

Асимптотическая значимость показателей, полученных в теппинг-тесте, отражает специфику внутригрупповых особенностей типа нервной системы. Часть рассматриваемых показателей свидетельствует об отсутствии различий в определенных интервалах теппинг-теста, однако различия, отмеченные для 2-6 интервалов теппинг-теста, определяются особенностями нервной системы спортсменов в различных видах спорта.

Исходные показатели теппинг-теста, выполняемого правой и левой ногами, свидетельствуют об отсутствии различий, обусловленных фактором СС.

После экспериментального гипоксического воздействия отмечены межгрупповые различия только по показателям в теппинг-тесте, выполняемом левой рукой и ногой.

Показатели полученные для показателей КЧСМ и КЧРМ представлены в таблице 33.

Таблица 33 - Результаты одностороннего дисперсионного анализа Краскела-Уоллиса показателей критических частот слияния и различения мельканий у спортсменов

Показатель Уровень значимости (односторонний дисперсионный анализ Краскела- Уоллиса)

Правая сторона Левая сторона

До После До После

КЧСМ, Гц 0,00* 0,03* 0,40 0,21

КЧРМ, Гц 0,35 0,14 0,70 0,16

КЧСМ - критическая частота слияния мельканий КЧРМ - критическая частота различения мельканий

В соответствии с показателями асимптотической значимости, межгрупповые различия как при исходном, так и заключительном

Результаты проведенного анализа показателей спектральной мощности с использованием одностороннего дисперсионного анализа Краскела-Уоллиса приведены в таблице 34.

Таблица 34 - Результаты одностороннего дисперсионного анализа Краскела-Уоллиса показателей спектральной мощности в различных частотных диапазонах

Показатель спектральной мощности Уровень значимости (односторонний дисперсионный анализ Краскела-Уоллиса)

Сенсомоторные реакции Узнавание и оценка предъявляемых стимулов Теппинг-тест

До После До После До После

Альфа-диапазон 0,71 0,33 0,72 0,35 0,73 0,17

Бета-диапазон 0,49 0,10 0,37 0,23 0,24 0,84

Тета-диапазон 0,42 0,06 0,44 0,19 0,46 0,61

Гамма-диапазон 0,28 0,14 0,49 0,24 0,61 0,24

По результатам использования критерия Краскала-Уоллиса, между спортсменами различных СС не выявлено статистически значимых различий по всем рассматриваемым показателям спектральной мощности как до, так и после проведения гипоксической пробы.

Критерий Краскала-Уоллиса также использовался для проверки гипотез об идентичности распределения показателей разности результатов исходного и заключительного тестирования. Показатели, для которых при использовании критерия были получены статистически значимые результаты, приведены в таблице 35.

На основании показателей, представленных в таблице 35, заключили, что фактор спортивной специализации (СС) определяет не только характер

изменений умственной работоспособности (УР) в условиях нормобарической гипоксии, но и степень выраженности этих изменений. Таким образом, мы определили группу показателей психофизиологического характера, чувствительность которых к пребыванию в гипоксических условиях варьируется в зависимости от вида спортивной специализации.

Таблица 35 - Результаты одностороннего дисперсионного анализа показателей, отражающих изменения УР с использованием критерия Краскела-Уоллиса

Показатель разности исходного и заключительного тестирования (Т1-Т2) Уровень значимости (односторонний дисперсионный анализ Краскела-Уоллиса)

Т1-Т2 УУСДО 0,00

Т1-Т2 ОцО 0,03

Т1-Т2 ВРС правой рукой 0,00

Т1-Т2 ВРЗ правой рукой 0,00

Т1-Т2 ВРЗ левой рукой 0,00

Т1-Т2 ТТ1 левой рукой 0,02

Т1-Т2 ТТ4 левой рукой 0,04

Т1-Т2 ТТ5 левой рукой 0,01

Т1-Т2 ТТ6 левой рукой 0,01

Т1-Т2 КЧРМ левый глаз 0,02

Т1-Т2 ВРС левая нога 0,02

Т1-Т2 ТТ1 левая нога 0,00

Т1-Т2 ТТ3 левая нога 0,03

УУСДО - узнавание угловой скорости движения объекта ОцО - оценивание отрезков ВРС - время реакции на свет ВРЗ - время реакции на звук ТТ1-6 - десятисекундный интервал в 60-секундном теппинг-тесте КЧРМ - критическая частота различения мельканий

Отмечаем, что мы не выявили статистически значимые межгрупповые различия в реакциях Бр02, ЧСС, САД, ДАД, ПД и биохимических показателей на НГ воздействие.

Фактор спортивной специализации сказывается не только на формировании физиологических защитных механизмов, но и определяет уровень умственной работоспособности и результативность в определяющих ее тестах.

В литературе [145] подробно освещены компенсаторные психофизиологические перестройки, обусловленные фактором спортивной двигательной деятельности, которые отражаются на психомоторном и когнитивном компоненте УР. Данные изменения обусловлены направленностью спортивной деятельности, сказывающейся на функциональном состоянии отдельных структур головного мозга, активации процессов возбуждения и торможения, силе и подвижности нервных процессов [8]. Также отмечаем формирование специфических внутри- и межсистемных связей, обусловленных фактором спортивной специализации и сказывающихся на характеристиках умственной работоспособности спортсменов [64].

Средний возраст обследованных спортсменов ЭГ - 21 год. Их стаж занятий избранным видом спорта в среднем составляет 10 лет. Количество тренировочных лет указывает на длительное воздействие нагрузок и соревновательной деятельности. Для каждой отдельной выборки ЭГ могут быть характерны специфические особенности как УР, так и физиологических реакций на НГ воздействие.

Приведенные сведения, касающиеся избирательного воздействия СС на умственные функции и работоспособность, позволяют рассматривать полученные различия УР спортсменов различных СС как нормальное явление.

В данном контексте обратим внимание на выборку спортсменов в плавании на длинные дистанции. Существуют научные факты [21, с. 33] о том, что многолетние занятия плаванием с присущими им тренировочными

гипоксическими упражнениями (заплывы под водой с задержкой дыхания), формируют эффективные механизмы защиты мозга от гипоксии. В действительности, в теории и методике спортивной подготовки спортсменов в плавании достаточно много внимания уделяется [9, 21, 27] гипоксическим факторам, как вспомогательному средству повышения уровня спортивной результативности.

Однако другие рассмотренные в нашем исследовании СС также формируют специфические механизмы защиты от гипоксических состояний. Например, киберспорт, в котором, несмотря на относительно низкую степень двигательной активности, гипоксические состояния систематически возникают на уровне ЦНС при решении специфических соревновательных ситуаций.

Систематическое возникновение гипоксических состояний в ЦНС предположительно формирует механизмы специфической защиты от гипоксии. Аналогичная характеристика может быть приведена для спортсменов стрелковых видов спорта, результативность в которых определяется стабильностью функционирования ЦНС на фоне постоянных задержек дыхания, выполняемых в условиях статического поддержания позы. Другие же виды спорта также способствуют формированию специфических механизмов защиты от гипоксических состояний. Например, для борьбы и смешанных единоборств характерно постоянное присутствие перегрузочной гипоксии как в условиях тренировочного, так и соревновательного процессов. В случае с танцевальными видами спорта характеристика будет схожей, за исключением факта выполнения сложно-координационной деятельности на фоне гипоксии, вызванной двигательной нагрузкой. Систематические нагрузки преимущественно анаэробного характера в тяжело-атлетических видах спорта также формируют специфические защитные механизмы к гипоксии.

Полученные результаты демонстрируют, что фактор СС определяет особенности проявления УР у спортсменов, а также характер частных

изменений УР после пребывания в условиях НГ. Наше исследование было ориентировано на выявление и описание особенностей изменений УР под влиянием НГ с учетом фактора СС, однако мы предполагаем что за выявленными закономерностями скрыты не только факторы ведущей спортивной деятельности, но и более глубинные физиологические механизмы, являющиеся генетически детерминированными.

Если рассматривать приведенные факты и заключения в контексте существующих знаний о влиянии деятельности на физиологические и психофизиологические особенности человека, то наше исследование расширяет представление о влиянии специфики спортивной деятельности на умственные функции человека. В данном случае необходимы дополнительные исследования, связанные с определением ведущих факторов, обусловливающих специфические особенности УР спортсменов и их изменений. Среди таких факторов: фактор целенаправленного отбора в спорте на базе врожденных биологических характеристик и фактор трансформации функций организма вследствие углубленной спортивной специализации. Как было упомянуто в главе 1, устойчивость к гипоксии и системные реакции организма обусловлены рядом наследственных факторов, которые в то же время являются критерием отбора в отдельные виды спорта. Мы должны учитывать постоянное присутствие феномена физиологической гипоксии при функционировании человека, что сказывается на формировании индивидуальной устойчивости к ней и определяет характер системного ответа организма на различные ее формы.

Ввиду того, что мы исследовали изменения УР, вызванные НГ у спортсменов, ранее не подвергавшихся целенаправленным гипоксическим воздействиям, интерес для дальнейших исследований представляют вопросы, связанные с зависимостью эффекта гипоксии на умственные функции от уровня резистентности или адаптированности организма спортсменов различных СС к гипоксии.

специализации

Ранее, в разделе 4.1, мы определили, что исходный уровень результативности в тестированиях на узнавание и оценивание предъявляемых стимулов статистически значимо находится в зависимости от фактора принадлежности к конкретной СС. Однако после пребывания в условиях НГ происходят изменения результативности в данных тестах, ввиду чего повторный односторонний дисперсионный анализ показателей заключительного тестирования позволяет сделать заключение об отсутствии влияния фактора СС на показатели узнавания и оценивания предъявляемых стимулов. Также было продемонстрировано то, что после пребывания в условиях НГ у спортсменов не происходят выраженные изменения показателей узнавания и оценивания предъявляемых стимулов.

Таким образом, анализ изменений показателей узнавания и оценивания предъявляемых стимулов в зависимости от фактора принадлежности к конкретной СС целесообразно осуществлять на основании показателей разности между исходными и заключительными показателями и результатов использования непараметрического критерия Вилкоксона, рассчитанных для каждой из рассматриваемых групп спортсменов.

Совокупность показателей, отражающих изменения показателей узнавания и оценивания предъявляемых стимулов, вызванных пребыванием в условиях НГ, с учетом фактора принадлежности к СС представлена в таблице 36. На основании представленных в таблице 36 показателей, охарактеризуем наиболее выраженные и специфичные для отдельных групп спортсменов изменения по каждому из приведенных показателей узнавания и оценивания предъявляемых стимулов.

Выборка Т1-Т2, величины ошибок, допущенных при:

УУСДО ОцО ОтмО ОУ УУ

Ме Ме Ме Ме Ме

(01; 03) (01; 03) (01; 03) (01; 03) (01; 03)

ЭГ1, стрелковые 0 0 2,1 0,5 0,5

виды спорта (п=10) (-1,8;1) (-1,5;8,6) (-3,7;8,7) (-5,1;4,7) (0;2,6)*

ЭГ2, ударные 0 -6,1 -2 5 0

единоборства (п=10) (-10,2;14,5) (-16,5;8,3) (-5,4;8,6) (-13;26,1) (0;0)

ЭГ3, смешанные 2 2,5 3,8 1,5 0,6

единоборства (п=10) (0,7;8,9)* (-3,0;8,9) (1,5;10,4) (-2;9,6) (0;1,7)

ЭГ4, борьба (п=10) -2,2 3,2 0,7 9,2 0

(-13,7;2,5) (-10,2;6,5) (-8,5;5,6) (2,8;16,3) (-1,2;1,4)

ЭГ5, плавание на длинные дистанции (п=10) 3,5 (1;12,5)* 1 (-1,6;6,6) 6 (-2,2;8) 0 (-23,2;1)* 1 (0;1)

ЭГ6, тяжелоатлетические виды спорта(п=10) 1 (0;1,2)* 1 (-2,5;1) 2 (1;4,5)* 1,5 (0;3)* 1,5 (0,5;4)*

ЭГ7, компьютерный 0 -7,5 -6,2 2,8 0

спорт (п=10) (-7,8;0) (-13,6;-1,8)* (-14,8;2,8) (-7,4;26,2) (-0,6;5,8)

ЭГ8, танцевальный 4 5,2 1,5 1,5 0

спорт (п=10) (0;б,2) (2;8,2)* (-1;3) (-0,3;3) (0;1)

* - различия между показателями исходного и заключительного тестирования

статистически значимы при значении р менее 0,05

УУСДО - узнавание угловой скорости движения объекта

ОцО - оценивание отрезков

ОтмО - отмеривание отрезков

ОУ - оценивание углов

УУ - узнавание углов

По показателям в задании УУСДО статистически значимые изменения результативности выявлены для следующих групп спортсменов: спортсмены смешанных единоборств; спортсмены в плавании на длинные дистанции; спортсмены скоростно-силовых видов спорта. Для перечисленных групп спортсменов характерен сугубо положительный прирост результативности в данном задании после пребывании в условиях НГ.

По показателям в задании ОцО статистически значимые изменения выявлены в группах спортсменов, специализирующихся в танцевальном и компьютерном спорте. В случае с группой киберспортсменов отмечена негативная тенденция изменения результативности в задании ОцО, связанная с повышением количества допускаемых ошибок при выполнении задания после НГ, что подтверждается всеми приведенными показателями описательной статистики.

Рассматривая группу спортсменов танцоров, мы отмечаем положительную тенденцию изменения результативности в тесте, которая связана со снижением количества ошибок, допускаемых при выполнении задания на ОцО. Рассматривая остальные группы спортсменов, мы отмечаем, что все они характеризуются единой тенденцией изменения результативности, связанной с присутствием как положительных, так и негативных изменений результативности в задании ОцО после пребывания в условиях НГ.

По показателям, полученным в задании ОтмО, выявлены в целом положительные и нейтральные тенденции. У спортсменов скоростно-силовых видов спорта статистически значимо снизилось количество ошибок, допускаемых в задании после пребывания в условиях НГ. Схожая тенденция характерна для спортсменов, специализирующихся в ММА. Для остальных групп испытуемых характерна тенденция, предполагающая наличие в выборке как положительных, так и негативных изменений результативности в задании после пребывания в условиях НГ, однако данные изменения не характеризуются как статистически значимые.

В задании на ОУ статистически значимые изменения выявлены для групп спортсменов плавания и тяжело-атлетических видов спорта. В случае с группой спортсменов тяжело-атлетических видов спорта, тенденция изменения результативности в целом положительная и характеризуется снижением количества ошибок, допускаемых в задании на ОУ после НГ. Схожая тенденция отмечена для выборки борцов, для которой также характерны положительные изменения.

У спортсменов, специализирующихся в плавании, выявлено выраженное повышение количества допускаемых ошибок в задании после НГ. Менее выраженные негативные изменения результативности в задании характерны для оставшихся не рассмотренными групп испытуемых (стрелковые виды спорта, ударные единоборства, ММА, киберспорт, танцевальный спорт).

В задании на УУ статистически значимые положительные изменения выявлены в группах спортсменов стрелковых и тяжело-атлетических видов спорта. Изменения заключаются в снижении количества ошибок, допускаемых в задании на УУ после НГ. Идентичная, но менее выраженная тенденция отмечена у спортсменов, специализирующихся в ударных и смешанных единоборствах, плавании и танцевальном спорте. В группе борцов и киберспортсменов отмечены как положительные, так и негативные изменения, однако показатель Ме занимает нейтральное положение и свидетельствует об отсутствии изменений.

Таким образом, в ходе проведенного эксперимента сформирована характеристика изменений показателей узнавания и оценивания предъявляемых стимулов в различных тестах с учетом избранного вида спортивной специализации. Ранее в разделе 4.1 было акцентировано внимание на том, что по показателям Т1-Т2 УУСДО (Таблица 37) и Т1-Т2 ОцО (Таблица 38) между обследованными группами существуют различия.

Сравниваемые выборки p-value Скорректированная значимость

компьютерный спорт (ЭГ7) - танцевальный спорт (ЭГ8) 0,014 0,393

компьютерный спорт (ЭГ7) - смешанные единоборства (ЭГ3) 0,005 0,153

компьютерный спорт (ЭГ7) - плавание на длинные дистанции (ЭГ5 ) 0,002 0,065

борьба (ЭГ4) - танцевальный спорт (ЭГ8) 0,018 0,506

борьба (ЭГ4) - смешанные единоборства (ЭГ3) 0,007 0,203

борьба (ЭГ4) - плавание на длинные дистанции (ЭГ5) 0,003 0,088

стрелковые виды спорта (ЭГ1) - танцевальный спорт (ЭГ8) 0,048 1,000

стрелковые виды спорта (ЭГ1) - смешанные единоборства (ЭГ3) 0,022 0,608

стрелковые виды спорта (ЭГ1) - плавание на длинные дистанции (ЭГ5 ) 0,010 0,290

Т1 -Т2 - разность показателей первичного и повторного тестирования УУСДО - узнавание угловой скорости движения объекта

Согласно представленным показателям скорректированной значимости, представленным в таблице 37, наиболее выраженные различия выявлены между спортсменами компьютерного спорта и спортсменами в плавании на длинные дистанции, однако они не являются статистически значимыми.

В случае с показателями Т1-Т2-ОцО (Таблица 38), наиболее выраженные межгрупповые различия отмечены при сравнении выборки киберспортсменов и других видов спорта, что также характерно для показателя Т1-Т2 - УУСДО, описанного ранее. Тенденция, описанная по показателю Т1-Т2-ОцО, обусловлена тем, что для киберспортсменов характерны наиболее выраженные положительные изменения после НГ условий по рассматриваемому показателю.

По результатам анализа парных сравнений, наиболее выраженные групповые отличия по показателям узнавания и оценивания предъявляемых стимулов характерны для выборки киберспортсменов.

Таблица 38 - Результаты парных сравнений по показателю Т1-Т2 ОцО

Сравниваемые выборки р-уа1ие Скорректированная значимость

компьютерный спорт (ЭГ7)- борьба (ЭГ4) 0,037 1,000

компьютерный спорт (ЭГ7)- плавание на длинные дистанции (ЭГ5) 0,028 0,795

компьютерный спорт (ЭГ7)- смешанные единоборства (ЭГ3) 0,018 0,498

компьютерный спорт (ЭГ7)- танцевальный спорт (ЭГ8) 0,000 0,011

ударные единоборства (ЭГ2)- танцевальный спорт (ЭГ8) 0,015 0,409

тяжело-атлетические виды спорта (ЭГ6)- танцевальный спорт (ЭГ8) 0,019 0,524

Т1 -Т2 - разность показателей первичного и повторного тестирования ОцО - оценка отрезков

Рассматривая различия исходных показателей узнавания и оценивания предъявляемых стимулов у спортсменов различных специализаций, стоит отметить, что все перечисленные виды СС характеризуются различными требованиями к данным функциям, что сказывается на их проявлениях. Именно это и характеризует полученные нами различия исходных показателей между выборками.

По результатам проведенного анализа экспериментальных данных продемонстрировано, что показатели узнавания и оценивания предъявляемых стимулов не имеют выраженных изменений после НГ воздействия, а большинство произошедших изменений не зависят от фактора принадлежности к конкретному виду СС. Исключением в данном случае является показатель количества ошибок, допускаемых при оценивании отрезков и узнавании угловой скорости движения объекта.

Изменения результативности в задании на узнавание угловой скорости движения объекта статистически значимо зависят от фактора СС. Эта зависимость проявляется в том, что наибольшая выраженность положительных изменений после НГ характерна для спортсменов смешанных единоборств, плавания и представителей тяжело-атлетических видов спорта.

В заданиях, связанных с оценкой отрезков, фактор СС также статистически значимо определяет характер происходящих изменений. В данном случае у киберспортсменов отмечается более выраженная негативная тенденция к изменению показателя, а у танцоров - наиболее выраженный положительный прирост показателя по отношению к другим обследованным группам спортсменов.

4.3 Особенности изменения сенсомоторных функций в зависимости от

вида спортивной специализации

Представленные в разделе 4.1 результаты проведенного одностороннего дисперсионного анализа Краскела-Уоллиса продемонстрировали, что как при первичном, так и заключительном тестировании СР, фактор СС сказывается на результативности в тестированиях. Если же при первичном тестировании фактор СС сказывается на всех рассматриваемых показателях СР, то после НГ число показателей, зависящих от СС, несколько меньше. Совокупность показателей, отражающих изменения показателей СР после пребывания в условиях НГ в зависимости от избранной СС, представлены в таблице 39. Рассматривая показатели, представленные в таблице 39, мы отмечаем преобладание положительных изменений СР после пребывания в условиях воздействия НГ у представителей всех обследованных направлений СС. Данное заключение сформировано на основании показателей Ме.

Таблица 39 - Изменения показателей сенсомоториых реакций, вызванные иормобарической гипоксией у спортсменов

различных специализаций

Показатель Выборка

Т1-Т2 Стрелковые Ударные Смешанные Борьба Плавание на Тяжело- Компьютерный Танцевальный

виды спорта единоборства единоборства ОГ4) длинные атлетически спорт (ЭГ7) спорт (ЭГ8)

ОГ1) РГ2) (ЭГЗ) Ме (01; дистанции е виды Ме (01; 03) Ме(01;03)

Ме (С>1; 03) Ме «31; 03) Ме (01; 03) 03) (ЭГ5) Ме (01; 03) спорта (ЭГ6) Ме (01; 03)

1 2 3 4 5 6 7 8 9

ВРС 0,01 0,03 0,03* 0,06* 0,06* 0,09* 0,04* 0,04*

пр. р. (0,00;0,02) (-0,03;0,08) (0,00;0,05) (0,04;0,13) (0,03 ;0,10) (0,04;0,12) (0,02;0,06) (0,02;0,05)

ВРЗ 0,03* 0,05 0,05* 0,09* 0,00 0,00 0,19* 0,09*

пр. р. (-0,01;0,07) (-0,01 ;0,14) (0,03 ;0,17) (0,02;0,19) (-0,02;0,09) (-0,02;0,01) (0,09;0,27) (0,03;0,12)

ВРВ 0,00 0,07 0,02* 0,04 0,06* 0,02* 0,07* 0,03*

пр. р. (-0,02;0,04) (-0,05:0,19) (0,00;0,06) (0,00;0,08) (0,00;0,09) (0,01;0,04) (0,04;0,13) (0,01;0,06)

ВРС 0,06 0,06* 0,03 0,04* 0,04* 0,00 0,05 0,07*

пр. н. (-0,05;0,08) (0,02;0,11) (-0,01 ;0,06) (0,00;0,09) (0,01;0,07) (-0,02;0,03) (-0,05;0,12) (0,00;0,11)

ВРЗ 0,02* 0,02 0,01 0,00 0,00 0,00 0,01 0,02*

пр. н. (-0,01 ;0,04) (-0,01;0,05) (0,00;0,03) (-0,06;0,07) (-0,01 ;0,07) (-0,01 ;0,01) (-0,01 ;0,02) (0,00;0,07)

ВРС 0,02 0,03* 0,00 0,02 0,02* 0,02* 0,02* 0,02*

лев. р. (-0,01 ;0,03) (0,01;0,07) (-0,01;0,01) (0,01 ;0,04) (0,01 ;0,05) (0,00;0,04) (0,00;0,08) (0,02;0,04)