ТАВРІЙСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
ТАВРІЙСЬКИЙ НАЦІОНАЛЬНИЙ УНІВЕРСИТЕТ
ім. В.І. Вернадського
РОВНИЙ ВАДИМ АНАТОЛІЙОВИЧ
УДК 796.012.265
СЕНСОРНІ КОРЕЛЯТИ РУХОВОЇ ДІЯЛЬНОСТІ СПОРТСМЕНІВ
03.00.13 – фізіологія людини і тварин
АВТОРЕФЕРАТ
дисертації на здобуття наукового ступеня кандидата біологічних наук
Сімферополь – 2005
Дисертацією є рукопис.
Роботу виконано у Харківському державному педагогічному університеті
ім. Г.С.Сковороди, Міністерство освіти і науки України.
Науковий керівник: кандидат біологічних наук, професор Микитюк Олександр Миколайович
Харківський національний педагогічний університет ім. Г.С.Сковороди, проректор з наукової роботи.
Офіційні опоненти: доктор біологічних наук, старший науковий співробітник Коробейніков Георгій Валерійович
Державний науково-дослідний інститут фізичної культури і спорту, заступник директора з науково-дослідної роботи.
доктор біологічних наук, старший науковий співробітник Павленко Володимир Борисович
Таврійський національний університет
ім. В.І.Вернадського, доцент кафедри фізіології людини та
тварин і біофізики.
Провідна установа: Київський національний університет імені Тараса Шевченка, кафедра фізіології людини і тварин. Міністерство освіти та науки України, м. Київ.
Захист відбудеться 22 вересня 2005 року о 14.00 годині на засіданні спеціалізованої вченої ради К. 52.051.04 Таврійського національного університету за адресою: 95007, м. Сімферополь, пр. Вернадського, 4.
З дисертацією можна ознайомитися у бібліотеці Таврійського національного університету ім. В.І.Вернадського: 95007, м. Сімферополь, пр. Вернадського. 4.
Автореферат розіслано 20 серпня 2005 р.
Вчений секретар
спеціалізованої вченої ради О.М.Чуян
ЗАГАЛЬНА ХАРАКТЕРИСТИКА РОБОТИ
Актуальність. Проблема організації рухової діяльності людини була, є і буде актуальною. Це викликано тим, що у виробничій або у спортивній діяльності значно зростають вимоги до точності виконання рухових актів, які відбуваються переважно в умовах дефіциту часу на фоні підвищення нервово-емоційного та фізичного напруження.
Значний поштовх у вивченні фізіології рухів дала теорія функціональних систем П.К. Анохіна (1973), згідно з якою цілісний організм – це ієрархічна інтеграція фізіологічних систем, кожна з яких шляхом вибіркового об'єднання органів забезпечує кінцевий пристосувальний ефект.
Згідно з концепцією функціональної системи процес сприйняття і аналізу дії подразників на організм здійснюється завдяки аферентній інформації в ЦНС про дію того чи іншого фактора середовища, на основі якої відбувається аферентний синтез і формується апарат співставлення результату дії. Тому, вивчення варіативності функціонального стану сенсорних систем, їх взаємовідносин та визначення домінуючої системи в управлінні руховою діяльністю в умовах дефіциту часу на фоні нервово-емоційного напруження стає важливою першочерговою проблемою (П.К.Анохін, 1968; К.В.Судаков, 1987).
Не зважаючи на кількість праць, в яких вивчалась роль сенсорних систем у формуванні та управлінні руховими навичками (О.О.Приймаков, 1996; А.М.Пидоря, 1992; В.І.Завацький, 1997; В.Г.Ткачук, 1987; А.С.Ровний, 2001), вивчення системної організації сенсорного контролю рухової діяльності залишається актуальним.
Встановлено, що заняття фізичними вправами позитивно впливають на функціональний стан організму (А.Л.Єрьомін, 1990; В.Г.Ткачук, 1990; В.І.Завацький, 1996; В.D.Кіrklandu, R. Shepard 1990).
Дослідженнями (В.І.Комісаров, 1988; А.В.Зав'ялов, 1990) встановлено, що конвергенція аферентних впливів призводить до формування “постійної складової” (середнього рівня активності) у роботі сенсорних систем, а численна їх взаємодія – до виникнення кореляції між рівнями активності різних сенсорних приладів.
В процесі формування рухових навичок роль провідної ланки грають почергово зорова та рухова сенсорні системи (Ф.П.Ведяєв, В.І.Завацький, 1975; Ф.П.Ведяєв, В.Ф.Слюсарев, 1990).
Дослідженнями А.С.Ровного (2001) встановлено, що в процесі управління точнісними рухами провідною може бути якась окрема функція визначеної сенсорної системи, або декілька функцій декількох сенсорних систем.
В спортивній і трудовій діяльності якість управління рухами залежить від об'єктивного сприйняття і оцінки зовнішньої інформації. Для розуміння механізму сприйняття велике значення має надходження правильної інформації та визначення рівня її достовірності. У зв'язку з цим виникає потреба диференційного підходу до оцінки діяльності сенсорних систем (Grosser O.-J, 1984; А.М. Пидоря, 1992; В.М. Платонов, 2004).
Встановлено, що визначення функціонального стану конкретної особи протягом тривалого часу робить вагомий внесок у розуміння теорії управління точнісними рухами. Це дало можливість спостерігати окремі функції та визначати їх роль в управлінні руховою діяльністю. Встановлено, що точність рухів залежить від психофізіологічних функцій, тому що з набуванням досвіду сприйняття зростає індивідуальна спроможність функціональної активності оцінювати рухову діяльність (R.Аlехander, 1988).
Враховуючи, що найсуттєвішу міру оцінки можна визначити тільки з позиції теорії функціональних систем, системний підхід до вивчення цієї проблеми має бути визначальним. Тому ці спостереження підкреслюють, що комплексне вивчення функціонального стану і міжсенсорних взаємовідношень є вкрай актуальним.
Вивчення цієї проблеми значно розширить уявлення про механізми управління довільними рухами як для медицини, фізіології, так і для теорії і практики фізичної культури.
Зв'язок роботи з науковими програмами, планами, темами. Дисертаційну роботу виконано відповідно до плану науково-дослідної роботи кафедри анатомії і фізіології Харківського державного педагогічного університету ім. Г.С Сковороди та Зведеного плану науково-дослідної роботи у сфері фізичної культури на 2001-2005 р.р. Державного комітету молодіжної політики, спорту і туризму України за темою 1.3.11. “Формування системи сенсорного контролю точнісних рухів спортсменів”, номер державної реєстрації № 01.01.U006476. Роль автора полягала у визначенні особливостей взаємодії сенсорних систем та встановленні провідних сенсорних функцій в управлінні рухами спортсменів.
Мета та задачі дослідження. Дослідити механізми системної організації сенсорного контролю точнісних рухів спортсменів в умовах дефіциту часу та визначити динаміку міжсенсорних взаємозв'язків під час рухової діяльності.
Відповідно до мети вирішувалися такі задачі:
1.
Визначити функціональний стан і міжсенсорні зв'язки у спортсменів
різних спеціалізацій та рівня майстерності.
2.
Встановити рівні функціонального стану та міжсенсорних зв'язків під впливом фізичних навантажень різної спрямованості у процесі формування рухових навичок.
3.
Встановити залежність точності рухів від функціонального стану і
рівня міжсенсорних зв'язків.
4.
Визначити найбільш інформативні умови і критерії сенсорного контролю формування і управління рухів.
Об'єкт дослідження. Рухова діяльність спортсменів.
Предмет дослідження. Система сенсорного контролю рухової діяльності спортсменів в умовах тренувальних навантажень.
Методи дослідження. Для рішення поставлених задач розроблялась концепція системи науково-теоретичних положень, які пояснюють сутність управління довільними рухами системою сенсорних функцій та їх взаємозв'язком. Концепція будувалась на основі первинного матеріалу. Тулмачення первинного матеріалу включало: аналіз, синтез, абстрагування, узагальнення, пояснення тощо. У комплексному дослідженні сенсорних систем використовувались методи різницевої сенсометрії (А.В.Зав'ялов, 1990), які віддзеркалюють “середні”, відносно стійкі рівні кінестетичної, зорової, слухової і вестибулярної сенсорних систем. Крім того, використовувались такі методи: аналіз спеціальних літературних джерел, педагогічні спостереження, інструментальні методи (електроміографія, ністагмографія, електрокардіографія, аудіометрія, адаптометрія), методи математичної статистики.
Наукова новизна. Комплексними дослідженнями функцій кінестетичної, зорової, слухової та вестибулярної сенсорних систем:
-
вперше встановлено, що рівень активності сенсорних систем залежить від спортивної спеціалізації та рівня спортивної майстерності;
-
вперше доведено, що сенсорні системи узгоджуються не тільки за
функціональними можливостями, а і за окремими функціями;
-
вперше встановлені допустимі рамки варіабельності сенсорних функцій і їх взаємозв'язків. Амплітуда варіабельності може збільшуватися і виходити за допустимі рамки в залежності від спрямування і інтенсивності навантажень;
- визначено, що в управлінні рухами приймають участь різні сенсорні
функції, які почергово відіграють провідну роль. З накопичуванням
стомлення провідну роль можуть відігравати не одна, а декілька
сенсорних функцій, доповнено наукові знання про загальні
закономірності управління рухами людини.
Практичне значення отриманих результатів дослідження. Визначені закономірності почергового відігравання провідної ролі сенсорних функцій в управлінні рухами мають практичну діагностичну цінність. Використані методи сенсометрії дозволяють встановити індивідуальні провідні сенсорні функції в управлінні рухами в даний конкретний момент, що має практичне значення у визначенні стартового складу ігрових команд та прогнозуюче значення при спортивному відборі.
Матеріали дослідження значно поглиблюють уявлення про системну організацію сенсорного контролю рухів і внесені до програм семінарів підвищення кваліфікації у таких розділах: "Управління руховою діяльністю людини", "Особливості формування і управління руховими навичками" тощо.
Особистий внесок здобувача полягає у:
-
встановленні закономірностей формування систем сенсорного контролю рухової діяльності спортсменів в залежності від накопичування втомлення, спортивної майстерності;
-
визначенні критеріїв варіативності сенсорної активності та міжсенсорних взаємозв'язків;
-
визначенні методології дослідження, розробці програми досліджень та самостійному їх проведенні;
-
визначенні критеріїв оцінки "пропускної" можливості сенсорних систем і їх значення у формуванні і управлінні довільними рухами.
Апробація роботи. Матеріали досліджень обговорювались на науковій конференції "Спорт - здоров'я нації*", 2002, 2003, 2004.
Публікації. За результатами досліджень опубліковано 6 наукових праць у наукових фахових виданнях ВАК України.
Структура і обсяг роботи. Дисертаційна робота викладена на 197 сторінках і складається зі вступу, п'яти розділів, висновків, практичних рекомендацій, списка використаних літературних 186 джерел (серед яких 44 іноземних) і з додатків. Роботу ілюстровано 21 рисунком і 38 таблицями.
ОСНОВНИЙ ЗМІСТ
Перший розділ: "Сучасні концепції управління рухами та роль сенсорних систем у формуванні рухових навичок" представляє собою аналітичний огляд літературних джерел з питань управління руховою діяльністю, в якому розглядаються загальні закономірності формування довільних рухів з позиції теорії функціональних систем.
Аналіз літературних джерел показує, що варіативність є головним принципом управління рухами. Існуючі концепції управління рухами показують роль сенсорних систем у формуванні та управлінні руховими навичками. Встановлення протилежних поглядів на процес управління, відсутність відомостей про роль окремих сенсорних функцій та міжсенсорних зв'язків в управлінні рухами і є основним мотивом проведення представлених досліджень.
Другий розділ: “Методи та організація досліджень”. Методологічну основу досліджень складали вчення про довільні рухи І.М.Сеченова, теорія про умовні рефлекси І.П.Павлова, теорія побудови рухів М.О.Бернштейна, теорія функціональних систем П.К.Анохіна та сучасні дослідження теоретиків побудови і управління руховою діяльністю спортсменів Л.П.Матвєєва, В.М.Платонова. В цьому розділі надається опис методів дослідження кінестетичної, зорової, слухової та вестибулярної сенсорних систем. В процесі тренування волейболістів сенсометрія проводилася тричі – на початку тренування, в середині та в кінці. Основою для цього було застосування „квант...." тренувальних занять, де тренування розбивалось на окремі дискретні відрізки, в яких чітко ставились умови виконання завдання. Критерієм дозування навантаження був визначений рівень ЧСС.
Матеріали досліджень оброблялись методами варіаційної статистики за допомогою пакету програм статистичного аналізу STATISTICA.
Перша серія досліджень проводилась у 1999 році на спортсменах п'яти спеціалізацій: баскетбол, волейбол, гандбол, сучасне п'ятиборство, фехтування де досліджувався вплив специфіки рухової діяльності на функціональний стан сенсорних систем та рівень їх взаємовідношень. На другому етапі у 2001 році на волейболістах визначалась динаміка функціонального стану та міжсенсорних відношень в процесі спортивного тренування. На третьому етапі у 2002 році вивчалось формування системи сенсорного контролю точнісних рухів спортсменів-баскетболістів.
Третій розділ: „Системна організація кінестетичної, зорової, слухової і вестибулярної сенсорних систем в залежності від рівня спортивної майстерності".
Ця серія досліджень проводилася на 40 спортсменах-волейболістах з різним рівнем спортивної майстерності: майстри спорту, кандидати у майстри, першорозрядники і спортсмени другого розряду та 30 досліджуваних, які не займалися спортом.
Дослідження показали, що рівень активності сенсорних систем залежить від спортивної майстерності (табл. 1).
Таблиця 1.
Показники сенсометрії у спортсменів в залежності від рівня майстерності
Рівень майстерності |
Кільк.
досл. | Пороги сенсорних систем
Кінестезія | Зорова чутливість | Слухова чутливість | Вестибулярна чутливість
Майстри спорту | 12 | 26.00±1,40 | 23.60±1,4 | 23,40±0,72 | 10.21±0.23 град/сек.
Кандидати у майстри і першорозрядники | 13 | 21.60±1.40 | 20.30±1.31 | 20,15±0,87 | 8.48±0.38 град/сек.
Другорозрядники | 15 | 16.60±1.58 | 16.00±0.62 | 15,36±1,10 | 7.18±0.18 град/сек.
Досліджувані, які не займаються спортом | 30 | 15.00±1,14 | 15.00±0.88 | 14,35±0,55 | 7.21±0.21 град/сек.
Аналізуючи представлені результати, встановлено, що функціональний рівень сенсорних систем залежить від рівня майстерності спортсменів. Виконання однотипних рухових дій спортсменів тривалий час викликає визначений рівень мобілізації сенсорних систем, який характеризується кількістю різницевих порогів. Міжсенсорні взаємовідношення у всіх досліджуваних характеризуються наявністю прямої позитивної кореляції. В залежності від спортивної майстерності рівні коефіцієнтів кореляції розподілились таким чином: (табл. 2).
Тривале зайняття спортом стимулює функціональну активність сенсорних систем адекватними подразниками, а також сприяє співнастроюванню рівня їх активності і підвищує рівень коефіцієнтів кореляції.
Рухи відтворюються у просторі, часі і з відповідними зусиллями. З метою визначення координаційних можливостей спортсменів досліджувалась здібність диференціювати силові і просторові параметри руху. Було встановлено, що у майстрів спорту помилка у відтворенні заданого зусилля становила 1,20±0,16 кг, у спортсменів кандидатів у майстри і першорозрядників – 1,80±0,01 кг, у другорозрядників – 2,30±0,01 кг і у тих, що не займаються спортом – 2,90±0,22 кг (Р<0,05).
З підвищенням спортивної майстерності зменшується помилка у відтворенні заданої амплітуди руху. Так, у майстрів спорту помилка становить 2,85±0,21 градуса, у кандидатів у майстри і першорозрядників 3,78±0,17 градуса, у другорозрядників 4,47±0,23 і у тих, що не займаються спортом 5,7±0,32 градуса (Р<0,001).
Таблиця 2
Показники міжсенсорних взаємозв'язків у спортсменів з різним рівнем
майстерності
Рівень майстерності |
Кільк. досл. |
Рівень міжсенсорних зв'язків (г)
Кінест. зорова | Кінест. слухова | Кінест. вестиб. | Зорова слухова | Зорова вестиб. | Слухова вестибу-лярна
Майстри спорту | 12 | 0.820 ±
0.17 | 0.5 10± 0.08 | 0.520± 0.09 | 0.756± 0.09 | 0.695± 0.09 | 0.504± 0.09
Кандидати у
майс-три і першорозрядники
першорозряд-ники | 13 | 0.728 ±0.17 | 0.443± 0.09 | 0.490± 0.15 | 0.700± 0.07 | 0.537± 0.08 | 0.468± 0.01
Другорозрядники | 15 | 0.841 ±0.26 | 0.350± 0.012 | 0.442± 0.11 | 0.657± 0.08 | 0.483± 0.15 | 0.460± 0.15
Досліджувані, які не займаються спортом | 30 | 0.624 ±0.12 | 0.325± 0.011 | 0.391± 0.01 | 0.572± 0.07 | 0.470± 0.15 | 0.379± 0.01
З метою дослідження рухомості нервових процесів визначався латентний час напруження м'язів (ЛЧН) та латентний час розслаблення м'язів (ЛЧР). Як свідчать дослідження, показники ЛЧН і ЛЧР з підвищенням майстерності зменшуються (табл.3)
Таблиця 3
Показники латентних періодів простої сенсомоторної реакції в залежності
від рівня спортивної майстерності (мс)
Дослід-жувані фактори |
Показники ЛЧН і ЛЧР та їх варіабельність
Майстри | КМС і 1 розряд | 2 розряд | Не займ. спортом
М±m | С±mс,
% | М±m | С±mс,
% | М±m | С±mс,
% | М±m | С±mс,
%
ЛЧН | 123± 5,26 | 14,12± 3,00 | 129± 5,31 | 17,7± 2,87 | 150± 1,87 | 18,0± 0,24 | 180± 1,9 | 29,4± 1,94
ЛЧР | 229± 1,9 | 10,0±
1,2 | 240± 1,31 | 36,6± 0,96 | 243± 0,97 | 27,0± 0,32 | 256± 0,93 | 43,0± 1,35
Наведені матеріали дослідження ЛЧН і ЛЧР можуть успішно використовуватися для діагностики стану тренованості спортсменів (В.Л.Федоров, 1969).
З метою оцінки спеціальної рухової діяльності спортсменів використовували передачу м'яча на точність. Так, у майстрів цей показник дорівнював 78,00±1,99%, у спортсменів КМС і першорозрядників він дорівнював 63,00±2,06% і другорозрядників – 53±1,07%(Р<0,05).
Рівень удосконаленості рухових навичок визначався обчисленням коефіцієнтів кореляції між показниками чутливості сенсорних систем і точності передачі м'яча (табл. 4).
Таблиця 4
Показники кореляційної залежності точності передачі м'яча від чутливості сенсорних систем у волейболістів різного рівня майстерності
Співставлені фактори |
Значення г
Майстри | КМС і 1 розряд | 2 розряд
Кінестетична і показник точності | 0,825±0,14 Р<0,001 | 0,781±0,13 Р<0,001 | 0,625±0,17 Р<0,05
Зорова і показник точності | 0,332±0,21 Р<0,05 | 0,627±0,17 Р<0,01 | 0,827±0,20 Р<0,001
Слухова і показник точності | 0,643±0,15 Р<0,05 | 0,687±0,13 Р<0,05 | 0,478±0,23 Р<0,05
Вестибулярна і показник точності | 0,543±0,09 Р<0,05 | 0,578±0,07 Р<0,01 | 0,658±0,17 Р<0,001
Наведені матеріали свідчать, що протягом тривалого тренування спортсмен засвоює відчуття рухів на основі інформації, яка надходить з управляючих сенсорних систем. М.О.Бернштейн назвав це фазою виявлення "потребньїх сенсорних коррекций". Саме в цій фазі до ЦНС надходять інтегровані потоки пропріоцептивних імпульсів, характерних для всієї різноманітності зовнішніх і внутрішніх варіацій руху, потоки відчуттів яких не можливо бачити.
Показники сенсометрії в залежності від специфіки рухової діяльності спортсменів. Ця серія досліджень проводилась на 155 спортсменах таких спеціалізацій: баскетбол, волейбол, гандбол, сучасне п'ятиборство і фехтування.
Для порівняння показників активності усіх сенсорних систем кількість їх порогів відчуття переводили у відсотки (%). Найвищий показник кожної системи серед різних спортивних спеціалізацій брався за 100%. Матеріали дослідження показують, що універсальна рухова діяльність у сучасному п'ятиборстві (стрільба, фехтування, конкур, плавання і кросовий біг) позитивно впливає на функціональну активність всіх сенсорних функцій, показники яких значно вищі ніж представників інших видів спорту.
При порівнянні загальної кількості порогів відчуття, як основного показника чутливості сенсорних систем достовірної різниці показників кінестезії волейболістів і фехтувальників виявити не вдалося (Р<0,05). З метою виявлення впливу специфіки рухової діяльності на показники кінестезії проведено аналіз порогу відчуття ваги у вагових діапазонах, які відповідали вазі м'яча, або спортивної рапіри. Так, у волейболістів в діапазоні 250 гр. (вага м'яча) різницевий поріг відчуття ваги був найменший і становив 34 гр. Аналогічно таке зниження порогу відчуття спостерігалось у спортсменів інших спеціалізацій: у фехтувальників – 36 гр в діапазоні 710 гр (вага рапіри), у гандболістів 48 гр в діапазоні 450 гр (вага м'яча), у баскетболістів 38 гр в діапазоні 650 гр (вага м'яча). У п'ятиборців найменший поріг відчуття був в діапазоні 250 гр і становив 32 гр.
При порівнянні функціональної активності сенсорних систем встановлено, що у спортсменів з високою активністю однієї сенсорної системи спостерігається висока функціональна активність і інших сенсорних систем. Це є свідченням паралелізму у взаємодії сенсорних систем (А.В.Зав'ялов, 1990).
Підтвердженням цього явища є показники коефіцієнтів кореляції між кінестетичною і зоровою системами: у п'тиборців г+0,858±0,10; у волейболістів г+0,820±0,17; у баскетболістів г+0,790±0,12; у гандболістів г+0,757±0,14; у фехтувальників г+0,741±0,10 (РО.001).
Таким чином, дослідженнями встановлено, що систематичні тренування викликають адекватні стимулювання активності сенсорних систем, що приводить до нового більш високого рівня активності.
Спортивна специфіка м'язової діяльності накладає визначний відбиток на функції сенсорних систем. Постійна конвергенція аферентних впливів обов'язково приводить до утворення постійної складової в роботі сенсорних приладів.
Четвертий розділ: „Системна організація кінестетичної, зорової, слухової і вестибулярної систем в процесі формування рухових навичок". Рухова діяльність спортсменів будується таким чином, що формування рухових навичок йде паралельно з розвитком спеціальних фізичних якостей. Контроль адаптаційних реакцій сенсорних систем на тренувальні навантаження різного спрямування визначає нашу концепцію формування системи сенсорного контролю точності рухових актів в процесі спортивної діяльності.
Для рішення поставлених задач сенсометрія проводилась в умовах спортивного тренування волейболістів (вузівська команда) з режимом чередування навантаження і відпочинку, який сприяв розвитку швидкісно-силових якостей, спеціальної витривалості і тактико-технічному удосконаленню (А.М.Зеленцов, В.В.Лобановський, В.Г.Ткачук, А.І.Кондратьєв, 1989; В.М.Платонов, 1997; В.М.Шамардін, 1998).
Адаптація сенсорних реакцій до навантажень швидкісно-силового спрямування. Протягом даної серії досліджень було встановлено, що під впливом навантажень швидкісно-силового спрямування усі сенсорні функції, за виключенням вестибулярної стійкості, мають однакову тенденцію змін: в середині тренування - покращуються, а в кінці тренування - погіршуються. Нетривале швидкісно-силове навантаження викликає адекватну стимуляцію нервових центрів, що в свою чергу викликає мобілізацію рецепторного апарату, внаслідок чого зменшуються пороги м'язово-суглобової чутливості. Тривале виконання вправ викликає накопичення продуктів анаеробного обміну в кінці тренування, що викликає порушення нервово-м'язової передачі імпульсів. Це в свою чергу викликає підвищення порогів м'язової чутливості, а також підвищення тривалості латентних періодів сенсомоторної реакції.
Точність виконання технічних елементів гри у волейбол залежить від вестибулярної стійкості. В даному випадку швидкісно-силова спрямованість тренування викликає адекватні подразнення вестибулярних центрів, що сприяє підвищенню її стійкості протягом всього тренування. Виходячи з цього, технічні удосконалення краще проводити в цьому режимі чередування навантаження і відпочинку (В.Г.Стрілець, А.А.Горєлов, 1996).
Сенсорні реакції волейболістів в процесі тренування, спрямованого на розвиток спеціальної витривалості.
Рухова діяльність гравців-волейболістів відбувається в умовах аеробного-анаеробного режиму. Результативність рухових дій у тривалий час гри залежить від швидкісно-силової витривалості. Спостерігаючи динаміку змін функціональної активності сенсорних систем, встановлено, що функціональна активність кінестетичної системи знизилась ще в середині тренування на 33%.
Активність зорової сенсорної системи змінюється аналогічно. Активні анаеробні процеси викликають суттєву зміну світлових рецепторів -знижується кількість різницевих порогів, підвищується поріг глибинного зору, збільшується час темпової адаптації (Р<0,001).
Пороги чутливості слухової сенсорної системи збільшились з 41дБ до 52дБ (Р<0,08).
Виконання тренувальних вправ в умовах кисневої заборгованості і постійному дефіциту часу (скорочення пауз відпочинку) спричиняє зниження як вестибулярної чутливості (на 22,5%), так і вестибулярної стійкості (на 18,7%).
Порушення сприйняття сенсорної інформації внаслідок тренувального навантаження, спрямованого на розвиток швидкісно-силової витривалості, призвело до зниження точності передачі м'яча (на 39,2%), як основного технічного елементу гри у волейбол (Р<0,05).
Таким чином, тренування, спрямоване на розвиток спеціальної витривалості викликало значне зниження функціональної активності сенсорних систем і внаслідок – зниження точності передачі м'яча. Вважаючи, що головним фактором, який викликає варіативність показників сенсометрії, є зміни метаболічних процесів (В.Г.Ткачук, 1987), спрямованість тренувальних занять на розвиток спеціальної витривалості і є тим фактором, який спричиняє підвищення варіативності сенсорних функцій.
Адаптаційні зміни сенсорних реакцій на тренувальні навантаження тактико-технічної спрямованості.
Тактико-технічна підготовка займає провідне місце у тренуванні волейболістів. Досконалість цієї підготовки базується на фізичному та технічному удосконаленні. Кожна команда вибирає такий варіант тактики гри, який їй дозволяє фізична і технічна підготовка. Тактичні дії приносять успіх тільки тоді, коли технічні прийоми виконуються швидко і точно. Тому відпрацювання тактичних варіантів гри відбувається тільки в умовах наближених до змагальних.
Ігрова діяльність потребує високої тактичної маневреності, основою якої є висока стійкість рухових навичок до фізичних і емоційних навантажень. Стійкість рухових навичок залежить від стійкості показників функціонального рівня сенсорних систем. Тому ця серія досліджень присвячена спостереженню впливу інтенсивних тактико-технічних елементів гри на функції сенсорних систем.
Дослідження показали, що різницева чутливість кінестетичної чутливості підвищується в середині тренувального заняття, а в кінці – зменшується (Р<0,001).
Чутливість зорової сенсорної системи змінюється тільки в одному напрямку: кількість різницевих порогів в середині тренування зменшується на 18,5%, а в кінці – на 30,2% (Р<0,001).
Вестибулярна стійкість в середині тренувального заняття підвищилась в середині тренування на 8,5%, і в кінці – на 23,5% (Р<0,001).
Варіативність гальмувально-збудливих процесів викликала підвищення варіативності функціональної активності сенсорних систем і як наслідок цього – підвищення варіативності рухової діяльності волейболістів. Так, точність передачі м'яча в середині тренування підвищується на 15,7%, а в кінці – знижується на 17,3% (Р<0,001).
Підвищення варіативності показників сенсометрії супроводжувалось зниженням збудливості нервово-м’язового апарату (рис.1).
Рис. 1. Динаміка латентних періодів сенсомоторних реакцій у
волейболістів в процесі тренування тактико-технічної спрямованості
Міжсенсорні взаємозв’язки змінюють свій рівень в залежності від спрямованості тренувальних занять (табл.5).
Таблиця 5
Динаміка міжсенсорних сполучень в залежності від спрямованості
тренувальних занять
Спрямо-ваність тренувальних занять |
Показники коефіцієнтів n
Кінестет. зорова | Кінестет. слухова | Кінестет. вестибул. | Зорова вестибул. | Зорова слухова | Слухова вестибул.
Швидкіс-но-силова |
0,820±0,1 | 0,638±0,1 | 0,621±0,0 | 0,736±0,1 | 0,705±0,0 | 0,637±0,1
0,632±0,2 | 0,578±0,1 | 0,583±0,1 | 0,712±0,0 | 0,708±0,1 | 0,672±0,1
Витрива-лість |
0,782±0,1 | 0,697±0,1 | 0,597±0,1 | 0,727±0,1 | 0,695±0,0 | 0,588±0,1
0,623±0,3 | 0,476±0,1 | 0,446±0,2 | 0,594±0,3 | 0,532±0,1 | 0,477±0,1
Тактико-технічна |
0,756±0,1 | 0,797±0,1 | 0,678±0,1 | 0,693±0,1 | 0,731±0,1 | 0,695±0.1
0,657±0,1 | 0,561±0,2 | 0,688±0,2 | 0,711±0,1 | 0,756±0,1 | 0,711±0,1
Проведені дослідження показують, що після тренування значно знижуються міжсенсорні зв'язки. Накопичування стомлення викликає неоднакові зміни функціональної активності сенсорних систем. Це порушує паралелізм у взаємодії сенсорних систем, внаслідок чого зменшуються коефіцієнти кореляції. Таким чином, в гетерогенній системі організму існує не просто "співнастроювання" аналізаторів, а їх складне підпорядкування, тобто одні сенсорні функції виконують провідні ролі в управлінні рухами, а інші стають підпорядкованими першим (О.В.Зав'ялов, 1990).
П'ятий розділ: “Формування системної організації тренувального “кванта” у волейболістів”.
Ця серія досліджень проводилась на спортсменах-волейболістах команди майстрів. Застосовуючи принцип системного квантування (К.В.Судаков, 1987), передбачалося провести аналітичне дослідження цілеспрямованої спеціальної рухової діяльності в реальних умовах тренування. Планування окремих тренувальних “квантів” дає можливість визначити функціональну цінність впливу тренувальних навантажень і, таким чином, виявити слабкі риси різних сторін підготовки спортсменів.
Умовно існують три види координації рухів: нервова, м'язова і сенсорна.
В наших дослідженнях вивчався сенсорний механізм управління точнісними рухами. Для встановлення залежності точності передачі м'яча у волейболістів від сенсорних функцій застосовувались методи множинної лінійної та зворотної покрокової регресії, які дозволяють отримати аналітичну залежність між досліджуваними параметрами. Математичні моделі для волейбольної команди майстрів були побудовані визначенням залежності точності передачі м'яча від різних сенсорних функцій протягом збору в процесі тренування.
На початку збору вид математичної моделі висловлювався таким рівнянням:
ТS = 4,06 * FS + 3,52 * WS + 0,11 * GS - 0,44 * КS + 1,09 * ПS - 0,17 * SS + 0,81 * VS + 0,08 * ЛЧНS - 0,1 * ЛЧРS - 0,09 * ZS,
де ТS – точність передачі м'яча; FS – поріг дозування зусилля; WS – вестибулярна чутливість; GS – поріг глибинного зору; КS – кінестетична чутливість; ПS – поріг суглобо-м'язового відчуття; SS – слухова чутливість; ЛЧНS – латентний час напруження м'язів; ЛЧРS – латентний час розслаблення м'язів; ZS – зорова чутливість.
Обчислені коефіцієнти детермінації свідчать, що множинна модель пояснює 99,4% залежності точності передачі м'яча від варіацій досліджуваних параметрів на початку збору, тобто ця модель показує внесок кожного фактора у точність виконання рухової дії спортсменів.
Застосовуючи метод зворотної покрокової регресії рівняння наведеної математичної моделі залежності точності рухів від окремих сенсорних функцій можна значно спростити. Кінцеве рівняння показує, що точність передачі м'яча у волейболістів залежить переважно від двох факторів – порогу дозування зусилля та вестибулярної чутливості:
ТS = 4,387 * FS + 2,059 * WS
В кінці збору вагові коефіцієнти сенсорних функцій в управлінні точнісними рухами дещо змінюються. Рівняння математичної моделі залежності точності рухів від сенсорних функцій має такий вигляд:
ТF = 8,02 * FF + 3,78 * GF + 2,09 * WF - 0,46 * КF - 0,27 * ПF + 0,93 * SF + 3,05 * VF + 0,07 * ЛЧНF + 0,17 * ЛЧРF + 0,14 * ZF
Спростивши рівняння математичної моделі, було встановлено, що в кінці тренувального збору точність передачі м'яча залежить переважно від двох факторів:
ТF = 8,45 * FF + 3,92 * GF,
де ТF – точність передачі м'яча в кінці збору; FF – поріг заданого зусилля і GF – поріг глибинного зору.
Показники точності рухів постійно змінюються в залежності від рівня функціонального стану сенсорних систем. Застосування “квантування” тренувального заняття дає можливість встановити ефективне співвідношення навантаження з технічними елементами гри. Удосконалення технічних елементів гри на фоні змагальної інтенсивності навантажень підвищує адаптаційні можливості сенсорних систем, що і забезпечує стійкість рухових навичок спортсменів. Тому для встановлення механізмів управління точністю рухів були побудовані математичні моделі залежності точності рухів від сенсорних функцій протягом тренувальних занять.
На початку збору протягом тренувального заняття спостерігались зміни вагових коефіцієнтів різних сенсорних функцій. Так, на початку тренування після розминки рівняння математичної моделі має такий вигляд:
ТS1= 0,741 * WS1+ 2,166 * GS - 0,158 * КS1 - 0,086 * ПS1 + 0,412 * SS1 + 1,223 * VS1+ 0,008 * ЛЧНS1 + 0,082 * ЛЧРS1 - 0,400 * ZS1,
Спростивши цю модель покроковою зворотною регресією, встановлено, що точність передачі м'яча на початку тренування залежить від двох факторів:
ТS1 = 3,666 –GS1 + 1,283* VS1,
де ТS1 – точність передачі м'яча; GS1 – поріг глибинного зору і VS1 – вестибулярна стійкість.
Активізація рухової діяльності викликає суттєві зміни метаболічних процесів, що значно змінює сенсорні процеси. Рівняння покрокової зворотної регресії виявляє три достовірні фактори, від яких, переважно, залежить точність передачі м'яча в середині тренування:
ТS2 = 5,847 * VS2 + 3,861 * GS2 + 2,273 * ЛЧРS2,
де ТS2 – точність передачі м'яча в середині тренування; VS2 – вестибулярна стійкість; GS2 – поріг глибинного зору; ЛЧРS2 – латентний час розслаблення м'язів.
Накопичення стомлення викликає значні зміни в сенсорних механізмах управління руховою діяльністю. Математичне рівняння залежності точності рухів від сенсорних функцій має такий вигляд:
TS3 = 1.258· BS3 + 2.658 · FS3 + 0.283 · ГS3 + 0.732 · TaS3 + 0.317 · KS3 – 0.192 · PS3 + 0.035 · SS3 + 2.132 · VS3 + 0.503 · ЛЧНS3 + 0.309 · ЛЧРS3 – 1.157 · ZS3, (4.20)
де TS3 – точність передачі м’яча в кінці тренування на початку збору; BS3 – вестибулярна чутливість; FS3 – поріг силового параметру руху; ГS3 – поріг глибинного зору; TaS3 – тактильна чутливість; KS3 – кінестетична чутливість; PS3 – поріг просторового параметру руху; SS3 – слухова чутливість; VS3 – вестибулярна стійкість; ЛЧНS3 – латентний час напруження; ЛЧРS3 – латентний час розслаблення; ZS3 – зорова чутливість.
Математична модель залежності точності передачі м’яча від сенсорних функцій покрокової зворотної регресії встановлює два фактори – вестибулярну стійкість і латентний час розслаблення м’язів:
TS3 = 1.731 · VS3 + 1.462 · ЛЧРS3, (4.21)
де TS3 – точність передачі м’яча в кінці тренування на початку збору; VS3 – вестибулярна стійкість; ЛЧРS3 – латентний час розслаблення м’язів.
В кінці тренувального збору наприкінці тренувального заняття з накопичуванням стомлення вагові коефіцієнти сенсорних функцій управління точнісними рухами дещо відрізняються від показників, що отримані на початку збору.
Після першого кванту (розминка) математична модель точності передачі м'яча у волейболістів має такий вигляд:
ТF1= 4,793 * FF1+ 3,018 * WF1 + 2,213 * GF1+ 0,479 * VF1 - 0,429 * КF1 + 0,436 * ПF1 + 0,144 * SF1 + 0,121 * FF1 - 0,019 * ЛЧРF1 - 0,087 * ZF1
Між тим, головними факторами в управлінні точністю рухами залишаються:
ТF1 - 4,744 * FF1+ 2,734 *WF1 + 1,826 * GF1,
де ТF1 – точність передачі м'яча після першого тренувального кванту в кінці збору; FF1 – поріг відтворення заданого зусилля; WF1 – вестибулярна чутливість; GF1 – поріг глибинного зору.
На заключному етапі підготовки інтенсивність тренувальних навантажень досягає високого рівня, тому вже після другого “кванта” в середині заняття точність передачі м'яча залежить від швидкості розслаблення м'язів. Рівняння покрокової зворотної регресії визначає якраз цей фактор:
ТF2 = 2,259 * ЛЧРF2,
де ТF2 – точність передачі м'яча після другого кванта; ЛЧРF2 – латентний час розслаблення м'язів.
Після третього “кванта” в кінці тренувального заняття з накопиченням стомлення спостерігається зниження функціональної активності сенсорних систем та їх окремих функцій, що значно ускладнює управління точнісними рухами. Але рівень зниження активності сенсорних систем значно менший у порівнянні з цими показниками на початку збору.
Виконання ігрових вправ відбувається на фоні постійного подразнення вестибулярного апарату. Тому значно підвищується роль вестибулярної чутливості, яка надає інформацію про найменші зміни положення тіла спортсменів у просторі. На фоні цих змін утворюється здібність постійно змінювати м'язовий тонус, від якого залежить точність рухів. Рівняння покрокової зворотної регресії підтверджує, що після третього кванту провідними факторами в управлінні точнісними рухами є вестибулярна чутливість і поріг дозування зусиль:
ТFЗ = 3,946 * WF3 + 2,091 * FF3 ,
де ТF3 – точність передачі м'яча, WF3 – вестибулярна чутливість і FF3 – поріг дозування зусиль.
Таким чином, аналізуючи стан точності передачі м'яча у волейболістів протягом тренувального збору, встановлено, що в управління точнісними рухами кожна з досліджуваних функцій обов'язково робить свій внесок і змінюється протягом заняття і етапу підготовки.
Висновки.
1.
Аналіз і узагальнення літературних джерел дають підставу зробити
висновок, що в останні два десятиріччя дослідженню ролі сенсорних
систем і, особливо, їх взаємодії в управлінні довільними рухами
спортсменів було присвячено невелику кількість наукових досліджень. Так як сенсорні системи забезпечують ЦНС зворотній зв'язок від м'язів під час рухової діяльності, то дослідження їхнього стану і взаємозв'язку під час тренувань і змагань є вкрай актуальним. Це і обумовлює необхідність подальшого дослідження цієї проблеми.
2.
Рівні функціональної активності і міжсенсорних сполучень залежать від рівня спортивної майстерності і виду спортивної спеціалізації. У волейболістів команди майстрів рівень функціональної активності міжсенсорних сполучень найвищий. Рівень складності їх рухової діяльності призводить до високого рівня розвитку сенсорних систем. У спортсменів-п'ятиборців найвищий рівень функціональної активності і міжсенсорних сполучень внаслідок високого діапазону різноманітності рухової діяльності. Постійна екстраполяція рухових навичок призводить до підвищення рівня активності і міжсенсорних сполучень.
3.
З підвищенням спортивної майстерності функціональна активність і
співнастроювання сенсорних систем підвищується. Цей процес відбувається за рахунок того, що під час систематичних тренувань удосконалюється диференційне гальмування у сенсорній сфері і покращується внутрішньосенсорна взаємодія у межах кожної сенсорної системи. Це і приводить до встановлення нового, більш стабільного рівня функціональної активності сенсорних систем.
4.
Функціональна активність сенсорних систем залежить від спортивної спеціалізації, яка обумовлюється специфікою м'язової діяльності. Таке функціональне настроювання здійснюється на основі зворотного зв'язку, який діє у рефлекторному кільці. Найбільш високим рівнем чутливості сенсорних систем володіють спортсмени-п'ятиборці, що пов'язано з їх різносторонньою руховою активністю.
5.
Матеріали дослідження, які проведені в процесі тренувального збору на волейболістах, показують, що в процесі удосконалення рухових навичок підвищується рівень тренованості. Це приводить до підвищення рівня функціонального стану сенсорних систем, їх міжсенсорної узгодженості. Підвищення рівня точності диференціювання заданого зусилля свідчить про удосконаленість рухових навичок. Матеріали досліджень дозволяють рекомендувати ці дані в практику для оцінки спеціальної підготовленості спортсменів.
6.
Зміни рівней активності сенсорних систем, їх взаємозв'язків як
індивідуальних, так і групових протягом тренувальних занять, залежать не тільки від інтенсивності, обсягу фізичних навантажень, але й від їх спрямованості. Зміна варіативності показників активності сенсорних систем до 15% забезпечує необхідну точність рухових дій. Вихід варіативності показників сенсометрії за встановлені рамки значно погіршує точність рухів спортсменів і не сприяє досягненню запланованих результатів.
7.
Формування тренувальних "квантів" дає можливість цілеспрямовано
впливати на визначення системи для формування рухових навичок, розвитку фізичних якостей, управління ігровою діяльністю спортсменів. Застосування квантування в процесі тренування дає можливість індивідуально розвинути якості підготовки і моделювати фізичні навантаження з метою досягнення запланованого результату.
8.
На основі математичного аналізу (множинної та покрокової зворотної регресії) встановлені модельні характеристики, які показують вагомість внеску кожної сенсорної функції в систему сенсорного контролю точнісних рухів спортсменів. У волейболістів точність передачі м'яча на початку збору залежить від порогу відтворення заданого зусилля - ТS = 4,387 * FS + 2,059 * WS і вестибулярної чутливості. Після збору точність передачі м'яча залежить від порогу відтворення заданого зусилля (8,45 * FF) та порогу глибинного зору
(3,92 * GF).
9.
Після тренувального збору розмах групової варіативності показників сенсометрії зменшується внаслідок того, що спортсмени виконували протягом тривалого часу однотипні рухові дії, які приводять до зближення рівнів сприйняття сили подразників. Встановлена закономірність має практичне значення для утворення командного рівня сприйняття інформації. При формуванні стартового складу ігрових команд необхідно враховувати однаковий загально груповий, або близький до нього, рівень активності сенсорних систем, які забезпечують однотипну сенсорну реакцію.
СПИСОК РОБІТ, ЯКІ ОПУБЛІКОВАНІ ЗА ТЕМОЮ ДИСЕРТАЦІЇ
1. Ровний В.А. Сенсорні механізми управління ударними кидковими рухами спортсменів // Педагогіка, психологія та медико-біологічні проблеми фізичного виховання і спорту: Збірник наукових праць. – 2002, №9. – С.55-60.
2.
Ровний В.А. Динаміка кінестетичної і зорової чутливості у спортсменів з різним рівнем спортивної майстерності // Педагогіка, психологія та медико-біологічні проблеми фізичного виховання і спорту: Збірник наукових праць. – 2003, №10. – С.3-9.
3.
Ровний В.А. Дослідження зв'язку між різницевою чутливістю
кінестетичногоі зорового аналізаторів і здатністю
