Анализ закономерности изменения времени быстроты двигательной реакции при выполнении работы разного уровня мощности

Время двигательной реакции, или латентное время сенсорно-моторной реакции человека, является важной характеристикой функционального  состояния его ЦНС, развития качества быстроты. Лишь при оптимальном состоянии  нервной центров обеспечивается успешное восприятие, наиболее быстрая и качественная переработка поступающей информации, а также наиболее эффективное программирование и осуществление ответных реакций. У спортсменов время двигательной реакции (100-200 мс) короче, чем у лиц, не занимающихся физическими упражнениями и спортом (200-300 мс).

 

1.3 Критерии, отражающие  функциональное состояние ЦНС

 

На сегодняшний день в качестве наиболее практикуемого  и объективного метода определения функционального состояния ЦНС в психофизиологии учебной и профессиональной деятельности используется вариационная хронорефлексометрия, в основе которой лежит статистический анализ латентных периодов простой сенсомоторной реакции. Относительная простота этой методики, удобство ее применения в естественных условиях, практическое отсутствие влияния фактора тренированности дают возможность использовать ее как экспресс-метод в прикладных исследованиях по оценке функциональных состояний человека (М.П. Мороз, И.В. Чубаров, 2001).

Форма распределения  последовательных значений времени  ПЗМР и положение вариационной кривой в системе координат варьирует  в соответствии с изменением функционального  состояния центральной нервной  системы (ЦНС). Это соответствие позволяет определить три количественных критерия, характеризующих с разных сторон теоретически возможные варианты форм кривой, и, следовательно, отражающих разные стороны функционального состояния ЦНС, а также уровни работоспособности (Л.П. Павлова, 1988).

Первый критерий – функциональный уровень системы (ФУС). Его величина определяется главным образом абсолютными значениями ПЗМР, т.е. положением вариационной кривой относительно абсциссы.

Второй критерий –  устойчивость реакции (УР). Величина этого  показателя тем больше, чем меньше вариабельность значений ПЗМР, т.е. он ориентирован на ординату. Поскольку разнообразие значений ПЗМР связано с непрерывными флуктуациями состояний ЦНС, показатель УР рассматривается как критерий устойчивости состояний ЦНС.

Третий критерий – уровень функциональных возможностей (УФВ) – является наиболее полной характеристикой состояния ЦНС и позволяет судить о ее способности формировать и достаточно долго удерживать соответствующую функциональную систему.

 

II ОРГАНИЗАЦИЯ И МЕТОДИКА ИССЛЕДОВАНИЯ

Метод оценки функционального  состояния ЦНС по статическим  параметрам распределения времени  простой зрительно – моторной реакции, разработанный Т.Д. Лоскутовой (1975), сохраняя простоту тестирования, позволяет увеличить возможности  физиологического анализа. По предложенным критериям можно судить  о стабильности в деятельности ЦНС (в первую очередь, коры больших полушарий) и ее функциональных возможностях (Трубачева И.С., 2005).

Для надежного определения  времени простой двигательной реакции целесообразно использовать 30 тестирующих проб.

В данной научно-исследовательской  работе, мы использовали достаточно простую  и удобную методику для определения  времени зрительно - моторной реакции  человека на световой сигнал с помощью  специального прибора - хроноскопа. Несмотря на то что, в последнее время все шире распространяются  компьютерные методики тестирования, позволяющие с большой точностью определить результат измерений, в условиях учебно-практического занятия студентов более удобным является хроноскоп.

Данный метод основан на анализе статистических параметров времени простой зрительно-моторной реакции по выборке не менее 30 реакций. Методика, разработанная Т.Д. Лоскутовой (1975), является актуальной и сегодня, давая возможность судить о стабильности в деятельности коры больших полушарий мозга и состоянии нервных центров, обеспечивающих переработку поступающей информации и ответных реакций на раздражитель.

Согласно методике оценки функционального состояния ЦНС  подается 30 световых сигналов с различными интервалами времени и регистрируется время двигательной реакции. Исследование проводилось до и после выполнения нагрузки.

Время(Т) отсчитывалось  по делениям хроноскопа. Одно деление  составляет 20мс.

Затем осуществлялось построение вариационной кривой. Для этого подсчитывается количество повторений для каждого значения Т. Полученные числа выражаются в долях от общего числа проб, т.е определяется вероятность появления каждого значения Т. С учетом полученных результатов строится кривая распределения времени реакции: по ординате – вероятность появления каждого значения Т(Р), по абсциссе – значение Т в мс.

Анализ вариационной кривой осуществлялся путем нахождения следующих параметров:

1. Р max – количество чаще всего встречаемых реакций.

2. 0,5 Р max- половина максимального числа реакций.

3. r Т 0,5 – диапазон значения особенно часто встречаемых реакций.

Для вычисления параметров функционального состояния ЦНС  определяется стабильность корковых реакций  по показателю устойчивости таких реакций (УР).

УР= Р max/r Т 0,5 (c^-1)

Так же определяется уровень  функциональных возможностей (УФВ).

УФВ=Рmax/(r Т 0,5-T 0,5) (c^-1)

Чем большая величина УР, тем более стабильны корковые реакции, меньше их вариативность. Чем  выше уровень функционального состояния, тем больше УР.

Показатель УФВ – определяет способность стабильно поддерживать высокий уровень функционального состояния.

 

 

 

 

 

Полученные величины УР и УФВ сравнивают с данными таблицы:

Показатели	Значение нормы			Патологические  изменения
	высокое	среднее	низкое
УР	7,39 – 16,5	4,48-7,39	2,72-4,48	Ниже 2,72
УФВ	44,8-122	22,2-44,8	14,9-22,2	Ниже 14,9

 

 

 

 

 

 

 

 

ХАРАКТЕРИСТИКИ НАГРУЗКИ

1. Статическая  нагрузка.

Упражнение: удержание  угла в упоре (ноги выпрямлены, ноги по отношения к туловищу = 90 градусов).

Время удержания – 2 мин.

 

2. Динамическая нагрузка. Работа максимальной и субмаксимальной мощности.

А) Максимальная мощность

Упражнение – выполнение работы на велоэргометре

Время работы - 30 сек.

Мощность – 200 Вт

Частота вращения педалей - максимальная

Б) Субмаксимальная мощность

Упражнение – то же

Время работы - 5 мин

Мощность – 150 Вт

Частота вращения педалей - 90 оборотов в минуту

 

3. Динамическая нагрузка. Работа умеренной мощности

Упражнение – то же

Время работы - 40 мин

Мощность – 50 Вт

Частота вращения педалей - 60 оборотов в минуту

 

 

 

 

 

 

ХАРАКТЕРИСТИКА  ИСПЫТУЕМОГО

Пол: мужской

Возраст:  20 лет

Рост: 177 см

Вес: 73 кг

Медицинская группа: Основная

Уровень физической подготовки: Высокий

 

III РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

1. СТАТИЧЕСКАЯ  НАГРУЗКА

 

 

            

 

 

 

До нагрузки
t реакции	частота	вероятность
140	2	0,06
160	4	0,13
180	5	0,16
200	7	0,23
220	5	0,16
240	3	0,10
300	2	0,06
380	1	0,03
440	1	0,03

 

 

Pmax=0,23

0,5Pmax=0,11

∆T0,5=0,085

T0,5=0,193

 

 

 

 

 

 

 

УР=Pmax/∆T0,5=2,741 – низкое значение нормы

УФВ=Pmax/∆T0,5-T0,5=14,4 – патологические изменения

 

 

 

 

 

 

 

ПОСЛЕ нагрузки
t реакции	частота	вероятность
120	2	0,06
140	1	0,03
160	4	0,13
180	8	0,26
200	4	0,13
220	3	0,10
240	2	0,06
260	2	0,06
280	1	0,03
300	1	0,03
360	1	0,03
380	1	0,03
Pmax=0,26
0,5Pmax=0,13
∆T0,5=0,04
T0,5=0,18

 

                

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

УР=Pmax/∆T0,5=6,65 – среднее значение нормы

УФВ=Pmax/∆T0,5-T0,5=36,94 - среднее значение нормы

 

 

 

 

 

 

2. РАБОТА  МАКСИМАЛЬНОЙ МОЩНОСТИ

 

ДО  нагрузки
t реакции	частота	вероятность
140	2	0,06
160	6	0,20
180	4	0,13
200	8	0,26
220	2	0,06
240	3	0,10
260	1	0,03
320	1	0,03
380	3	0,10

 

Pmax=0,26

0,5Pmax=0,13

∆T0,5=0,06

T0,5=0,18

 

 

 

 

 

		УР=Pmax/∆T0,5=4,43 - низкое значение нормы
		УФВ=Pmax/∆T0,5-T0,5=24,61 - среднее значение нормы

 

 

 

 

 

 

ПОСЛЕ нагрузки
t реакции	частота	вероятность
120	1	0,03
140	1	0,03
160	6	0,20
180	10	0,33
200	3	0,10
220	3	0,10
240	2	0,06
260	1	0,03
280	1	0,03
300	1	0,03
320	1	0,03