Психофизиология. ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ СПОРТСМЕНОВ. В.А. Таймазов, Я.В. В. А. Таймазов, Я. В. Голуб психофизиологическое состояние спортсменов методы оценки и коррекции

• Название: В. А. Таймазов, Я. В. Голуб психофизиологическое состояние спортсменов методы оценки и коррекции
• Анкор: Психофизиология
• Дата: 07.12.2022
• Размер: 7.48 Mb.
• Имя файла: ПСИХОФИЗИОЛОГИЧЕСКОЕ СОСТОЯНИЕ СПОРТСМЕНОВ. В.А. Таймазов, Я.В. .doc
• Тип: Реферат; #832469
• страница: 6 из 34

Глава 2. Принципы оценки психофизиологического состояния и разработки методов психофизиологического обследования спортсменов

Оценка психофизиологических состояний организма человека согласно современным представлениям предполагает проведение обследований с использованием трех типов методов: физиологических, поведенческих и субъективных с последующим соотнесением между собой полученных результатов (Генкин А.А. и соавт., 1963; Левитов Н.Д., 1971; Ильин Е.П., 1980; Юрченко В.Н., 1980; Чирков В.И., 1983; Леонова А.Б., 1984; Плотников В.В., Щекотихина Г.Н., 1987; Голуб Я.В., 1999). К этим методам обычно добавляются исследования работоспособности, проводимые путем прямых профессиографических измерений либо с помощью экспертных оценок. Отличительная особенность психофизиологических обследований состоит в том, что их проведение предполагает активное участие в тестировании испытуемого (пациента), который при этом нередко сам выступает измерительным инструментом.

В настоящее время при обследовании спортсменов используются несколько десятков самых различных психодиагностических тестов. Существенным недостатком таких обследований является большая продолжительность при ограниченном количестве регистрируемых показателей функционирования организма человека с помощью каждого метода в отдельности, вследствие чего не представляется возможным создать целостный психофизиологический портрет, относящийся к определенному временному промежутку. Между тем именно это обстоятельство вносит существенную погрешность в результаты оценки. Поскольку каждой функциональной системе, а, следовательно, и показателям, их характеризующим, свойственна индивидуальная динамика реагирования, то, будучи измеренными в разные временные интервалы, единичные показатели, естественно, и характеризуют только различные стадии изменения функционального состояния организма, и, если быть до конца принципиальным, они не могут использоваться при расчете интегральных показателей. Кроме того, тесты, являясь информационно насыщенными и достаточно сложными, сами по себе оказывают дополнительную психическую нагрузку на организм человека, благодаря чему они могут искажать истинную картину реального (фонового) функционального состояния ЦНС. Такое неблагоприятное побочное действие процедуры обследования особенно неприемлемо в тех случаях, когда результаты тестирования используются для выработки алгоритма активного влияния на функциональное состояние центральных механизмов регуляции вегетативных функций организма и общий уровень активности коры головного мозга.

Для проведения тестирования в соответствии со сложившимися представлениями и практикой психофизиологических обследований требуется большое количество самых разнообразных приборов и аппаратуры, которые к тому же в ряде случаев морально устарели или вовсе не выпускаются. Вполне естественно, что данное положение не может удовлетворять ни исследователя, ни испытуемого.

Попытки создания универсального набора методик для оценки психофизиологического состояния человека рядом исследователей полагаются обреченными на неудачу. В соответствии с так называемым “принципом конкретности в психофизиологических исследованиях” (Левитов Н.Д., 1971; Егоров А.С. и соавт., 1973), и вытекающим из него пониманием состояния как комплекса наличных характеристик, обусловливающих выполнение деятельности (Гордеева Н.Д., 1995), авторы, стоящие на такой позиции, рекомендуют при решении практических задач выбирать только те диагностические методики, которые соответствуют структуре изучаемой деятельности.

Другая точка зрения предполагает принципиальную возможность разработки универсальных комплексов методик (Деревянко Е.А. и соавт., 1976; Ильин Е.П., 1980; Рыжов Б.М., Сальницкий В.П., 1983; Сапов И.А. и соавт., 1986). Преимуществами такого подхода являются возможность расчета интегральных показателей, сопоставление данных различных исследователей и построение теоретических обобщений. Применение универсальной батареи тестов может сочетаться с использованием специальных, узко направленных методик, как это широко практикуется в спорте. Например, определение возбудимости и лабильности зрительного анализатора особенно показано в тех случаях, когда утомление в первую очередь сказывается на динамике высшей нервной деятельности и мало влияет на вегетативные функции, насосную функцию сердца, газообмен и т. п. (Дибнер Р.Д., 1985; Озолин Н.Г., 2002). В то же время исследование интегральной работоспособности мозга может быть проведено с применением буквенных и цифровых тестов, позволяющих оценивать состояние возбудительного процесса по количеству обработанной информации и внутреннего торможения по количеству ошибок, допущенных при определении дифференцировочных знаков. Использование рефлексометрии очень эффективно для оценки функционального состояния анализаторов, ответственных за реализацию и освоение конкретного спортивного упражнения. Между тем комплексная рефлексометрия позволяет вскрыть и межцентральные взаимоотношения (образование доминанты, наличие реципрокного торможения, иррадиацию возбуждения), возникающие при проведении ситуационных экспериментов или непосредственно в процессе спортивной деятельности (Горшков С.И. и соавт., 1974; Фалалеев А.Г. и соавт., 1985). Установлена также строгая прямая зависимость возрастания амплитуды, а по некоторым данным, и частоты тремора от интенсивности мышечного напряжения, вызывающего утомление, от уровня умственного утомления и психоэмоционального напряжения, которое отрицательно влияет на эффективность деятельности, например, при пулевой стрельбе, стрельбе из лука (Тарасова Л.В., 2004). Нормальные частоты тремора укладываются в полосу от 2 до 23 Гц, а амплитуда колеблется от долей миллиметра до нескольких миллиметров (Пархоменко Г.М., Копаев В.В., 1977). Уменьшению величины максимальной мышечной силы и ухудшению координации движений способствует снижение эмоционального тонуса, его мотивационной настройки. Предстартовое волнение, победа в соревновании увеличивают мышечную силу, а поражение или ожидание неминуемого поражения снижает ее. При этом стандартные колебания показателя мышечной силы обычно не превышает 4 % (Реакции…, 1991).

Исходя из изложенного, представляется весьма актуальной необходимость разработки и практического использования универсальных диагностических тестов. Это связано с решением двух важнейших проблем – повышением объективности и производительности исследований. В значительной мере их решение может быть осуществлено через минимизацию и оптимизацию перечня применяемых диагностических тестов, а также через компьютеризацию способов предъявления тестирующей информации, регистрации реакций организма на тестнагрузки, математико-статистической обработки результатов исследований и выдачи заключения в вербальном виде.

Учитывая такую потребность, нами опытным путем, независимо от позиции исследователей, был определен перечень наиболее часто применяемых методик для оценки психофизиологического состояния. При этом мы исходили из того, что проблема оценки функциональных состояний тесно связана с проблемой их прогнозирования. Возможность оперативного предсказания последующего состояния основывалась на закономерных связях его с предшествующим состоянием (Данилова Н.Н., 1985). Исходный уровень функционирования конкретного анализатора может быть информативным критерием пригодности спортсмена к занятию конкретным видом спорта. Так, например, успешное занятие фигурным катанием тесно связано с состоянием вестибулярного аппарата спортсмена. Время реакции на адекватный для конкретного анализатора раздражитель успешно используют в качестве критерия оценки адаптационной способности к стандартному спортивному упражнению (Адаптивная…, 1977; Фалалеев А.Г. и соавт., 1985). В качестве основного приема при прогностической оценке состояния человека предлагается использовать степень адекватности адаптивного реагирования центральных регулирующих механизмов, выявление взаимоотношений между автономными и центральными контурами управления, а также уровень общего адаптивного резерва. Индивидуальное прогнозирование по исходному состоянию, в свою очередь, требует деления обследуемых лиц на классы, соответствующие различным уровням вероятности успешности работы. В этом отношении наибольший опыт накоплен спортивной медициной в ходе изучения предстартовых состояний (Пуни А.Ц., 1959; Черникова О.А., 1962).

В значительной степени реализация предъявляемых требований может быть обеспечена за счет применения специально разработанного программно-аппаратного комплекса для психофизиологических исследований ПАКФ-01, общий вид которого представлен на рис. 1.


Рис. 1. Общий вид программно-аппаратного комплекса ПАКФ-01

1 – ПЭВМ; 2 – выносной пульт с клавиатурой управления аппаратным комплексом; 3 – датчики частоты сердечных сокращений; 4 – датчики дыхания; 5 – датчики электрокожного сопротивления; 6 – тубус с вмонтированным в его основание светодиодами с переменным свечением красным и зеленым светом; 7 – наушники
Подключение ПАКФ-01 к ПЭВМ осуществляется с помощью кабельной связи через LPT-порт.

Программно-аппаратный комплекс ПАКФ-01 позволяет осуществлять регистрацию психофизиологических показателей в аналоговом виде и проводить по жесткому алгоритму в реальном масштабе времени математико-статистическую обработку преобразованных в цифровой вид регистрируемых сигналов. Результаты обработки данных психофизиологических обследований могут быть визуализированы на экране дисплея или распечатаны.

Самостоятельное значение имеет проблема экспрессдиагностики психофизиологических состояний, которую возможно решить при соблюдении не только комплексности, но и системности в исследованиях. Подобное сочетание требований можно удовлетворить лишь в том случае, если сами методики будут выступать в качестве целостного задания, требующего одновременной многосторонней оценки возникающих ситуаций, формируемых тестовым заданием. Правомерность такой постановки вопроса обусловлена тем, что процесс подготовки, принятия решений на проведение работы и ее выполнение нами рассматриваются и как нейрофизиологический акт, и как некоторое моторное действие, и как сложный в психологическом отношении творческий процесс, и как социально-психологическое образование со своими параметрами. Поведенческий акт любой степени сложности начинается со стадии афферентного синтеза, причем его содержание определяется влиянием мотивационного возбуждения, доминирующего в данный момент, памяти, из которой извлекаются фрагменты прошлого опыта, полезные для будущего поведения, обстановочной и пусковой афферентацией. Следующими стадиями в структуре двигательного акта являются принятие решения и программирование действия или эфферентного синтеза. На этой стадии осуществляется интеграция соматических и висцеральных возбуждений. После этого наблюдается реальное выполнение программы действия с участием исполнительных механизмов. Завершается поведенческий акт санкционирующей стадией  удовлетворением потребности.

Таким образом, определяющей характеристикой функциональных систем, или иначе, системообразующим фактором, является не само действие, а полезный для системы и организма в целом результат. При этом каждый временной срез имеет многоуровневый характер, а сама структура и механизмы процесса принятия решения и выполнения действий не являются стабильно-универсальными на разных стадиях и уровнях регуляции деятельности. Все это предполагает необходимость одномоментного учета следующих компонентов:

• 
  количественной оценки времени формирования программы действий и принятия решения на начало действия;
  
• 
  количественной и качественной оценки производимой работы, в данном случае тестовых нагрузок, максимально моделирующих элементы профессиональной деятельности безотносительно конкретной специальности;
  
• 
  физиологических затрат организма для выполнения работы;
  
• 
  поведенческих реакций, отражающих стилевую направленность деятельности, в том числе в условиях выраженного психоэмоционального стресса, обусловленного предъявлением избыточного количества информации или ее недостатком с большой неопределенностью в сроках поступления. Именно последнее обстоятельство является одной из ведущих причин не только снижения профессиональной работоспособности спортсменов, но и резкого снижения функциональных резервов, отрицательно сказывающегося на общем уровне здоровья.
  

Оценка возможности формирования адекватных приспособительных реакций организма в полной мере может быть проведена только при нахождении его в состоянии, отличном от состояния относительного покоя, т. е. когда к организму предъявляются дополнительные требования, обусловленные изменением среды обитания, или когда он вынужден осуществлять активную созидательную работу. Наиболее часто употребляемым и удобным для моделирования с целью изучения психофизиологической цены выполнения конкретной деятельности является исполнительское действие, основанное на слежении за параметрами выполнения (временем появления сигнала, направлением, скоростью, амплитудой сигнала) предметных действий. Именно поэтому при разработке тестов было выбрано непрерывное компенсаторное позиционное (по положению) многомерное двухкоординатное слежение за параметрами приведения в действие органов управления, осуществляемое с помощью обратной связи через сенсорную (зрительную и слуховую) афферентацию. Поскольку как для одно-, так и для многокоординатного слежения разработаны и используются разнообразные конструкции органов управления, рассчитанные для действия одной рукой или одновременного действия двумя руками, то и в данной тестовой модели использованы такие же технические решения.

В основу тестирования было положено выполнение максимально простых двигательных актов, мало подверженных изменениям в процессе многократных повторений. Вследствие этого результаты тестирования оказались мало зависимыми от уровня тренировок, прошлого опыта работы и сильно зависимыми от индивидуальных нейрофизиологических особенностей и потому пригодными для оценки надежности и продуктивности реальной профессиональной деятельности

Двигательные реакции рассматривались и в более широком смысле, в частности как целесообразная реакция организма, являющаяся коррелятом предметного решения поступающей извне информации. Проприорецептивные обратные сигналы совпадения и отклонения от предъявляемых извне сигналов определяют точность реакции, а само достижение предварительно поставленной цели действует как подкрепление двигательных реакций. Важно было при этом учитывать и тактику поиска качественного выполнения реакции, которая состоит в оптимизации структуры “сигнал – движение”, и физиологическую цену, которую платит организм за успешное реагирование.

Безусловно, диагностическая ценность универсального теста для оценки способа обеспечения высших психических функций при выполнении предметной деятельности в значительной степени зависит также и от вида применяемой психофизической нагрузки. Анализируя специфику деятельности спортсменов, можно отметить довольно большое количество спортивных упражнений, выполнение которых связано с необходимостью выполнения статической и динамической работы небольшими группами мышц под контролем анализаторов. Для всех здоровых мужчин считается доступной среднестатистическая мощность работы 1,5 ккал/мин (105 Вт), 2,5 % людей справляется со среднемесячной работой мощностью более 4 ккал/мин (208 Вт). Критический уровень равен 0,5 ккал/мин (35 Вт), что примерно на 50 % превышает основной обмен, ниже которого целесообразно осуществлять предупредительные меры во внерабочее время для профилактики гиподинамии. При частоте сердцебиений 100 уд./мин и энерготратах 4,2 ккал/мин при 78 часовой рабочей смене выработка, физиологические сдвиги и затраты на единицу продукции устойчивы в динамике смены и трудовой недели (Леман Г., 1967; Розенблат В.В., Солонин Ю.Г., 1971).

Длительное удержание статических усилий без выраженного утомления возможно только при его значениях, не превышающих 7–8 % от максимального усилия. При нагрузках, равных 1015 % от максимального усилия, кровоснабжение рабочих мышц еще соответствует запросам, при этом частота сердцебиений характеризуется постоянной скоростью нарастания на 0,10,2 удара в 1 мин, а артериальное давление – на 0,20,3 мм рт. ст. в 1 мин, в результате чего частота сердцебиений повышается до 90110 уд./мин, систолическое артериальное давление – до 160180 мм рт. ст., а диастолическое – до 100120 мм рт. ст. При более высоких уровнях нагрузок длительность их выполнения лимитирована во времени, что широко используется при разработке нагрузочных тестов.

Имеющиеся литературные данные указывают на возможность использования тестов, оценивающих максимальную толерантность к физическим нагрузкам, и для решения задач в области психофизиологической диагностики, хотя их диагностическая ценность неравнозначна. Так, например, при использовании в качестве теста парной эргографии правой и левой кисти не удается получить прогностически надежных данных, в то время как тест с выполнением статических нагрузок, который широко применяется в практике физиологии труда и спорта, в этом плане является более информативным. По данным D. Rosenbaum (1980), снижение на 20 % статического усилия мышц кисти руки, равного 3/4 от максимального усилия, при выполнении работ с преобладанием мышечной нагрузки характеризует малую степень утомления, на 30 % – среднюю, на 40 % – большую и свыше 40 % – очень большую степень утомления. При выполнении работы с преобладанием нервно-психической нагрузки снижение статического усилия на 15 % к концу смены характеризует малую степень утомления, на 22,5 % – среднюю, на 30 % – большую и более чем на 30 % – очень большую степень утомления. При этом необходимо отметить также факт существования специальной разновидности рефлексометрических исследований – динаморефлексометрии, основанной на выполнении изометрических нагрузок, которая, по мнению ряда авторов, является более информативной при оценке производственного утомления по сравнению с избирательной сенсорной рефлексометрией (Косилов С.А., Саноян Г.Г., 1974).

Приняв во внимание эти положения, было предложено использовать данный прием и в предлагаемом универсальном тесте для интегральной экспрессоценки психофизиологического состояния. Начальный уровень нагрузок, который был применен для тестирования спортсменов, соответствовал не менее 75 % от максимального уровня, определяемого раздельно для правой и левой руки. При невозможности выполнения теста с заданными усилиями и точностью испытуемые должны были последовательно и самостоятельно изменять режим выполнения работы на более легкий. В этом и заключается сущность определения индивидуальной поведенческой стратегии. Но так как любому уровню функционирования целостного организма соответствует определенный уровень функционирования систем вегетативного обеспечения, то, используя мониторинг физиологических показателей, можно оценить физиологическую цену выполненной работы и адекватность реакций.

Регистрируемые в процессе выполнения теста показатели точности координации движений и стратегии их организации с полным основанием можно использовать как для характеристики работоспособности, так и для оценки психоэмоционального состояния. В этом случае количественные и качественные параметры движения руки выполняют роль информационно значимых показателей. Поскольку условиями выполнения теста предусматривается объединение в одну функциональную систему суставно-мышечной чувствительности и зрительного анализатора, то рассогласование их может являться одним из наиболее надежных признаков утомления. Использование обеих рук при выполнении теста основывается на прошлом индивидуальном опыте каждого человека, предполагающем преимущественное использование ведущего глаза и ведущей руки. Вторая рука при этом выполняет роль обслуживающей, что квалифицируется как динамическая моторная и сенсорная асимметрии, отражающие, в свою очередь, эффективность межполушарного взаимодействия. Между тем, несмотря на огромную важность оценки этой функции головного мозга, выступающей в качестве предпосылки наличия высокого уровня высших психических функций, к сожалению, до настоящего времени отсутствуют достаточно надежные методы ее исследования, и в этом отношении предлагаемая методика позволяет получать недостающие данные.

Для проведения комплексного психофизиологического экспрессобследования в режиме, моделирующем функционирование человека в условиях сложных взаимодействий, разработан и применяется исследовательский стенд «Сапфир».

Функциональная блоксхема исследовательского стенда «Сапфир» представлена на рис. 2.



Рис. 2. Блоксхема исследовательского стенда «Сапфир»

1 – кистевые эспандеры; 2 – датчик пространственного положения эспандеров; 3 – электроды для регистрации ЭКГ; 4 – блок усиления; 5 – ПЭВМ
Функционально исследовательский стенд «Сапфир» включает:

- систему управления объектом, исполнительным органом которой выступают парные многокоординатные манипуляторы, оборудованные датчиками движений, а также датчиками показателей функционального состояния организма, характеризующих физиологическую цену выполненной работы;

- систему предъявления цели, в качестве которой выступает выведенный на экран дисплея световой индикатор точности сжатия ручного динамометра;

- ПЭВМ, работающую в режимах управления экспериментом и многомерной микроструктурной и математико-статистической обработки результатов тестирования.

Конструктивно данное программно-аппаратное устройство выполнено в виде двух кистевых динамометров с вмонтированными в них датчиками усилий сжатия, датчиками пространственного положения динамометров и датчиками показателей вегетативного обеспечения (частоты сердечных сокращений, частоты дыхания и др.) электрически соединенных через блоки усиления и АЦП с ПЭВМ.

Общий вид исследовательского стенда «Сапфир» представлен на рис. 3.



Рис. 3. Общий вид исследовательского стенда «Сапфир»
Сигналы с датчиков усилий сжатия динамометров через АЦП подаются на экран монитора ПЭВМ и демонстрируются на нем в виде непрерывных линий, фиксируемых раздельно для правой и левой руки. Выход сигнального тестобъекта за зону, ограничивающую допустимые отклонения силы сжатия динамометров, принимается за ошибку, которая при обнаружении должна быть максимально быстро устранена.

Сигналы с датчика пространственного положения динамометра, возникающие при появлении электрического контакта кольца со штангой, т. е. при выходе маркера из зоны допустимых флюктуаций, преобразуются в звуковой сигнал, устранение которого достигается возвращением маркера в нейтральное положение под контролем прямого визуального наблюдения.

Использование ПЭВМ в составе стенда «Сапфир» позволяет произвольно вводить в структуру задания дополнительные переменные (отключение зрительного контроля движения светового индикатора на экране, экстренное введение новой цели, изменение сторон ответственности зрительного контроля движения рук и пр.), которые способны нарушить привычные взаимодействия моторики и перцепции. Этим обеспечивается возможность выявления лабильности и устойчивости компонентов структуры действия, а также оценки регуляторных механизмов.

По существу, предлагаемая система задания статических нагрузок и контроля их выполнения моделирует многостепенные органы управления манипуляторного типа, используемые в различных биотехнических объектах эргатического типа, а также при выполнении многих спортивных упражнений. В связи с многовариантностью совершаемых двигательных актов и режимов слежения за качеством их выполнения, требующих большой концентрации и распределения внимания, использование данного теста эффективно как для оценки профессиональной пригодности, в том числе спортсменов различной специализации, так и для динамического контроля уровня здоровья и физической тренированности.

Исследовательский стенд «Сапфир» может использоваться как совместно с приставкой ПАКФ-01, применяемой для оценки единичных показателей психофизиологического состояния спортсмена, так и без нее.

Таким образом, поскольку для формирования адекватного ответа на изменение модальности раздражителей в процессе тестирования необходимо многокомпонентное реагирование всеми наличными структурами организма человека, рассматриваемый тест вполне корректен для оценки базовых психофизиологических возможностей человека вне связи с конкретной спецификой профессии. Все это позволяет констатировать, что предложенный Я.В. Голубом (2000) универсальный тест вариационной стабилометрии статической нагрузки, основанный на выполнении в режиме слежения под контролем зрительного, слухового и кинестетического анализаторов точности согласованных сложнокоординированных движений обеими руками одновременно, максимально полно отвечает этому и другим современным требованиям к экспрессметодам психофизиологической диагностики функционального состояния организма человека.

Данный тест в совокупности с другими методами исследований позволяет получать исходные данные, характеризующие следующие элементы функционального состояния:

- индивидуальные (типологические) свойства нервной системы;

- индивидуальные особенности психического реагирования на поведенческом уровне и стрессустойчивость;

- профиль функциональной асимметрии и эффективность межполушарного взаимодействия;

- функциональное состояние центральной нервной системы иего изменения в процессе жизнедеятельности;

- функциональное состояние анализаторов иего изменение в процессе жизнедеятельности;

- уровень вегетативного обеспечения нервно-психической деятельности и психофизических нагрузок;

- продуктивность и надежность деятельности.

Подытоживая приведенные данные по диагностическим возможностям применяемых в настоящее время методик психофизиологического обследования, есть все основания утверждать, что только при наличии всех перечисленных выше компонентов можно вести речь о целостности исследований и прогностической валидности полученных результатов исследований. Важность такого подхода к разработке методов исследования не подлежит сомнению, поскольку только объективное и развернутое психофизиологическое обследование позволит получить необходимые данные для составления физиологически обоснованных рекомендаций по оптимизации трудовой деятельности, тренировочного процесса, лечебно-профилактических и реабилитационных мероприятий.