Эффекты бета-стимулирующего тренинга в восстановлении адаптационных резервов у спортсменов с разной направленностью тренировочного процесса

Применение нейробиоуправления по бета-ритму головного мозга преимущественно освещается при рассмотрении вопросов, связанных с улучшением функции внимания в клинических или профилактических целях [1—4]. Реализация функции внимания обеспечивается системно, имеет разный физиологический и нейрохимический базис в зависимости от деятельности [1, 2, 5]. Формирование новых нейронных сетей в процессе нейробиоуправления коркоподкоркового взаимодействия улучшает функционирование нервной системы в целом, оказывая оптимизирующее влияние на вегетативную регуляцию [6, 7]. Когнитивно-вегетативные взаимодействия, формируемые посредством немедикаментозных методов [8—11], в том числе БОС-тренингов [6, 7, 12, 13], качественно улучшают выполнение любой деятельности, в том числе и спортивной, характер которой предопределен направленностью тренировочного процесса.

Цель исследования — выявить эффекты бета-стимулирующего тренинга в восстановлении адаптационных резервов у спортсменов с разной направленностью тренировочного процесса.

В период с 2005 по 2023 г. исследование проводилось на базах НИИ «Деятельности в экстремальных условиях» СибГУФК (Омск), ОмГУ им. Ф.М. Достоевского (Омск), СибАДИ (Омск), РУС «ГЦОЛИФК» (Москва), ФГБУ «СКФНКЦ ФМБА» России (Ессентуки). В исследование включено 1020 юношей в возрасте 18—21 года с разной направленностью тренировочного процесса: 1-я группа — циклические виды спорта (n=387); 2-я группа — скоростно-силовые виды спорта (n=255); 3-я группа — единоборства (n=31); 4-я группа — игровые виды спорта (n=173); 5-я группа — сложно-координационные виды спорта (n=174). Участники были предварительно информированы, дали добровольное согласие на участие в исследовании, проводимом с одобрения локального этического комитета ФГБУ «СКФНКЦ ФМБА» России (протокол №1 от 10.02.22).

Основная задача при прохождении спортсменами бета-стимулирующего тренинга заключалась в поиске стратегий повышения бета-ритма головного мозга, отражающего произвольное внимание, реализуемого на фоне мышечного расслабления. Длительность курса составила 10 сеансов, время каждого сеанса составило 26 мин с включением графического (10 мин) и игрового (16 мин) вариантов сессий [4, 7]. Эффективность сеансов бета-тренинга оценивалась по наименьшему значению показателя индекса внимания (θ/β, у.е.) с последующим изучением в данных периодах распределения ритмов головного мозга (альфа-ритма — α, %, бета-ритма — β, %, тета-ритма — θ, %). Адаптационные резервы сердечно-сосудистой системы спортсменов определяли по характеристикам спектрального анализа сердечного ритма (СР) (высокочастотной мощности — HF, %; низкочастотной мощности — LF, %; очень низкочастотной мощности — VLF, %; общей мощности спектра — TP, мс²; коэффициента вагосимпатического баланса —LF/HF, у.е.).

Результаты исследования подвергали статистической обработке с использованием пакета анализа Statistica 13.0. Определяли медиану (Me), первый (Q₁) и третий (Q₃) квартили. Нормальность распределения проверялась по тесту Шапиро—Уилка. Достоверность изменения показателей оценивали с использованием T-критерия Вилкоксона (при p≤0,05).

Анализ индекса внимания (θ/β, у.е.) позволил определить периоды эффективности бета-стимулирующего тренинга у исследуемых спортсменов: в 1-й группе — 10-й сеанс (игровой вариант) при θ/β=0,57 (0,48; 1,3) у.е; во 2-й группе — 5-й сеанс (графический, игровой вариант) при θ/β=0,53 (0,33; 1,06) у.е. и 0,40 (0,29; 0,99) у.е. соответственно; в 3-й группе — 1-й сеанс (игровой вариант) при θ/β=0,83 (0,64; 1,02) у.е., 5-й сеанс (графический вариант) при θ/β=0,84 (0,78; 0,9) у.е; 10-й сеанс (игровой вариант) при θ/β=0,84 (0,51; 1,17) у.е.; в 4-й группе (игровой вариант) — на 1-м, 5-м и 10-м сеансах при θ/β=0,63 (0,62; 0,64) у.е., 0,53 (0,37; 0,88) у.е. и 0,66 (0,55; 1,23) соответственно; в 5-й группе (игровой вариант) — на 5-м и 10-м сеансах при θ/β=0,73 (0,73; 0,75) и 0,5 (0,47; 0,59) соответственно.

В периодах эффективности бета-стимулирующего тренинга изучено распределение ритмов головного мозга: в структуре ЭЭГ наблюдаемых групп отмечалось преобладание β-ритма от 45 до 60%; доля θ-ритма составила 20—35%, значение α-ритма варьировало от 19—25% (табл. 1).

Таблица 1. Распределение ритмов ЭЭГ в периоды эффективности бета-стимулирующего тренинга у спортсменов с различной направленностью тренировочного процесса

Примечание. ЭЭГ — электроэнцефалограмма, α, β, θ — ритмы головного мозга; 1 — графический вариант сессии с БОС; 2 — игровой вариант сессии с БОС. * — изменения показателя при p<0,05.

Эффективные сессии курса бета-стимулирующего тренинга сопровождались изменением волновой структуры СР: в наблюдаемых группах увеличивалась активность очень низкочастотных волн (волн Майера, VLF, %); в 1, 2, 3-й группах снижался показатель HF с вариативностью в 23,3—31,59%; увеличивался вклад волн HF в 4-й группе на 1-м сеансе, в 5-й группе — на 10-м сеансе в диапазоне 32,3—39,8% (табл. 2).

Таблица 2. Распределение волновой активности СР в периоды эффективности бета-стимулирующего тренинга у спортсменов с различной направленностью тренировочного процесса

Примечание. 1 — фон; 2 — динамика. * — изменения показателя при p<0,05.

Показатель общей мощности спектра (TP, мс²) снижался на 10-м сеансе в 1-й, 3-й и 4-й группах; на 5-м сеансе — в 5-й группе. Коэффициент вагосимпатического баланса (LF/HF, у.е.) в изучаемых группах находился в диапазоне нормы; значения повышались во 2-й группе на 5-м сеансе, в 3-й и 4-й группах — на 5-м и 10-м сеансах, в 5-й группе — на 5-м сеансе; LF/HF (у.е.) снижался в 3-й и 4-й группах на 1-м сеансе; LF/HF (у.е.) стабилен в 1-й и 5-й группах на 10-м сеансе бета-стимулирующего тренинга (табл. 3).

Таблица 3. Динамика общей мощности спектра и вагосимпатического баланса в периоды эффективности бета-стимулирующего тренинга у спортсменов с различной направленностью тренировочного процесса

Примечание. 1 — фон; 2 — динамика. * — изменения показателя при p<0,05.

Выявлены периоды эффективности в курсе бета-стимулирующего тренинга по наименьшему значению показателя индекса внимания (θ/β, у.е.) у спортсменов с учетом направленности тренировочного процесса, числа пройденных сеансов и варианта сессий: в 1-й группе — 10-й сеанс (игровой вариант); во 2-й группе — 5-й сеанс (графический, игровой вариант); в 3-й группе — 1-й и 10-й сеансы (игровой вариант), 5-й сеанс (графический вариант); в 4-й группе — на 1-м, 5-м и 10-м сеансах (игровой вариант); в 5-й группе — на 5-м и 10-м сеансах (игровой вариант).

Периоды эффективности характеризуются преобладанием в структуре ЭЭГ β-ритма (%), свидетельствуя об успешности освоения подбора стратегии, направленной на его увеличение. Промежуточное положение занял θ-ритм (%), роль которого связывают с обеспечением синхронизации и совместной работы корково-подкорковых структур, с модуляцией высокочастотных ритмов в реализации систем функции внимания [5], обеспечение которой в зависимости от деятельности имеет разный физиологический и нейрохимический базис [1—3, 5]. В меньшей степени представлен α-ритм (%), депрессия которого обусловлена эффективностью тренинга, направленного на повышение внимания и выполнение задания в контуре биологической обратной связи (БОС) при открытых глазах. Эффективные сессии курса тренинга сопровождались изменением в волновой структуре СР: усилением активности волн Майера (VLF, %), связанным с активацией центральных эрготропных и гуморально-метаболических механизмов регуляции сердечного ритма [13], сочетающейся с усилением нейромедиаторной активности при использовании нейробиоуправления [1—3, 5]. Снижение дыхательных волн (HF%) в 1-й, 2-й и 3-ей группах указывает на снижение парасимпатической и усиление симпатической активности с повышением уровня централизации в управлении СР. Повышение волн HF (%) на 1-м сеансе в 4-й группе (нестабильный эффект) и 10-м сеансе в 5-й группе указывает на снижение централизации и переход на автономный уровень управления СР.

Снижается суммарный эффект воздействия на СР всех уровней регуляции (по TP, мс²) в 1-й, 3-й, 4-й группах на 10-м сеансе, в 5-й группе — на 5-м сеансе, отражая напряжение адаптационных резервов сердечно-сосудистой системы, зачастую связанных с формированием новых адаптационных стратегий. Коэффициент вагосимпатического баланса (LF/HF, у.е.) в изучаемых группах находился в диапазоне значений нормы. Активация симпатического звена ВНС по повышению значений LF/HF (у.е.) отмечалась во 2-й, 3-й и 4-й группах на 5-м и 10-м сеансах, в 5-й группе — на 5-м сеансе. Стабилизация показателя отмечена в 1-й и 5-й группах на 10-м сеансе, указывая на устойчивость функционирования ВНС в обеспечении функционирования СР. Снижение LF/HF (у.е.) связывают с активацией парасимпатического звена ВНС в 3-й и 4-й группах на 1-м сеансе ЭЭГ-тренинга.

Периоды эффективности бета-стимулирующего тренинга, связанные с улучшением функции внимания, по наименьшим значениям показателя θ/β (у.е.) сопровождаются изменением модуляции структуры ритмов головного мозга и волновой структуры вариабельности сердечного ритма, оптимизируя психофизиологическое состояние спортсменов в зависимости от направленности тренировочного процесса, числа пройденных сеансов и используемых вариантов сессий. Полученные результаты лягут в основу дифференцирования методики бета-тренинга в восстановлении и моделировании психофизиологического состояния спортсменов при комплексной подготовке с учетом характера спортивной деятельности.

Участие авторов: разработка материала для исследования, отбор и обследование пациентов, статистическая обработка, написание текста — Н.В Лунина; концепция и дизайн исследования, методология, научная редакция текста рукописи — Ю.В. Корягина; методология, написание и редактирование текста рукописи, анализ и интерпретация данных — О.П. Уханова; обзор публикаций по теме статьи, анализ и интерпретация данных — А.Б. Ачабаева, Т.И. Алиев, А.О. Жилокова; обзор публикаций по теме статьи — А.А. Михайлова.

Авторы заявляют об отсутствии конфликта интересов.