Главная / Рефераты / Рефераты по физкультуре и спорте

Реферат: Результаты и перспективы использования технологии квантовой биофизики в подготовке высококвалифицированных спортсменов


Результаты и перспективы использования технологии квантовой биофизики в подготовке высококвалифицированных спортсменов

Доктор медицинских наук, профессор П.В. Бундзен, Доктор технических наук, профессор К.Г. Коротков, Кандидат педагогических наук О.И. Макаренко, Санкт-Петербургский научно-исследовательский институт физической культуры, Санкт-Петербургский технический университет информационных технологий, механики и оптики
Концепция развития физической культуры и спорта в Российской Федерации на период до 2005 г. специальное внимание уделяет использованию в практике подготовки высококвалифицированных спортсменов передовых научных технологий [1].
В настоящее время не вызывает сомнений тот факт, что одним из новейших научно-технических достижений на грани ХХI столетия являются технологии квантовой биофизики и медицины [2, 13, 18].
Как известно, основу квантовой биофизики составляет изучение электронной структуры биологически важных макромолекул и путей превращения энергии в организме на электронном уровне. Развитые методы регистрации спектров люминесценции используют для решения многих проблем биологии, медицины, сельского хозяйства и других отраслей.
В последние годы получило развитие еще одно направление квантовой биофизики - исследование функционирования биологических объектов, и в частности психофизиологического состояния человека, методом газоразрядной визуализации (ГРВ) [15, 16]. Метод ГРВ основан на регистрации оптоэлектронной эмиссии биологического объекта, стимулированной импульсами электромагнитного поля.
Протекание импульсного электрического тока в непроводящих биологических тканях может обеспечиваться межмолекулярным переносом возбужденных электронов по механизму туннельного эффекта с активированных перескоком электронов в контактной области между макромолекулами [20]. В связи с этим можно предположить, что формирование специфических структурно-белковых комплексов в толще эпидермиса и дермиса кожи обеспечивает образование каналов повышенной электронной проводимости, экспериментально измеряемых на поверхности эпидермиса как электропунктурные точки. Гипотетически наличие таких каналов в толще соединительной ткани может быть ассоциировано с "энергетическими" меридианами [17]. Иными словами, понятие переноса "энергии", характерное для представлений восточной медицины и режущее слух человеку с европейским образованием и научными традициями, может быть ассоциировано с транспортом электронновозбужденных состояний по молекулярным белковым комплексам. При необходимости совершения физической или умственной работы электроны, распределенные в белковых структурах, транспортируются в соответствующие структурно -функциональные комплексы и могут обеспечивать повышение коэффициента полезного действия окислительного фосфорилирования, то есть энергетического обеспечения функционирования локальной системы [12]. Таким образом, организм, по-видимому, может формировать функционально лабильные энергетические депо, являющиеся базисом для совершения работы, требующей мгновенной мобилизации и огромных энергоресурсов в условиях сверхбольших нагрузок, характерных, например, для спорта высших достижений.

Рис. 1а. Схематическое изображение ГВР прибора. 1 - объект исследования; 2 - прозрачный электрод; 3 - газовый разряд; 4 - оптическое излучение; 5 - генератор; 6 - оптическая система; 7,8 - видеопреобразователь; 9 - компьютер; 10 - корпус
Принцип метода ГРВ заключается в следующем рис.1а): между исследуемым объектом (1) и диэлектрической пластиной (2), на которой размещается объект, подаются импульсы напряжения длительностью 10 мкс от генератора электромагнитного поля (5), из-за чего на обратной стороне пластины (2) развивается лавинный и/или скользящий разряд, параметры которого определяются свойствами объекта. Свечение разряда с помощью оптической системы и ПЗС-камеры (6-8) преобразуется в видеосигналы, которые фиксируются в памяти компьютера (9) в виде одиночных кадров биоэлектрограмм (БЭО-грамм). Обработка производится с помощью специализированного программного комплекса, который позволяет вычислять набор параметров БЭО-грамм и на их основе делать определенные диагностические заключения.
Аппаратный комплекс "Коррекс", используемый при проведении ГРВ-графии, соответствует требованиям нормативных документов безопасности и разрешен к применению Комитетом по новой медицинской технике МЗ РФ и Госстандартом России с 1999 года, регистрационный номер в государственном реестре медицинских изделий № 29/06111299/3064-02 от 23 января 2002 г.
Для характеристики БЭО-грамм используются следующие показатели: площадь газоразрядного изображения, нормализованная площадь, интегральный коэффициент площади, энтропия изображения и коэффициент фрактальности. Исследуются значения этих показателей для каждого пальца руки, средние значения показателей для пальцев обеих рук и отдельно для правой и левой, определяются величины параметров в секторах проекционных зон функциональных систем, предложенных P. Mandel (1986) в модификации К.Г. Короткова [15] (рис.1 б). У практически здоровых людей величины колебаний параметров БЭО-грамм (среднесуточная и средняя 10-минутная) составляют соответственно 6,6 и 4,1%. Сформированный в ходе совместных исследований со специалистами США, Швеции, Финляндии и Словакии банк данных позволил определить зону нормы для вышеуказанных параметров БЭО-грамм, характерных для практически здоровых людей разных возрастных групп и пола [16].
Апробация технологии ГРВ-биоэлектрографии в спорте была проведена в 1999 - 2002 гг. на базе Северо-Западной Олимпийской Академии России (президент - академик В.У. Агеевец) в совместных исследованиях СПбНИИФК и Академии физической культуры им. П.Ф. Лесгафта. В исследованиях приняли участие чемпионы Олимпийских игр и высококвалифицированные спортсмены училищ олимпийского резерва № 1, 2 и Центра олимпийской подготовки Санкт-Петербурга (средний возраст - 18,3±3,5 года), среди них 15 мастеров спорта международного класса, 26 мастеров спорта и 42 кандидата в мастера спорта. Всего в комплексных лонгитюдных исследованиях было проведено более 348 человеко-обследований. По данным углубленных медицинских обследований, все спортсмены были практически здоровы и активно выступали на международных соревнованиях и в сборных России и города в видах спорта, где тренировка на выносливость является доминирующей: в современном пятиборье, триатлоне, лыжных гонках, конькобежном спорте, академической гребле и плавании.

Рис 1б. ГРВ-диаграмма практически здорового человека. Сектора диаграммы соответствуют проекцион ным зонам функциональных систем организма. Левая и правая диаграммы построены по параметру JS пальцев левой и правой руки. Две кривые соответствуют состояниям человека в разные дни одной недели

Рис. 2а. Типизация БЭО-грамм у группы практически здоровых обследованных (слева) и высококва лифицированных спортсменов, тренирующихся в виде спорта на выносливость (справа). Выборки аналогичны по числу обследованных (65 человек), соотношению лиц женского и мужского пола (45-55%) и возрасту (18,1 ± 2,3 года)

Рис. 2б. Результаты кластерного анализа для группы высококвалифицированных спортсменов УОР-2 С.-Петербурга (директор - И.И. Комаров). По осям отложены ГРВ параметр JSL для левой руки и дисперсия этого параметра DJSR для правой руки. Ось R представляет рейтинг спортсменов по результатам годового соревновательного цикла. Видно, что разделение спортсменов на группы по величине ГРВ параметров коррелирует с эффективностью соревнова тельной деятельности
Полученные результаты свидетельствуют, что высококвалифицированные спортсмены имеют ряд характерных особенностей паттернов БЭО-грамм. Во-первых, их БЭО-граммы отличаются относительно высокой степенью структурированности по сравнению с испытуемыми (абитуриенты и студенты спортивных и неспортивных вузов того же возраста) контрольных групп. Максимальная структурированность БЭО-грамм обнаружена у спортсменов-пловцов высокой квалификации. Во-вторых, следует отметить, что с большой степенью вероятности (87% случаев) БЭО-граммы высококвалифицированных спортсменов, тренирующихся на выносливость, относятся к типам IIа и IIб по классификации, принятой в ГРВ-биоэлектрографии (рис. 2а). При этом крайне существенно, что как комбинаторика типов БЭО-грамм, так и их базовые параметры (площадь, фрактальные и энтропийные характеристики) достоверно различаются (р<0,05 - 0,01) у групп спортсменов, имеющих различную степень функциональной готовности, которая определялась по данным тестирования стандартными верифицирующими методами (рис. 2б). Многопараметрический (корреляционный и факторный) статистический анализ, проведенный с учетом экспертных оценок эффективности соревновательной деятельности спортсменов [14], подтвердил (р<0,05) дифференциально-диагностическую значимость параметров БЭО-грамм для определения их психофизической выносливости [6, 7].
Вторая важная закономерность, обнаруженная в ходе исследований, - устойчивая связь базовых параметров БЭО-грамм с генотипическими характеристиками спортсменов, определяющими их психофизическую выносливость. Для оценки генотипических возможностей спортсменов в совместных исследованиях со специалистами по молекулярной генетике и сотрудниками Академии физической культуры им. П.Ф. Лесгафта был использован метод определения генотипов ангиотензинпревращающего фермента (АПФ), внедренный в секторе биохимии спорта СПбНИИФКа В.А. Рогозкиным (патент РФ 2002 года).
Как видно из таблицы, обнаруживается статистически достоверная зависимость между генотипами АПФ, определяющими предрасположенность спортсменов к мышечной работе, и базовыми параметрами БЭО-грамм (см. подробнее [8]).
Различия базовых параметров БЭО-грамм в группах спортсменов с различными генотипами ангиотензинпревращающего фермента
Параметры
Группа 1
Группа 2
Группа 3
Достоверность различия, р
Генотип II
Генотип ID
Генотип DD
1 -2
1 -3
2-3
Коэффициент формы
2,15±0,03
2,30±0,06
2,50±0,13
р<0,05
р<0,02
р<0,05
Длина медианы
2,03±0,31
2,29±1,11
6,51±1,43
-
р<0,001
р<0,001
Площадь
3942±1123
8108±1597
4134±1362
-
р<0,001
р<0,001
Длина разрывов
0,04±0,03
0,14±0,05
0,28±0,19
р<0,05
р<0,001
р<0,001
Энтропия
3,32±0,11
2,08±0,11
1,95±0,41
р<0,05
р<0,01
-

Рис. 3. Взаимосвязь рейтинга высококвалифи цированных спортсменов по психофизическому потенциалу с относительным количеством спортсменов, находящихся в благоприятных триместрах индивидуального года. Рейтинг определялся по программе GDV APPS (см. текст), группы включают по 25 спортсменов, межгрупповые различия достоверны по критерию Манна-Уитни

Рис. 4. Пример трансформации параметров БЭО-грамм высококвалифицированных спортсменов, прошедших курс ментальной подготовки, в условиях имитационного моделирования стартового состояния. Слева БЭО-граммы в состоянии покоя, справа - в условиях идеомоторного моделирова ния стартового состояния
Таким образом, параметры БЭО-грамм высококвалифицированных спортсменов, регистрируемые в состоянии относительного покоя, важны для объективизации психоэнергетических функциональных резервов спортсменов, характеризующих их психофизический потенциал 1.
При этом крайне важно подчеркнуть, что если с учетом хронобиологии [4, 11, 22] оценить психофизический потенциал спортсменов на момент проведения обследований, то обнаруживается другая закономерность - связь параметров БЭО-грамм с периодами их индивидуального года.
Проверка данной закономерности на большом контингенте юных высококвалифицированных спортсменов показала, что те из них, кто находится в так называемых благоприятных периодах индивидуального года, отличаются, по данным ГРВ-биоэлектрографии, наиболее высоким уровнем психоэнергетических функциональных резервов (рис. 3).
С учетом вышеизложенного, а также специфики современных стратегий подготовки спортсменов [3] есть все основания полагать, что параметры БЭО-грамм, отражающие как "консервативные" (генетические), так и "лабильные" признаки (актуальное функциональное состояние спортсмена на данный момент), можно использовать в качестве маркеров долгосрочного и краткосрочного прогнозов готовности спортсменов к соревнованиям.
Последнее тем более правомерно, что использование в исследованиях функциональной нагрузки в виде имитационного моделирования условий соревновательной деятельности ("вызванное стартовое состояние") свидетельствует о том, что высококвалифицированные спортсмены, отличающиеся оптимальной психофизической готовностью по данным психологического и психофизиологического обследований, обладают способностью к экстренной идеомоторной модуляции паттернов БЭО-грамм. Выявленный феномен выражается в усилении фрагментации БЭО-грамм и образовании в ряде случаев мощных выбросов дистантной эмиссии (рис. 4). Исследования, проведенные совместно со специалистами Скандинавского международного университета (Швеция) и Университета Куопио (Финляндия) [21], дают основания считать, что специфическим условием формирования дистантной эмиссии является способность спортсмена к произвольному экстренному и краткосрочному погружению в так называемое альтернативное состояние сознания (АСС) [5]. При этом необходимо отметить, что из практики олимпийского спорта известно: пик спортивного достижения во многих видах спорта связан именно со способностью спортсмена к краткосрочному погружению в АСС [9, 10, 21].
 
Имя
GDVHIN
ВеоР
Endur
GDVSIN
Rating
1
З-в И.
0,72
1
0,83
0,52
0,71
2
Г-н А.
0,5
0,75
0,83
0,72
0,69
3
Г-ш А.
0,67
0,88
0,83
0,43
0,68
4
Д-н Р.
0,62
1
0,83
0,46
0,67
5
К-а А.
0,56
0,88
0,83
0,53
0,66
6
Х-в И.
0,81
1
0,5
0,48
0,64
7
С-в Д.
0,68
0,88
0,5
0,39
0,61
8
Р-в В.
0,63
0,88
0,5
0,37
0,55
9
Ш-в О.
0,55
0,63
0,5
0,37
0,52
10
К-а Л.
0,59
0,63
0,67
0,29
0,51
11
Л-а Е.
0,65
0,75
0,33
0,34
0,51
12
С-а Н.
0,6
0,75
0,33
0,41
0,5
13
Г-а П.
0,49
0,5
0,67
0,33
0,49
14
Н-а В.
0,72
0,5
0,83
0
0,49
15
С-н М.
0,72
0,75
0,5
0,05
0,48
16
П-в Д.
0,75
1
0,33
0,01
0,47
17
Т-в А.
0,51
0,5
0,67
0,25
0,46
18
Б-в В.
0,48
0,5
0,67
0,25
0,46
19
С-в Р.
0,57
0,5
0,67
0,07
0,45
20
М-а М.
0,44
0,5
0,33
0,46
0,43
21
Ж-к М.
0,31
0,5
0,5
0,49
0,43
22
Л-н Н.
0,55
0,5
0,5
0,18
0,43
23
В-в А.
0,71
0,63
0,33
0,09
0,43
24
Л-в Б.
0,54
0,5
0,67
0,05


ВНИМАНИЕ!
Текст просматриваемого вами реферата (доклада, курсовой) урезан на треть (33%)!

Чтобы просматривать этот и другие рефераты полностью, авторизуйтесь  на сайте:

Ваш id: Пароль:

РЕГИСТРАЦИЯ НА САЙТЕ
Простая ссылка на эту работу:
Ссылка для размещения на форуме:
HTML-гиперссылка:



Добавлено: 2011.05.19
Просмотров: 1201

При использовании материалов сайта, активная ссылка на AREA7.RU обязательная!