Брук
Т.М. д.биол.н., профессор, завкафедрой
биологических дисциплин СГАФКСТ, Смоленск;
Правдивцев
В.А. д.мед.н., профессор, завкафедой нормальной физиологии СГМА, Смоленск;
Косорыгина
К.Ю. аспирант, зав. научно-исследовательской лабораторией кафедры
биологических дисциплин СГАФКСТ, Смоленск.
ОЦЕНКА СОХРАННОСТИ ЭФФЕКТА НИЛИ
РАЗЛИЧНЫХ ЧАСТОТ ПО ДИНАМИКЕ ПОКАЗАТЕЛЕЙ УРОВНЯ ПОСТОЯННЫХ ПОТЕНЦИАЛОВ
ГОЛОВНОГО МОЗГА
В научно-исследовательской
лаборатории СГАФКСТ, кафедры биологических дисциплин, на протяжении многих лет
по показателям биохимических,
физиологических, функциональных и
прочих тестов были получены достоверные данные о положительном влиянии на мышечную работоспособность организма
животных и человека низкоинтенсивного
лазерного излучения – НИЛИ
[Брук Т.М., Молотков О.В.,
Прокопюк З.Н., 2009].
Подчеркнем, что общая
концепция механизмов влияния НИЛИ на организм в полном объеме все еще нуждается
в детализации, вместе с тем представляется актуальным дальнейшее накопление и
систематизация новых данных о воздействии НИЛИ на многие функции организма, в
частности, организма спортсменов разной спортивной квалификации.
Также особый интерес
представляют модулирующие влияния НИЛИ на энергетический обмен ЦНС,
представляющей сложноорганизованную
совокупность нервных центров, подавляющее большинство которых определят
статические динамические характеристики целенаправленных двигательных актов
человека [Шапков Ю.Т., Анисимова Н.П.,1988],
а также степень участия вегетативных механизмов, обеспечивающих поведенческий
двигательный акт энергетически.
Не исключено, что в
ходе изучения влияний НИЛИ на энергетический обмен ЦНС окажется возможным
показать качество его воздействия на
функционально различные корковые области головного мозга, ответственные за процессы мобилизации
конкретной центрально-периферической архитектоники моторной активности
организма спортсмена, как при плановых
нагрузках в ходе тренировок, так и при сверхнагрузках, обычно сопровождающих
ход спортивных соревнований.
В настоящее время [Баба-Заде А.А., Озолин Н.Н., Фокин В.Ф.,
Клименко Л.Л., Конькова А.Ф., 1989; Борисова Ю.В., Шмырев В.И., Витько Н.К.,
Соколова Л.П., 2010]
получение не затратной и объективной оценки энергетического обмена корковых зон головного мозга у человека,
можно с помощью метода топографического картирования биоэлектрической
активности, основанного на регистрации
с помощью специализированного
компьютерного комплекса уровня постоянных потенциалов [Фокин В.Ф., Пономарева Н.В. , 1999].
Программное обеспечение комплекса выполняет следующие функции:
выделение гармонических составляющих
сигнала, отображение сигналов на экране
монитора и представление его в виде топографической карты поверхности коры
головного мозга, на которой амплитудные показатели регистрируемых сигналов
представляются в цвете.
Рис. 1. Картограмма головного мозга.
Уровень постоянных потенциалов головного мозга (УПП) – это медленно
изменяющийся потенциал милливольтового
диапазона, совокупно фиксирующий
разность потенциалов по обе
стороны сложноорганизованной мембраны, разделяющей активный нейронно-глиальный
комплекс с одной стороны и внутренней
поверхности стенки локальных сосудов мозга – с другой. Отметим, что основным потенциал-образующим
фактором рассматриваемой тканевой конструкции является катион водорода (Н+).
Следовательно, при повышении УПП происходит изменение кислотно-основного
состояния (КОС) ткани мозга в кислую сторону с понижением рН, тогда как при
уменьшении УПП происходит изменение КОС ткани мозга в щелочную сторону с увеличением рН. Разработчики метода подчеркивают
прямую связь между интенсивностью энергетического обмена той или иной области
головного мозга, локальной величиной рН области мозга и уровнем УПП. Таким
образом, регистрируя фактически показатели рН различных областей головного
мозга, можно делать объективное заключение об уровне энергетического обмена
соответствующей области головного мозга.
Нами были проведены исследования, направленные на выявление
изменений энергетического обмена мозга
по показателям УПП испытуемых в условиях чрескожного низкоинтенсивного лазерного
облучения («Спорт-12, длина волны – 0,639 мкм)
сосудов локтевой области верхних
конечностей. Были использованы 2 частоты (5 Гц и 1500 Гц) курсом 7 дней.
Эксперименты проходили с
участием высококвалифицированных спортсменов-мужчин международного класса в
возрасте от 19 до 25 лет. Испытуемые были разделены на 2 группы:
экспериментальную и контрольную, экспериментальная группа получала сеанс
лазеротерапии, а контрольная группа была подвержена мнимому лазерному
облучению. Полученные цифровые результаты измерения УПП, на примере
велосипедистов-спринтеров, в различных зонах головного мозга, обработанные
статистически, представлены в таблицах
1-2.
Таблица 1.
Оценка сохранности эффекта НИЛИ по динамике показателей УПП (мВ) у
спортсменов-велосипедистов после курсового НИЛИ с частотой 5 Гц
|
Показатели |
Исходный
уровень (1) |
Через 30
мин. (2) |
Через 24
ч. (3) |
Через
3 3 суток (4) |
Через 7 7 суток (5) |
Р |
|
|
Fz |
Контр-ная n=17 |
11,23±0,12 |
12,45±0,15 |
11,09±0,17 |
11,63±0,19 |
12,54±0,17 |
>0,05 |
|
Эксп-ная n=17 |
11,36±0,19 |
11,89±0,21 |
13,13±0,03 |
13,55±0,16 |
11,13±0,13 |
1-3,4 <0,05 |
|
|
р |
>0,05 |
>0,05 |
<0,05 |
<0,05 |
>0,05 |
|
|
|
Cz |
Контр-ная n=17 |
12,11±0,18 |
12,78±0,13 |
13,01±0,11 |
12,96±0,12 |
12,87±0,15 |
>0,05 |
|
Эксп-ная n=17 |
13,39±0,14 |
13,58±0,18 |
13,66±0,21 |
12,69±0,19 |
12,87±0,12 |
>0,05 |
|
|
р |
>0,05 |
>0,05 |
>0,05 |
>0,05 |
>0,05 |
|
|
|
Oz |
Контр-ная n=17 |
10,11±0,22 |
10,19±0,31 |
9,14±0,33 |
9,98±0,30 |
10,64±0,25 |
>0,05 |
|
Эксп-ная n=17 |
10,12±0,26 |
9,54±0,20 |
9,69±0,21 |
9,29±0,20 |
10,23±0,23 |
>0,05 |
|
|
р |
>0,05 |
>0,05 |
>0,05 |
>0,05 |
>0,05 |
|
|
|
Td |
Контр-ная n=17 |
10,11±0,28 |
10,78±0,27 |
10,01±0,24 |
10,96±0,23 |
10,87±0,24 |
>0,05 |
|
Эксп-ная n=17 |
10,89±0,13 |
10,58±0,11 |
12,01±0,02 |
12,96±0,07 |
10,87±0,13 |
1-3,4 <0,05 |
|
|
р |
>0,05 |
>0,05 |
<0,05 |
<0,05 |
>0,05 |
|
|
|
Ts |
Контр-ная n=17 |
11,88±0,21 |
12,45±0,23 |
12,64±0,21 |
12,28±0,22 |
12,77±0,19 |
>0,05 |
|
Эксп-ная n=17 |
10,06±0,13 |
11,33±0,11 |
12,71±0,10 |
12,63±0,11 |
11,62 ±0,12 |
1-3,4 <0,05 |
|
|
р |
>0,05 |
>0,05 |
>0,05 |
>0,05 |
>0,05 |
|
|
Влияние
курсового сеанса НИЛИ с частотой 5 Гц на организм спортсменов-велосипедистов
экспериментальной группы приводит к достоверному увеличению УПП по сравнению с
исходным уровнем:
ü
F зоны на
15,58% через 24 ч., на 19,27% через 3 суток;
ü
Td зоны на 10,28% через 24 ч., на 19% через 3 суток;
ü
Ts зоны на 26,34% через 24 ч., на 25,54% через 3 суток
(во всех случаях р<0,05).
Межгрупповые
изменения произошли через:
ü
24 ч., у
экспериментальной группы показатель Fz повысился на
18,39%, Td на 19,98% по сравнению с контрольной группой;
ü
3 суток у
экспериментальной группы показатель Fz повысился
на 16,50%, Td на 18,24%, по
сравнению с контрольной группой.
Сохранность
эффекта составляет 3-ое суток.
Таблица 2.
Оценка сохранности эффекта НИЛИ по динамике показателей УПП (мВ) у
спортсменов-велосипедистов после курсового НИЛИ с частотой 1500 Гц
|
Показатели |
Исходный
уровень (1) |
Через 30
мин. (2) |
Через 24
ч. (3) |
Через
3 3 суток (4) |
Через 7 7 суток (5) |
Р |
|
|
Fz |
Контр-ная n=17 |
9,91±0,09 |
10,78±0,13 |
10,61±0,13 |
10,96±0,36 |
11,01±0,39 |
>0,05 |
|
Эксп-ная n=17 |
9,11±0,35 |
12,19±0,13 |
12,01±0,12 |
11,98±0,16 |
10,03 ±0,02 |
1-2,3,4 <0,05 |
|
|
р |
>0,05 |
<0,05 |
<0,05 |
>0,05 |
>0,05 |
|
|
|
Cz |
Контр-ная n=17 |
11,88±0,15 |
11,45±0,24 |
11,64±0,18 |
11,28±0,29 |
11,77±0,13 |
>0,05 |
|
Эксп-ная n=17 |
11,36±0,15 |
13,89±0,11 |
13,13±0,17 |
13,55±0,19 |
11,93±0,32 |
1-2,3,4 <0,05 |
|
|
р |
>0,05 |
<0,05 |
<0,05 |
<0,05 |
>0,05 |
|
|
|
Oz |
Контр-ная n=17 |
11,20±0,22 |
10,17±0,13 |
11,87±0,23 |
11,11±0,22 |
11,89±0,36 |
>0,05 |
|
Эксп-ная n=17 |
11,11±0,35 |
11,19±0,33 |
10,14±0,12 |
11,98±0,18 |
11,64±0,02 |
>0,05 |
|
|
р |
>0,05 |
>0,05 |
>0,05 |
>0,05 |
>0,05 |
|
|
|
Td |
Контр-ная n=17 |
11,20±0,19 |
11,97±0,18 |
11,87±0,23 |
11,11±0,22 |
11,89±0,16 |
>0,05 |
|
Эксп-ная n=17 |
10,11±0,35 |
12,19±0,31 |
12,14±0,12 |
11,01±0,11 |
11,04±0,14 |
1-2,3 <0,05 |
|
|
Р |
>0,05 |
>0,05 |
>0,05 |
<0,05 |
>0,05 |
|
|
|
Ts |
Контр-ная n=17 |
12,45±0,13 |
12,98±0,33 |
11,12±0,16 |
12,59±0,18 |
12,39±0,16 |
>0,05 |
|
Эксп-ная n=17 |
12,56±0,21 |
12,36±0,23 |
12,85±0,25 |
11,36±0,18 |
11,04±0,24 |
>0,05 |
|
|
р |
>0,05 |
>0,05 |
>0,05 |
>0,05 |
>0,05 |
|
|
Влияние
курсового сеанса НИЛИ с частотой 1500 Гц на организм спортсменов-велосипедистов
экспериментальной группы приводит к достоверному
увеличению УПП по сравнению с исходным уровнем:
ü
F зоны на
33,80% через 30 мин., на 31,83% через 24 ч. на 31,50% через 3 суток;
ü
C зоны
на 22,27% через 30 мин., на 15,58% через 24 ч. на 19,27% через 3 суток;
ü
Td зоны на 20,57% через 30 мин., на 20,07% через 24 ч.(во
всех случаях р<0,05).
Межгрупповые
изменения произошли через:
ü
30 мин. у
экспериментальной группы показатель Fz увеличился на 13,07%, Cz на 21,31% по сравнению с контрольной группой;
ü
24 ч., у
экспериментальной группы показатель Fz увеличился на 13,19%, Cz на 12,80% по сравнению с контрольной группой;
ü
3 суток у
экспериментальной группы показатель увеличился Cz на 20,12% по
сравнению с контрольной группой.
Сохранность
эффекта составляет более 3-х суток.
Полученные
результаты позволили выявить ряд закономерностей:
1.
В результате воздействия НИЛИ на
организм спортсменов наблюдали повышение УПП как следствие усиления у
спортсменов энергетического обмена преимущественно в зонах фронтальной и
центральной областей коры головного мозга.
2.
Курсовое воздействие НИЛИ с частотой 5 Гц, вызывающие начальные умеренные повышения УПП у спортсменов, следует рассматривать
как пороговое, курсовое воздействие
НИЛИ с частотой 1500 Гц следует рассматривать как оптимальное.
3. Эффект последействия при пороговых воздействия НИЛИ составил 24 часа,
при оптимальных воздействиях наблюдали пролонгирование эффекта до 48 часов и более.
4.
Выдвинута гипотеза, согласно которой под влиянием НИЛИ в зонах фронтальной и центральной (моторной
и соматосенсорной) областей коры формируется скрытая доминанта
(субдоминанта), обеспечивающая усиление
нейродинамики в соответствующих зонах коры мозга в процессе трансформации
субдоминанты в полноценную доминанту под влиянием эндогенных мотивационных и
экзогенных возбуждений в обстановке
реальных соревнований, повышая вероятность выхода спортсмена на
максимально возможный спортивный результат.
Литература:
1.
Брук Т.М., Молотков О.В., Прокопюк З.Н. и др. Оценка функционального состояния спортсменов и использование
НИЛИ для его оптимизации (монография). Смоленск: СГАФКСТ, 2009. – 214 с.
2.
Фокин В. Ф., Пономарева Н.В.
Энергетическая физиология мозга.–М.: Изд-во «Антидор», 2003. – 288 с.
3.
Шапков Ю.Т., Анисимова Н.П., Герасименко Ю.П., Романов С.П. / Регуляция
следящих движений. – Л.: Наука, 1988. – С. 279.
4.
Соколова Л.П. Функциональная активность мозга. // Фундаментальные
исследования. – 2011. - №11.- С.131-136.