автореферат диссертации по информатике, вычислительной технике и управлению, 05.13.01, диссертация на тему:Исследование параметров вектора состояния организма пловцов в условиях Югры

На правах рукописи

003477430

БАЕВ Кирилл Анатольевич

ИССЛЕДОВАНИЕ ПАРАМЕТРОВ ВЕКТОРА СОСТОЯНИЯ ОРГАНИЗМА ПЛОВЦОВ В УСЛОВИЯХ ЮГРЫ

05.13.01 - системный анализ, управление и обработка информации (биологические науки)

АВТОРЕФЕРАТ

диссертации на соискание ученой степени кандидата биологических наук

2 1> СЕН 2009

Сургут 2009

003477430

Работа выполнена в НИИ Биофизики и медицинской кибернетики при ГОУ ВПО «Сургутский государственный университет Ханты-Мансийского автономного округа - Югры»

Научный руководитель: Доктор биологических наук, доцент

Ведясова Ольга Александровна

Официальные оппоненты:

Доктор биологических наук, профессор Логинов Сергей Иванович

Кандидат биологических наук Привалова Алена Геннадьевна

Ведущая организация: ГОУ ВПО Поволжская государственная

социально-гуманитарная академия

Защита состоится «09» октября 2009 г. В 15.00 часов на заседании диссертационного совета Д 800.005.01 при ГОУ ВПО «Сургутский государственный университет Ханты-Мансийского автономного округа-Югры» по адресу: 628400, г. Сургут, ул. Ленина, 1.

С диссертацией можно ознакомиться в научной библиотеке ГОУ ВПО "Сургутский государственный университет Ханты - Мансийского округа-Югры" по адресу. 628400, г. Сургут, ул. Ленина, 1.

Автореферат разослан«8» сентября 2009 г.

Ученый секретарь

диссертационного совета доктор медицинских наук, доцент

И.Ю. Добрынина

ОБЩАЯ ХАРАКТЕРИСТИКА РАБОТЫ Актуальность темы. Исследование состояния параметров организма человека на Севере РФ при массовых обследованиях больших сообществ (групп населения) требует разработки новых системных подходов и методов. Особое место в подобных исследованиях занимают вопросы идентификации особенностей саногенеза и перехода от нормы к патологии в условиях ХМАО-Югры.

Известно, что любая физическая нагрузка, рассматриваемая как управляющее воздействие в работе биологических динамических систем (БДС), к которым относятся и функциональные системы организма (ФСО) человека, способна резко улучшить параметры вектора состояния организма человека (ВСОЧ) и переводить организм спортсмена из ваготонии в симпатотонию. Такое управляющее воздействие вызывает коррекцию не только параметров ФСО, но и состояния здоровья индивидов в целом, что особенно важно в условиях действия экологически неблагоприятных факторов Севера РФ (В.Н. Катюхин, Д.В. Бажухин И.Ф. Бажухина, 2000). Особенности движения ВСОЧ в фазовом пространстве состояний (ФПС) при динамических нагрузках в виде плавания представляет особый интерес в общем контексте развития системных и биофизических исследований, в аспекте восстановительной медицины и использования плавания для коррекции патологических состояний ФСО в условиях Севера РФ, так как именно в Югре этот вид нагрузки наиболее доступен и эффективен в длительный зимний период жизни (до 8 месяцев зима) населения.

Существенно, что двигательная деятельность является одним из наиболее важных факторов укрепления и сохранения здоровья, а в спорте она способствует повышению физической работоспособности и достижению особо значимых результатов. Это очень важно сегодня для Югры, когда наблюдается в последние годы резкое снижение двигательной активности (гиподинамия) у большинства населения округа. Проблема гипокинезии в суровых природно-климатических условиях Севера РФ повышает свою значимость в Югре из-за повышения требований к адаптационным возможностям организма человека, пытающегося в связи с ростом благосостояния поддержать удовлетворительное состояние вегетативных функций организма (А.П. Авцын и соавт., Е.Р. Бойко, A.B. Ткачев, 1992, Н.Р., В.И.Хаснулин и соавт.,1995, С.Г.Кривощеков, Г.М.Диверт,2001., Еськов В.М и др., 2004).

Кардио-респираторная система, как одна из наиболее значимых ФСО, обеспечивает не только адаптацию организма к физическим нагрузкам, но и отражает динамику процессов восстановления функций организма (H.A. Агаджанян,1981, B.JI. Карпман с соавт., 1988, А.Г. Дембо, Ю.М. Шацкайц, 1991). Систематические физические нагрузки расширяют адаптационные возможности, повышают стрессоустойчивость организма

человека. Известно, что молодежь, и в частности студенты, постоянно испытывают воздействие разнообразных стрессовых факторов, в числе которых выделяются психоэмоциональные перегрузки, гипокинезия, экологические и другие неблагоприятные факторы внешней среды Обского Севера РФ. Особо это актуально после длительного проживания в этих условиях, что довольно часто зачастую оказывается трудно переносимым для организма человека.

Адаптивные реакции к внешним воздействиям лимитируются возможностями сердечно-сосудистой системы (В.А.Парин, 1965; Ф.З.Меерсон, 1978, А.И Григорьев, Р.М Баевский, 1980-2006). Для оценки функционального состояния и адаптационных возможностей сердечнососудистой системы необходимо исследовать деятельность сердца не только в условиях относительного покоя, но и при выполнении физических нагрузок (Ф.Г.Ситдиков, Ю.С.Ванюшин, А.Т.Исхакова, 1996, В.М. Еськов, O.E. Филатова 1996-2009гг). При этом эффективность адаптации организма к различным видам деятельности определяется степенью зрелости механизмов регуляции функций. Один и тот же конечный приспособительный результат может быть, достигнут за счет различного уровня напряжения адаптационных механизмов (Р.М.Баевский, А.П.Берсенева, 1997). В этой связи спортивная деятельность при плавании имеет ряд физиологических особенностей, что отличает плавание от физической работы в обычных условиях. Среди таких особенностей, обусловленных механическими факторами, выделяют движение в плотной водной среде, горизонтальное положение тела и большую теплоемкость воды. В этой связи использование плавания в реабилитационных мероприятиях представляет особый интерес для восстановительной медицины и лечебной физкультуры из-за указанной выше специфики.

Известно, что при патологических изменениях все системы регуляции в организме человека преобразуются в цепь патогенеза конкретного заболевания, сопровождающегося характерными изменениями архитектуры функциональных систем организма и соответствующим изменением паттерна физической активности (ФА). Кибернетический подход в изучении таких процессов патогенеза базируется на представлениях о нарушении баланса в центральных регуляторных кластерах мозга и нервной системы в целом, ответственных за общую регуляцию ФСО. Низкая ФА вызывает снижение степени адаптации синергизма, сужение интервалов устойчивости биологических динамических систем, что способствует уходу в глубокую тоническую фазу показателей фазатона мозга (В.В. Скупченко, 1989; 1996,. В.М. Еськов, 1993-2007).

В этой связи, данные о поведении ВСОЧ у пловцов разных возрастных групп и разной физической подготовленности с позиций

анализа параметров аттракторов их ВСОЧ в фазовом пространстве состояний представляет на сегодняшний день особый интерес именно для биофизики сложных систем. Представляется перспективным использование методов синергетики и теории хаоса для изучения влияния плавания на функции организма человека в условиях саногенеза и патогенеза. При этом на сегодняшний день использование методов системного анализа и синтеза является менее изученной проблемой биологической кибернетики.

Цель исследования: изучение закономерностей поведения параметров вектора состояния организма испытуемых в фазовом пространстве состояний в условиях действия специфической динамической нагрузки плаванием.

Задачи исследования:

1. Изучить состояние показателей функций организма людей на Севере РФ, занимающихся плаванием, в зависимости от пола и физической подготовленности.

2. В условиях динамической нагрузки плаванием установить закономерности изменения отдельных показателей кардио-респираторной системы (КРС), характеризующих действие механизмов саморегуляции КРС.

3. Выявить закономерности изменения параметров квазиаттракторов вектора состояния организма испытуемых разного возраста, и регулярно и нерегулярно занимающихся плаванием в условиях динамической нагрузки плаванием, и оценить уровень влияния физической нагрузки на эти параметры в условиях Севера РФ.

4. Внедрить в практику проведения занятий с разными возрастными группами пловцов алгоритмы идентификации размеров квазиаттракторов поведения ВСОЧ в фазовом пространстве состояний для оценки качества нагрузки.

5. Сравнить характер изменения динамики поведения квазиаттракторов движения вектора состояния организма человека в фазовом пространстве состояний с условиями выполнения динамической нагрузки для определения наличия маркера в оценке степени адаптации организма к плаванию.

Научная новизна работы.

1. Впервые разработаны и внедрены алгоритмы идентификации параметров квазиаттракторов движения вектора состояния организма человека в фазовом пространстве состояний при динамической нагрузке плаванием.

2. На основе анализа разработанных методов идентификации параметров порядка был научно обоснован и внедрен метод идентификации признаков изменения физического состояния при плавании, которые базируются на анализе размерности фазового пространства.

3. Впервые выполнено ранжирование признаков качества физической подготовки и определены параметры порядка ВСОЧ для групп различной степени подготовленности при динамической нагрузке плаванием.

Научно практическое значение.

1. Разработанные алгоритмы идентификации размеров квазиаттракторов поведения ВСОЧ в фазовом пространстве состояний находят применение в условиях саногенеза и патогенеза.

2. Ранжирование признаков физической подготовленности, используемые в плавании, позволяет минимизировать число измеряемых параметров и выделить наиболее значимые из них.

3. Полученные изменения вектора состояния организма человека позволяют определять, насколько эффективно происходит адаптация к физическим нагрузкам пловцов Югры в зависимости от пола, возраста и физической подготовленности с учетом проживания в экстремальных условиях Крайнего Севера. Данные, отражающие физиологическое состояние людей, занимающихся плаванием с учетом пола, возраста и физической подготовленности, также имеют большое практическое значение для последующей разработки научно-обоснованных рекомендаций, которые являются теоретической базой для планирования оздоровительных и профилактических мероприятий, направленных на повышение функциональных резервов организма, и как следствие, обеспечивают снижение уровня заболеваемости.

Внедрение результатов исследования. Разработанные программы и методы идентификации параметров квазиаттракторов внедрены в НИИ физиологии им. И.П. Павлова РАН (г. Санкт - Петербург), в специализированной детско-юношеской спортивной школе олимпийского резерва «Олимп» (г. Сургут), в Самарском государственном педагогическом университете и Сургутском государственном университете, а также в ряде других учебных заведений ХМАО - Югры.

Апробация работы. Материалы диссертации докладывались на кафедральных и факультетских семинарах Сургутского государственного университета; на ежегодных городских и окружных научно-практических конференциях (2007-2009 гг.); на Всероссийской конференции «Современные аспекты клинической физиологии в медицине» (Самара,

2008 г.); на XIV Международном симпозиуме «Эколого-физиологические проблемы адаптации» (Москва РУДН, 2009).

Публикации. По теме диссертации опубликовано 12 печатных работ, из них: 4 - статьи в рекомендованных ВАК журналах и 8 - статей в других журналах и научных сборниках. Перечень публикаций приведен в конце автореферата.

Объем и структура диссертации. Диссертация изложена на 126 страницах машинописного текста и состоит из "Введения"; главы " Системный анализ и синтез в теории саногенеза и патогенеза", представляющей обзор литературных данных по рассматриваемой проблеме; 2-й главы "Объект и методы исследования", представляющей объект исследования и общие традиционные и оригинальные авторские методы, применяемые в настоящей работе; 3-й главы "Результаты собственных исследований и их обсуждение", посвященной исследованию и разработке новых методов системного анализа для изучения наиболее значимых признаков при физической подготовке плаванием с анализом результатов; "Выводов"; "Приложения". Библиографический указатель содержит 173 наименования работ, го которых 117 на русском языке и 56 иностранных. Текст диссертации иллюстрирован 12 таблицами и 14 рисунками.

Личный вклад автора заключается в анализе современного состояния проблемы, внедрении алгоритма идентификации параметров поведения ВСОЧ в ш-мерном фазовом пространстве при динамической нагрузке плаванием, системных исследованиях динамики состояния организма спортсменов до физической нагрузки и после физической нагрузки, в разработке новых методов идентификации наиболее важных признаков для данного вида спорта, внедрении новых методов синергетики в практику работы специализированной детско-юношеской спортивной школы олимпийского резерва "Олимп" (г.Сургут).

Положения, выносимые на защиту.

1. Показатели функционального состояния организма людей на Севере РФ, занимающихся плаванием, зависят от возраста, пола и физической подготовленности.

2. Сравнительный системный анализ показателей кардио-респираторной системы, характеризующих действие механизмов саморегуляции сердечной и дыхательной деятельности, выявил существенные различия между регулярно и не регулярно занимающимися плаванием.

3. Выявлены закономерности изменения параметров квазиатгракторов вектора состояния организма человека у регулярно и нерегулярно

занимающихся плаванием в условиях динамической нагрузки и оценен уровень влияния физической нагрузки на организм обследуемых лиц в условиях Севера РФ.

4. Внедрены в практику новые алгоритмы идентификации размеров квазиаттракторов поведения вектора состояния организма человека в фазовом пространстве признаков X, при динамической нагрузке плаванием.

5. Расчет расстояний Ъ между центрами квазиаттракторов обеспечивает идентификацию наличия маркера при оценке степени адаптации организма к динамической нагрузке плаванием.

ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЙ

Наблюдению подверглись 146 человек, которые были разбиты на 2 возрастные группы: 1-я возрастная группа (8-12 лет) - учащиеся-воспитанники специализированной детско-юношеской спортивной школы олимпийского резерва «Олимп», Н-я возрастная группа (17-22 года) студенты Сургутского государственного университета. Также исследование было построено на измерении показателей ВСОЧ в зависимости от уровня физической подготовленности: студенты, занимающихся плаванием без спортивного разряда - 1 группа, студенты, имеющие квалификацию не ниже 1 разряда в других видах спорта - 2 группа, и студенты, имеющие спортивный разряд не ниже 1 разряда и занимающихся в секции спортивного плавания.

Состояние кардио-респираторной системы (КРС) обследуемых до, после и через 15 мин после физической нагрузки оценивалось по оригинальным показателям КРС в рамках разработанных авторских методик Самарской и Сургутской школ медицинской кибернетики (проф. Л.И. Калакутский, проф. В.М. Еськов) в области стохастических и хаотических подходов при изучении динамики поведения вектора состояний организма человека в условиях саногенеза и патогенеза.

Спектральный анализ колебательной структуры вариабельности сердечного ритма (ВСР) у обследуемых производился с помощью фотооптических датчиков и специализированного программного вычислительного комплекса на базе ЭВМ. Прибор снабжен программным продуктом «ЕЬОвИАРН», который в автоматическом режиме позволяет отображать изменения ряда показателей в режиме реального времени с одновременным построением гистограммы распределения длительности кардиоинтервалов.

Использование данной методики и аппаратуры для исследования показателей пульсоинтервалографии производилось в положении испытуемого сидя в относительно комфортных условиях. С целью исключения артефактов и нивелировки влияния отрицательных обратных

связей на съем информации, регистрировался пятиминутный интервал измерения кардиоинтервалов.

При спектральном анализе, вычислялась спектральная плотность мощности (СПМ) ВСР, которая отражает распределение по частоте в среднем мощности (колебательной активности) ВСР. При этом какой процесс рассматривается как стационарный случайный процесс (неизменность во времени дисперсии, среднего и т.д.). Обработка массивов кардиоинтервалов (кардиограмм) производилась непараметрическим методом вычисления СПМ ВСР (метод Уэлча), с использованием процедуры быстрого преобразования Фурье (БПФ). При этом рассчитывался и усреднялся набор спектров в получаемых на последовательно смешанных во времени коротких сегментах исходной последовательности ВСР.

В рамках такого подхода оценивалась СПМ ВСР, производился расчет СПМ для трех стандартных интервалов частот (0-0,04 Гц), (0,04-0,15 Гц), (0,15-0,5 Гц), производилась оценка показателей симпатической вегетативной нервной системы (СИМ) и парасимпатической вегетативной нервной системы (ПАР), определялся индекс Баевского (ИНБ) и по соотношению спектральных характеристик двух полос поглощения (для гемоглобина и оксигемоглобина) компьютером рассчитывался показатель уровня насыщения кислородом гемоглобина - 8Р02.

Программа исследований заканчивалась построением графиков и расчетом параметров с занесением в специальный файл. Эти файлы накапливались и обрабатывались по группам с учетом статистических показателей. В подсчетах результатов использовался критерий Стьюдента с доверительной вероятностью р=0,95.

Обработка данных по поведению ВСОЧ в т-мерном пространстве состояний для обследуемых производилась с использованием оригинальной зарегистрированной программы «Идентификация параметров аттракторов поведения вектора состояния биосистем в го-мерном фазовом пространстве», предназначенной для использования в научных исследованиях систем с хаотической организацией. Программа позволяет представить и рассчитать в фазовом пространстве с выбранными фазовыми координатами параметры квазиаттрактора состояния динамической системы. Исходные параметры (координаты в т-мерном пространстве) вводятся вручную или из текстового файла. Производился расчет координат граней, их длины и объема т-мерного параллелепипеда, ограничивающего квазиаттрактор, хаотического и статистического центров, а также показатель асимметрии стохастического и хаотического центров. Имеется возможность проследить изменение фазовых характеристик во времени и скорость изменения состояний системы.

Исследование параметров движения вектора x=x(t)=(x i ,х2,... ,xm)1 организма человека в фазовом пространстве состояний (ФПС) производилось в рамках традиционной статистики и методами теории хаоса и синергетики (ТХС). В рамках ТХС нами идентифицировались параметры квазиаттракторов, которые (как было установлено) существенно отличаются у обследуемых разных возрастных групп (использовалась запатентованная программа «Chaos»). Полученные данные были обработаны на персональном компьютере, с использованием математической обработки по общепринятым методам вариационной статистики. Определялись следующие параметры: объем квазиаттрактора Vx, расстояние между центрами квазиаттракторов Z для разных кластеров обследуемых. Для получения характера взаимосвязи между изученными показателями вычисляли коэффициенты корреляции (г). О достоверности различий средних значений показателей сравниваемых групп судили по t-критерию Стьюдента, с определением уровня значимости достоверности полученных различий по таблицам Г.Ф. Лакина (1990). Достоверными считали различия при уровне значимости р<0,05. Использовалась компьютерная программа «MATRIX» математической обработки данных в формате Excel (В.Д. Тавинцев).

РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЯ И ИХ ОБСУЖДЕНИЯ

Систематические занятия физической культурой ведут к морфологическим и функциональным перестройкам систем организма человека. В процессе наших исследований поведения в ФПС вектора состояния организма человека в условиях динамической нагрузки было установлено, что использование датчиков прибора пульсоксиметра «ЭЛОКС-01С2» с разработанным информационным комплексом гарантирует высокую точность измерения.

Разработанная аппаратура и программное обеспечение были апробированы на учащихся-воспитанниках СДЮСШОР «Олимп» и студентах ГОУ ВПО «Сургутский государственный университет» г. Сургута. Для выявления половых, возрастных, а также различий ВСОЧ в уровне физической подготовленности было обследовано 56 девушек и 90 юношей в возрасте 9-21 лет. В связи с тем, что более яркие адаптивные проявления в работе кардиореспираторной системы можно проследить в условиях динамической нагрузки, то все обследуемые выполняли стандартные физические нагрузки в виде плавания.

Главным фактором, усложняющим процесс развития ФСО и КРС, в частности, в условиях Севера РФ, остается гипокинезия в условиях длительного пребывания в закрытых помещениях. Именно этот фактор проявляется в ряде компенсаторных реакций на уровне КРС. Действительно, как показали наши исследования, любая значительная физическая нагрузка вызывает у среднестатистического учащегося школы

Югры реакцию, которая существенно отличается от такой же у ученика средней полосы РФ. Указанная реакция КРС проявляется в отличиях показателей индекса активности симпатического отдела вегетативной нервной системы (СИМ), индекса активности парасимпатического отдела вегетативной нервной системы (ПАР) и индекса напряженности (по P.M. Баеаскому ИНБ) на стандартные физические нагрузки как у спортсменов (по различным видам спорта), так и у нетренированных лиц.

Адаптация студентов к комплексу новых социальных факторов, связанных с процессом обучения, включает физиологические, социально-психологические, психофизиологические компоненты. Индивидуальная адаптация к процессу обучения имеет свою «цену», что может приводить к снижению резервов функциональных систем организма, на которые в процессе учебы приходится наибольшая нагрузка. Так, проведенное исследование степени физической подготовленности в тесте Купера (12-минутное проплывание любым стилем с определением длины дистанции) на студентах 1 и 2 курса (п=56) показало, что 46 % имеют плохую степень физической

подготовленности, 32% удовлетворительную, 12,5% -очень плохую и 8 % выше среднего. Отметим, что ни один студент не показал степень физической

подготовленности - отлично, что говорит о низком уровне физической подготовленности,

В другом блоке обследований участвовали студенты Сургутского государственного университета (юноши и девушки) с разным уровнем физической подготовки. Показатели снимались до, после и через 15 мин после физической нагрузки. Обследуемых условно разделили на две группы: 1- студенты без разряда, занимающиеся плаванием лишь 2 раза в неделю в рамках государственной программы по ФК; 2 - студенты, занимающиеся плаванием лишь 2 раза в неделю в рамках государственной программы по ФК и имеющие спортивный разряд не ниже 1 взрослого (футбол, волейбол, баскетбол и др.).

Исследовались показатели вегетативной нервной системы у этих 2-х групп испытуемых в ходе выполнения стандартных физических упражнений в плавании. Полученные результаты обрабатывались методом математической статистики - расчетом доверительного интервала (с доверительной вероятностью р=0,95). Были получены достоверные различия по критерию Стьюдента при сравнении некоторых параметров

О очень плохо □ плохо

□ удовлетворительно Ш хорошо

кардио-респираторной системы до, после и через 15 мин после предъявляемой нагрузки. Было установлено, что обобщенный показатель активности симпатической нервной системы (СИМ) студентов, занимающихся другими видами спорта, до динамической нагрузки плаванием составлял 2,37±0,37. После тренировок показатель СИМ составил соответственно: 17,07±1,76. Одновременно показатели парасимпатической нервной системы (ПАР) до тренировок у этой же группы испытуемых составили: 17,15±0,84, а после тренировок ПАР имел значение 4,31*0,71 (см. таблицу 1). Индекс Баевского до и после нагрузки составлял 28,07*3,88 и 297,60*39,22 соответственно. По показателям ЧСС и БР02 (процент содержания оксигемоглобина в крови испытуемых) существенных различий не наблюдается. Отметим, что показатели ВНС из таблицы 1 являются координатами ВСОЧ (хО=СИМ, х1=ПАР, х2=ИНБ, хЗ=8Р02, Х4=ЧСС).

Таблица 1

Результаты статистической обработки данных доверительного интервала показателей кардио-респираторной системы студентов и спортсменов, занимающихся плаванием, до, после и через 15 мин после физической нагрузки. Здесь: СИМ- показатель активности симпатической вегетативной нервной системы (ВНС), ПАР- показатель активности парасимпатической ВНС, ЧСС- частота сердечных сокращений, ИНБ -показатель индекса Баевского (в у. е.), БР02- процент содержания оксигемоглобина в крови испытуемых.

<х> - среднее арифметическое значение; (1х - средняя погрешность.

Физическая подготовка

Показатели ВНС (<х>± ёх) Нагрузка Студенты Спортсмены

СИМ до 2,33*0,26 2,37*0,37

после 27^23±2,05 17,65*1,76

через 15 мин 11,91±1,55 5,91*0,70

ПАР ДО 16,89*0,74 17,15*0,84

после 1,91±0,39 4,31*0,71

через 15 мин 6,93±0,73 9,95+0,91

ИНБ ДО 29,35±2,74 28,07±3,88

после 521,04±45,75 297,60*39,22

через 15 мин 182,80428,68 82,79*14,46

вРОг до 97,91±0,09 97,55*0,16

после 96,91*0,11 97,00*0,15

через 15 мин 97,00*0,14 96,54*0^6

ЧСС ДО 81,02^1,62 76,02*1,74

после 122,68±1,59 112,39*2,49

через 15 мин 105,45±1,57 94,91*2,12

При относительно одинаковых значениях показателей СИМ, ПАР, ИНБ и БРОг, кроме ЧСС, в покое отличительных различий в параметрах ВСОЧ между студентами и спортсменами не наблюдается. Более низкий ЧСС характерен для людей, занимающихся регулярно физической культурой. После динамической нагрузки отмечается более выраженные сдвиги показателей ВНС у студентов, не занимающихся в спортивных секциях по отношению к спортсменам в показателях СИМ, ПАР и ИНБ и составляет 27,23±2,05 против 17,65±1,76; 1,91 против 4,31±0,71 и 521,04±45,75 против 297,60*39,22 соответственно.

В данной работе также используются новые подходы теории хаоса и синергетики, которые основаны на анализе параметров квазиаттракторов ВСОЧ. Последний базируется на сравнении параметров различных кластеров, представляющих биологические динамические системы. К этим кластерам могут относиться одни и те же биосистемы, но находящиеся в разных физических состояниях (биосистема изучалась до, после и через 15 мин после предъявляемой нагрузки). В наших исследованиях мы брали тринадцать координат ВСОЧ по параметрам показателей вегетативной нервной системы (ВНС) обследуемых.

Таблица 2

Параметры квазиатгракторов вектора состояния организма студентов без спортивного разряда, занимающихся плаванием до, после и через 15 мин после физической нагрузки (п=56)

Интервалы Физическая наг рузка Асимметрия Физическая наг] эузка

До После Через 15 мин после До После Через 15 мин после

XI 10 75 43 гХ1 0,2673 0,1769 0,2463

Х2 32 14 19 гХ2 0,0659 0,3635 0,1352

ХЗ 57 67 39,0 гХЗ 0,1488 0,1167 0,0268

Х4 129 66 67,0 гХ4 0,1922 0,3552 0,1503

Х5 111 1 678 837,0 гХ5 0,2897 0,2062 0,3031

Х6 3 4 4,0 гХ6 0,1364 0,0223 0,0000

Х7 30 221 5 151 10 567,0 гХ7 0,3088 0,3474 0,3928

Х8 13 827 10 423 14 549,0 гХ8 0,1873 0,4516 0,3547

Х9 27 783 7 598 4 074,0 гХ9 0,4027 0,4587 0,3304

Х10 55 466 23 128 20 731,0 гХЮ 0,2771 0,4325 0,3123

XII 56 77 50,0 гХ11 0,1409 0,0603 0,1186

Х12 56 77 50,0 гХ12 0,1390 0,0603 0,1186

Х13 6,1 22,6 12,2 гХ13 0,1649 0,3743 0,2034

9,63*1030 3,93*103' 2,82*1030 гХ 21336,22 11733,75 9362,90

В табл. 2 представлены результаты обработки показателей кардиореспираторной и вегетативной нервной системы студентов элективного курса плавания в 13-мерном фазовом пространстве состояний. Общий объем ш-мерного параллелепипеда, внутри которого находится квазиаттрактор до выполнения физической нагрузки составил 9,63*Ю30 при гХ 21336,22. После выполнения физической нагрузки объем фазового пространства увеличился в 4 раза и составил 3,93* 1031 при коэффициенте асимметрии - 11733,75. Через 15 мин после нагрузки объем квазиаттрактора уменьшился в 4 раза и составил 2,82* Ю30 при коэффициенте асимметрии - 9362,90.

Таблица 3

Параметры квазиаттракторов вектора состояния организма спортсменов, занимающихся плаванием до, после и через 15 мин после физической нагрузки (п=40)

Интервалы Физическая нагрузка Асимметрия Физическая наг| рузка

До После Через 15 мин после До После Через 15 мин после

XI 10 43 13 гХ1 0,2625 0,1591 0,1217

Х2 23 15 15 гХ2 0,0717 0,2122 0,0972

ХЗ 50 83 36 гХЗ 0,0360 0,1337 0,0856

Х4 93 55 53 гХ4 0,0217 0,1928 0,0188

Х5 122 1 089 275 гХ5 0,3272 0,2542 0,2789

Х6 5 4 4,0 гХ6 0,2100 0,2500 0,1354

XI 19847 10560 4386 гХ7 0,2399 0,3473 0,1425

Х8 17852 8570 7339 гХ8 0,2151 0,3758 0,1951

Х9 10872 6779 10077 гХ9 0,2523 0,3925 0,3725

Х10 34887 18571 18089 гХЮ 0,1353 0,3212 0,2260

XII 66 67 63 гХИ 0,1712 0,0950 0,1706

Х12 66 67 63 гХ12 0,1712 0,0950 0,1706

Х13 7,5 9,1 7,9 гХ13 0,1761 0,2444 0,1310

2,86* Ю30 5,97*1030 7,53*1028 гХ 8 202,01 8 160,13 5 767,8

В табл. 3 представлены результаты расчетов параметров квазиаттракторов ВСОЧ показателей кардио-респираторной и вегетативной нервной системы студентов спортсменов факультета физической культуры при выполнении динамической нагрузки в плавании в 13-мерном фазовом пространстве состояний. Общий объем квазиаттрактора до выполнения физической нагрузки составил 2,86*1030 при гХ=8202,01. После выполнения физической нагрузки объем квазиаттрактора увеличился в 2 раза и составил 5,97*1030 при

коэффициенте асимметрии - 8160,13. Через 15 мин после нагрузки объем квазиаттрактора уменьшился в 4 раза и составил 7,53* 1028 при коэффициенте асимметрии - 5767,80, что свидетельствует о существенной коррекции параметров всей группы студентов-спортсменов.

Одной из базовых проблем теории хаоса является проблема идентификации параметров квазиаттракторов поведения ВСОЧ в фазовом пространстве для различных биологических динамических систем (БДС) и диагностики различий между динамикой стохастического поведения БДС и хаотической динамикой поведения этих же БДС.

Последняя проблема сейчас стоит особо остро в системном синтезе, т.к. она зависит от разработки новых методов изучения конкретных БДС. При этом использовать теорию хаоса более перспективно, чем стохастические методы в изучении динамики биосистем. Учитывая важность этой проблем, нами были разработаны и апробированы алгоритмы и программы на ЭВМ по оценке степени хаотичности или стохастичности в динамике поведения ВСОЧ в многомерном (ш-мерном) пространстве состояний применительно к изучению функций организма пловцов.

Существенно, что современные теория хаоса и синергетика (ТХС) подошли к пониманию природных процессов в терминах русел и параметров порядка, когда вектор состояния биологической динамической системы описывается в некоторых подпространствах, меньшей размерности к<т.

Существующая традиционная методология описания стохастических процессов основывается, во многих случаях, на распределении Гаусса. Нами был введен определенный параметр г (расстояние г), который находился по формуле (показатель асимметрии):

^ijZCXst-xJ (О

Эта величина дает косвенную оценку различий между стохастической и хаотической динамикой ВСОЧ. Одновременно определялся объем многомерного параллелепипеда VG, внутри которого

т

находился квазиаттрактор движения ВСОЧ. Эта величина VG = AXi,

;=i

где Дх,- размеры граней по каждой х, (Дх; =( Ximi„ +x;max)/2). ЭВМ рассчитывала итоговые значения (по всем координатам) показателя асимметрии (гХ) и общий объём m-мерного параллелепипеда V (General V value), которые дают представление о параметрах квазиатграктора поведения ВСОЧ для разных возрастных групп. Например, для данных 1-й

и 2-й групп (возраст 8-12 лет и 18-22 года) нами были получены следующие данные (см. таб. 4 и таб. 5), из которых легко видеть существенные различия между значениями объемов квазиаттракторов и показателей асимметрии для этих двух обследуемых групп как в покое (таб.4), так и после нагрузки (таб.5).

Таблица 4

Параметры аттракторов вектора состояния организма обследуемых 2-х возрастных групп в покое

данные 1-й возрастной группы (8-12 лет)

IntervalXO= 10 Interva!Xl= 20 IntervalX2= 56 IntervalX3= 72 IntervalX4= 148 lntervalX5= 4 IntervalX6= 12 691 IntervalX7= 9 102 IntervalX8= 6 848 IntervalX9= 20 985 IntervalX10=55 IntervalXl 1= 55 IntervalX12= 4.95

AsymmetryX0= 0.1708 AsymmetryXl= 0.0229 Asymmetry X2= 0.0044 AsymmetryX3= 0.1001 AsymmetryX4= 0.2409 AsymmetryX5= 0.1458 AsymmetryX6= 0.2657 Asymmetry X7= 0.1904 AsymmetryX8= 0.1674 AsymmetryX9= 0.1527 AsymmetryXl 0= 0.0242 AsymmetryXl 1= 0.0242 AsymmetryX12= 0.2117

General asymmetry value rX = 5 096.74 General V value vX = 1.18661055E29

данные 2-й возрастной группы (18-22 года)

IntervaIX0= 10 IntervalXl =23 IntervalX2= 50 IntervalX3= 93 IntervalX4= 122 IntervalX5= 5 IntervalX6= 19 847 IntervalX7= 17 852 IntervalX8= 10 872 IntervalX9= 34 887 IntervalXl 0=66 IntervalXl 1= 66 IntervalX12=7.50

AsymmetryX0= 0.2625 AsymmetryXl= 0.0717 AsymmetryX2= 0.0360 Asymmetry X3= 0.0217 Asymmetry X4= 0.3272 AsymmetryX5= 0.2100 AsymmetryX6= 0.2399 AsymmetryX7= 0.2151 AsymmetryX8= 0.2523 AsymmetryX9= 0.1353 AsymmetryX10= 0.1712 AsymmetryXl 1=0.1712 AsymmetryXl 2= 0.1761

General asymmetry value rY = 8 202.01 General V value vY = 2.8642741E30

В частности, суммарный показатель асимметрии второй группы превышает таковой для первой возрастной группы, а общий объем У0 квазиаттрактора ВСОЧ во 2-й возрастной группе превышает таковые результаты сравнительно с 1-й возрастной группой почти в 24 раза. Это количественно свидетельствует о возрастных различиях и об особенностях нагрузки плаванием для этих групп.

Таблица 5

Параметры квазиапракгоров вектора состояния организма обследуемых 2-х возрастных групп после динамической нагрузки плаванием

данные 1-й возрастной группы (8-12 лет)

IntervalX0= 22 IntervalXl= 24 IntervalX2= 46 IntervalX3= 103 IntervalX4= 367 IntervalX5= 2 IntervalX6= 38 550 IntervalX7= 15 078 IntervalX8= 9 508 IntervaIX9= 63 000 IntervalX10= 55 IntervalXl 1= 55 IntervalXl 2= 6.83

AsymmetryX0= 0.2631 AsymmetryXl= 0.0317 Asymmetry X2= 0.0200 Asymmetry X3= 0.1481 AsymmetryX4= 0.3276 AsymmetryX5= 0.2894 AsymmetryX6= 0.4053 Asymmetry X7= 0.2873 AsymmetryX8= 0.2367 Asymmetry X9= 0.3514 AsymmetryXl 0= 0.0086 AsymmetryXl 1= 0.0086 AsymmetryXl2= 0.2809

данные 2-й возрастной группы (18-22 лет)

IntervalX0= 43 IntervalXl= 15 IntervalX2= 83 IntervalX3= 55 IntervalX4= 1 089 IntervalX5= 4 IntervalX6= 10 560 IntervalX7= 8 570 IntervalX8= 6 779 IntervalX9= 18 571 IntervalXI0= 67 IntervalXl 1= 67 IntervalXl 2= 9.11

General asymmetry value rX = 27 537.67 General V value vX = 1.32089704E31

AsymmetryX0= 0.1591 AsymmetryXl= 0.2122 AsymmetryX2= 0.1337 AsymmetryX3= 0.1928 AsymmetryX4= 0.2542 AsymmetryX5= 0.2500 AsymmetryX6= 0.3473 AsymmetryX7= 0.3758 AsymmetryX8= 0.3925 AsymmetryX9= 0.3212 AsymmetryXl 0= 0.0950 AsymmetryXl 1=0.0950 AsymmetryXl 2= 0.2444

General asymmetry value rY = 8 160.13 General V value vY = 5.97588201E30

В настоящее время в НИИ биофизики и медицинской кибернетики (БМК) при СурГУ разработаны и активно используются три основных метода идентификации параметров порядка любой БДС. Существенно, что эти три метода базируются на трех разных подходах: детерминистском подходе (для этих целей используется метод минимальной реализации (ММР)); стохастическом подходе с элементами хаотической динамики (нейросетевые технологии, нейронные сети и нейро-ЭВМ); и, наконец, новые подходы в теории хаоса и синергетики, которые используют в своей основе методы анализа параметров квазиаттракторов.

В настоящем исследовании наиболее эффективным оказался третий подход, который нами используется для идентификации параметров порядка биосистем. Он основывается на сравнении различных кластеров, представляющих БДС. К этим кластерам могут относиться одни и те же БДС, но находящиеся в разных экологических состояниях или в разных временных режимах или, если речь идет о медико-биологических аспектах, биосистема может находиться в норме или при патологии. В любом из этих случаев мы можем произвести сравнение параметров квазиаттракторов как минимум для двух кластеров. В работе использовались программные продукты, которые обеспечивают сравнение в простейшем случае двух кластерных систем.

Эти методы основаны на идентификации объема квазиаттрактора движения ВСОЧ в фазовом пространстве состояний для одного кластера и для другого, а затем поэтапного (поочередного) исключения из расчета отдельных компонент вектора состояния БДС с одновременным анализом параметров квазиаттракторов и сравнением существенных или несущественных изменений в параметрах квазиаттракторов после такого исключения.

Таким образом, производится выбор размерности кластеров БДС при сравнительном анализе поведения их векторов состояния. И в этом смысле мы имеем примеры сравнения подобных методов для наиболее характерных биологических систем.

Общий показатель асимметрии у детей до динамической нагрузки гХ = 5096, у детей после динамической нагрузки гХ =27537, т.е. этот показатель выше в пять раз. Одновременно общий объем ш-мерного параллелепипеда, внутри которого находится квазиаттрактор движения ВСОЧ различен в двух возрастных группах: для детей он больше Ух = 1.32089704Е31, сравнительно со значениями 2-й группы Ух = 5.97588201Е30. Легко видеть, что после нагрузки у младших испытуемых резко возрос Ух (с 1,87Е29 до 1,32Е31) в то время как у старшей группы такое возрастание менее выражено (с 2,86Е30 до 5,97Е30, то есть почти в 2 раза). Дозированная нагрузка плаванием у старшей группы (студенты) увеличила объем квазиаттрактора ВСОЧ почти в 2 раза, а в младшей

возрастной группе почти в 100 раз. Это свидетельствует о слабой адаптации к нагрузке в младшей группе и о низкой степени их тренированности.

Таблица 6

Результаты статистической обработки данных доверительного интервала показателей кардио-респираторной системы 56 девушек и 90 юношей, занимающихся плаванием до, после и через 15 мин после физической нагрузки. Здесь: СИМ - показатель активности симпатической вегетативной нервной системы (ВНС), ПАР - показатель активности парасимпатической ВНС, ЧСС - частота сердечных сокращений, ИНБ -показатель индекса Баевского (в у. е.), БР02 - процент содержания оксигемоглобина в крови испытуемых.

<х> - среднее арифметическое значение; с!х - средняя погрешность.

Половые различия

Показатели ВНС(<х>± Лс) Нагрузка Девушки Юноши

СИМ до 2,09±0,24 2,7640,29

после 19,9141,88 17,56Ы,74

через 15 мин 8,1841,46 10,9341,53

ПАР ДО 17,0040,65 16,0940,69

после 4,1840,75 6,12±0,73

через 15 мин 8,75±0,82 7,4840,83

ИНБ до 27,3542,88 34,904338

после 356,47±40,73 319,62437,27

через 15 мин 122,64430,27 164,90426,61

8РОг до 97,80±0,14 97,6140,09

после 97,1840,12 97,1140,10

через 15 мин 97,46±0,16 96,4040,16

ЧСС ДО 80,85±1,39 80,4441,51

после 116,4012,36 110,391:1,82

через 15 мин 101,4612,07 101,9341,91

В табл. 6 представлены результаты обработки показателей кардио-респираторной и вегетативной нервной системы девушек и юношей при выполнении динамической нагрузки плаванием. Изменение функций организма девушек и юношей происходят относительно одинаково по всем показателям ВНС, более выражен ИНБ в сравнении девушек и юношей. У девушек до нагрузки он составлял 27,35±2,88, после нагрузки увеличился до 356,47440,73 и через 15 мин после нагрузки уменьшился до 122,64430,27. У юношей до нагрузки ИНБ был равен 34,904338, после нагрузки увеличился до 319,62±37Д7, и через 15 мин после нагрузки уменьшился до 164,90426,61. Это свидетельствует о более пролонгированном периоде

восстановления исходного значения ИНБ у юношей, чем у девушек (у юношей и исходное значение ИНБ немножко выше, чем у девушек, то есть дезадагааиионные процессы у юношей более выражены, чем у девушек.).

Используя разработанные и запатентованные программные продукты, мы определили расстояние между центрами двух квазиаттракторов движения ВСО студентов без разряда, занимающихся плаванием до и после нагрузки - Z, которое составляет Z0 = 496,80. Методом исключения отдельных признаков был выполнен системный синтез с помощью ЭВМ, который учитывает влияние Xi признака (в нашем случае это параметры ВНС) на величину Z (расстояние между центрами квазиаттракторов). Было установлено, что более значительным является признак ХЗ (показатель индекса Баевского - см. таблицу 2), так как при его исключении существенно изменяется расстояние и составляет Z5 = 71,38. При анализе объемов квазиаттракторов следует обратить внимание на параметр R0= 96,64 % (относительная погрешность), который показывает степень изменения объема квазиаттракторов для_ каждого кластера до и после уменьшения размерности фазового пространства. При уменьшении относительных размеров объемов (VG), анализируя параметры системы, можно сделать заключение о существенной (если параметры существенно меняются) или несущественной (параметры почти неизменны) значимости конкретного, каждого Xi компонента ВСО студентов без разряда, занимающихся плаванием для всего вектора X=(xi,x2,...,xm)r. Анализируя этот параметр до, после нагрузки, можно отметить, что при исключении признаков наиболее значимым является R5= 49,32 %, именно при его исключении объемы существенно уменьшаются.

Таблица 7

Расстояние (Z) между центрами двух квазиаттракторов движения вектора состояния организма студентов, не занимающихся спортом специально, и

спортсмены студенты

Z0 = 275.98 Z0 = 496.84

ZI =275.56 ZI =496.22

Z2 = 275.68 Z2= 496.61

Z3 =273.60 Z3= 495.09

Z4 = 272.68 Z4 = 494.30

Z5 =59.34 Z5 =71.38

Расстояние между центрами двух квазиаттракторов движения ВСО спортсменов, до и после нагрузки составляет 20 = 275,98. Методом исключения отдельных признаков был выполнен системный синтез с помощью ЭВМ, который учитывает влияние XI признака (в нашем случае это параметры ВНС) на величину Ъ. Было установлено, что более значительным является признак ХЗ (показатель индекса Баевского - см.

таблицу 3), так как при его исключении существенно изменяется расстояние и составляет ЪЪ - 59,34.

При анализе объемов квазиаттракторов следует обратить внимание на параметр ЯО = 95,93 % (относительная погрешность), которая показывает степень изменения объема квазиаттракторов для каждого кластера до и после уменьшения размерности фазового пространства. Анализируя этот параметр до и после нагрузки, у спортсменов, можно отметить, что при исключении признаков наиболее значимыми являются признаки Ш= 82,50% (показатель СИМ) и Я5= 63,67 % (показатель индекса Баевского - см. таблицу 8), именно при их исключении объемы существенно уменьшаются.

Таблица 8

Результаты анализа исключения отдельных признаков параметров квазиаттракторов вектора состояния организма спортсменов, занимающихся плаванием до и после физической нагрузки_

Объем первого квазиаттрактора Объем второго квазиаттрактора Различие между объемами квазиаттракторов Относительная погрешность

VxO = 3.20*10* Vy0= 1.30*10' dif=3.07*10' R0= 95.93 %

Vxl =7.45*10' Vyl = 1.30*10' difl=6.15*107 Rl= 82.50 %

Vx2 =2.13*10s Vy2 = 5.67*10" dif2=2.08*10s R2= 97.34 %

Vx3 = 3.86*10' Vy3 = 2.60*10" dif3=3.60*10' R3= 93.24%

Vx4 = 5.82*10' Vy4= 1.40*106 dif4=5.68*10' R4= 97.59 %

Vx5 = 2.94* 106 Vy5= 1.06*10" dif4=l.87*10" R5= 63.67%

В целом, наблюдается определенная тенденция при сравнении Rx и объемов квазиаттракторов изменения параметров ВСО спортсменов и студентов, выполняющих динамическую нагрузку плаванием. В покое, параметры находятся в достаточно узком интервале разброса друг относительно друга, а также не наблюдается больших различий в показателе Rx. После нагрузки эта разница увеличивается согласно физической активности, чем ниже активность, тем меньше разница между исходными данными. Так у студентов 1-ой группы эта разница увеличивается - с 9,63Т030 до 3,93Т031, а у второй - с 2,86Т 030 до 5,97-1030.

Таким образом, данные показателей ВСО студентов до, после и через 15 мин после физической нагрузки, занимающихся плаванием, отличаются от спортсменов весьма существенно (почти в 3 раза) по показателям асимметрии. Также отмечается увеличение объемов квазиатгракторов после предъявляемой нагрузки в 4 раза у студентов, не занимающихся специально спортом и в 2 раза у студентов-спортсменов. Это объясняется тем, что адаптация к интенсивной нагрузке у спортсменов выше, чем у студентов, не регулярно занимающихся спортом. В этой связи можно говорить, что показатели статистической

обработки отражают количественные показатели изменения параметров, а обработка данных в рамках теории хаоса и синергетики - качественные и количественные. Причем методы ТХС дают более выраженные значения различий, чем традиционные статистические.

Показатель Ях, после нагрузки так же зависит от уровня подготовленности, но в отличие от объемов квазиаттракторов оказалось, что чем ниже уровень, тем разница между хаотическим и стохастическими центрами больше. Это так же подтверждается изменением объемов квазиатгракторов после нагрузки по сравнению с исходными данными.

Таким образом, хоть количественные показатели, характеризующие КРС и являются косвенными, но объективно отражает компенсаторные реакции КРС на стандартную динамическую нагрузку плаванием, дают объективную оценку возможностей КРС в зависимости от условий проживания (средняя полоса РФ и Север РФ).

Существенно, что КРС человека на Севере в онтогенезе - это одна из наиболее уязвимых ФСО, снижающейся по мере увеличения «северного стажа», к существующим здесь экологически неблагоприятным факторам среды. К числу последних относятся гипокинезия и переохлаждения, сезонные колебания радиационного, температурного, светового режимов, накладывающих отпечаток на состояние кардио-респираторной системы.

ВЫВОДЫ

1. Показатели кардио-респираторной системы разных групп (юноши и девушки, спортсмены и не спортсмены), занимающихся плаванием (до и после нагрузки) указывают более выраженные дезадаптационные процессы у юношей, в сравнении с девушками (показатель ИНБ через 15 мин после нагрузки у девушек равен 122,64±30,27, у юношей - 164,90±26,61, что свидетельствует о пролонгированном периоде восстановления ФСО у юношей, чем у девушек). Еще более выраженные различия имеются между тренированными (спортсмены) и нетренированными (обычные студеты) группами обследованных (ИНБ у студентов изменяется последовательно: 29,35*2,74; 521,04±45,75; 182,8±28,68; а у спортсменов: 28,07±,388; 279,6±39,22; 82,79±14,46).

2. Адаптационные процессы (восстановление параметров СИМ и ПАР) у спортсменов протекают более выражено и быстрее, чем у студентов без подготовки. Так например, сразу после плавания в первой груше СИМ=17,65±1,78, а во второй 27,23±2,05 (ПАР соответственно 4,31±0,71 и 1,91±0,39), после 15 мин отдыха у спортсменов СИМ=5,91±0,7, а у нетренированных-11,91±1,55 (ПАР соответственно 9,95±0,91 и 6,93±0,73), тоестъ процесс восстановления более пролонгирован.

3. Системный анализ размеров У0 квазиаттракторов в многомерном пространстве признаков показал различия между возрастными группами при динамической нагрузке плаванием: у младшей возрастной группы (812 лет) объем увеличился в 100 раз после плавания и составил Ус =

1.32* IO31 , а у старшей группы (18 - 22 лет) в 2 раза и составил VG = 5.97* Ю30 при показателях асимметрии гх=27537 и гх=8160 соответственно.

4. Идентификация различий между группами разной подготовленности при динамической нагрузке плаванием на основе анализа размеров VG квазиаттракторов в m-мерном пространстве признаков показала у спортсменов увеличение объема в 2 раза (VG = 5.97*1030), а у нетренированных в 4 раза (VG = 3.93*1031).

5. Внедрены в практику алгоритмы идентификации размеров квазиаттракторов поведения в m-мерном пространстве состояний для разных возрастных групп, которые показывают зависимость между активностью физической нагрузки и изменением параметров квазиаттракторов (с VG=1,18*1029 до VG=1,32*1031 у детей, и с VG=2,86*1030 до VG=5,97*1030 у спортсменов); большие различия-характеризуют интенсивность физической нагрузки.

6. Установлены выраженные изменения значений расстояний Z между центрами квазиаттракторов до и после нагрузки (у студентов с низкой физической активностью Z составил 496 у.е., а у спортсменов - 275 у.е.), которые могут быть эффективным показателем (маркером) степени адаптации организма к нагрузке плаванием в условиях Севера РФ.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

1. Разработанные алгоритмы и компьютерные программы целесообразно применять в практике тренерской работы и преподавателей физической культуры и спорта с целью улучшения учебно-тренировочного процесса подготовки при занятиях плаванием.

2. Разработанные методы и программные продукты для идентификации параметров состояния КРС молодежи ХМАО-Югры можно использовать как эффективный показатель (маркер) степени гипокинезии, которая существенно влияет на качество жизни молодого населения ХМАО-Югры.

По теме диссертации опубликованы следующие работы: Публикации в изданиях, которые рекомендованы ВАК

1. Баев К.А., Климов О.В., Хисамова A.B. Показатели функциональных систем организма студентов СурГУ с разным уровнем физической подготовки // Вестник новых медицинских технологий. - 2007,-T.XIV. - №31,- С.31-33.

2. Баев К.А., Еськов В.М., Козлова В.В. и др. Системный анализ и синтез изменений физиологических параметров студентов Югры в условиях выполнения физической нагрузки // Вестник новых медицинских технологий. - 2008. - T.XV. - №4 - С.203-206.

3. Баев К.А., Козлова В.В., Чагов М.М. и др. Системный анализ аттракторов движения вектора состояния организма работников ОАО «СНГ», занимающихся атлетической гимнастикой // Информатика и

системы управления. - 2009. - №4(22) - С. 51-52

4. Баев К.А., Климов О.В., Борейченко И.В. и др. Особенности влияния лечебной гимнастики тайцзи-цюань на параметры аттракторов вектора состояния организма человека // Информатика и системы управления. - 2009. - №4(22) - С. 49-50

Публикации в прочих журналах и научных сборниках

1. Баев К.А., Климов О.В., Попов Ю.М. и др. Показатели кардио-респираторной системы у жителей города Лянтора в зависимости от сезонов года II Экологический вестник Югории. - 2007. - T.IV. - № 23 - С.75-82.

2. Баев К.А., Климов О.В., Кошевой O.A. и др. Особенности состояния функциональных систем организма студентов СурГУ с разным уровнем физической подготовки // Наука и инновации XXI века: материалы VII окружной конференции молодых ученых. - 2007. -T.I. -С.122-123.

3. Баев К.А., Ведясова O.A., Козлова В.В. и др. Синергетическая оценка физиологических показателей тренированных и нетренированных студентов Югры в условиях выполнения физической нагрузки // Экологический вестник Югории. - 2008. - T.V. - № 1 - С.64-77.

4. Баев К.А., Кочурова О.И., Пшенцова И.Л. и др. Необходимость внедрения синергетической парадигмы в образовательный процесс России в связи с переходом в постиндустриальное общество // Экологический вестник Югории. - 2008. - T.V, № 1 - С.86-91.

5. Баев К.А., Бантиков А.Р., Козупица Г.С. и др. Расчет параметров аттракторов кардио-респираторной системы студентов в условиях дозированных физических нагрузок как объективный показатель влияния экосреды севера // Современные аспекты клинической физиологии в медицине: сборник статей Всероссийской научно-практической конференции. - 2008. - С. 179-182.

6. Баев К.А., Белицкая A.B., Голушков В.Н. и др. Биокинетический анализ возрастных изменений параметров треморограмм учащихся Югры // Современные аспекты клинической физиологии в медицине: сборник статей Всероссийской научно-практической конференции. -

2008. — С.153-156.

7. Андреевских М.А., Баев К.А., Кочуров В.И. и др. Адаптация параметров функциональных систем организма работников железной дороги к экстремальным фактором трудовой деятельности // материалы XIV Международного симпозиума «Эколого-физиологические проблемы адаптации» - М.: РУДН. - 2009. - С. 4244.

8. Баев К.А., Ведясова O.A. Параметры квазиаттракторов человека в условиях нагрузки плаванием // Экологический вестник Югории. -

2009. — Т. VI. - № 3 - С.65-71.

Формат 60x84/16. Объем 0,8 уч.-изд.л. Тираж 60 экз. Заказ №396. Отпечатано на ризографе в полиграфическом отделе СурГУ, 628400, г. Сургут, ул. Лермонтова, 5.

СПИСОК СОКРАЩЕНИЙ

ВВЕДЕНИЕ

ГЛАВА 1. ОБЗОР ЛИТЕРАТУРЫ

1.1. Характеристика экофакторов ХМАО-Югры и их влияние на 12 параметры деятельности и механизмы регуляции функциональных систем организма детско-юношеского населения Югры.

1.2. Специфические особенности воздействия водной среды на 29 организм человека в процессе плавания.

1.3. Оздоровительный эффект плавания.

1.4. Функциональные особенности и адаптивные перестройки 43 кардиореспираторной системы под влиянием плавания у учащихся и студентов.

ГЛАВА 2. ОБЪЕКТ И МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ

2.1. Методы автоматизированной регистрации параметров кардиореспираторной системы человека.

2.2. Методы статистической обработки результатов исследова

2.3. Метод идентификации параметров квазиаттракторов пове- 64 дения вектора состояния биосистем в /я-мерном фазовом пространстве состояний.

ГЛАВА 3. РЕЗУЛЬТАТЫ ИССЛЕДОВАНИЙ И ИХ 74 ОБСУЖДЕНИЕ

3.1. Изменение функционального состояния кардиореспиратор- 74 ной системы и вегетативных механизмов регуляции её деятельности у молодежи Югры в условиях динамической нагрузки плаванием с позиций статистического анализа.

3.1.1. Реакция кардиореспираторной системы в условиях динами

3.1.2.

3.1.3. 3.2.

3.2.1. ческой нагрузки плаванием у студентов с разным уровнем физической подготовленности.

Влияние динамической нагрузки плаванием на деятельность 80 кардиореспираторной системы у студентов разного пола. Возрастные особенности реакций кардиореспираторной сис- 83 темы на динамическую нагрузку плаванием. Идентификация параметров квазиаттракторов поведения 89 вектора состояния организма в фазовом пространстве состояний у молодежи Югры в условиях динамической нагрузки плаванием.

Сравнительный анализ параметров квазиаттракторов движе- 91 ния вектора состояния организма в покое и в условиях динамической нагрузки плаванием у тренированных и нетренированных испытуемых разного пола.

Сравнительный анализ параметров квазиаттракторов движе- 102 ния вектора состояния организма человека в покое и в условиях динамической нагрузки плаванием у представителей разных возрастных групп.

В настоящее время работами различных лабораторий НИИ Биофизики и медицинской кибернетики Сургутского государственного университета ХМАО-Югры установлены основные физиологические закономерности проживания человека в условиях Северных регионов РФ. Главное в этих исследованиях заключается в особом сдвиге всех показателей вектора состояния организма человека (ВСОЧ) из области нормотонии или фазического состояния ФСО в область глубокого тонического состояния (переход от симпатото-нии к парасимпототонии). Такое движение ВСОЧ приводит к возникновению ранней патологии, а для мужского населения просто укорачивает продолжительности жизни. Выход из этой ситуации один - увеличение физической нагрузки и снижение эффектов гиподинамии. В этой связи занятие спортом и физкультурой вообще в Югре — крайняя необходимость как детско-юношеского населения, так и взрослого. При этом особое значение приобретает проблема исследования состояния параметров организма человека на Севере РФ при массовых обследованиях больших сообществ (групп населения). Это требует разработки новых системных подходов и методов. Особое место в подобных исследованиях занимают вопросы идентификации особенностей саногенеза и перехода от нормы к патологии жителей ХМАО-Югры (особенно для мужского населения округа).

Известно, что любая физическая нагрузка, рассматриваемая как управляющее воздействие в работе биологических динамических систем, к которым относятся и функциональные системы организма человека, способна существенно улучшать параметры вектора состояния организма человека и переводить организм спортсмена из парасимпатотонии в симпатотонию. Такое управляющее воздействие вызывает коррекцию не только отдельных параметров ФСО, но и состояния здоровья индивидов в целом, что особенно важно в условиях действия экологически неблагоприятных факторов Севера РФ [2,3,59]. Особенности движения ВСОЧ в фазовом пространстве состояний (ФПС) при динамических нагрузках в виде плавания представляет особый интерес в общем контексте развития системных и биофизических исследований, в аспекте восстановительной медицины и использования плавания для коррекции патологических состояний ФСО в условиях Севера РФ, так как именно в Югре этот вид нагрузки наиболее доступен и эффективен в длительный зимний период (зима длится около 8 месяцев) жизни населения. Однако плавание имеет еще целый ряд положительных аспектов в связи с созданием различных движений в трехмерном пространстве, которые в других видах спорта просто невозможно реализовать.

Как известно, двигательная деятельность является одним из наиболее важных факторов укрепления и сохранения здоровья, а регулярные спортивные тренировки способствуют повышению физической работоспособности человека и достижению им особо значимых результатов. Это очень важно сегодня для Югры, где в последние годы отмечается резкое снижение двигательной активности (гиподинамия) у большинства населения округа. Проблема гипокинезии в суровых природно-климатических условиях Севера РФ, включая Югру, все более актуализируется в связи с повышением требований к адаптационным возможностям организма человека, пытающегося на фоне роста благосостояния поддерживать удовлетворительные параметры вегетативных функций организма [1,59,158].

Кардиореспираторная система, как одна из наиболее значимых ФСО, обеспечивает не только адаптацию организма к физическим нагрузкам, но и отражает динамику процессов восстановления функций организма [4,8,108,115]. Систематические физические нагрузки расширяют адаптационные возможности, повышают стрессоустойчивость организма человека. Это весьма актуально для молодежи, и в частности для студентов, длительно проживающих в условиях Обского Севера РФ и постоянно испытывающих воздействие разнообразных стрессовых факторов. В числе последних выделяются психоэмоциональные перегрузки, гипокинезия, экологические и другие неблагоприятные факторы внешней среды, которые зачастую оказываются предельными для организма. В целом, сейчас в НИИ БМК идентифицированы и изучаются двенадцать экофакторов Югры, которые значительно влияют на состояние ФСО и показатели здоровья в целом.

Приспособительные реакции организма к внешним воздействиям во многом лимитируются активностью сердечно-сосудистой системы [21,33,113,173]. В свою очередь, адаптационный потенциал системы кровообращения определяется уровнем физической активности. Низкий уровень последней как было установлено в НИИ БМК с помощью новых методов системного синтеза ограничивает реакции адаптации организма за счет нарушения синергизма ФСО и сужения интервалов их устойчивости, причем наиболее выражено процессы дезадаптации проявляются на уровне КРС. Поэтому для оценки функционального состояния и адаптационных возможностей организма целесообразно исследовать деятельность КРС, причем как в условиях относительного покоя, так и при выполнении физических нагрузок [6,25,34,62,126]. Эффективность адаптации организма к различным видам деятельности определяется также зрелостью регуляторных систем, в связи с чем один и тот же конечный приспособительный результат у лиц разного возраста и уровня физического развития может быть достигнут за счет различной степени напряжения адаптационных механизмов [5,11,111,136].

Спортивная деятельность при плавании имеет ряд особенностей, отличающих эту нагрузку от физической работы в условиях воздушной среды. Прежде всего, биомеханика плавания и его физиологические эффекты обусловлены такими факторами как движение в плотной водной среде, горизонтальное положение тела и большая теплоемкость воды [23,99]. Именно из-за такой специфики использование плавания может оказаться весьма эффективным средством при проведении реабилитационных мероприятий в рамках восстановительной медицины и лечебной физкультуры.

В связи с этим, изучение поведения ВСОЧ в фазовом пространстве состояний на примере анализа параметров деятельности КРС у пловцов разных возрастных групп и разной физической подготовленности, проживающих в Югре, представляет особый научно-практический интерес, как для оценки механизмов адаптации, так и для понимания принципов функционирования сложных БДС. При этом представляется перспективным анализ влияния плавания на функции организма человека в условиях саногенеза и патогенеза с использованием методов синергетики и теории хаоса. Этот аспект тем более интересен для практики, так как на сегодняшний день применение методов системного анализа и синтеза в физиологии спорта является новой и мало разработанной проблемой биологической кибернетики.

С учетом сказанного была определена цель нашего исследования, которая заключалась в выявлении закономерностей поведения параметров вектора состояния организма спортсменов и нетренированных лиц в фазовом пространстве состояний на основании изучения реакций КРС в ответ на действия специфической динамической нагрузки плаванием.

Данная цель определила постановку и решение следующих задач исследования:

1. Изучить особенности функционального состояния КРС молодых жителей Югры в зависимости от уровня физической подготовленности, возраста и пола.

2. В условиях динамической нагрузки плаванием выявить различия в изменениях отдельных показателей деятельности КРС и механизмах её регуляции у спортсменов и нетренированных лиц.

3. На основе системного анализа функций КРС выявить закономерности изменений параметров квазиаттракторов вектора состояния организма испытуемых разного возраста, регулярно и нерегулярно занимающихся плаванием, в процессе динамической физической нагрузки и оценить специфику её влияния на эти параметры в условиях Севера РФ.

4. Внедрить в практику проведения занятий с разными возрастными группами пловцов алгоритмы идентификации размеров квазиаттракторов поведения вектора состояния организма человека в фазовом пространстве состояний для оценки качества нагрузки.

5. Проанализировать зависимость динамики поведения квазиаттракторов движения ВСОЧ в фазовом пространстве состояний от условий выполнения динамической нагрузки с целью определения маркирующего критерия оценки уровня адаптации организма к плаванию.

Научная новизна работы.

Впервые с позиций теории :каоса и синергетики проведен системный анализ реакций КРС на динамическую нагрузку плаванием у детей и молодежи Югры с учетом половозрастных различий и уровня физической подготовленности. При этом разработаны и внедрены алгоритмы идентификации параметров квазиаттракторов движения ВСОЧ в многомерном фазовом пространстве при динамической нагрузке плаванием лиц, проживающих в Югре.

На основе ранее разработанных методов идентификации параметров порядка научно обоснован и внедрен в практику физиологических исследований метод идентификации признаков изменения функционального состояния организма при плавании, который базируется на определении минимальной размерности фазового пространства.

Впервые, по картине изменений функций КРС и вегетативных механизмов их контроля, выполнено ранжирование признаков, отражающих качество физической подготовки, и определены параметры порядка ВСОЧ при динамической нагрузке плаванием для лиц с различной степенью тренированности.

Научно-практическая значимость работы.

Разработанные алгоритмы идентификации размеров квазиаттракторов поведения ВСОЧ в фазовом пространстве состояний могут найти применение при оценке функционирования ФСО в условиях саногенеза и патогенеза.

Ранжирование признаков физической подготовленности, используемое при оценке физиологической стоимости плавания, позволяет минимизировать число измеряемых параметров и выделить наиболее значимые из них.

Установленные изменения вектора состояния организма человека могут быть использованы при обследовании спортсменов-пловцов, проживающих в экстремальных условиях Крайнего Севера, в качестве показателей эффективности процесса адаптации организма к физическим нагрузкам в зависимости от пола, возраста и физической подготовленности с учетом.

Эти данные также имеют несомненное практическое значение в плане их использования, как теоретической базы, для разработки научно-обоснованных рекомендаций по организации оптимальных режимов спортивных тренировок, планированию оздоровительных и профилактических мероприятий, направленных на повышение функциональных резервов организма, и как следствие, снижение уровня заболеваемости.

Объем и структура диссертации.

Диссертация изложена на 126 страницах машинописного текста и состоит из "Введения"; главы 1 "Системный анализ и синтез в теории саногене-за и патогенеза", содержащей обзор литературных данных по рассматриваемой проблеме; главы 2 "Объект и методы исследования", в которой описаны категории испытуемых, а также общепринятые традиционные и оригинальные авторские методы, применяемые в настоящей работе; главы 3 "Результаты собственных исследований и их обсуждение", посвященной изучению особенностей КРС у пловцов, характеристике разработанного нового метода системного анализа и результатам его применения для оценки функционального состояния организма при физической нагрузке плаванием; "Выводов" и "Приложения". Библиографический указатель содержит 173 наименования работ, из которых 117 на русском языке и 56 иностранных. Текст диссертации иллюстрирован 24 таблицами и 14 рисунками.

Личный вклад автора заключается в анализе современного состояния проблемы, внедрении алгоритма идентификации параметров поведения ВСОЧ в ш-мерном фазовом пространстве при динамической нагрузке плаванием; проведении исследований динамики состояния организма спортсменов в процессе выполнения физической нагрузки; разработке новых методов идентификации наиболее важных признаков ВСОЧ у представителей данного вида спорта; внедрении новых методов синергетики в практику работы специализированной детско-юношеской спортивной школы (ДЮСШ) олимпийского резерва "Олимп" (г. Сургут).

Положения, выносимые на защиту.

1. Показатели функционального состояния КРС и ее реакции на динамическую мышечную нагрузку плаванием у учащихся и студентов Югры, зависят от уровня физической подготовленности, возраста и пола (у юношей и детренированных лиц более медленно происходят процессы восстановления).

2. Характер механизмов вегетативной регуляции деятельности КРС в процессе динамической физической работы у молодых жителей Югры в значительной мере определяется стажем и регулярностью занятий плаванием.

3. У представителей младшей возрастной группы, также как и у испытуемых с малым стажем спортивных занятий, объем фазового пространства, в котором движется ВСОЧ, имеет заметно большие размеры в состоянии покоя и характеризуется более существенным увеличением после нагрузки плаванием, чем у испытуемых старшего возраста и пловцов, имеющих спортивный разряд.

4. Внедрение в практику медико-биологического обследования спортсменов-пловцов новых алгоритмов идентификации (по параметрам деятельности КРС) размеров квазиаттракторов поведения ВСОЧ в фазовом пространстве признаков Xi повышает эффективность оценки физиологической цены динамической нагрузки плаванием.

5. Расстояние Z между центрами квазиаттракторов параметров КРС, отражающих движение ВСОЧ в многомерном фазовом пространстве, является маркирующим показателем, характеризующим степень адаптации организма к нагрузке плаванием.

выводы

1. Реакции на нагрузку плаванием характеризуются у слабо тренированных лиц заметно большим отклонением параметров КРС и напряжением вегетативных механизмов регуляции в сочетании с более медленным их возвратом к исходному уровню, по сравнению со спортсменами.

2. Характерной тендерной особенностью реагирования организма в процессе плавания является резкое увеличение ИНБ (в 12 раз относительно покоя) и его быстрый возврат к норме у девушек по сравнению с юношами, у которых значения ИНБ во время нагрузки увеличиваются слабее, но сохраняются повышенными в течение большего интервала времени, возможно, по причине перенапряжения регуляторных механизмов и развития дезадаптационных процессов.

3. Системный анализ размеров объема VG квазиаттракторов в многомерном пространстве признаков с учетом возраста пловцов показал, что при динамической нагрузке плаванием у испытуемых младшей возрастной группы (8-12 лет) показатель VG увеличивался в 100 раз в сочетании с пятикратным увеличение показателя асимметрии гХ, тогда как у представителей более старшего возраста (18-22 лет) эти показатели менялись слабее (в 4 раза и 2 раза соответственно).

4. Идентификация различий в степени напряжения функционального состояния организма при динамической нагрузке плаванием у испытуемых с разным уровнем физической подготовленности, выполненная на основе анализа размеров объемов VG квазиаттракторов в m-мерном пространстве признаков, выявила увеличение объема у спортсменов в 2 раза

VG = 5.97*10 ), а у нетренированных лиц - в 4 раза (VG = 3.93* 1031) по сравнению с состоянием покоя.

5. Динамика движений вектора состояния организма у юных испытуемых, как и у спортсменов с малым стажем занятий плаванием, характеризуется более значительной хаотичностью и нестабильностью, на что указывает изначально больший объем VG квазиаттракторов в фазовом пространстве и его многократное увеличение после нагрузки плаванием, по сравнению с пловцами, имеющими спортивный разряд.

6. Методом исключения отдельных координат (признаков) фазового пространства состояний установлено, что диапазон квазиаттракторов движения ВСОЧ у мало тренированных лиц во время плавания, определяется как степенью централизации регуляторных процессов (ИНБ), так уровнем активации симпатической системы (индекс СИМ), тогда как у спортсменов-разрядников более значимую роль играет первый фактор.

7. Установлены выраженные различия в значениях расстояний Z между центрами квазиаттракторов параметров КРС до и после нагрузки у студентов с низкой физической активностью (Z = 496 у.е.) и спортсменов-разрядников (Z = 275 у.е.). Это позволяет рекомендовать расчет расстояний Z в качестве наиболее информативного критерия, отражающего уровень напряжения резервных возможностей организма человека на Севере и прогнозирующего качество спортивной деятельности при выполнении динамической нагрузки плаванием.

ПРАКТИЧЕСКИЕ РЕКОМЕНДАЦИИ

Разработанные алгоритмы и компьютерные программы целесообразно применять на практике в работе тренеров и преподавателей физической культуры и спорта с целью контроля за эффективностью учебно-тренировочного процесса и напряжения состояния организма начинающих спортсменов при занятиях плаванием.

Разработанные методы идентификации параметров состояния КРС молодежи (учащихся средних школ и студентов) можно использовать как эффективный показатель (маркер) степени гипокинезии, которая существенно влияет на качество жизни молодого населения ХМАО-Югры.

1. Авцын, А.П. Патология человека на Севере / А.П. Авцын, А.А. Жаворонков, А.Г. Марачев. - М.: Медицина, 1985. - 215 с.

2. Агаджанян, Н.А. Экология человека / Н.А. Агаджанян, В.И. Торшин. -М.: КРУК, 1994.-256С.

3. Агаджанян, Н.А. Экологический портрет человека на Севере / Н.А. Агаджанян, Н.В. Ермакова. М.: КРУК, 1997. - 208 с.

4. Агаджанян, Н.А. Основы физиологии человека / Н.А. Агаджанян, И.Г. Власова, Н.В. Ермакова, В.И. Томин. М.: Изд-во Российского университета дружбы народов, 2004 - С. 93 -108.

5. Адайкин, В.И. Системный компартментно кластерный анализ и синтез в биомедицинских исследованиях параметров организма человека на Севере РФ / В.И. Адайкин, И.Ю. Добрынина, В.М. Еськов, С.И. Логинов // ВНМТ. - 2006.- С.32-36.

6. Аксенов, В.В. Ритм сердца у школьника / В.В. Аксенов, A.M. Усынин, А.Н. Рагозин, Е.Г. Шерстнева // Итоговая научная конференция ЧГМА: сб. науч. трудов. Челябинск, 1998.- С. 97-98.

7. Али Ибрагим, Беклит Ашраф. Структура тренировочных занятий квалифицированных пловцов-спринтеров (на дистанции 100 м) на заключительном этапе подготовительного периода: Автореф. дис. канд.пед.наук. Киев, 1993. - 28 с.

8. Анохин, П.К. Принципы системной организации функций учебник. -М., «Наука», 1973.- 197 с.

9. Афанасьев, В.З. Экспериментальное обоснование применения специальных упражнений в процессе обучения плаванию детей младшего школьного возраста: Автореф. дис. канд.пед.наук. М., 1971. - 19 с.

10. Бабич, Д.Р. Средства и методы повышения аэробной работоспособности у пловцов высокого класса: Дис. . магистра физ. культуры по направлению 521900 / РГАФК. М., 2000.- 123 с.

11. Баев, К.А. Системный анализ аттракторов движения вектора состояния организма работников ОАО «СНГ», занимающихся атлетической гимнастикой / В.В. Козлова, К.А. Баев, А.Р. Балтиков и др. // Информатика и системы управления. 2009. -№4. - С. 51-52.

12. Баевский, P.M. Оценка адаптационных возможностей организма и риск развития заболеваний / P.M. Баевский, А.П. Берсенева. М.: Медицина, 1997.-235 с.

13. Бальсевич В.К. Перспективы развития общей теории и технологии спортивной подготовки и физического воспитания//Теория и практика физ.культуры. 1999. - № 4. - С.21-25.

14. Барыкина И.И. Социальные, биологические и психолого-педагогические аспекты последствия ранней спортивной специализации пловцов высокой квалификации: Автореф. дис. канд.пед. наук. М., 1990. - 22 с.

15. Бачин В.П. Возрастное дифференцированное средство повышения скоростных возможностей у пловцов 8-17 лет: Автореф. дис. канд.пед.наук. Омск, 1989. - 19 с.

16. Бейли, Н. Математика в биологии и медицине /Н. Бейли. М.: Мир, 1970. - С. 202-223.

17. Берестецкая И.Ю. Методика технической подготовки пловцов с учетом возрастных особенностей формирования двигательной функции: Автореф. дис. канд.пед.наук. Киев, 1987. - 23 с.

18. Биневский, Д.А. Возрастные особенности формирования спортивно-технических навыков у пловцов учебно-тренировочных групп ДЮСШ: Автореф. дис. канд.пед.наук. М., 1993. - 23 с.

19. Боброва, И.А. Интегральная генетико-физиологическая характеристика населения г. Когалыма: Автореф. . дис. канд. биол. наук.- Тюмень, 2000.-28 с.

20. Бородай А.В. Индивидуализация подготовки высококвалифицированных пловцов-спринтеров на основе изучения структуры соревновательной деятельности и функциональной подготовленности: Автореф. дис. канд.пед.наук. Киев, 1990. - 24 с.

21. Булатова М.М. Теоретико-методические основы функциональных резервов спортсменов в тренировочной и соревновательной деятельности: Автореф. дис. д-ра пед.наук. К., 1995. - 38 с.24