УДК 796.015

ИНДИВИДУАЛЬНЫЕ ВОЗМОЖНОСТИ ОСУЩЕСТВЛЕНИЯ СПОРТИВНОЙ ДЕЯТЕЛЬНОСТИ В ЭКСТРЕМАЛЬНЫХ УСЛОВИЯХ

АШАНИН Владимир Семенович

Харьковская государственная академия физической культуры, Харьков, Украина

Профессор кафедры информатики и биомеханики, канд. филос. наук

 

 

 

ГРАДУСОВ Владимир Алексеевич

Харьковская государственная академия физической культуры,

Харьков, Украина

Профессор кафедры Олимпийского и профессионального спорта, канд. пед. наук.

ЧЕРЕДНИЧЕНКО Мария Анатольевна

Харьковская государственная академия физической культуры Харьков, Украина

Старший преподаватель кафедры зимних видов спорта, велоспорта и туризма

ПУГАЧ Ярослава Игоревна

НИИ физической культуры и неолимпийских видов спорта, Харьков, Украина

Младший научный сотрудник

Ключевые слова: экстремальные условия, адаптация, индивидуальная норма, оптимальный режим.

Аннотация. В статье впервые излагается алгоритм оценки индивидуальной нормы и установления зоны функционального оптимума, раскрывается сущность понятия экстремальности условий деятельности человека. Рассматривается абсолютный характер этого понятия и относительность самого содержания и границ проявления экстремальности условий жизнедеятельности.

INDIVIDUAL ABILITY FOR SPORTS ACTIVITY IN EXTREME CONDITIONS

Ashanin Vladimir
Kharkiv State Academy of Physical Culture, Ukraine, Kharkiv
Professor, Department of computer science and biomechanics, PhD. Sc. Science

Gradussov Vladimir
Russian State University of Physical Culture, Sport and Tourism (RSUPES & T), Moscow, Russia Assistant Professor of Applied Sport and Extreme Activities, Ph.D.
E-mail: btr90@inbox.ru

Cherednichenko Maria
Kharkiv State Academy of Physical Culture, Ukraine, Kharkiv
Senior Lecturer, Department of winter sports, cycling and tourism

Pugach Yaroslava
Institute of Physical Culture and the non-Olympic sports in Kharkiv
Junior Researcher

Keywords: extreme conditions, adaptation, individual rates, optimal mode.

Summary. The article describes the algorithm of evaluation of individual rules and establishment of zones of functional optimum, reveals an essence of the concept of the extremes of human activity. It considered as an absolute nature of this concept, as well as relativity of the content and boundaries of extreme living conditions.

Актуальность исследования. Спортивная деятельность сопряжена с систематическим проявлением экстремальных состояний, которые приводят к перенапряжению функциональных систем организма и часто являются причинами травм и аварий в технических видах спорта, а в целом быстрого развития профессиональных заболеваний в соответствующем виде спорта. Это и определяет актуальность исследования поведения человека в экстремальных условиях.

Цель исследования состоит в раскрытии сущности понятия экстремальных условий и экстремального состояния, причин непрерывного изменения границ экстремальности условий в зависимости от текущего состояния.

Обсуждение результатов. Спортивная и профессиональная трудовая деятельность довольно часто протекают в условиях, близких к предельным возможностям человека.

Стремление расширить среду обитания, проникнуть в морские глубины, в районы вечной мерзлоты, пустыни, освоить космическое пространство приводит к необходимости выполнения трудовой деятельности в экстремальных условиях. За последнее десятилетие появилось много экстремальных видов спорта, которые имеют прикладной характер в различных видах профессиональной деятельности. В большинстве случаев - это технические виды спорта. Такая деятельность доступна лицам, имеющим особую предрасположенность к пребыванию в подобных условиях, необходимую профессиональную подготовку, желание и мотивировку осуществить работу в условиях экстремальных нагрузок. Естественно, что такой труд недоступен простому человеку без использования специального снаряжения или специальных технических средств жизнеобеспечения. Наличие компенсаторных систем жизнеобеспечения расширяет возможности действий в экстремальных условиях при соответствии физических возможностей и уровня подготовленности оператора во время использования необходимых технических средств [9].

При недостаточном развитии компенсаторных систем жизнеобеспечения членов разведовательно-поисковых экспедиций подобные нагрузки остаются доступными только для определенной категории лиц. Потребность в подборе и подготовке таких лиц привела к исследованиям особенностей работы в экстремальных условиях. Понятие "экстремальные условия" тесным образом связано с понятием предельно граничных условий среды пребывания, в которых возможности организма способны обеспечить его жизнедеятельность [2].

Естественно, что такие границы носят сугубо индивидуальный характер. Более того, они зависят от текущего состояния и могут изменяться в значительных пределах.

Исходя из среднестатистических характеристик, отражающих адаптивные возможности человека, выделяются аналогичные среднестатистические границы оптимальных условий жизнедеятельности. Эти границы не имеют четких очертаний по силе и продолжительности действующих факторов окружающей среды как для целой популяции, так и для отдельной личности. В зависимости от текущего состояния организма его устойчивость к экстремальным влияниям существенно изменяется [6].

Среднестатистические данные этих показателей позволяют сформулировать общее представление об экстремальных условиях жизнедеятельности относительно понятия "нормальные условия среды обитания". Поскольку жизнедеятельность человека протекает в условиях действия определенных пространственно-временных и физико-химических факторов окружающей среды, граничные значения этих характеристик указывают на зоны, за пределами которых начинается экстрим [3].

В каждом конкретном проявлении экстремальность условий окружающей среды имеет свои качественные особенности, и для всех без исключения случаев они оцениваются относительно индивидуальных норм состояния. Последнее представляет собой совокупность адаптивных процессов, сформированных средой пребывания организма и направленных на сохранение равновесного взаимодействия с ней. Многогранность форм взаимодействия, длительность противодействия и его развивающаяся сила определяют индивидуальные особенности их проявления и зоны функционального оптимума. Всё многообразие факторов среды и их проявления составляют три категории условий, влияющих на организм: благоприятные, индифферентные и неблагоприятные [5].

Если индифферентные отношения со средой принять за условия нормы средового влияния, то отклонения от нормы в любую сторону увеличивают адаптивную напряженность и сокращают время ее протекания. Всякая динамика изменения условий среды сопровождается аналогичным преобразованием адаптивного поведения.

Несоизмеримость этих процессов ведет к формированию экстремальных условий. Следовательно, отсутствие адаптивной разрешимости или неопределенность условий организации поведения порождает экстремальность ситуации и требует состояния экстренной готовности. Чем больше осознаваемая неизвестность, тем выше напряженность и уровень готовности к экстремальным действиям.

При соизмеримости скорости изменения условий среды и процесса адаптации происходящие при этом морфофункциональные перестройки осуществляются без осознания их протекания. В этом случае представляет интерес процесс установления оптимальных условий изменения среды, при которых адаптация протекает наиболее эффективно. При незначительном отставании этого процесса накапливается несоответствие взаимодействия в поведении при протекании неадекватных компенсаторных реакций. Происходит усиление ориентировочного рефлекса или рефлекса биологической осторожности, возникающего в результате недостатка информации, когда установленные стереотипы поведения не сопровождаются соответствующим эффектом достижения положительного результата. В этом случае возникает неосознанная тревожность. Отсутствие достаточной успешности в осуществляемом поведении ограничивает его прогнозирование, сужает сферу гарантированной безопасности, при этом растет напряжение ожидания результата, которое проявляется в конкретных формах изменения трофических процессов и организации адаптивного поведения как результата осознаваемой опасности допускаемых ошибок при использовании исходных стереотипов выработанного рефлекса поведения. Возникающее волнение приводит к изменениям, проявляющимся в особенностях протекания ориентировочного рефлекса. При этом наблюдается изменение пространственных, временных и силовых компонентов стереотипа поведения, либо его смена [7].

Протекание этого поведения, выраженного в реакции "избегания достижения", отражает уровень эмоционального возбуждения и меру восприятия воображаемой экстремальности ситуаций.

ошибка, возникающая между представляемой и реальной экстремальностью среды, определяет величину неточности в организации поведения в данной ситуации.

Неопределенность ситуации вызывает развитие неспецифичности ответной реакции с последующим формированием поиска конкретных изменений в возникшей ситуации, что характеризуется освоением новой образовательной среды. Следовательно, экстремальные условия связаны с мерой новизны средового окружения и доступности его освоения. Важным моментом в организации поведения в такой ситуации является допустимая мера ошибки, которая позволяет приобрести опыт и сохранить достаточную жизнеспособность.

Таким образом, экстремальные условия жизнедеятельности определяются мерой разрешимости возникающих потребностей, а степень напряжения, вызываемая ими, может быть оценена величиной отклонения текущего функционального состояния от индивидуальной нормы. Возможность адаптации к экстремальной среде определяется величиной различимости ошибки, которая позволяет оптимизировать опыт поведения в новых условиях и сохранить необходимую жизнедеятельность на основе индивидуальной предрасположенности к действиям специфических факторов среды, порождающих ее экстремальность и текущее функциональное состояние. Конечный результат, определяющий допустимую зону жизнедеятельности, в этом случае можно представить следующим образом:

K = П^α • Р^β • С^γ ,

где К - адаптационные возможности;

П - предрасположенность к пребыванию в соответствующей образовательной среде жизнедеятельности;

Р - развитие имеющихся предрасположенностей;

С - текущее состояние;

α, β, γ - степень проявления соответствующих характеристик.

Особенность представления конечного результата произведением трех независимых характеристик заключается в том, что для каждого конкретного значения К соответствующие характеристики П, Р, С имеют свой ограниченный диапазон взаимообусловленных изменений. В свою очередь, анализ каждой из характеристик, определяющих конечный результат, представляет самостоятельную научную проблему [10]. Предрасположенность к специфическим особенностям образовательной среды жизнедеятельности связана с проблемой оценки одаренности и качества профессионального отбора. Развитие имеющихся способностей связано с проблемой построения индивидуальных оптимальных алгоритмов обучения, а оценка текущего состояния - с проблемой определения индивидуальной нормы.

В каждом из этих самостоятельно развивающихся научных направлений имеются достаточно успешные разработки, позволяющие использовать их в решении проблемы адаптации человека к экстремальным условиям жизнедеятельности.

Развитие техники существенно расширило рамки сферы жизнедеятельности человека, одновременно породив проблему обеспечения безопасности систем "человек-машина", в которых человек выступает наиболее уязвимым звеном. Контроль над состоянием человека-оператора стал определяющим фактором в решении вопроса безопасности. Использование среднестатистических норм оценки текущего состояния оказалось непригодным для обеспечения надежного контроля над функциональным состоянием. Стремление увеличить число контролируемых функциональных систем также не решило проблемы определения индивидуальной нормы, но позволило установить факт частичной взаимозаменяемости функциональных систем в обеспечении положительного конечного результата. В исследованиях в области биологической и медицинской кибернетики этот эффект получил название эквифинального конечного результата. Это позволяет устранить необходимость одновременного контроля над большим количеством параметров для установления индивидуальной нормы и оценки напряженности текущего состояния относительно данной нормы [1].

Анализ процесса обеспечения постоянного значения конечного результата показывает, что любой из участвующих в этом процессе параметров имеет диапазон вариаций долевого вклада, который в каждом из его фиксированных величин определяется мерой взаимодополняемости в его совместном взаимодействии при выполнении своей функции. Если относительно каждого значения конечного результата собрать вариации долевого вклада контролируемого параметра с учетом плотности проявления вариации долевого вклада в обеспечение конечного результата, то получится поверхность отклика системы на альтерирующее действие среды. построение геометрической структуры этой поверхности имеет характерные особенности, которые позволяют определить индивидуальную норму состояния относительно действия альтерирующих факторов среды, зону функционального оптимума, в пределах которого организм сохраняет свое равновесное состояние, и границы, за пределами которых начинаются экстремальные условия влияния среды.

Принцип построения поверхности отклика состоит в том, что берется любая из наиболее доступных для контроля функциональных систем и относительно диапазона наблюдаемых измерений выбираются все переходы в один шаг к следующему. При накоплении достаточного количества встречающихся вариаций таких переходов определяется плотность их распределения. Затем устанавливаются границы вариации приращений относительно каждого значения вариации самого параметра [4].

Линия такой границы - представлена кривой нормального распределения, а длительность сохранения соответствующих состояний - зависимостью семейства экспонент.

В силу того что в основе построения полной поверхности отклика лежат хорошо изученные аналитические выражения, их исследование в компьютерном варианте задачи позволяет иметь необходимую информацию в реальном масштабе времени.

Задача контроля над текущим состоянием индивида в реальном масштабе времени была решена осуществлено на основе использования сигнала электрокардиограммы, в которой контролировался R-R интервал. Распределение приращений относительно каждого значения R-R интервала осуществлялось следующим образом: вводилась точность () измерения R-R интервала, после чего значения, при которых сравниваемые интервалы были меньше , относились к категории одинаковых. Общий процесс распределения осуществлялся по алгоритму:

Так как алгебраическая сумма отражает текущее смещение длины интервала от первоначального, то для его определения необходимо величину этого смещения разделить на (), что определит на каждом шаге, к какому из значений R-R интервала надо отнести полученное приращение. Таким образом, .

Аналогичный контроль над текущим состоянием одновременно можно осуществлять, исходя из разности силы и объема выброса крови при анализе пульсограммы, и устанавливать периодичность активности этих параметров и их долевого соотношения в обеспечении конечного результата формирования ответной реакции. Оценку текущего состояния можно осуществлять по конечному результату функциональной деятельности, контролируя точность ее выполнения по вариации пространственно-временных и силовых характеристик.

Выводы. Полученный результат отклонения контролируемой характеристики от индивидуальной нормы, выраженной в долях сигмы, указывает на меру приближения к экстремальному состоянию либо на степень его проявления.

Использование данного метода оценки текущего состояния позволяет обеспечить построение индивидуального оптимального режима тренировочного процесса с учетом его текущих возможностей, что существенно ускоряет освоение соответствующей образовательной среды.

В условиях непосредственного пребывания в экстремальной среде такой контроль позволяет оценить допустимость дальнейшей деятельности и ее целесообразность.

Заключение. Данные разработки проводятся в НИИ физической культуры и неолимпийских видов спорта и международном центре, сотрудничающих с ХГАФК. Проводимые исследования относятся к одному из разрабатываемых научных направлений, связанному с изучением адаптационных возможностей человека и их расширением при использовании специальных компенсаторных систем жизнеобеспечения.

Литература

1. Береговой Г.Т. Безопасность космических полетов / Г.Т. Береговой, А.А. Тищенко, Г.П. Шибаков. - М.: Машиностроение, 1977. - 264 с.

2. Волович В.Г. Жизнеобеспечение экипажей летательных аппаратов после вынужденного приземления / В.Г. Волович // Проблемы космической биологии. - М.: Наука, 1976. - Том 30. - 330 с.

3. Воскресенский А.Д. Статистический показатель сердечного ритма и показателей гемодинамики в физиологических исследованиях / А.Д. Воскресенский, М.Д. Венцель // Проблемы космической биологии. - М : Наука, 1974. - Том 26. - 222 с.

4. Друзь В.А. Человек в измерении ХХ века / В.А. Друзь, В.Н. Самсонкин. - М., 2004. - Том 5. - С. 29-269.

5. Еремин А.Д. Адаптация в периоде: Системно - генетические аспекты / А.Д. Еремин. - Н. Новгород: Издательство "Вектор - ТиС", 2003. -226 с.

6. Забродин Ю.М. Основные направления исследований деятельности человека-оператора в особых экстремальных условиях / Ю.М. Забродин, В.Г. Зазыкин // Психологические проблемы деятельности в особых условиях. - М.: Наука, 1985. - С. 5-17.

7. Ломов Б.Ф. Психологические проблемы деятельности в особых условиях / Б.Ф. Ломов, Ю.М. Забродин. - М.: Наука, 1985. - 232 с.

8. Меерсон Ф.З. Адаптация, стресс и профилактика / Ф.З. Меерсон. - М.: Наука, 1981. - 278 с.

9. Морозов Г.И. Теоретические основы проектирования систем жизнеобеспечения / Г.И. Морозов // Проблемы космической биологии. - М.: Наука, 1977. - Том 36. - 256 с.

10. Седов Л.И. Методы подобия и размерности / Л.И. Седов. - М.: Наука, 1981. - 448 с.

  На главную    В библиотеку    Обсудить в форуме 

При любом использовании данного материала ссылка на первоисточник обязательна!