Наука и образование: современные тренды - Бельтикова А. А., Кашуба Э. А., Любимцева О. А., Петрушина А. Д., Илларионов В. А., Исмаилов О. М., Карельская Л. П., Кротова Е. Л., Цылова Е. Г., Осипов Н. Р., Филиппов М. А., Мламян Н. М., Пронин А. А., Тихонов В. Ф., Шабаев В. Г., Бадашкеев М. В., Марданов М. В., Марданов Р. Ш., Хасанова А. Ю., Попович Л. Г., Некрасов А. М., Антипова О. В., Сатарова Л. А., Щербакова И. В., Валуев О. С., Сысоева Е. А., Зыков М. Б. (Наука и образование: современные тренды, 2015)
в данной работе целью исследования является определение механизма возникновения непроизвольных актов вдоха и выдоха у испытуемых при отсутствии их собственных усилий для создания ускорения движения туловища. Эти ускорения создавались путем раскачивания испытуемых экспериментатором на различных качелях. Ускорение движения туловища, после соответствующей тарировки, измерялись в единицах ускорения свободного падения (g). Пневмограмма дыхания испытуемого регистрировалась спирографом СМП – 21/01 – «Р-Д», датчик двухосевого акселерометра DE-ACCM6G крепился на поясе. Синхронная передача данных на компьютер осуществлялась с помощью цифрового многоканального самописца «S – Recorder – E». В качестве испытуемых приняли участие две группы студентов не физкультурных факультетов: группа А – 12 студентов, не занимающихся в спортивных секциях и группа В – 12 студентов, занимающихся различными видами спорта на уровне I спортивного разряда. Было проведено два эксперимента. В первом эксперименте ускорения создавались экспериментатором путем раскачивания человека, неподвижно сидящего с открытыми глазами на подвесных качелях, в течение 30 секунд в двух режимах – при малых и больших амплитудах колебания. В первом режиме вертикальная составляющая ускорения движения туловища (az) поддерживалась на малом уровне (1,45 ± 0,05 g), а во втором режиме – при большем уровне (1,80 ± 0,10 g). Период и частота колебания подвесных качелей оставались постоянными. Во втором эксперименте вертикальные ускорения движения туловища создавались на качелях – балансире усилиями экспериментатора в произвольном режиме. При произвольном изменении частоты колебания экспериментатором (при «встряхивании»), значения az изменялись случайным образом в пределах от 0,30 ± 0,05 g до 1,9 ± 0,10 g. В первом эксперименте при первом режиме раскачивания подвесных качелей (малые az) у испытуемых группы А (n = 12; 100%) и группы В (n = 12; 100%) частота дыхания была равна частоте колебания качелей. У спортсменов сдвиг фаз дыхания от синусоиды az имеет достоверное различие только на вдохе (p < 0.05). Их среднее значение на вдохе равняется 0,11 ± 0,04 с, а на выдохе – 0,09 ± 0,02 с. У студентов, не занимающихся спортом, сдвиги фаз дыхания от az являются достоверными и на вдохе – 0,19 ± 0,03 с, и на выдохе – 0,14 ± 0,01 с (p < 0.01). При втором режиме раскачивания подвесных качелей (большие az) у испытуемых группы А (n = 3; 25%) и группы В (n = 12; 100%) частота дыхания стала равной частоте колебания az. У испытуемых была обнаружена реципрокная взаимосвязь между максимальным значением az и выдохом при прохождении качелей нижней точки, а также между минимальными значениями az и вдохом в двух крайних положениях качелей. В этом режиме при больших значениях az наблюдается фазовое сцепление дыхания с вертикальной составляющей ускорения туловища. У остальных испытуемых, не занимающихся спортом (n = 9; 75%), частота дыхания также увеличилась при увеличении ускорения az, но не кратно частоте колебания качелей. У спортсменов сдвиг фаз дыхания от синусоиды az не имеют достоверного различия. Среднее значение сдвигов на вдохе равняется 0,05 ± 0,02 с, а на выдохе приближается к нулю – 0,02 ± 0,01 с (p > 0.05). Однако у студентов, не занимающихся спортом, произошли достоверные сдвиги фаз дыхания от az в сторону увеличения на вдохе – 0,31 ± 0,03 с, и в фазе выдоха – 0,24 ± 0,02 с (p < 0.01). Это увеличение сдвига фаз дыхания указывает на рост ошибки в управляющей системе координации дыхания у студентов при возрастании ускорения az, в отличие от спортсменов. В эксперименте с созданием вертикальных ускорений на качелях – балансире у студентов группы А (n = 12; 100%) и у некоторых студентов группы В (n = 3; 25%) наблюдалось отсутствие взаимосвязи дыхания и ускорения az. Реципрокная взаимосвязь фаз дыхания и ускорения az наблюдалась у студентов группы В (n = 9; 75%). Результаты исследования показали, что внешние воздействия, создающие переменные ускорения движения туловища оказывают влияние на формирование непроизвольных актов вдоха и выдоха человека при отсутствии его собственных усилий. Особенности этого влияния зависят от величины вертикальной составляющей ускорения движения туловища, а также от двигательного опыта человека. Очевидно, что при разработке методик обучения рациональному дыханию в физических упражнениях необходимо учитывать характер изменения вертикальной составляющей ускорения туловища.
Keywords: гравитация; дыхание человека; качели; ускорение движения туловища; инерция; реципрокная взаимосвязь; дыхание и движение; дисперсионный анализ; human breathing; swing; acceleration of the torso; inertia; gravity; reciprocal relationship; breathing and movement; analysis of variance