Энергетический метаболизм мозга у спортсменов с разным типом функциональной межполушарной асимметрии

Введение. Оптимальная адаптация к предельным физическим и психическим напряжениям в спорте высших достижений возможна при использовании нагрузок, ориентированных на индивидуальный генетический статус спортсмена. Межполушарная асимметрия - одна из фундаментальных закономерностей деятельности мозга - генетически детерминирована и находится под влиянием спортивного тренинга [1, 8].Исследования ряда ученых и многолетний научный поиск сотрудников кафедры физиологии показали, что индивидуальный профиль асимметрии (ИПА) составляет основу индивидуальности двигательной деятельности, регламентирует возрастные особенности ее организации и управления [3 - 5, 7, 11]. Однако анализ ИПА с учетом спортивной специализации и квалификации проводился в единичных работах [1, 9].В связи с актуальностью проблемы целью исследования является анализ функциональных асимметрий у спортсменов различных специализаций.

Энергетический метаболизм мозга у спортсменов с разным типом функциональной межполушарной  асимметрии

Эффективность подготовки спортсменов высших категорий  определяется не только стратегией и  организацией тренировочного процесса и развитием знаний о пределе  физических и резервных возможностей человека. Более того, увеличение интенсивности  тренировочных нагрузок для совершенствования  технической и физической подготовки спортсменов в настоящее время  себя исчерпало. Поиск путей эффективности  подготовки к высшим спортивным достижениям  направлен на оценку генетически  обусловленных функциональных резервов, обеспечивающих адаптацию к возрастающим нагрузкам тренировочного процесса и соревнований как завершающего их компонента. В основе выбора рациональной структуры движения в спорте лежат  критерии надежности и экономии энергетических ресурсов активационных механизмов мозга. При этом надежность двигательных функций определяется еще и наличием оптимального уровня двигательной (моторной) асимметрии при построении движений, контролируемой центральным механизмом — функциональной межполушарной  асимметрией (ФМА).

ФМА представляет собой многоуровневую систему, имеющую  представительство на разных уровнях  биологической организации и  в тоже время она является сформированным в процессе эволюции механизмом, обеспечивающим оптимизацию процесса выбора. Межполушарная  асимметрия и межполушарные взаимодействия с одной стороны генетически  детерминированы, а с другой находятся  под влиянием социального и профессионального, в том числе спортивного, тренинга, который можно рассматривать как стрессогенный фактор, также определяющий флуктуацию межполушарной асимметрии в процессе адаптации к стрессорным воздействиям.

Общий адаптационный  синдром или стресс — это совокупность стереотипных приспособительных реакций, которые возникают в организме  в ответ на действие чрезвычайного  раздражителя любой природы, в том  числе эмоциональное напряжение, травмы, значительные умственные и  физические усилия. Центральную роль в механизмах стресса играет активация  гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковой  системы (ГГНС), приводящая к изменениям гормонального фона в организме.

Достижение  адаптации при стрессе осуществляется прежде всего за счет перестройки энергетических обменных процессов в организме.

При стрессе  закономерно изменяются функциональное состояние мозга и его энергетический метаболизм. С помощью ПЭТ у  людей в этом состоянии выявлено повышение мозгового кровотока  в различных отделах мозга, в  частности в лобных областях. Повышенная концентрация глюкокорти-коидов запускает в мозге процессы запрограммированной клеточной смерти — апоптоза.

При стрессе  увеличивается роль гликолиза в  энергетическом обмене. Этот фактор, а  также использование мозгом в  качестве энергетического субстрата  кетоновых тел приводит к повышению  концентрации кислых продуктов метаболизма  в мозге. Снижение внутриклеточного рН нарушает работу дыхательной цепи митоходрий, что усиливает процессы свободно-радикального окисления. Кроме того, ацидоз повышает содержание внутриклеточного кальция и является фактором, способствующим апоптозу.

Итак, синдром  адаптации к сверхвысоким нагрузкам  тренировочного процесса непосредственно  связан с центральными механизмами  регуляции: ФМА и церебральным энергообменом. При этом оба эти механизма являются генетически детерминированными, что определяет необходимость их контроля при разработке индивидуального подхода к подготовке спортсменов к сверхвысоким нагрузкам тренировочного процесса и его кульминации — соревнований.

При очень  больших нагрузках сердечно-сосудистая и легочная системы не обеспечивают аэробный обмен веществ, и метаболизм становится в значительной мере анаэробным. Порог анаэробного обмена — ПАНО представляет собой уровень физической нагрузки, выше которого энергетические запросы организма удовлетворяются частично за счет анаэробного метаболизма. ПАНО является показателем, который интегрально характеризует мощность различных систем, обеспечивающих доставку и использование кислорода в организме. Величина ПАНО отражает также стрессоустойчи-вость, так как переход через ПАНО активирует гипоталамо-гипофизарно-надпочечниковую систему (ГГНС), запуская центральные механизмы стресса. ПАНО является показателем, позволяющим судить о физической подготовке спортсмена. Более низкий уровень ПАНО свидетельствует о худшей переносимости физических нагрузок и большей чувствительности к стрессу.

Современные технологии позволили использовать методы компьютерной визуализации биохимических  процессов, происходящих в мозге, неинвазивно оценивать церебральный энергообмен. Перспективным и доступным в условиях подготовки спортсменов к высоким достижениям является метод регистрации и анализа уровня постоянных потенциалов головного мозга (УПП), отражающего сосудистые потенциалы головного мозга и характеризующего церебральный энергообмен.

Основным  источником УПП являются потенциалы гематоэнцефалического барьера (ГЭБ), при этом потенциалообразующим ионом является ион водорода. Применение нейрофизиологического показателя в качестве маркера церебрального энергетического метаболизма обусловлено особенностями генеза УПП.

Оценка энергетического  метаболизма мозга базируется на электрических характеристиках  ГЭБ, метаболизме глюкозы и кислорода, а также на анализе мозгового  кровотока. Как мембранозависи-мый феномен, УПП отражает ряд биохимических реакций, протекающих в коре головного мозга (гликолиз, окислительное фосфорилирование, медиаторный обмен, свободнорадикальное окисление, соотношение процессов анаболизма и катаболизма). Трансмембранный поток протонов определяет сосудистый потенциал ГЭБ, непосредственно связанный с энергетическим обменом мозга На величину УПП оказывает влияние состояние КЩР по обе стороны от базальной мембраны ГЭБ. Поскольку на границе ГЭБ динамика рН зависит от интенсивности энергетических процессов в мозге, УПП является электрофизиологическим показателем, который отражает соотношение между кис-лотностями мозговых и периферических капилляров. Именно этот факт позволяет рассматривать УПП как показатель энергетического метаболизма мозга.

С помощью  неинвазивного метода регистрации и анализа УПП возможно получение количественной характеристики церебрального энергообмена, а также его пространственный и временной анализ. Кроме того, УПП является удобным нейрофизиологическим маркером типа ФМА: доминантное полушарие характеризуется превышением УПП как минимум на 2—3 мВ по сравнению с субдоминантным. При этом нейрофизиологические характеристики ФМА в полной мере совпадают с определением ФМА по критерию моторной асимметрии. При превышении УПП в левом полушарии тесты моторной асимметрии демонстрируют правшество (праворукость), при превышении УПП в правом полушарии тесты моторной асимметрии указывают на левшество.

Таким образом, УПП одновременно является показателем  церебрального энергообмена и типа ФМА, что делает его удобным неинвазивным инструментом контроля двух ведущих механизмов адаптации к сверхвысоким тренировочным нагрузкам.

Целью работы была оценка резервных возможностей и прогноз спортивных достижений на стадии тренировок у спортсменов  с разным типом ФМА с помощью  метода регистрации и анализа  уровня постоянных потенциалов головного  мозга (УПП), отражающего как церебральный энергетический метаболизм, так и  тип асимметричной организации  мозга.

Методика. В  условиях тренировочного процесса (тренировка на гребном эргометре с пятью  ступенями мощности от 200 до 450 ватт) у спортсменов — мужчин (N= 50, средний  возраст 23,1 года) — сборной по академической  гребле — была проведена регистрация  УПП совместно со стандартным  набором биохимических показателей  крови и мочи, функции внешнего дыхания, а также эр-гометрических характеристик. Были измерены следующие показатели: мощность, ПАНО, частота сердечных сокращений ЧСС — уд/мин, лактата — мМ/л, АДФ, АМФ, АТФ — мкМоль/л и неорганического фосфора -мМоль/л.

Измерение УПП  проводили с помощью аппаратно-программного диагностического комплекса «Нейроэнергон-01»  с входным сопроотивлением 1014 Ом, Для регистрации УПП используются не-поляризуемые хлорсеребряные электроды с сопротивлением 30 кОм. Регистрация УПП производится неинвазивно, непосредственно от кожи головы в пяти точках: лобной (F), центральной (С), затылочной (О), правой (Td) и левой (Ts) височных. Сопротивление кожи во всех точках отведения перед измерением максимально снижается и выравнивается.

Определение ФМА проводили также по нейрофизиологическому  критерию (УПП): доминантное полушарие  характеризуется превышением УПП  в височной области на величину не менее 2-х мВ. Спортсмены были разделены  на две группы: правши (N=29) и левши (N=21).

Результаты  исследования. В таблице 1 показаны средние значения УПП (мВ) в пяти отведениях и межполушарная разность УПП в височных областях (Td-Ts) у правшей и левшей до тренировки

Таблица 1

Относительно  низкий УПП указывает на изначально экономный, невысокий церебральный энергообмен у спортсменов-правшей до нагрузки.

В процессе тренировки при нагрузке низкой интенсивности, характеризуемой ЧСС до 160 уд/мин и удерживаемой мощности 800 кгм/мин у спортсменов наблюдается снижение УПП, особенно выраженное в центральной и лобной области. Величина снижения УПП при нагрузке достигает 50-70%.

Однако при  нагрузке высокой интенсивности, характеризуемой  ЧСС 180 уд/мин и выше и удерживаемой мощности до 2700 кгм/мин, наблюдается повышение УПП в среднем на 50%.

У спортсменов  с разными типами ФМА УПП под  влиянием нагрузки изменяется по-разному, при этом наблюдаются различия также  в величине ПАНО. В группе спортсменов  — правшей среднее значение УПП  после нагрузки было относительно низким: (6,1± 0,5) мВ, а у спортсменов-левшей среднее значение УПП после нагрузки составляло (22,3+1,1) мВ. Величина ПАНО, приходящаяся на 1 кг массы, составляла у спортсменов-правшей (15,7+0,3) ед, а у левшей — (22,3±0,4) ед.

ПАНО является показателем, позволяющим судить о  физической подготовке спортсмена. Более  низкий уровень ПАНО свидетельствует  о худшей переносимости физических нагрузок и большей чувствительности к стрессу. Переход на анаэробный метаболизм и снижение рН крови вызывает выброс АКТГ, что играет ключевую роль в активации механизмов стресса. При выраженном стрессе, т.е при очень высоких физических нагрузках (ЧСС более 180 уд/мин), когда рост кислотности в мозге более значителен, чем в периферической крови, УПП увеличивается в процессе нагрузки. Поэтому связь между низким ПАНО и ростом УПП представляется закономерной.

При умеренных  физических нагрузках (ЧСС 160 уд/мин) и  снижении УПП в процессе тренировки наблюдается обратная картина: кислотность  в периферической крови нарастает  более значительно, чем в мозге. У спортсменов-правшей с меньшим  усредненным УПП, соответственно, более  низким уровнем церебральных энергозатрат и потому более стрессоустойчивых, анаэробный порог был более высоким, и спортивные достижения также были выше. Снижение УПП после тренировки свидетельствует о снижении работоспособности, а повышение — об истощении энергетических резервов организма.

Данные о  связи между ацидозом и неблагоприятными последствиями стресса при физической нагрузке можно использовать для  коррекции состояния спортсменов.

При сравнении  биохимических показателей у  спортсменов с разным типом ФМА  было выявлено различие в их средних  значениях. У правшей по сравнению  с левшами выше концентрация АТФ, АДФ, АМФ в крови после нагрузки в среднем на 26%, ниже ПАНО на 13%, выше коэффициент реализации энергии  на 17% и на 5% выше КПД.

Корреляционный  анализ Система корреляционных связей у спортсменов с разным типом  ФМА различна. В таблице 2 приведены  некоторые коэффициенты корреляции до и после нагрузки.

Как видно  из таблицы, наиболее значимые связи  в лобной и центральной области. Видимо лобные области в большей  мере, чем другие, чувствительны  к стрессу, вызванному смещением кислотно-щелочного равновесия крови в кислую сторону. Известна важная роль лобной коры, в особенности, орбитальных ее отделов в регуляции гомеостаза. Найденная корреляционная зависимость указывает на то, что в условиях высоких двигательных нагрузок именно передние отделы мозга работают в особенно интенсивном режиме, обеспечивающим целенаправленную активность спортсмена. Однако у спортсменов-левшей корреляционные связи между теми же показателями имеют более высокие значения

Итак, проведенный  анализ показал, что высокие значения УПП после нагрузки у спортсменов-левшей указывают на худшую переносимость  физических нагрузок, более низкий анаэробный порог и склонность к  стрессовым реакциям. Если регистрировать УПП наряду с биохимическими показателями крови (АТФ, АМФ, АДФ, лактат, рН ЧСС, температурой тела), то можно достаточно точно оценить физическую форму спортсмена и энергетические возможности его организма. Множественный регрессионный анализ позволил выявить, что использование всей совокупности исследованных параметров дает возможность с высокой точностью описывать ПАНО и развиваемую спортсменом мощность с помощью линейных уравнений регрессии.

Если в  качестве независимых величин взять  совокупность антропометрических, биохимических  и электрофизиологических данных, то такой прогноз будет достаточно высоким. Для развиваемой спортсменом  мощности R = 0,97, R2 = 0,84. Без характеристик  УПП прогноз будет менее точным: R = 0,83, R2 = 0,69.

Таким образом, УПП повышает точность прогноза мощности, развиваемой спортсменами при нагрузке, кроме того, характеристики УПП можно  использовать и отдельно от других показателей для предварительной  оценки резервных возможностей организма. При стрессе, возникающем при  переходе на анаэробный обмен веществ, УПП после нагрузки нарастает. Такая  реакция более вероятна у спортсменов-левшей с высоким УПП до нагрузки, что  обусловлено состоянием хронического стресса.

При больших  физических нагрузках повышение  УПП указывает на снижение стрессоустойчиво-сти и низкую величину анаэробного порога

Если увеличение УПП не сопровождается усилением  мозгового кровотока, то это объясняется  переходом нервной ткани на анаэробное окисление. В тех случаях, когда  при росте УПП мозговой кровоток также усиливается, как это бывает в норме при активации мозговых структур, то при этом церебральный энергообмен повышается.

Выводы

1. Спортсмены  с разным типом ФМА отличаются  по уровню церебрального энергообмена: у левшей он выше, чем у правшей.

2. Спортсмены-правши  более стрессоустойчивы, чем левши, и имеют более низкий ПАНО, что обеспечивает и более высокие спортивные достижения.

3. Метод оценки  церебрального энергообмена с помощью нейрофизиологического критерия — уровня постоянного потенциала головного мозга — может быть использован для мониторинга функционального состояния мозга и прогноза спортивных достижений.

Методы и организация исследования . Обследовано 520квалифицированных спортсменов 17-20лет. Контрольная группа (КГ)представлена 211 сверстниками, не занимающимися спортом. Возрастные особенности ИПА прослежены у 243детей 4-7 лет. ИПА (по схеме: ведущий глаз, ухо, рука и нога) у юношей изучали в 43, а у детей - в 17 тестах [2, 7]. Характер и степень межполушарной асимметрии оценивали по знаку и величине коэффициентов асимметрии(Кас.,%). Для статистического анализа использовали стандартный пакет программ, реализуемый на IBM PC.

Результаты и обсуждение. Структура распределения функциональных моторных и сенсорных асимметрий была своеобразной для различных видов спорта. Максимальное число праворуких выявлено среди занимающихся туризмом, баскетболом, тяжелой атлетикой, волейболом и боксом (100 -94%). Леворукость чаще встречалась в группах пловцов, гандболистов, футболистов, акробатов, борцов и спринтеров (соответственно 14, 12, 9, 8и 7%). Амбидекстрия рук обнаружена у борцов и гандболистов (14 и 12%). В КГ указанные варианты составляли 89,8 и3%.

Тестирование асимметрии моторики ног показало ее значительную вариабельность в видах спорта. Ведущая правая нога чаще встречается у акробатов (84%) и волейболистов (81%). Спортсмены с ведущей левой ногой среди борцов, гандболистов, гребцов, пловцов составляли 29, 25, 19 и 18%, футболистов и баскетболистов - 17%, велосипедистов и боксеров - 12%. Амбидекстрией ног отличались тяжелоатлеты, туристы и велосипедисты-шоссейники (42, 29, 19%); в КГ - 15%.

Асимметрия зрения отсутствовала у исследуемых КГ, ведущий правый и левый глаз встречались в 80 и 20%. Занятия спортом влияли на структуру асимметрии. Амбидекстрия зрения проявлялась в баскетболе, боксе,борьбе, тяжелой атлетике, гребле и велоспорте (соответственно 22, 15, 14, 13, 9 и 8%), в плавании и волейболе (по5%). Максимальное число спортсменов с ведущим левым глазом приходилось на сложнокоординационные и игровые виды спорта: акробатику, тяжелую атлетику, волейбол, футбол и гандбол (соответственно 36, 29, 27, 26 и25%).

Целесообразность детального анализа функциональных асимметрий у спортсменов-стрелков связана  с асимметричностью позы и тренировочных  нагрузок, зрительной депривацией при  монокулярном прицеливании, особенностями  оружия. Систематические занятия  пулевой стрельбой существенно  влияли на характер и степень асимметрии. Правая рука доминировала в 98% случаев,леворукость отсутствовала. Резко возрастала амбидекстрия ног (до 30%).

Ведущий правый глаз отмечен  у 98%,амбидекстрия - у 2% стрелков. В 73%случаев  выявлен существенный акцент "эффекта  правого уха", в22% - "левоухость", в 5% -амбидекстрия слуха. В КГ - 38, 20 и 42%соответственно. У наиболее квалифицированных спортсменов(КМС, МС и МСМК) по сравнению с менее квалифицированными (I-II разряды)степень доминирования левого полушария достигала максимума. Это относилось к моторным и сенсорным функциям (Кас.=62±6 и 44±7%, р<0,05; 60±8 и43±9%, р<0,05), а также к интегральному Кас. (61±6 и 44±7%, р<0,05).

При типологизации спортивных задатков практически не учитывается фактор, общий для морфологических, функциональных и психодинамических индивидуальных характеристик -симметрия-асимметрия [11]. Им является ИПА, отражающий специфику межполушарной асимметрии и межполушарного взаимодействия в организации функций. "Психологический" и"двигательный" портреты определяются не отдельными модальностями доминирования(право- или леворукостью), а ИПА -нейрофизиологической основой психомоторной индивидуальности [3].

В результате анализа распределения  вариантов ИПА обнаружено, что  правый ИПА (по схеме: рука-нога-глаз), отражающий тотальное доминирование активности левого полушария, часто представлен  в циклических видах спорта: гребле, велоспорте,легкоатлетическом беге, плавании,туризме (62 - 55%). Левый ИПА характерен для пловцов (9%) и гребцов (8%),представителей видов спорта со сложной ориентацией в пространстве, а также ситуационных видов спорта: гандболистов, боксеров, футболистов и борцов (6 -4%). Для исследуемых с парциальным ИПА характерны разнообразный характер межполушарной асимметрии, различная степень ее сглаживания на фоне расширения возможностей взаимодействия полушарий. Представители с таким ИПА наиболее часто обнаруживаются среди занимающихся сложно координационными и ситуационными видами спорта: тяжелой атлетикой и акробатикой (67и 52%), борьбой, боксом, баскетболом, гандболом, волейболом и футболом(соответственно 50, 44, 48, 44, 43 и 40%).

В целом у представителей отдельных спортивных специализаций  выявлено снижение вариабельности ИПА  по сравнению с нетренированными юношами, у которых обнаружен 31 вариант  ИПА (по схеме: рука-нога-глаз-ухо). Так, специфические требования, предъявляемые  пулевой стрельбой к организму  спортсмена, обусловили отбор 11 предпочтительных вариантов ИПА. Наиболее распространен  профиль "ПППП" (35%), на втором месте - "ПАПП" (12%). В результате число "абсолютных" правшей возросло в 1,4 раза. "Абсолютные" левши отсутствовали, а среди нетренированных они  составляли 3%. "Скрытые" левши (по одному из признаков, кроме" леворукости") обнаружены среди 22% стрелков и 40%нетренированных  юношей. Среди высококвалифицированных  спортсменов число"абсолютных" правшей достигало 54%; число вариантов ИПА сократилось до 8.

Анализ показывает, что  успешность занятий в конкретном виде спорта зависит от определенного  типа ИПА. Возможно, в этом просматривается  связь с естественным отбором  индивидуумов, лучше осваивающих  спортивные навыки, легче переносящих  стрессовые условия соревнований, надежнее адаптирующихся к высоким физическим и психологическим нагрузкам  в жестко регламентированных или, наоборот, ситуативных условиях.

Поскольку начальный этап спортивного отбора в ряде видов  спорта приходится на дошкольный возраст, возникает вопрос об особенностях ИПА  в раннем онтогенезе, о его динамичности и связи с индивидуальностью  ребенка. Анализ функциональных асимметрий у детей 4 - 7 лет выявил 44 варианта ИПА. Вопреки распространенному  мнению о преобладании "правшей", в результате сочетанного учета  четырех признаков правый ИПА  зафиксирован в 16% случаев, левый - в2,5%. Среди 82,5% детей, обладающих парциальным фенотипом, 54% по одной или нескольким функциям относятся к "левшам".

Установлено, что функциональная асимметрия моторики формируется в  раннем онтогенезе. Ее степень и  направленность определяются ИПА и  спецификой выполняемых движений. У  детей с правым ИПА ведущие  конечности преобладали в кистевой силе, теппинг-тесте и "ручной ловкости", времени двигательной реакции на свет и звук (р<0,05). В интервале от 4 до 7 лет праволатеральность в моторике рук возрастала, а в моторике ног сглаживалась в связи с развитием левого полушария и второй сигнальной системы, специализацией унимануальной моторики,становлением бипедальных локомоций - ходьбы и бега.

Одним из условий результативности спортивной деятельности является устойчивость к воздействию стрессорных факторов. В критический период онтогенеза, связанный с поступлением в школу и началом обучения, межполушарные взаимоотношения оказывались стабильными в группе детей с правым ИПА (n=39). У левшей (n=34) возрастала степень преимущества левой руки, при парциальном ИПА (n=24) - правой. Установленная закономерность подтверждает зависимость характера и выраженности адаптационно-компенсаторных перестроек деятельности центральной нервной системы ребенка от ИПА.

Заключение. Результаты исследования свидетельствуют, что ИПА, отражая особенности регуляторных механизмов, является одним из факторов, дифференцирующих резервы роста функциональных возможностей спортсмена. Последнее проявляется на ранних стадиях онтогенеза и может служить основой формирования адаптационных "норм реакции".Особенности межполушарной асимметрии у высококвалифицированных спортсменов, весьма вероятно,являются следствием сочетания многолетнего спортивного отбора и долговременной адаптации к специфике тренировок.

Исследования последних  лет позволяют квалифицировать  ИПА как один из факторов, кроме  двигательных функций определяющих широкий круг характеристик индивидуума. Его специфика тесно связана  с адаптацией и поведением в экстремальных  условиях, вербальным и невербальным интеллектом, стратегией восприятия и  обработки информации, стабильностью  гомеостаза, эмоциональных, гормональных, вегетативных и иммунных реакций [1, 6, 9]. Это определяет перспективность  развертывания комплексных междисциплинарных  исследований функциональных асимметрий у представителей различных видов  спорта [1, 10].

Представления об оптимальном  для вида спорта профиле латеральной  организации мозга могут явиться  определяющим компонентом моделирования  и мониторинга в спорте. Понимание  нормы как среднестатистического  показателя не отражает многообразия явлений. Усреднение данных, полученных при исследовании спортсменов с  разным ИПА, может исказить модельные  эталоны, служить поводом для  противоречивых выводов о роли и  двигательных резервах доминантной  и субдоминантной конечностей.

Кроме того, немногочисленные данные о возможности изменения  функциональных асимметрий под влиянием многолетних систематических тренировочных  воздействий позволяют предположить целесообразность проведения исследований функциональных основ управления тренировочным  процессом с учетом фактора симметрии  -асимметрии, и прежде всего на начальных этапах освоения спортивной техники в избранном виде спорта [2, 8]. В перспективе решение указанных проблем может явиться резервом оптимизации спортивного отбора, индивидуализации тренировочного процесса, точного выбора спортивного амплуа, целенаправленного формирования стиля соревновательной деятельности, адекватного специфике восприятия и стратегии мышления спортсмена.

И. П. Павлов, изучая высшую нервную деятельность, создал учение о первой и второй сигнальных системах. Первой сигнальной системой он обозначил  аналитическую и синтетическую  деятельность коры головного мозга, осуществляемую в ответ на многочисленные раздражители окружающей среды за исключением  слова. К числу раздражителей первой сигнальной системы принадлежат свет, цвет предметов, положение их в пространстве и движение, разнообразные шумы, запахи, вкус пищи, тепло, холод, боль, т. е. такие раздражители, которые могут быть условными и для животных.

Примером проявления деятельности первой сигнальной системы может  служить отдергивание руки от горячих  предметов, условнорефлекторное отделение слюны при виде и запахе пищи и др.

Для второй сигнальной системы  раздражителем является слово. Она  свойственна только человеку. В первые месяцы после рождения ребенок обладает только первой сигнальной системой, вторая сигнальная система развивается  позднее на основе первой. Это было показано в исследованиях А. Г. Иванова-Смоленского, который нашел ряд доказательств этапности в развитии у детей взаимоотношений первой и второй сигнальных систем.

На протяжении первых месяцев  жизни у ребенка проявляются  условные рефлексы, не связанные со смысловым значением слов. И только в конце первого года жизни  ребенка слово приобретает для  него смысловое значение.

С этого момента работа головного мозга ребенка становится на ступень выше, чем у животных. Через членораздельно произнесенное  слово ребенок входит в контакт  с социальной, чисто человеческой средой.

Возникновение второй сигнальной системы, связанной со словесной  сигнализацией, коренным образом изменило высшую нервную деятельность человека. Раздражители второй сигнальной системы — слова — обеспечивают более высокую степень обобщения, нежели раздражители первой сигнальной системы. Наличие второй сигнальной системы способствует осуществлению любой условнорефлекторной реакции и становится фундаментом всей мыслительной деятельности человека, ибо человек мыслит словами.

И. П. Павлов назвал слово  сигналом сигналов. В самом деле, с помощью слова мы можем обозначить любые первые сигналы действительности, такие, например, как слова «огонь», «свет», «запах розы», «грохот» и т. п.

Обе сигнальные системы в  высшей нервной деятельности человека связаны между собой неразрывно. В самом деле, вторые сигналы действительности могут формироваться толь-ко на основе первых. Так, слепой от рождения человек не может полностью вникнуть в смысл слов, обозначающих цвета.

Так как первая сигнальная система человека находится в  постоянном взаимодействии со второй, она стала качественно иной, чем  у животных: люди значительно глубже и полнее воспринимают все богатство  и многообразие окружающего их мира, ибо любой первый сигнал действительности как бы проходит через призму их мышления.

Вот почему, несмотря на взаимосвязь  и взаимозависимость между первой и второй сигнальными системами, главенствующая роль в деятельности коры больших полушарий принадлежит  второй сигнальной системе. У человека каждое слово в течение его  жизни сочетается с определенным жизненным явлением, словами обозначается весь окружающий мир, все понятия, переживания  и состояния организма человека. Со второй сигнальной системой связано  абстрагирование в мышлении человека.