التدريب الرياضي وتكيفات الموجات الدماغية

التدريب الرياضي وتكيفات الموجات الدماغية

وعلاقتها بالجهاز العصبي الذاتي

Sport Training And Brain Waves Adaptation

 And Its Relation with Autonomic Nervous System

بحث تجريبي على عينة من اللاعبين الشباب بكرة السلة

الاستاذة الدكتورة سميعة خليل محمد ، Prof. Dr. Samia khalil - كلية التربية الرياضية للبنات / جامعة بغداد

م.د نجله رؤوف نافع - Dr. Nagla Raof ،  وزارة التربية  - جمهورية العراق ، تشرين الثاني 2007م

------------------------------------------

ملخص البحث

يعد الدماغ مركزا للمعالجة المركزية للنشاطات البدنية والعقلية وهو الاكثر تاثرا بحاله الاداء والانجاز البدني ورغم ذلك لم يخطى باهتمام المختصين في علوم فسيولوجيا الرياضية بالشكل الكافي، وخاصة فيما يتعلق بدراسة الموجات الدماغية واهم تاثيرات التدريب عليها وعلاقتها بالجهاز العصبي الذاتي الذي يرتبط بشكل وثيق بعمل الكثير من الاجهزة الجسمية الاخرى (القلب والاوعية الدموية والجهاز التنفسي والغدد الخ)والتي تسهم بشكل كبير في الانجاز الرياضي، وهدف البحث الى التعرف علىتاثير التدريب الرياضي على الموجات الدماغيه الفا وبيتا وعلاقة ذلك بقيم الجهاز العصبي الذاتي. وقد استخدمت الباحثتان المنهج التجريبي لحل مشكلة البحث وشملت عينة البحث لاعبي كرة السلة الشباب والذين اختيروا بالطريقة العمدية والبالغ عددهم 6 لاعبين من المشاركين في المعسكر التدريبي الخاص للاستعداد للبطولة العربية المقامة في الجزائر (2004). وقد استخدمت الباحثتان اختبارات الـEEG للامواج الدماغية واختيار خاص بالجهاز العصبي الذاتي باستخدام اختبارات خاصه واختبار ال.ECG

وتوصلت الباحثتان الى الاستنتاجات الاتية :-

- توجد فروق بين الاختبارين القبلي والبعدي لعينة البحث في قيم الموجات الدماغيه قيد البحث.

- هناك علاقة ارتباط بين الموجات الدماغية وقيم الجهاز العصبي الذاتي في الاختبارات القبليه والبعديه.

لذا توحي الباحثتان باجراء دراسات علمية في هذا المجال وعلى فرق رياضية اخرى والاهتمام بالتغذيه الراجعه البايولوجيه ضمن خطط التدريب.

Abstract

Brain is the center of central processing of Physical and mental activities, which is mostly affected by the Physical performance, although it doesn’t take enough concernment by specialists in science of sport Physiology specially in studying brain waves and the most important effects of training and its relationship with autonomic nervous system which associate with the activity of many other body systems. Ex. heart and blood vessels, respiratory system, glands----etc which affect the sport performance.

This research aimed at knowing the relationship between brain waves and autonomic nervous system. The two researchers use experimental method to solve the research problem. The samples consist of six young basketball players who are chosen by intended method.

These players are in training camp for the Arab hero ship that is held in Algeria in 2004. The two researchers use special case sheet, EEG test of brain waves and special test for autonomic nervous system using ECG.

The two researchers conclude the following:

- There are differences between pre and post tests.

- There is relationship between brain waves and autonomic nervous system.

They recommend the necessity of making more scientific studies in this field and at other teams and take care to bio feed back when planning for train athletics.

1- التعريف بالبحث

1-1 أهمية البحث والمشكلة

الجهاز العصبي المركزي هو مركز التحكم في ترتيب وتضامن المعلومات الحسية – الحركية لاتمام الحركة، حيث يتم التعامل مع المعلومات الواردة من المحيط الخارجي والجسم في الدماغ، الذي بدوره يعد مركزا للمعالجة المركزية لجميع النشاطات البدنية والعقلية وهو الأكثر تأثيرا بحاله الأداء والإنجاز البدني العالي، رغم ذلك لم يحظى الجهاز العصبي كبقية الأجهزة الجسمية الأخرى (الجهاز الدوري – التنفسي) باهتمام المختصين في مجال فسيولوجيا الرياضة.

وقد اقتصرت اغلب الدراسات على كشف الحالات المرضية وفي المجال الطبي فقط، لذا نجد انه لازال هناك الكثير من الغموض وندره، في المعلومات التي تخص هذا الجهاز الحيوي وما يحدث فيه من تكييفات ترافق عملية التدريب في النشاطات الرياضية المختلفة حيث افتقدت مكتبتنا العربية  المصادر العلمية التجريبية التي توضح وتكشف تكيفات هذا الجهاز جراء التدريب، ولاسيما الموجات الدماغية وخصائصها والتغيرات الحاصلة فيها عبر مراحل التدريب وانعكاسات ذلك على الجهاز العصبي الذاتي (السمبثاوي والباراسمبثاوي) وذلك لما لهذا الجهاز من أهمية كبيرة وارتباط وثيق بعمل الكثير من الأجهزة الجسمية الأخرى (القلب والأوعية الدموية والجهاز التنفسي والغدد... الخ ) والتي تسهم بشكل مباشر في الارتقاء بالأداء والإنجاز العالي الذي تهدف أليه منتخباتنا الوطنية  والعربية لذا ارتأينا تسليط الضوء على حاله جديدة تشكل أهمية كبيرة في تطوير التدريب الرياضي من خلال كشف التغيرات التي تحدث في الموجات الدماغية جراء التدريب وما يرافقها من تغيرات في نشاط الجهاز العصبي الذاتي. حيث يمكن أعداد مناهج خاصة تنسجم مع الحالة المطلوبة في النشاط الرياضي والتي تساعد في السيطرة على الحوافز للتحكم في الموجات الدماغية وبالتالي الوصول الى عمل دماغي متوازن ومنسجم.

ومن الجدير بالذكر ان الإنسان يستخدم 15% فقط من قوة الدماغ وإذا أمكن استخدام معظم القوة الدماغية فذلك يحقق زيادة هائلة في الإبداع والتفكير وفي الأداء البدني، أي عندما تعمل جميع الموجات الدماغية بتناغم نحصل على دماغ منسجم ومتوازن في جميع الحالات(5).

1-2 أهداف البحث

1- تحديد قيم الموجات الكهربائية الدماغية (ألفا- بيتا) أثناء الراحة وقبل المنهج التدريبي للاعبين الشباب لمنتخب كرة السلة.

2- معرفة تأثير التدريب الرياضي (المنهج التدريبي الخاص للاعبين الشباب بكرة السلة) في قيم الموجات الكهربائية الدماغية(الفا وبيتا).

3- المقارنة بين قيم الموجات الكهربائية الدماغية قبل تنفيذ المنهج وبعده.

4- معرفة العلاقة بين قيم الموجات الكهربائية الدماغية ما قبل تنفيذ المنهج التدريبي وبعده وقيم الجهاز العصبي الذاتي (السمبثاوي الباراسمبثاوي).

1-3 تساؤلات البحث

1- هل تختلف قيم الموجات الكهربائية الدماغية أثناء الراحة عن قيمها بعد التدريب الرياضي (المنهج التدريبي الخاص بلاعبي كرة السلة).

2- هل هناك علاقة ارتباط ذات دلاله إحصائية مابين قيم الموجات الكهربائية الدماغية في وقت الراحة وما بعد التدريب وقيم الجهاز العصبي الذاتي (السمبثاوي الباراسمبثاوي).

1-4 مجالات البحث:

1- المجال البشري: عينة من اللاعبين الشباب بكرة السلة (6)  لاعبين باعمار (18-20سنه).

2- المجال الزماني: الفترة من مايس إلى كانون الأول 2004.

3- المجال المكاني: 1. كلية التربية الرياضية / جامعة بغداد. 2. مستشفى اليرموك التعليمي التابع لكلية الطب الجامعة المستنصرية .

2-  الدراسات النظرية والمشابهة

2-1 الدراسات النظرية

2-1-1 تخطيط الدماغ الكهربائي:- EEG Electro encephalogram

من المعلوم أن الدماغ يولد تيارات كهربائية ضعيفة يمكن تصويرها بشكل تخطيطي بجهاز أل EEG وهو يشكل بمثابة فحص سريري عصبي   clinical Neurophysiology ويسجل هذا الجهاز كثافة عدة إيقاعات صادرة عن  الدماغ ويظهرها بشكل آني. ويعد من الطرق المباشرة والأساسية لمراقبة أمواج الدماغ ، وتسجل الموجات الدماغية عن طريق أقطاب كهربائية موضوعه على السطح الخارجي للراس(7). ويعرف الـEEG على انه مجمل السيالات العصبية الناشئة من مختلف خلايا الدماغ والتي تؤدي إلى تكوين الموجات الكهربائية(1). وتعد هذه الموجات الدماغية هي المعايير الثابتة والنموذجية في قياس(2) الـEEG.

2-1-2 الموجات الدماغية:

تنشأ الموجات الدماغية من قشرة الدماغ بعكس النشاطات الأخرى التي توزع على أجزاء أخرى من الدماغ والتي تؤثر على اللحاء قبل التكوين الشبكي، إن كثافة التغيرات الحاصلة تتعلق بدرجة نشاط الخلية العصبية مباشرة ، وتتفاوت غزارة ودرجة هذه الموجات وتردداتها بين اليقظة والنوم وفي حالات المرض وعدمه.

وتشمل الموجات الدماغية (دلتا ، ثيتا ، ألفا ، بيتا) .

- حيث تتميز موجة دلتا بكونها موجه كهربائية بطيئة ومتقطعة يبلغ ترددها من (0.5-3) هرتز / ثانية ومعدل سعتها 100 ميكرو فولت وسرعتها (40-60) ملي / ثانية. تظهر هذه الموجة في قشرة الدماغ في الحالات المرضية (الصرع) وتظهر في حالات النوم العميق بمستوى (3-4).

- أما موجة ثيتا فهي موجة كهربائية بطيئة نسبيا ترددها (4-7) هرتز / ثانية ومعدل سعتها 50 مايكروفولت ذات سعة عالية وتظهر في قشرة المخ في الفصوص الجدارية والصدغية ولها علاقة بالحالة العاطفية وتظهر في حالات النوم المبكر في مستوى (1-2) وفي حالات النعاس.

- وموجة الفا  موجة كهربائية بطيئة نسبيا ترددها (6-13) هرتز / ثانية وسعتها (30-50) مايكروفولت وسرعتها (15-60) ملم/ ثانية، تظهر في الفص القفوي والقشري من الدماغ ولا تظهر في الجبهي. وهي تعكس حالة الراحة ويبلغ معدل استمرارها (0.5-3) ثانية ذات كهربائية متتالية وتناقص في السعة ، تظهر في حالات اليقظة ولكن عند الراحة.

- وتتصف موجات بيتا بأنها موجات كهر بائية سريعة نسبيايبلغ ترددها  (20-30) هرتز/ ثانية وسعتها (5-10) مايكروفولت  تظهر في البؤرة قبل المركزية أو أمام البؤرة المركزية للفص الجبهي وفي نصف الكرتين المخيتين الكبيرتين. وهي اقل وضوحا في ثباتها من موجات الفا وتظهر في حالات التوتر والنشاط البدني وحالات الانتباه العقلي.

2-1-3 النقل الكهربائي العصبي :-Electrical transmission

عند المقاومة الكهربائية الواطئة وفي مناطق التماس بين خليتين عصبيتين يتم النقل بسريان كهربائي ضعيف بين الخلية الأولى إلى الثانية ويتم النقل الكهربائي بين الخلايا العصبية ولم يلاحظ لحد ألان مثل هذا النقل بين خلية عصبية وخلية او ليف عضلي(3). ومن مميزات النقل الكهربائي انه يحدث باتجاه واحد في معظم الأحيان ( Unidirectional ) وفي أحيان نادرة يكون باتجاهين ( bidirectional) كما ان التأخير التشابكي قصير جدا بالمقارنة مع النقل الكيماوي وذلك بسبب عدم إفراز مادة ناقلة التي يتطلب إفرازها فترة زمنية ثم يتم التأثير على التشابك.

إن اغلب الأعضاء الداخلية كالقلب والقناة الهضمية والغدد اللعابية مزودة بألياف عصبية (ما بعد العقدية) سمبثاوية وباراسمبثاوية  لذا تدعى بثنائية التزود العصبي، ولكن بعض الأعضاء مزودة بألياف سمبثاوية فقط كما في (الغدد العرقية، معظم الأوعية الدموية الصغيرة كذلك العضلات المحركة للشعر).

عند التزود العصبي الثنائي الألياف العصبية بنوعيها تعمل بشكل متضاد (antagonism) او بصورة متآزرة (synergism) - فالألياف الباراسمبثاويه تقلل من ضربات القلب بينما تعمل السمبثاويه العكس وتزيد من سرعة وقدرة هذه الضربات. إن نشاط أي عضو وفي اي وقت يعتمد على شدة التحفيز من النوعين من الألياف العصبية .

ويعمل العصب التائه (vagal inhibition) على التنشيط. ان تحفيز الالياف العصبيه الباراسمبثاويه يؤدي الى إفراز مادة كيماوية الاستيل كولين (Ach) (Acetyl choline). أما تحفيز الألياف العصبية السمبثاوية يؤدى الى افراز مادة النور ادرنالين (Noradrenaline) المشابهه للادرينالين. إذ إن مستقبلاته النور ادرنالين a- receptors وB- receptors موجودة على انسجة الجسم وسطوح الخلايا ( قد يكون نوع او النوعين معا في المستقبلات). تتمدد جزيئات النورادرنالين معها فتؤدي التأثير الفسيولوجي عن طريق سلسلة من التأثيرات الوسطية. يكون للناقل الكيماوي احيانا اكثر من مفعول على الأنسجة وأعضاء الجسم المختلفة عن طريق نهايات الألياف العصبية.

2-2 الدراسات المشابهة: (8)

- دراسة اجريت في الولايات المتحدة الاميركية على عينه من لاعبي كرة السلة ولاعبي الكولف والتي توصلت الى ان موجات الفا تبدأ بالزيادة قبل افضل رمية حرة وعند لاعبي الكولف سجلت اعلى زيادة في هذه الموجات من الفص الايسر للدماغ عند اداء افضل ضربه.

- دراسة عن تاثير البرامج التدريبية على انتاج امواج الفا اذ خضع عدد من اللاعبين المبتدئين وعدد من لاعبي المستويات المتوسطة الى برنامج تدريبي وبعد عدة اسابيع لوحظ بداية تجهيز موجات الفا بعد حصول تحسن في الاداء

- دراسة وكالة ناسا الفضائية على الطيارين ايضا للسيطرة عن موجات الفا من احدث تطور متوازن فيها بنسبة 30-20 %.(7)

ومما سبق يتبين ان التدريب المستمر مهم جدا للسيطرة على موجات الفا لان تدريب هذه الموجة يمكن السيطرة على ردود الافعال الشديده وايضا يمكن تدريب الدماغ للسيطرة على الانتاج والتحكم بالامواج  الدماغية وايضا يمكن الاستدلال خلال تدريب الدماغ في الكشف عن اسباب الاجهاد ونسبة اسهام الافكار والسلوك.

3- منهج البحث واجراءاته الميدانيه:

3-1 منهج البحث: استخدمت الباحثتان المنهج التجريبي لملائمته طبيعة البحث.

3-2 عينة البحث: اختيرت عينه البحث بطريقة عمدية من لاعبي كرة السلة حيث تم اختيار العينه من المجتمع الاصلي للاعبي الشباب (من طلاب كلية التربيه الرياضيه)، والبالغ عددهم (6) لاعبين، والذين شاركوا في المعسكر التدريبي للاستعداد للبطولة العربية التي اقيمت في الجزائر عام 2004 حيث ان العينه متجانسه فى العمر (18-20 سن) وفى المستوى البدنى والمهارى وضمن فريق واحد.

3-3 ادوات البحث:

- استمارة خاصة لدرج البيانات الخاصة بتوصيف العينه والمتغيرات  قيد البحث والتى تشمل.

- اختبارات الـEEG الخاصة بتحديد قيم الامواج الدماغية للاعبي كرة السلة.

- ECG وقياسات الضغط لتحديد قيم الجهاز العصبي الذاتي.

3-4 الاختبارات المعتمدة:

1- تخطيط الدماغ الكهربائي:

طريقة الأداء

يجلس  المختبر ثم يتم تثبيت على رأسه شبكه مطاطية cap وبعد ذلك تغطس الالكترودات والتي تكون على شكل كرات صغيره في ماء مقطر ومن ثم تثبت على فروة الرأس بواسطة الجل إذ تنتشر على مناطق الدماغ المختلفة وبواقع أربعة كرات لكل منطقه وعلى النحو الأتي:

1- ألمنطقه الاماميه     4  كرات ( أقطاب)

2- ألمنطقه ألجداريه    =    =

3- ألمنطقه القفويه     =    =

4- ألمنطقه ألصدغيه   =    =

ومن ثم توصل إلى شبكة من الكيبلات وهي مقسمة على عدد الكرات ألمثبته وبعدها يطلب من المختبر أن يستلقي على سرير موضوع بجانب جهاز التخطيط ويطلب منه الاسترخاء التام والاستراحة مع إغماض العينين وبدون أي حركه ثم تقوم المختصة(*) على الجهاز بطبع المعلومات ألكافيه على المختبر من تاريخ الولادة والجنس ثم التأكد من مناطق التثبت وبعدها يتم التسجيل.

2 -قياس كفاءة الجزء الباراسمبثاوي: يتم تخطيط القلب من قبل الطبيب المختص(**) بغرفة الانعاش.

طريقة الأداء :-

بواسطة جهاز ECG تم تخطيط قلب اللاعب من وضعيات متعددة وكالاتي:

1- يتم تثبيت المجسات المتحسسة للنبض في مواضع الرسغ الأيمن والأيسر ومفصل الكاحل الأيمن والأيسر ويوصل بالجهاز.

2- يتم تخطيط القلب واللاعب في وضع الاسترخاء ومن وضع الاستلقاء وبعدها يتم أجراء الفحوص الاتيه .

الفحص الأول :

أ‌- يقوم المختبر بأخذ شهيق عميق ويسجل له تخطيط القلب أثناء ذلك وثم يقوم بإخراج الهواء بزفير طويل ويسجل له تخطيط القلب أيضا

طريقة التسجيل: يتم حساب ضربات القلب إثناء الشهيق وأيضا إثناء الزفير وتطبيق المعادله التاليه لاستخراج النتيجة

عدد ضربات القلب أثناء الشهيق – عدد ضربات القلب أثناء الزفير = 15 فما فوق

الفحص الثاني: يقوم المختبر بالوقوف وجهاز تخطيط القلب لايزال متصلاً به ثم يتم حساب نبض المختبر عند النبضه 15 يتم قياس تخطيط القلب وبعدها يتم حساب 30 نبضه وبنفس الطريقة السابقة يتم قياس تخطيط القلب.

طريقه التسجيل: يتم حساب المسافة بين R-R عند النبضه 30 وتقسم على المسافة بين R-R  عند النبضه 15 والنتيجة يجب ان تكون أكثر من 1.02. (***)

3- الاختبارات الخاصة بالجزء السمبثاوي (قياس الضغط)

يتم قياس الضغط من وضع الجلوس وبعد ذلك يتم قياس الضغط من وضع الوقوف بعد مرور 5 دقائق عن زمن القياس الأول.

1- إعطاء مقاومة باليد اللاعبه  (الأكثر استخداما) – (المنفاخ المطاطي لجهاز الضغط) ويملئ بالهواء  ويضغط علية ويقاس الضغط من الذراع الاخرى بنفس الوقت – تعطى ثلاث محاولات.

2- يتم قياس الضغط مباشرة بعد الجهد

- طريقة التسجيل: يتم اخذ المتوسطات الحسابيه للاوضاع المختلفة (بين الجلوس والوقوف – الضغط الانقباضي). وبعدها يتم حساب المتوسطات الحسابية لمجموعات قوة القبضة – الضغط الانبساطي.

3-4 المعالجات الاحصائية:

- الوسط الحسابي

- الانحراف المعياري

- اختبار –T

- اختبار بيرسون Person

4- عرض وتحليل ومناقشة نتائج البحث

4-1 عرض وتحليل ومناقشة الاختبارات القبليه والبعديه لمتغيرات البحث

 جدول 1

القيم الاحصائية للعينة قيد الدراسة