Mozgová aktivita a biatlonová streľba

Dnes sa pozrieme na mozgovú aktivitu súvisiacu so streľbou v biatlone a nabudúce na vplyv hypobarického prostredia na erytropoézu pri tréningu.


Schopnosť sústrediť sa na primárne senzorické informácie súvisiace s výkonom je jedným z determinantov úspechu v danom športe. Niektoré štúdie poukázali na koreláciu medzi mozgovou aktivitou a pozornosťou vo výkonoch zameraných na presnosť. Kognitívne funkcie môžeme definovať ako schopnosť mozgu, ktorá zahŕňa pamäť, asociáciu, abstraktné myslenie, priestorové schopnosti, sústredenie sa, pozornosť, rýchlosť spracovania informácii a percepcie. Tieto schopnosti fungujú na báze vzájomnej interakcie. Benefity správneho cvičenia sú známou tematikou pri zlepšovaní daných schopností. Samozrejme, pri dlhšie trvajúcom výkone je možné oslabenie týchto funkcii.          
Biatlon je jedným z populárnych zimných športov. Tento šport sa vykonáva počas vysokej intenzity cvičenia v behu na lyžiach a vyžaduje veľkú pozornosť počas streľby. Úroveň frekvencie srdca sa pohybuje okolo 90% maxima (Laaksonen 2011). Úloha biatlonistu počas streľby je náročná a komplexná. Vyžaduje si vizuálnu koordináciu, posturálnu rovnováhu a správny timing kontrakcie ukazováka pri strieľaní. Mozgovú aktivitu je možné zaznamenať pomocou elektroencefalografu (EEG). Elektroencefalograf je možné tiež využiť ako neinvazívne meranie kortikálnej oscilácie. Elektroencefalograf je často obľúbeným nástrojom merania vedcov vo svete. Známym prvkom je frontálna theta frekvencia, ktorá má rozmedzie od  4HZ do 7HZ. Táto anatomická oblasť sa považuje za súčasť ľudského výkonného pozorovacieho systému zapojenia do mechanizmov monitorovania a modulácie senzorického vstupu. Niektoré štúdie poukazujú na zlepšenie aktivity frontálnej thety počas zaťaženie pracovnej pamäte. Teória pracovnej pamäte vysvetľuje ako dočasne ukladáme, spracovávame a vnímame senzorické informácie. Vyššia aktivita theta v čelných elektródach bola tiež asociovaná s lepšou úrovňou pozornosti a zvýšeného výkonu pri golfe a pri streľbe z pušky. Doppelmayer et al. (2008) poukázali na výraznú aktivitu frontálnej thety u odborníkov v porovnaní so začiatočníkmi v intervale od 1s do 0,5s sekundy pred streľbou. Vyššia frontálna theta aktivita bola objavená aj u ostrostrelcov. Po vyčerpávajúcom cvičení nastáva pokles theta aktivity, čo v preklade znamená, že sa znižuje pozornosť. Tento príklad ukazuje aké náročne je po vytrvalostnom behu sústrediť sa na streľbu zo zbrane.             
Zatiaľ, čo frontálna aktivita theta je spojená so zameraním sa na pozornosť, iné frekvenčné pásma ako napríklad alpha 8-13HZ a beta frekvencia 13-30HZ súvísia s inými aktivitami týkajúcimi sa výkonu. Haufler et al. (2000) poukázali na nižšiu frekvenciu aktivity alpha (9HZ) v ľavej temporálnej oblasti u nováčikov v porovnaní s odborníkmi počas cielenej fázy streľby z pušky. Na podobný jav poukázal aj Del Percio et al. ( 2009), ktorí zaznamenali nižšiu celkovú kortikálnu aktiváciu medzi elitnými strelcami z pištole počas strieľania. Predpokladá sa, že tento jav súvisí so selektívnejšou aktiváciou. Cieľom štúdie od Luchsinger et al. (2016) bolo monitorovať mozgovú aktivitu biatlonistov (ako expertov) s bežcami na lyžiach (novicov) a vyšetriť frontálnu theta aktivitu neurologických dráh počas streľby. Vzorku tvorilo 9 biatlonistov a 8 bežcov na lyžiach. Biatlonisti boli z Nórskeho národného tímu. Bežci na lyžiach nemali žiadnu skúsenosť so streľbou z pušky. Meranie začínalo 10 minútovým zahriatím. Účastníci pokračovali až do 80% svojej maximálnej hlásenej tepovej frekvencie. Posledné dve minúty sa uskutočnili pri nízkej intenzite, po ktorej nasledovala dvojminútová prestávka. Nasledovali intervaly 5x6 min. Rýchlosť bola nadstavená individuálne na 85% až 90%. Po každom intervale bežci smerovali 4 metre do strelnice, aby zobrali pušku a začali strieľať. Nasledovalo 20 strieľaní v blokoch po 4x5. Celkovo účastníci vystrelili 100krát. 

Biatlonisti sa trafili 80±14% a 81±10%. Hodnoty u bežcov na lyžiach sa pohybovali 39±13% a 44±11%.  Aktivita frontálnej theta nebola rozdielna u bežcov na lyžiach a biatlonistoch v pokoji (t,15 = -0.593; p = 0.563). Avšak,  pri intenzívnom zaťažení táto aktivita bola u biatlonistov o 6% vyššia ako u bežcov na lyžiach. 

Táto štúdia poukázala na to, že u profesionálov je aktivita frontálnej theta na vyššej úrovni ako u bežcoch na lyžiach, čo naznačuje vynikajúcu schopnosť sústrediť sa na senzorické informácie dôležite pre streľbu na pretekoch. Tieto poznatky môžu pôsobiť významne vo viacerých smeroch a to, že tréning biatlonu môže viesť ku zvýšenej schopnosti koncentrácie u detí alebo dospelých a naopak, že činnosti, ktoré vyžadujú sústredenie, ako napríklad čítanie  môžu prospievať pre samotných biatlonistov.  Haufler et. al (2000) tiež poukazujú na to, že nižšia aktivita theta môže byť asociovaná  s výsledkom slabšej automatizácie u novicov v porovnaní s odborníkmi.  Tieto zistenia tiež poukazujú, že frontálna theta aktivita je asociovaná  s procesom sústredenia a alfa aktivita môže byť markerom kortikálnej inhibície  a obidve môžu mať súvis s výkonom.


Podobný desing štúdie zvolil aj Gallicchio et al (2016). Gallicchio pozoroval aktivitu EEG pred streľbou a v pokoji bez záťaže a bezprostredne po záťaži.  Gallicchio et al.  testovali 13  mladých biatlonistov. Maximálna tepová frekvencia bola u nich udávaná 200.39 bmp (SD= 6.36). Streľba bola zo vzdialenosti 50 m.  Biatlonisti vystrelili dokopy 60 krát. Účastníci mali tiež podstúpiť kardiovaskulárnu záťaž.  Všetci účastníci bicyklovali po dobu  3mín v 90%  svojej maximálnej tepovej frekvencie. Bez ohľadu na typ záťaže sa zvýšila aktivita theta počas poslednej sekundy prípravy s prudkým nárastom  posledných 250ms. Najvyššie hodnoty tepovej frekvencie boli asociované  s nižšou aktivitou frontálnej theta naprieč blokmi snímania, čo  značí, nižšiu schopnosť sústrediť sa po kardiovaskulárnej záťaži. Na druhej strane alpha aktivita bola počas kardiovaskulárnej záťaže zvýšená. Lepšie výsledky streľby tiež korelovali s lepšiou aktivitou theta.


 


Samozrejme pri úspešnosti streľby sú podstatné aj ďalšie faktory. Tým, najvýznamnejším je samotný tréning streľby. Môžeme definovať aj pomocné terapie v rámci zvládania streľby. Na čo poukázal Laaksonen et al. (2011).  Cieľom štúdie  bolo zistiť, čí kombinácia  relaxačných techník  a špecifického tréningu streľby vedie k zlepšeniu výsledkov. Biatlonisti sa rozdelili do dvoch skupín.  Sedem biatlonistov tvorilo intervenčnú skupinu  a päť biatlonistov kontrolnú skupinu.  Benefity autogénneho tréningu pri nácviku streľby sú známou  témou s pozitívnym efektom  pomocou ovplyvnenia neurogénnej regulácie. Zaznamenané sú pozitíva pri športoch ako biatlon, futbal, streľba z pištole, lukostrelectvo. Už v roku 1991 Lenart poukázal na to, že kombinácia autogénneho a tréningu predstavy vedie k zlepšeniu výsledkov športovcov.  ATR (applied tension release)  je forma relaxačného tréningu, ktorá je použiteľná v rôznych klinických situáciách. Využíva sa napríklad v kardiovaskulárnej rehabilitácii a pri ovládaní stresových situácii.  Štúdia sa vykonávala v priebehu 10 týždňov.  Štúdia poukázala na to, že biatlonisti ktorí, absolvovali applied tension release a špecifický tréning streľby dosahovali lepšie výsledky ako tí biatlonisti, ktorí danú intervenciu nepodstúpili.  Hodnota VO2 max bolo  približné rovnaké pred a po štúdii bez výrazných zmien v intervenčnej alebo kontrolnej skupine. Cieľom štúdie od Groslamberta et. al (2003) bolo otestovať efekt autogénneho tréningu a tréningu predstavy  na stabilitu držania, frekvenciu srdcového tepu a , samozrejme, úspešnosti strieľania.  Vzorku tvorilo 16 biatlonistov Francúzskeho národného tímu. Ktorí boli náhodne rozdelení do dvoch skupín. Prvá absolvovala intervenciu v podobe autogénneho tréningu a tréningu predstavy strieľania. Štúdia trvala 6 týždňov.  Pri  vyhodnocovaní testu  bol využitý tremometer. Na začiatku štúdie neboli evidované rozdiely medzi skupinami.  Na konci  štúdie však skupina, ktorá podstúpila danú intervenciu zaznamenala lepší výsledok. Podobný záver možno dedukovať aj čo sa týka úspešnosti streľby.  Žiadne zmeny neboli zaznamenané v rámci srdcového tepu. Autori  tiež vyjadrili názor, že zlepšenie tremoru ruky bude viesť k lepšej stabilite pri streľbe. Biatlonová streľba je komplexnou motorickou aktivitou, ktorá požaduje dobrú posturálnu stabilitu.Niektorí autori poukazujú výraznú koreláciu medzi posturálnou kontrolou a streleckým výkonom.   Na podobnú asociáciu sa snažili poukázať Sattlecker et al. (2016), ktorí sa pokúsili identifikovať biomechanické faktory, ktoré súvisia so slabým a vysokým skóre pri  streľbe v biatlone.  Štúdia obsahovala 22 biatlonistov zo svetového pohára v biatlone.  Štúdia bola robená v Hochfilzene. Podľa autorov štúdie správne  biomechanické postavenie patrí k základným determinantom správneho streleckého výkonu. Autori tiež naznačujú, že cvičenie na nestabilných plochách môže predstavovať benefit v zmysle ovplyvnenia celkového výkonu  zvýšením perceptuálných-motorických funkcii. .

Použité zdroje:

Del Percio C, Babiloni C, Bertollo M, Marzano N, Iacoboni M, Infarinato F et al. Visuo-Attentional and Sensorimotor Alpha Rhythms are Related to Visuo-Motor Performance in Athletes. Hum Brain Mapp. 2009;30(11):3527–40  doi: 10.1002/hbm.20776

Gallicchio, G., et al., Shooting under cardiovascular load: Electroencephalographic activity in preparation for biathlon shooting, Int. J. Psychophysiol. (2016), http://dx.doi.org/10.1016/j.ijpsycho.2016.09.004

Doppelmayr A, Finkenzeller T, Sauseng P. Frontal midline theta in the pre-shot phase of rifle shooting: Differences between experts and novices. Neuropsychologia. 2008;46(5):1463–7.doi. 10.1016/j.neuropsychologia 2007.12.026

Haufler AJ, Spalding TW, Santa Maria DL, Hatfield BD. Neuro-cognitive activity during a self-paced visuospatial task: comparative EEG profiles in marksmen and novice shooters. Biol Psychol. 2000;53(2–3):131–60.


Luchsinger et al. A Comparison of Frontal Theta Activity During Shooting among Biathletes and Cross-Country Skiers before and after Vigorous Exercise  PLoS One 2016; 11(3): e0150461

Marko S. Laaksonen , Mats Ainegren & Jan Lisspers (2011): Evidence of Improved Shooting Precision in Biathlon After 10 Weeks of Combined Relaxation and Specific Shooting Training, Cognitive Behaviour Therapy, 40:4, 237-250.

Zdroje k článku

  1. Dušan Šimočko fotografia
  2. https://www.facebook.com/BiatlonSR/?fref=ts

Páčil sa Vám tento článok? Dajte mu Like!

Prečítajte si niektorý z našich najnovších článkov

Výživa a prevencia 2019

Pozývame Vás na medzinárodnú konferenciu venovanú výžive a prevencii, ktorú spoluorganizujeme so Slovenskou asociáciou pre výživu a prevenciu. 

Je bolesť pri cvičení a športe práca pre trénera alebo fyzioterapeuta?

Je vaše telo dostatočne pripravené na cvičenie a šport? Mnohokrát nie a to môže viesť ku vzniku bolestí. Pomôže Vám s nimi tréner alebo fyzioterapeut?

Hľadáme nového člena tímu - FYZIOTERAPEUTA

Pracujete ako fyzioterapeut a milujete svoju prácu? Chcete byť súčasťou skvelého tímu v peknom a novom zariadení?

MUDr Jiři Dostal- Laktát a jeho úloha v športovom tréningu

Aktuálne informácie o úlohe laktátu v športovom tréningu od MUDr. Dostála

Diskusia k článku