Ловкость и технология формирования техники двигательного действия
Ринат Маратович Гимазов

© Ринат Маратович Гимазов, 2020

ISBN 978-5-4498-1168-4

Создано в интеллектуальной издательской системе Ridero

Введение

Изучая движения человека, и особенно методы их совершенствования, необходимо рассматривать и учитывать не только простейшую, механическую форму движения – перемещения тела и его звеньев в пространстве, но и… источники механических перемещений, а также… цели двигательных действий.

Д. Д. Донской, 1975

Мне как автору приятно, что заинтересовались данной темой и держите книгу для прочтения в руках. Существующее положение рассматриваемого вопроса о ловкости таково, что мало кто желает прочитать что-то новое, ведь о нем столько написано и переписано. Главное – переписано! Дублируют информацию, очень часто не критично подходят к изложению материала без прочтения первоисточника, множат ложные суждения среди новичков, которые решили познакомиться с данной темой.

В монографии исследуются физиологические основы построения движений человека в двигательном действии и показан способ применения биологических знаний для совершенствования процессов в области спорта, физической культуры и двигательной реабилитации.

А если проще, то это исследовательское путешествие того удивительного явления как нервная система управляет телом человека при достижении цели двигательного действия. Ваше внимание будет направлено на первопричину «зарождения» движений – на нервную систему. Но этот взгляд не основан на рефлексологическом подходе «стимул-ответ», т.е. на базу условных рефлексов и стереотипов. Следует отметить, что большинство «прописных положений» в теории и методике физической культуре и спорте основаны на физиологическом подходе, но в основе своем на теории рефлекса, а это не то что прошлый век, а позапрошлый! Человек не биоробот! Он действует по иным, более сложным закономерностям, заложенным в нем его природой. Стоит вспомнить исследования системных положений физиологии двигательного поведения человека, которым посвятил значительную часть своего времени П. К. Анохин в своей творческой жизни.

Активная фаза расшифровки этой сложной конструкции управления движениями началась мною с 2012 года и из года в год этот подход конкретизировался и принимал свои материальные черты, находил свое практическое подтверждение. Вот краткий перечень положений этого подхода:

1. Для лучшего анализа процессов, происходящих у человека при построении движений следует мысленно расчленить двигательное действие и результат (цель).

2. При обучении свое внимание уделять не только внешней форме двигательного действия, а способам достижения цели формируемым двигательным действием. Осознать, что двигательным действием мы достигаем запланированную цель!

3. Двигательное действие – это целенаправленный двигательный акт (поведенческий), сознательно осуществляемый в целях решения какой-либо потребной для общества или личности задачи в двигательной ситуации, где фиксируется предметный результат (цель).

4. Освоенный способ достижения субъектом заданного целевого результата двигательного действия последовательным решением двигательных задач – это и есть двигательное умение.

5. Квалифицированный педагог последовательно формирует у ученика умения, но приходится констатировать, что в реальности сейчас (и по незнанию своему) большинство учителей удовлетворяются только двумя способами – по образцу и стабильно.

В работе описывается цикличность присвоения нервной системой цели двигательного действия, затронуты ключевые положения процесса развития человека – познания самого себя, своих возможностей и расширения своего сознания. В этом видится основной результат проведенного мною исследования!

Цель данного издания – познакомить читателей с содержательными основами понятия «ловкость» и показать, что соблюдение технологии формирования техники двигательного действия, в основе которой лежат закономерности развития ловкости у человека, гарантированно обеспечивает успешность достижения необходимых результатов.

Логика изложения в книге такова. За основу взято определение ловкости у Н. А. Бернштейна (1947) и последовательно раскрывается изначальный смысл основных терминов в данном определении – двигательных способностей, двигательных задач на субкортикальных и кортикальных уровнях нервной системы, роли их решений в достижении цели двигательного действия.

Результаты исследования позволяют выделить следующие двигательные умения – умение формировать образ цели двигательного действия, умение достигать цель по сформированному образу, умение стабильно достигать цель, умение вовремя достигать цель, умение устойчиво достигать цель, умение вариативно достигать цель. Поэтому 6 педагогических этапов обучения.

Понимание механизмов построения и управления движениями приводит педагога к более точному представлению о технологии обучения упражнению, утончённому её созданию и такому же применению.

В. Н. Курысь, 2013

Глава 1 Теоретический анализ содержательных основ ловкости как способности человека решать двигательные задачи

В определении ловкости, которой дал Н. А. Бернштейн в 1947 году «ловкость человека – это его «способность двигательно выйти из любого положения, т.е. способность справиться с любой возникшею двигательною задачей: 1) правильно, т.е. адекватно и точно; 2) быстро, т.е. скоро и споро; 3) рационально, т.е. целесообразно и экономично; 4) находчиво, т.е. изворотливо и инициативно».

В существующих теориях (концепциях) управления движениями человека (Н. А. Бернштейн (1948, 1966), П. К. Анохин (1975), В. Т. Назаров, Я. М. Коц (1975), Н. Н. Бехтерева (1971), В. М. Дьячков (1972), Д. Д. Донской (1968), Н. Д. Гордеева (1995), В. П. Зинченко (1982), Л. В. Чхаидзе (1965), В. С. Фарфель (1975), А. И. Назаренко (1994, 2009), В. Н. Курысь (2013), С. В. Дмитриев (2014), Р. М. Городничев (1991), В. С. Гурфинкель, Ю. С. Левик (1990), И. П. Ратов (1972), С. В. Голомазов (2003) и многих других) основными терминами являлись «двигательные способности» и каждый из них вкладывал свой смысл или поддерживал существующий взгляд других авторов для их применения в своих научных исследованиях.

Разнообразие определений «способностей» человека, включая «двигательные», обусловлено принятием сформулированной Ф. Гамильтоном (1762—1829) закономерности – способностей столько же, сколько и видов деятельности. Если продолжать придерживаться такого подхода при изучении «способностей», то определить обобщающие единые закономерности управления движениями из-за многообразия сознательных поведенческих актов человека будет невозможно. Таким образом, первое противоречие в изучении движений человека, было заложено еще в конце 18 – начале 19 века

Следующее противоречие возникло при становлении теории физических качеств человека. В ней основными характеристиками качеств стали способности человека, связанные с физической готовностью осуществлять активные двигательные действия (В. М. Зациорский, 1966).

Подмена понятий фактически сделала их синонимами и по смыслу «двигательные способности» перестали ассоциироваться с построением движений, с их управлением, с решением двигательных задач, т.е. с самой ловкостью.

Первое на что следует обратить внимание при анализе многоаспектного феномена «ловкости» – это тот факт, что ловкость у человека определяется его двигательной способностью (способность двигательно выйти из любого положения) и способностью решать двигательные задачи. Поэтому для изучения всего многообразия понимания термина «способности» человека, включая способности к движению необходимо выяснить, какое содержание в них вкладывают исследователи?

1.1 Двигательные способности человека

Способность двигаться дана человеку от природы. Эту врождённую и генетически обусловленную способность человека к движениям принято называть двигательной функцией (Н. А. Бернштейн, 1966).

Разнообразие определений «способностей» человека, включая «двигательные», обусловлено принятием сформулированной Ф. Гамильтоном (1762—1829) закономерности – способностей столько же, сколько и видов деятельности. Данное утверждение дала отправную точку для приложения исследовательских поисков содержательных аспектов способностей человека.

Нередко способности человека воспринимают как «врождённые задатки», как «приобретённые умения использовать свои задатки», а «двигательные способности» как физические качества, и как способности (качества) координационные.

Рассмотрим, как поясняют нам толковые словари понятие «способность». Способность – природное дарование, склонность к усвоению чего ни будь, к занятиям чем ни будь [304].

Способности человека, в том числе двигательные – это возможность производить какие-нибудь действия (словарь С. И. Ожегова).

Способность – 1. Природная одарённость, талантливость. Человек с большими способностями. Умственные способности. Способность, например, к музыке [305].

Способность – любое умение, возможность, сила или талант человека действовать или страдать. Способность может быть врождённой или приобретённой, скрытой или активной [303].

В американском психологическом словаре слово способность обозначается как «capacity» – врождённые возможности. Capacity – «максимальные возможности индивида в отношении какой-либо функции, ограниченные его врождённой конституцией и теоретически измеряемые тем пределом, до которого может быть развита эта функция при оптимальных условиях» или «возможности организма, определяемые и ограничиваемые его врождённой конституцией [422].

Двигательные задатки – полученные при рождении (в значительной мере генетически предопределённые, но сформированные негенетическим путём по ходу внутриутробного развития) те или иные особенности организма, определяющие его предрасположенность к развитию опирающихся на эти задатки способностей [165, с. 45]. Двигательные задатки – это своего рода потенциал для развития двигательных способностей человека. Необходимо понимать, что материальной основой индивидуальных различий как предпосылок развития двигательных (и других) способностей являются анатомо-морфологические особенности (задатки) человека.

Изучением двигательных задатков человека посвящены работы специалистов не только спорта, но и смежных специальностей, например, медицины.

К «задаткам» можно отнести врождённые анатомо-морфологические особенности тела и мозга, которые можно сгруппировать на морфологические и функциональные задатки [204, с. 14—15]. К морфологическим задаткам относят:

– телесные – длина тела и конечностей, конституцию человека (соматотип, морфотип), массу тела, объем мышц и костей и др.;

– хромосомные – генные.

Основными научными проблемами являются влияние генетически предопределённых особенностей человека на результат в какой-либо деятельности [311, 233, 278 и др.].

Большинство индивидуальных различий определяет генотип индивида, под которым понимают «совокупность локализованных в хромосомах генов (структурных элементов наследственности), каждый из которых строго определённым образом реализует наследственный материал в процессах структурной дифференциации систем организма, развития и адаптации в процессе функционирования во внешней среде».

Многие учёные относят к генным задаткам особенности обменных процессов, иммунитета, психических проявлений и «процентный состав мышечных волокон по тапам I, II а, II б» хотя британский учёный Яннис Питсиладис (2013) своими исследованиями опровергает утверждение о генетическом характере состава мышечных волокон [345]. На отсутствие возможности утверждения, что различия волоконного состава мышц являются исходными от рождения, а не меняются в ходе адаптации к физическим нагрузкам, указывают и российские учёные, например, В. Д. Сонькин, Р. В. Тамбовцева (2010) [300, с. 111].

К задаткам относятся не только морфологические особенности, но и другие природные компоненты: биохимические, физиологические, которые наряду с типологические свойствами нервной системы, уровня развития и соотношения сигнальных систем и т. д. выявляют индивидуальные двигательные различия [145 и др.].

Отечественные российские психологи опираются на мнение Б. М. Теплова, что необходимо понимать не врождённость способностей, а лежащие в основе их развития «задатки» [312, с.16].

Таким образом, к «задаткам» можно отнести врождённые анатомо-морфологические особенности тела и мозга, типологические свойства нервной системы, уровень развития и соотношения сигнальных систем и т. д. Индивидуальные различия определяет генотип индивида – «совокупность локализованных в хромосомах генов (структурных элементов наследственности), каждый из которых строго определённым образом реализует наследственный материал в процессах структурной дифференциации систем организма, развития и адаптации в процессе функционирования во внешней среде» [65].

В толковом словаре Ожегова вторая трактовка термина «способность» понимается как «умение, а также возможность производить какие-нибудь действия». В англоязычной среде под способностью понимается «ability» – «умение выполнять действия, включающие в себя сложные координированные движения и разрешение умственных задач» или «то, что может быть сделано человеком на данном уровне обученности и развития». В таком понимании термин «ability» употребляется для обозначения приобретённого умения использовать «capacity» – врождённые возможности (C. Seashore, 1919).

Своими корнями понимание термина «способность» как приобретённое умение использовать свои задатки в российской науке уходит в исследования русского физиолога и психолога И. М. Сеченова (1829—1905). В статье «Элементы мысли» (1878) он указал на роль мышц как органов чувств («тёмное мышечное чувство») в процессах восприятия и мышления при познании окружающего пространства и времени, актуализировал значение мышечного чувства как анализатора времени и пространства. «Тёмное мышечное чувство» не обозначает то же самое, что впоследствии Шеррингтон (Charles Scott Sherrington, 1857- 1952), английский физиолог, назвал «проприоцептивным» чувством [408]. Для И. М. Сеченова понятие «тёмного мышечного чувства» это особая форма познания пространственно-временных отношений окружающей среды, и не отражение состояний самой мышечной системы (рецептор) [220]. «Проприоцептивное» чувство есть не что иное, как осознание сигналов, передаваемых проприорецепторами (нервными окончаниями) в ЦНС о положении частей и всего тела в пространстве с целью сознательного контроля над собственными движениями [134, с. 251]. В таком понимании проприоцептивного чувства («восприятие себя в пространстве» [408]) элемент познания окружающей среды будет отсутствовать в отличие от «тёмного мышечного чувства».

Умение пользоваться своими индивидуальными особенностями («сильными» и «слабыми» его сторонами) в спортивной деятельности отличает способного от менее способного спортсмена. Например, умение пользоваться своими линейными размерами тела при решении спортивно-двигательных задач отличает спортсменов в игровых видах и единоборствах.

Не меньшее значение приобретает, и умение спортсменом пользоваться своими особенностями перцептивно-интеллектуальной сферы, памяти, сенситивности, темперамента, мотивации и др., которые входят в группу врождённых анатомо-морфологические особенностей мозга (психодинамические свойства) [204; 400].

По мнению Е. Эйдера с соавторами (2003), двигательные (координационные) способности во многом определяют эффективность умений спортсменов использовать накопленный двигательный потенциал, являются вещественными коррелятами эффективности двигательного навыка [337].

Как отмечает В. М. Русалов (1979) психодинамические свойства зависят от биологических (природных) свойств человеческой индивидуальности и вступают как высший уровень биологической организации человека [278].

Свойства нервной системы оказывают своё влияние на умение использовать свои задатки. К ним относят: динамичность, подвижность, лабильность. Под динамичностью следует понимать «лёгкость и быстроту обучения» [233]. Подвижность нервной системы – быстрота переключения от одной ситуации к другой или быстрота перестройки от одних двигательных действий к другим [233; 144 и др.]. Лабильность является одним из главных природных факторов, обеспечивающих более высокую способность реагирования на различные сигналы [145 и др.].

В. Д. Небылицын [200 и др.] указывал на слабость нервной системы человека как предопределённость к более высокой чувствительности, в том числе кинестетической, которая выступает в роли положительного свойства для лёгкого и быстрого обучения двигательным действиям.

В. И. Лях (2006) связывает это свойство нервной системы, как врождённый задаток, с исключительной способностью спортсменов к воспроизведению и оценке пространственных, временных и силовых параметров движений, к способности (термин в единственном числе по правилам русского языка), которая в спорте высших достижений известна под названием очень тонких специализированных восприятий и чувств времени, мяча, воды и т. д. [204].

По определению В. Б. Коренберга в словаре-справочнике «Спортивная метрология» спортивные способности – это мера свойственных человеку (в результате развития спортивных задатков) возможностей быстрого достижения некоторого уровня спортивной подготовленности в ходе тренировки [167, с. 254]. Таким образом, в этом определении также присутствует характерная черта человека как «умение использовать свои задатки» для достижения цели. Формулировка «быстрого достижения» автор связывает с темпом спортивного совершенствования и достижения спортивных успехов [там же].

Двигательные способности образуют своими материальными структурами функциональную систему, реализуют взаимодействие между отдельными его элементами, имеют необходимые компоненты управления и исполнения для связи с внешней средой

Бернштейн, Н. А., 1966

Кондильяк (1715—1780) в своём труде «Трактат об ощущениях» писал о том, что вся психическая деятельность человека строится на «чистой способности к осознанию чувствования» [цит. по 241, с. 28]. Такое функциональное объяснение способности человека определяет иное понимание данного термина «способность», а не только как «задатки». Однако врождённость задатков и приобретённость умений не могут предсказать, до какого уровня могут развиться у человека те или иные двигательные способности. Влияние самых различных факторов (от материальных, духовных и социальных, включая сам процесс физического воспитания) на процесс формирования двигательных способностей очень велико.

По мнению, В. И. Ляха (2003) наибольшую информацию о развитии, в частности координационных способностей, несут в себе признаки, относящиеся к задаткам нейро- и психодинамических уровней: особенности памяти, восприятия, скорости реакции, мышления, представления, общих способностей, а также отдельных его свойств: сила, подвижность, динамичность, лабильность, баланс; индивидуальные особенности строения коры, степень функциональной зрелости ее отдельных областей, соотношение сигнальных систем и др. [204; 216, с. 168].

Б. М. Теплов понимал под способностями «индивидуальные особенности, которые не сводятся к наличным навыкам, умениям, но которые могут объяснить лёгкость и быстроту приобретения этих знаний и навыков» [311, с. 16]. С. Л. Рубинштейн в основе учения о способностях человека понимал, во-первых, что «способности людей формируются не только в процессе усвоения продуктов… исторического развития, но и в процессе создания человеком предметного мира и своей собственной природы». Во-вторых, «Способности человека – внутренние условия его развития, которые, как и прочие внутренние условия, формируются под воздействием внешних факторов в процессе взаимодействия человека с внешним миром» [274, с. 8—9].

Б. Б. Коссов и др. (1989) под двигательными способностями понимал «разновидность способностей как психических образований, поскольку ведущий компонент двигательных способностей – самоконтроль и самоуправление двигательными действиями, где главная роль принадлежит психическим процессам» [172, с. 12].

В. П. Озеров рассматривает более широко двигательные способности человека, в основе которых лежат психомоторные способности. Вслед за определением К. К. Платонова (1972) «психомоторика – основной вид объективизации психики в сенсомоторных, идеомоторных и эмоционально моторных реакциях и актах» он даёт такое определение психомоторным способностям человека, что это «ядро двигательных способностей, связанное с произвольным отражением двигательной деятельности за счёт тонкой дифференциации чувствительности, адекватных двигательных представлений, воображения, памяти; обеспечивающее эффективное управление движениями и двигательными действиями на основе точного самоконтроля и саморегуляции» [цит. по 241, с. 31].

В. Д. Шадриков (1994, 1996, 2002) рассматривает «способности как свойства функциональных систем, реализующих отдельные познавательные и психомоторные функции». Он любую деятельность дифференцирует на отдельные психические функции, которые являются «единицами» деятельности. При этом каждой психической функции он отводит роль специализированной функциональной системы, которые являются частями единой функциональной системы мозга [329, 330, 331].

В. В. Руденик (2013) предлагает «под двигательными способностями целесообразно понимать устойчивые врождённые и приобретённые функциональные особенности органов и структур органов, взаимодействие которых обусловливает эффективность решения двигательных задач. Таким образом, двигательные способности характеризуют способности человека осуществлять определённую двигательную деятельность, обусловленную функционированием органов и структур органов и степенью их участия в решении двигательных задач» [275, с. 139].

Нередко под двигательными способностями понимаются физические качества человека. Связано это с фактом наличия термина «способность» в определениях физических качеств. Как отмечает Г. Н. Германов (2017) «в 60—70 годах прошлого века наблюдалось стремление учёных придать физическим качествам объяснение через категорию «способность» [66, с. 21].

Если такие физические качества как «быстрота», «сила», «гибкость», «выносливость» – это выражение способности человека «выполнять, противостоять или что-либо преодолевать» своими движениями в характеристиках длительности, протяженности и тяжести, то они ни как не могут, кроме ловкости, отражать способность человека решать двигательные задачи (В. В. Руденик, В. П. Озеров), обеспечить лёгкость и быстроту приобретения знаний и навыков (В. Д. Шадриков), не включают в себя выявленные нами внутренние условия (С. Л. Рубинштейн, В. И. Лях) для быстрого достижения некоторого уровня спортивной подготовленности в ходе тренировки (В. Б. Коренберг). Как отмечает Г. Н. Германов «научные исследования и практический опыт показывает отсутствие прямой зависимости между степенью общей физической подготовленностью и достигнутыми спортивными результатами у квалифицированных спортсменов» [66, с. 14].

Под двигательными способностями понимаются физические качества человека:

Сила – это способность человека преодолевать внешнее сопротивление или противостоять ему за счет мышечных усилий (напряжений).

Быстрота – это способность человека к выполнению действий в минимальный (кратчайший) промежуток времени.

Выносливость – это способность организма противостоять утомлению.

Гибкость – это способность человека выполнять движения с большой амплитудой.

На необходимость пересмотра понятийного аппарата «физических качеств», что следовало бы говорить о характеристиках производимых движений человека, высказывались Н. Н. Яковлев, А. В. Коробов, С. В. Янасис (1957), Ю. В. Верхошанский (1988), Е. П. Ильин (2003) и многие другие. Развитие науки позволило разграничивать качественные характеристики (например, кондиционные качества) и способности человека (ловкость и координация движений). Г. Н. Германов (2017) справедливо замечает, что «в анализируемых работах отмечается одна педагогическая особенность к рассмотрению наличных способностей и качеств спортсмена и человека, в основе которой лежит понимание, что прежние представления о двигательных качествах как о единых целостных не расчленяемых характеристиках двигательных актах оказались несостоятельными, двигательные проявления физических возможностей человека могут быть независимы друг от друга, в связи с чем обосновывается структурная организация двигательных способностей человека, зависящая от многих психических, психофизиологических компонентов, а для качеств – ещё и от морфологических компонентов. Проявления в двигательной деятельности человека стали рассматриваться не как разновидности силовых, скоростных, координационных и других способностей, а как самостоятельные компоненты системы двигательной подготовки человека, которые находятся в постоянно изменяющейся взаимосвязи и очень чётко взаимообусловлены между собой» [66, с. 23—24; 238, с. 41].

Как видно из приведённых выше определений содержательных основ двигательных способностей человека их можно отразить как задатки, как умения пользоваться врожденными задатками, двигательные способности образуют своими материальными структурами функциональную систему, реализуют взаимодействие между отдельными его элементами, имеют необходимые компоненты управления и исполнения для связи с внешней средой [2; 17; 291]. Если выразить данное утверждение самыми простыми словами, то в качестве примера можно привести следующее положение – если у человека есть рука, то у него есть двигательная способность для производства движений данной рукой, если ее нет, то и нет этой двигательной способности.

1.2 Решение двигательных задач на уровнях управления в нервной системе человека

Эволюционный подход к изучению движений у позвоночных, позволил Николаю Александровичу Бернштейну (1896—1966) сформулировать основные положения многоуровневого построения движений. Всего Н. А. Бернштейн выделил пять уровней: А, В, С, Д, Е [20; 21; 22; 23; 24]. В большинстве случаев описания уровней построения движений у различных исследователей выглядят примерно следующим образом.

Уровень А – это самый низкий и филогенетически самый древний, его ещё называют уровнем палеокинетических регуляций. Он ответственен за тонус мышц и работает с нервными клетками спинного мозга, заведует очень важным аспектом любого движения. Таким образом, он участвует в организации любого движения совместно с другими уровнями.

Уровень В – таламо-паллидарнный уровень, иными словами, уровень синергии (синергия – согласованная работа группы мышц). Он работает без привлечения сознания. На этом уровне перерабатываются, в основном, сигналы от мышечно-суставных рецепторов, которые сообщают о взаимном положении и движении частей тела. Этот уровень, оторван от внешнего пространства, но зато очень хорошо «осведомлён» о том, что делается «в пространстве тела».

Уровень С – пирамидно-стриальный уровень или уровень пространственного поля. На данном уровне строятся движения, которые приспособлены к пространственным свойствам объектов – к их форме, положению, длине, весу и пр. К ним можно отнести все движения, связанные с перемещением: упражнения на гимнастических снарядах, движения рук пианиста или машинистки, баллистические движения, движения прицеливания, целевые броски и др., т.е. двигательные способности человека этого уровня связаны с его перемещениями и позами в пространстве и своими названиями жёстко привязаны к системе координат X,Y,Z: способности к ходьбе, бегу, прыжкам, размахиваниям телом или частями тела на снарядах, к самим снарядам, к границам площадки, инструмента и т. д. т.п.

Уровень С в свою очередь разделяется на подуровни С1 и С2: С1 – принадлежит к экстрапирамидной форме: стриальный; С2 – кортикальный уровень: пирамидный.

Уровень D – уровень предметных действий, он же теменно-премоторный уровень. Рассматриваемый уровень ответственен за организацию действий с предметами. Примечательно, что этот уровень принадлежит только человеку. Особенностью этого уровня является то, что он сообразуется с логикой предмета, то есть это уже не отдельно взятое движение, а двигательное действие, где фиксируется предметный результат. Двигательные способности данного уровня тесно связаны с характеристикой материи – временем. Движения человека, которые могут быть объединены каким-либо смыслом (целью), всегда выполняются с учётом течения времени в пространстве ради достижения результата. Результат управления данного уровня связывается с конечным результатом, например, способен человек построить дом (жилище, дачу, корт и т.д.) или нет, применительно к сфере спорта – способен ли спортсмен достигать результат (необходимый для него, поставленный ему и т.п.) или нет и т. д.

Уровень Е – группа высших кортикальных уровней символических координаций, самый высокий уровень интеллектуальных двигательных актов. Движения этого уровня определяются не предметным, а отвлечённым, вербальным смыслом (письма, речи и т.п.). Двигательные способности человека данного уровня определяются его способностями к письму, произношению, грамотной речи изложения своих мыслей, способностями к языкам, к искусствам. Результат управления данного уровня выражается в способности донесения своей информации людям через комбинации, например, ощущений по каналам восприятия материальной действительности с помощью слова, живописи, музыки, скульптуры и архитектуры.

Движение управляется на том нервном уровне, на котором возможна реализация решающих коррекций. Данный уровень и является ведущим. Чем выше уровень в системе управления, тем выше степень произвольности движения [162; 209; 322; 369].

Примерно такое краткое изложение концепции построения движений Н. А. Бернштейна не позволяет сконцентрироваться на определении ловкости, которое дал Николай Александрович. В частности, в нем обозначаются термины «двигательные способности» и «двигательные задачи» [21]. Поэтому при анализе уровней управления движениями следует обратить свое исследовательское внимание на решаемые ими двигательные задачи.

1.2.1 Двигательные задачи руброспинального и таламо-паллидарного уровня управления движениями

Уровень А – эволюционно наиболее древний и созревающий раньше других руброспинальный уровень. Уровень А – уровень тонуса и осанки, обеспечивает тонус мышц, и по грубой схеме «разделения власти» на территории тела, этот уровень контролирует мышцы туловища и опоры – позвоночника (контролирует осанку человека), и участвует в обеспечении любых движений совместно с другими уровнями. Конечно же, такое разделение упрощённое, но, по сути, она (схема) остаётся именно таковой.

Древние центры управления движениями уровня А анатомически включают в себя: ретикулярную формацию среднего мозга, в стволе головного мозга группу клеточных ядер – красного ядра, ядро Даркшевича, Люисово тело, гипоталамус, ядро Дейтерса, и мозжечок. Все перечисленные структуры ответственны за тонус мышц, бессознательные автоматические движения и принадлежат к экстрапирамидной системе [222].

Экстрапирамидная система (лат.: extra – вне, снаружи, в стороне + pyramis, греч.: πϋραμίς – пирамида) – совокупность структур (образований) головного мозга, участвующих в управлении движениями, поддержании мышечного тонуса и позы минуя кортикоспинальную (пирамидную) систему [338].

Клеточные ядра руброспинального уровня и мозжечок входят в состав симпатической нервной системы. Основное назначение симпатической нервной системы – это мобилизация всех наличных энергетических, пластических и прочих резервов на борьбу с неблагоприятным фактором. Активизация симпатической нервной системы резко стимулирует окислительно-восстановительные реакции, распад гликогеновых запасов и утилизацию жиров. При экстремальных физических нагрузках именно симпатическая нервная система обеспечивает энергию, необходимую для мышечного сокращения. Если мышца даже до предела утомлена, то электрическая стимуляция симпатических веточек, иннервирующих мышцу, восстанавливает её работоспособность. Именно симпатический отдел вегетативной нервной системы обеспечивает утилизацию молочной кислоты в печени, что позволяет организму бороться с утомлением [300, с. 46—48; 318, с. 80—81].

Нарушение развития и функционирования у человека руброспинального уровня управления движениями приводит к нарушениям равновесия, расстройству мышечного тонуса, координации силы, величины и скорости мышечных сокращений, появлению тремора при выполнении произвольных движений, к быстрой утомляемости, нарушениям осанки. Дается описание, что двигательные проявления уровня А в основной своей части находятся на бессознательном уровне, вне нашего сознания.

Руброспинальный уровень, анатомически включает в себя гипоталамус, который управляет всеми основными гомеостатическими процессами. Гипоталамус – небольшая область в промежуточном мозге, включающая в себя большое число групп клеток (свыше 30 ядер), которые регулируют нейроэндокринную деятельность мозга и гомеостаз организма.

Центры управления движениями уровня А воспринимают сигналы от проприорецепторов, от чувствительных рецепторов, сигнализирующих гипоталамус об изменениях внутренней среды в мышцах, и тем самым данный уровень нервной системы регулирует энергетический и водный баланс в мышцах, контролирует вязкость мышц. Ещё в 1967 году Г. В. Васюков, а позже В. М. Зациорский и А. С. Аурин показали, что при сильном возбуждении мышцы ее вязкость резко снижается [43; 140]. Вязкость обусловлена наличием в мышце внутреннего трения и проявляется тем, что при равной нагрузке разгружаемая мышца имеет несколько большую длину, чем нагружаемая.

В 1969 году издательство «Наука» г. Ленинграда выпустило книгу под редакцией К. М. Смирнова «Физиология мышечной деятельности труда и спорта», в котором, в частности, даётся описание изменения механических свойств мышечной ткани: «Механические свойства мышцы в значительной мере зависят от ее функционального состояния. Так, например, при утомлении происходит значительное возрастание вязкости. В особенности велика зависимость растяжимости и возврата к исходному состоянию от содержания в мышце АТФ. При снижении ее запасов мышца становится менее растяжимой, ригидной… Пластическое воздействие проявляется и на возбуждённой мышце: после сокращения она в некоторых случаях расслабляется не полностью» [320].

Принято считать, что мышечный тонус – это остаточное напряжение мышц во время их расслабления или как сопротивление пассивным движениям при произвольном расслаблении мышц («произвольной денервации»), т.е. это минимальное напряжение в мышце, находящейся в состоянии покоя

Изменение биомеханического свойства мышц «вязкость» приводит к изменению тонуса скелетных мышц. В медицине считают, что тонус мышц зависит от таких факторов, как эластичность мышечной ткани, состояния нервно-мышечного синапса, периферического нерва, альфа- и гамма-мотонейронов и интернейронов спинного мозга, а также супраспинальных влияний со стороны корковых моторных центров, базальных ганглиев, облегчающих и ингибиторных систем среднего мозга, ретикулярной формации ствола мозга, мозжечка и вестибулярного аппарата. Тонус является, таким образом, рефлекторным феноменом, который обеспечивается как афферентными, так и эфферентными компонентами. Мышечный тонус имеет и непроизвольный компонент регуляции, принимающий участие в постуральных реакциях, физиологических синкинезиях и координации движений [232]. Тонус скелетных мышц играет важную роль для поддержания определённого положения тела в пространстве, сохранения равновесия и упругости мышц [20, с. 92]. Уровень А отвечает за своевременное напряжение и релаксацию мышц. Точность включения скелетных мышц при осуществлении разного рода движений определяется изменением его тонуса.

Внешним выражением тонуса является определённая степень вязкоупругих свойств мышц. Тонус мышц обусловлен непрерывно поступающими нервными импульсами из мотонейронов спинного мозга для выполнения уровнем А своей координационной функции. Основой деятельности руброспинального уровня построения движений является контроль физиологического и биохимического состояния внутренней среды самой мышцы и контроль существующей в каждый момент времени ее длины. Как указывал сам Бернштейн Н. А., центральная нервная система не может сама контролировать длину мышцы, ее задача создать необходимые механические усилия в результате решения уравнения с двумя значениями переменных – состояния мышцы и ее длины [20, с. 93].

Что понимается под понятием «мышечный тонус» самим Н. А. Бернштейном (1947)? Он даёт такое определение: «Мы будем в дальнейшем изложении понимать под мышечным тонусом палеокинетический модус работы поперечно-полосатой мышцы, взятый в его целом, т.е. включающий в себя не только смещения механических параметров мышцы, но и все сдвиги, неразрывно связанные с этими смещениями согласно правилу параллелизма». Далее следуют пояснения: «С этой точки зрения тонус мышцы есть отнюдь не только наличное состояние упругости и вязкости мышечной ткани и изменения этого состояния, но и вся совокупность явлений гибкого и пластичного реагирования возбудимости мышечного массива в условиях работы целостного организма. Тонус есть текущее состояние подготовленности нервно-мышечной периферии к избирательному принятию эффекторного процесса и к его реализации. Сюда отходят, таким образом, и самостоятельные тонические сокращения, и расслабления скелетных мышц, и механический фон совокупности коэффициентов упругости и возбудимости, на котором протекают активные неокинетические тетанусы, и, наконец, вся совокупность явлений предварительной установки нервно-мышечной периферии на имеющую прибыть к ней эффекторную импульсацию» [22, с. 87—88].

Таким образом, на основании утверждений Н. А. Бернштейна и собственного анализа, мы можем характеризовать мышечный тонус как всю мышечную подготовленность скелетных мышц в условиях работы целостного организма. Принятое сегодня «узкое» понимание мышечного тонуса как меры механического определения упругости и вязкости мышечной ткани, должно быть расширено.

Итак, исходя из определения и его пояснительной части, выделим основные признаки, на которые следует ещё раз обратить внимание.

Во-первых, мышечный тонус – это наследство от филогенетического развития биологических существ. Тоническое состояние мышечной ткани контролируется гипоталамусом, а это управление основных гомеостатических процессов в организме, в частности, в скелетной мускулатуре контроль над энергетическим и водным балансом.

Во-вторых, мышечный тонус необходим человеку (позвоночным) для предоставления, нового по развитию нервной системы способа управления движениями (неокинетического), площадки для производства процессов сокращения и релаксации скелетных мышц, материальное состояние которой в свою очередь зависит от произведённой ранее работы.

В-третьих, мышечный тонус отражает механические свойства мышечной ткани всего организма – вязкость и упругость, показатели которых устанавливают тоническую возбудимость всей скелетной мускулатуры и являются всего лишь частью всего комплекса явлений.

В-четвёртых, мышечный тонус – это предварительная установка нервно-мышечной периферии, его подготовленность к выполнению команд от двигательных центров нервной системы.

Если подвести промежуточный итог, то на руброспинальном уровне управления движениями решается двигательная задача по приспособлению мышечной ткани к необходимым напряжениям и релаксациям.

Уровень «В» – второй по иерархическому порядку уровень построения движений, это уровень синергий и штампов. Своему названию «таламо-паллидарный» уровень он обязан анатомическим субстратам – это две пары крупных в головном мозгу подкорковых ядер: зрительных бугров (thalami optici) и бледные ядра (globi pallid, pallida). Первая пара обеспечивает афферентацию собственного тела, кроме рецепторов слуха и зрения, а вторая обеспечивает эффекторные пути нервной системы.

Таламус (thalamus opticus – зрительный бугор) – это отдел промежуточного мозга, управляющий потоками сенсорного возбуждения. Ядра таламуса делятся на специфические и неспецифические. Специфические. Делятся на переключательные и ассоциативные.

Переключательные. Осуществляют переключение потока сенсорного возбуждения от низших нервных центров спинного мозга и ствола в сенсорные зоны коры. В них предварительно происходит перекодирование и обработка полученного сенсорного возбуждения. К переключательным ядрам относят:

– вентральное переднее, ядра, которого выполняют регуляцию движений;

– вентральное заднее. Переключают соматосенсорную афферентную информацию: тактильную, проприоцептивную, вкусовую, висцеральную, частично температурную, болевую;

– латеральное коленчатое тело. В них происходит переключение зрительной информации в затылочную область коры;

– медиальное коленчатое тело. Переключение слуховой информации в височную кору задней части сильвиевой борозды (извилины Гешля).

Ассоциативные. Получают афферентные сигналы от переключающих ядер и направляют в ассоциативные зоны коры. Главная функция – интеграция деятельности таламических ядер и ассоциативных зон коры, т. к. эти зоны посылают сигналы к ассоциативным ядрам.

Неспецифические ядра. Афферентные сигналы получают от других ядер таламуса по коллатералям всех сенсорных путей: от моторных центров ствола мозга, ядер мозжечка, базальных ганглиев, гиппокампа, от лобных долей. Эфферентные выходы – на другие ядра таламуса, кору больших полушарий, к другим структурам мозга. На кору оказывают модулирующее влияние, активируя ее, обеспечивают внимание [283].

У человека это уровень внутренних ощущений тела, выше – ещё три ведущих кортикальных уровня, которые обеспечивают приспособление к внешнему миру и внешним предметам. По двигательному богатству он, несомненно, превосходит высшие уровни. По выражению Н. А. Бернштейна, этот уровень «берет на себя всю внутреннюю черновую технику сложного движения» – давление, температура, суставные углы, степень растяжения мышц и связок и их напряжение, внутреннее ощущение тела в пространстве, согласованность работы групп мышц (синергия), ощущения прикосновений, трений, боли – все это контролируется данным уровнем головного мозга и выражается в так называемых индивидуальных двигательных штампах, узорах, стандартных двигательных схемах и т. д. По меткому выражению Н. А. Бернштейна «уровень В – это уровень проприомоторных двигательных проявлений тела» [20, с. 104].

К таламо-паллидарной системе управления движениями Н. А. Бернштейн отнёс три важнейших координационных качеств, которые обеспечивают точную согласованность сложных движений, охватывающих все конечности и туловище (например, ходьба, бег, плавание, танцы, гимнастические упражнения и другие) [20, с. 146—147]:

1 – способность к обширным мышечным синергиям. Синергии – содружественные движения или их компоненты, направленные к совместному разрешению определённой двигательной задачи [22, с. 161];

2 – стройно и налажено вести движение во времени, правильные чередования движений, включая перекрёстные, обеспечивать общий ритм движений;

3 – наклонность к штампам, к чёткой повторяемости движений.

Для таламо-паллидарного уровня управления движениями пока можно обозначить двигательные задачи по согласованию различных мышечных групп между собой, а также решение задачи, которая обеспечивает общий ритм движения. Ритм – это временная мера соотношений длительности отдельных движений в целостном действии, т.е. это прямое указание на «включения и выключения» необходимых для движения скелетных мышц в необходимый момент времени для целостного действия.

Общим для двигательных способностей человека субкортикальных уровней системы управления движениями является тот факт, что они решают двигательные задачи относительно тела человека (направленность во внутрь) и успешность их решения обеспечивает результативность управления движениями во внешнем пространстве и времени.

1.3. Модель результатов решений двигательных задач в концепции моторно- функциональных качеств В. Б. Коренберга

Концепция моторно-функциональных качеств была разработана В. Б. Коренбергом в качестве альтернативы теории физических качеств человека из-за наличия в ней множества внутренних противоречий. По мнению В. Б. Коренберга (2005) [165, с. 44] следует пересмотреть и уточнить некоторые понятия теории активности из-за их нечёткости, «мутности», недостаточно разграниченного ряда основополагающих понятий, существующих в спортивной педагогике. К таким понятиям относятся: двигательные задатки – двигательные способности – двигательные возможности – двигательные проявления. Данные понятия и легли в основу концепции моторно-функциональных качеств человека.

В своей концепции моторно-функциональных качеств человека В. Б. Коренберг (2005) разграничивает качества на четыре группы: соматические, соматомоторные, психосоматомоторные, психомоторные [166, с. 304—305]. Нахождение точных соотношений качеств в цепочке понятий «задатки – способности – возможности – проявления» с 4 группами качеств затруднительно, но провести ее можно. Если с соматическими качествами человека возникает ассоциация (не строгая) с понятием «двигательные задатки», с соматомоторными – «двигательные возможности», с психомоторными – «двигательные проявления», то с психосоматомоторными качествами не все так просто.

По мнению В. Б. Коренберга к соматическим качествам человека следует отнести линейные размеры тела, массу тела, механические характеристики опорно-двигательного аппарата – прочность, гибкость. При этом В. Б. Коренберг выделяет их региональные и локальные компоненты, т.е. возможность изучения как для отдельной части тела, например, кисти, так и для всей конечности, например, руки.

К соматомоторным качествам В. Б. Коренберг отнес силу относительную и абсолютную, резкость относительную и абсолютную, быстроту, работоспособность аэробную и анаэробную. Мы наблюдаем, что соматомоторные качества ассоциируются с физическими качествами человека. Здесь необходимо дать краткую характеристику понятиям «двигательные возможности и двигательные проявления».

Двигательные возможности – характеристики доступных максимальных двигательных проявлений [165, с. 46]. Как поясняет сам Владимир Борисович это такие двигательные проявления, в которых человек может достичь максимальных результатов, по своей форме выражающихся в максимальных количественных и качественных характеристиках. Одним из значимых показателей двигательных возможностей человека в теории и практике спорта принято считать «двигательную подготовленность» и как его синоним «физическую подготовленность», хотя это разные по своему содержанию термины [165, с. 44]. По его мнению, проблема двигательных возможностей человека и его показателя двигательной подготовленности остается актуальной. Исследованию этой проблемы посвящены и будут далее посвящаться труды многих учёных, небезразличных к состоянию здоровья населения России.

Двигательные возможности опираются на уровень развития двигательных способностей человека, на его двигательные умения, на определённые психические свойства при выполнении двигательных заданий [207].

Процесс развития двигательных возможностей и проявление их в спортивном результате зависят от двигательного потенциала. Двигательный (кинезиологический) потенциал – это морфофункционально, биомеханически и психологически обеспеченный системно-функциональный комплекс умений и навыков производства целенаправленных двигательных действий с заданными количественными и качественными характеристиками [12, с. 244].

Для каждого вида спорта или объединённых в группы видов спорта принято выделять наиболее информативные двигательные задания для определения общей или специальной физической подготовленности человека. К таким базовым заданиям относят, например, школьные тесты для определения общей физической подготовленности учащихся.

Двигательные возможности человека – это комплекс морфофункциональных особенностей организма, физических качеств, двигательных навыков, умений и состояния здоровья, позволяющий производить двигательные действия с желаемыми количественными и качественными характеристиками [177, с. 4].

Для описания двигательных возможностей здорового человека необходимо использовать до сотни двигательных тестов [36; 38]. В то же время имеются публикации, в которых отмечается, что не всегда требуется использовать много контрольных двигательных тестов для оценки двигательных возможностей. В спортивной практике двигательные возможности можно определить буквально по нескольким параметрам, имеющим наибольшее значение для достижения спортивных результатов. В частности, для определения потенциальных возможностей в беге на средние дистанции использовались три составляющих: максимальное потребление кислорода, показатель антропометрической экономичности и показатель «сила – чувствительность» нервной системы. Совокупность этих трёх составляющих определяет в целом уровень возможных спортивных достижений [3, с. 200—213.]. Уровень двигательных возможностей, определяющий достижения в беге на средние дистанции, может быть оценён также по трём показателям: максимальная скорость бега, экономичность бега и максимальное потребление кислорода [177, с. 3—5].

В. Б. Коренберг утверждает, что «двигательные возможности человека определяются не только физическими качествами …, но и другими его целевыми (относящимся к конкретной задаче) двигательными способностями, а также технической подготовленностью». Достижение высокого уровня двигательных возможностей спортсмена лежит через контролируемый процесс развития двигательных способностей. Особые моторные способности человека создают предпосылки не только формирования упражнением двигательных возможностей, но и необходимых в соревновательной практике двигательных проявлений, реализационная успешность которых зависит от уровня развития и текущего состояния индивидуальных организменных процессов (В. Б. Коренберг, 2005, 2008).

Вместе с тем нельзя ставить знак равенства между уровнем развития двигательных возможностей и спортивным результатом. Об этом говорит хотя бы тот факт, что некоторые авторы ставят вопрос о необходимости оценки степени использования двигательных возможностей спортсмена при исследовании двигательных действий и предлагают конкретную компьютерную методику для ее измерения [240, с. 184].

Двигательные проявления – это дозированные, не всегда максимальные, усилия человека с адекватной и необходимой структурой телодвижений для оптимального и индивидуально результативного решения двигательной задачи человеком в зависимости от уровня развития его двигательных возможностей и способностей. Двигательные проявления могут полностью опираться на двигательные возможности человека, если они требуют от него максимальных усилий и поэтому такие двигательные проявления полностью лимитированы двигательными возможностями. Двигательные проявления могут потребовать от спортсмена выполнения строгого по структуре и форме решения двигательного задания с необходимыми (точными, быстрыми, сильными, амплитудными и т.д.) телодвижениями, т.е. ровно столько сколько необходимо. Спортсмен обладая большими двигательными возможностями вынужден в двигательных проявлениях демонстрировать не весь свой потенциал двигательных возможностей, так как большой своей частью такие двигательные проявления лимитированы правилами соревнований и поведения спортсменов [165, с. 46]. Именно поэтому к психомоторным качествам В. Б. Коренберг отнёс свойства, обеспечивающие двигательную активность в подавляющей мере психическими процессами, такими как реактивность, подвижность психики, решительность, смелость, рискофильность, «сила воли», психорегулятивность, управляемость внимания, таймерность, оперативность, находчивость, рассудительность и ситуативная адекватность, память образно-логическая и ее модальные компоненты, двигательная эйдетичность, «дифференциальность» различительная общая и ее модальные компоненты [165, с. 302].

Двигательные способности – характеристики качественно особых организменных предпосылок формирования упражнением двигательных возможностей. В. Б. Коренберг, 2005

В этом определении мы вновь обнаруживаем указание на материальные структуры тела человека, на основе которых человек может продемонстрировать свой максимальный уровень двигательных проявлений. Двигательные способности составляют основу двигательных возможностей человека, или можно сказать иначе, являются потенциалом двигательных возможностей человека, а значит, процесс развития телесных и психических кондиций в двигательной подготовке опирается на развитие двигательных способностей человека. На этот факт указывал и В. И. Лях (2000), который отмечал, что двигательные способности – это индивидуальные особенности, определяющие двигательные возможности [204].

Свойства организма, в основе которых лежат соматические и психические механизмы проявления моторно-функциональных качеств, составляют психосоматомоторную группу. В состав психосоматомоторных качеств по В. Б. Коренбергу (2008) входят: реактивность, координированность динамическая, координированность кинематическая, «дифференциальность» различительная общая, «дифференциальность» различительная модальная, «дифференциальность» исполнительская общая, «дифференциальность» исполнительская модальная, моторная стабильность, двигательная память [167, с. 305].

Реактивность – характеристика быстроты простых реакций, среднее арифметическое по реакциям на различные по своей модальности (световые, звуковые, тактильные, болевые) раздражители: время этих реакций на модально разные раздражители различно.

Координированность – способность координировать (согласовывать, прим. автора) телодвижения и движения (траектории контрольных точек тела, их скорости и ускорения, а значит, и мышечные напряжения, сочетания их с внешними силами инерции ускоряемых звеньев тела), которая обеспечивает постурологическую устойчивость системы телодвижений и движений спортсмена.

Дифференциальность реализационная общая – способность избирательно выполнять именно нужную систему телодвижений и движений из некоторой совокупности очень схожих с нею.

Дифференциальность реализационная локальная – способность к управлению не всем телом либо разными его звеньями в среднем, а тем или иным конкретным его звеном (активность ЦНС).

Моторная (двигательная) стабильность – это способность одинаково повторно выполнять системы движений в соответствии с их схемами, то есть одинаково реализовывать их технику, причём, если нужно, несмотря на появляющиеся трудности и препятствия. На наш взгляд такое определение, данное В. Б. Коренбергом, противоречит представлениям Н. А. Бернштейна о «живом движении», но саму суть определения понять можно как постурологическую устойчивость системы телодвижений и движений спортсмена.

Моторная (двигательная) память. Моторная память отличается от логической или образной памяти, хотя и включает ее компоненты, относящиеся к осуществлению двигательных действий. Но помимо этих компонентов моторная память содержит (как компоненты) временно фиксированные механизмы координации конкретных систем движений (в том числе «автоматизмы»), а также образ (программу) системы должных восприятий и образов и механизм их извлечения из памяти синхронно с двигательными действиями [167, с. 305].

Если внимательно рассмотреть определение двигательных способностей, данное В. П. Озеровым, то можно увидеть в нем присутствие понятий относящихся в концепции В. Б. Коренберга к качествам как психомоторным, так и психосоматомоторным [166, с. 54—57].

Так свойство «реактивность» – как меры быстроты сенсомоторных реакций (простых и сложных), которое входит в состав психосоматомоторных качеств в концепции В. Б. Коренберга, это свойство необходимо отнести к психомоторным качествам, так как это сделал В. П. Озеров (2002) [241].

Свойство «дифференциальность реализационная общая и локальная» – также относится к психомоторным качествам, так как отражают способность спортсмена избирательно выполнять необходимую систему движений всем телом или ее частями, отдельными звеньями, что может относиться к двигательным проявлениям [167, с. 305].

Двигательная память – как временно фиксированные механизмы координации конкретных систем движений, в том числе «автоматизмы», как и само понятие «координированность» имеет большее сходство с выдвинутыми положениями при определении понятия «двигательные способности» человека. На наш взгляд, это второй уровень использования внутренних способностей психосоматомоторных качеств, извлечения из памяти опыта кинестетической чувствительности, динамической координированности и активности нервной системы при решении подобных или близких по смыслу двигательных задач. Если мы эксплуатируем память, образ системы должных восприятий и образов, механизм извлечения их из памяти, включая двигательную составляющую, то этим можно управлять «образно», проводить рефлексию, ауто – и ментальный тренинг и т. д. таким образом, проводить самоконтроль реализации техники «наперёд» до фактического его выполнения.

Моторная (двигательная) стабильность – способность, которая отнесена к психосоматомоторным качествам, по своему определению не совсем удачно сформулировано. Представляется, что данная способность должна быть тесно связана с двигательной памятью и координированностью. Если так, то в основе моторной стабильности лежат устойчивая реализация механизмов координации мышечных напряжений и релаксаций, сочетания их с внешними силами инерции ускоряемых звеньев тела в системах движений, т.е. мышечная синергия.

А вот «дифференциальность различительная общая» – способность различать близкие по величине воздействия на рецепторы (зрительные, слуховые, тактильные, проприорецептивные), которая принадлежит к психомоторным качествам в концепции моторно-функциональных свойств В. Б. Коренберга, следует включить в группу психосоматомоторных качеств. Или, ещё лучше, разграничить «дифференциальность различительную общую» на кортикальный и субкортикальный уровни, так как расположение нервных центров для различных ощущений человека находятся на разных уровнях. В таком случае все двигательные способности человека следует группировать по месту управления – на кортикальном или субкортикальном уровне нервной системы, потому что будет такое разделение будет зависеть от анатомического места расположения двигательных нервных центров в головном мозгу, анализирующих поступающую информацию от рецепторов. Такое разделение понятий в концепции моторно-функциональных качеств В. Б. Коренберга вносит больше ясности для теории активности человека, чем их смешение и подмены одного другим.

Места управления двигательных способностей располагаются на кортикальных или субкортикальных уровнях нервной системы. Такое разделение зависит от анатомического места расположения двигательных нервных центров в головном мозгу, анализирующих поступающую информацию от рецепторов.

В изучаемой системе выявленное свойство понимается как результат функционирования элементов этой системы. Если исходить из этой точки зрения, то В. Б. Коренберг в своей концепции моторно-функциональных качеств предоставил научной общественности модель «решений двигательных задач» моторно-функциональных систем, разделенных на 4 группы.

В первую группу он включил «решения», которые заложены двигательными задатками человека. Предположительно двигательные задачи для соматической группы моторно-функциональных качеств формируются на руброспинальном уровне нервной системы. Мы определили, что на руброспинальном уровне управления движениями решается двигательная задача по приспособлению мышечной ткани к необходимым напряжениям и релаксациям в виде создания необходимого мышечного тонуса. Внешние изменения вязкоупругих свойств и линейных размеров мышечной ткани в результате выполнения сокращений и релаксаций отражают изменения мышечного тонуса. Именно мышечный тонус, а не быстрота простых реакций на световые и звуковые раздражители, именуемая как свойство организма «реактивность» должна входить в состав результатов решений двигательных задач руброспинального уровня управления движениями. Основаниями для такого утверждения мы находим в описании уровня А – «центры управления движениями уровня А воспринимают сигналы от проприорецепторов, от чувствительных рецепторов, сигнализирующих гипоталамус об изменениях внутренней среды в мышцах» [20, с. 60]. Двигательные центры уровня А не участвуют в анализе сигналов от рецепторов зрения и слуха, точно также как двигательные центры уровня В.

Осанка человека во многом обусловлена состоянием тонуса скелетных мышц. В тоже время естественная поза человека в вертикальном положении характеризуется линейными и угловыми характеристиками тела. Биомеханические характеристики опорно-двигательного аппарата человека, выраженные в виде его осанки – это тоже результат решения двигательной задачи образуемой функциональной системы человека, предположительно на руброспинальном уровне нервной системы.

Во второй группе психосоматомоторных качеств человека лежат соматические и психические механизмы проявления моторно-функциональных качеств. Как нам представляется это более усложненная группа, к которой добавляются результаты деятельности психических механизмов (мобилизационная активность ЦНС) к «результатам» соматической группы. Как выяснилось при анализе свойств психосоматомоторной группы и управленческих функций таламо-паллидарного уровня нервной системы при перечислении координационные качеств этого уровня можно заключить, что:

– способность к обширным мышечным синергиям, должно пониматься как «устойчивая реализация механизмов координации мышечных напряжений и релаксаций, сочетания их с внешними силами инерции ускоряемых звеньев тела в системах движений» – это результат решения двигательной задачи на уровне В;

– умение стройно и налажено вести движение во времени, иметь правильные чередования движений, включая перекрёстные, обеспечивать общий ритм движений, должно пониматься как «координация кинематической и динамической систем движений, согласования телодвижений и движений», которая возможна только при наличии развитой «дифференциальной чувствительности» (кинестетической чувствительности) – это ещё один результат решения двигательной задач уровне В;

– наклонность к штампам, к чёткой повторяемости движений – это также результат решения двигательной задачи, входящей в группу психосоматомоторных качеств, которая образуется механизмом «извлечения из памяти опыта кинестетической чувствительности, координированности и активности нервной системы при решении подобных или близких по смыслу двигательных задач». Из-за своей сложности изучаемого явления «память человека» предположительно моторную память следует отнести к результатам решений двигательных задач всех уровней нервной системы от руброспинального до высших отделов, локализованных в лобных долях.

Третья группа соматомоторных качеств реализуется соматическими и психическими механизмами проявления моторно-функциональных качеств в своей максимальной форме (двигательные возможности). Это результаты решения двигательных задач, которые обеспечиваются деятельностью психических и телесных механизмов, но реализуемых не во внутри тела как в предыдущих двух группах – соматических и психосоматомоторных, а во внешнем пространстве. Т.е. это иной, более высокий уровень как самих задач, так и их решений, предположительно управляемых кортикальным уровнем С. Исходя из определения ловкости, результаты решения двигательных задач пирамидно-стриального уровня (уровня пространственного поля) должны отвечать требованиям правильности выполнения техники двигательного действия с необходимым проявлением силы, быстроты, их длительности в движениях. Если двигательное действие на соревнованиях должно демонстрироваться в своих максимальных формах, то как нам представляется это задачи именно этого уровня нервной системы. Этому нервному уровню соответствует и динамическая координированность, которую следует рассматривать как постурологическую устойчивость системы телодвижений и движений спортсмена.

Четвертая группа психомоторных качеств реализуется в основном на базе психических механизмов (мобилизационной активности ЦНС). Результатами решения двигательных задач являются процессы психических функций – решительность, смелость, рискофильность, «сила воли», психорегулятивность, управляемость внимания и т. д. [166, с. 302]. Предположительно двигательные проявления управляются теменно-премоторным уровнем нервной системы, которые решают такие двигательные задачи, которые в определении ловкости человека обозначены как находчивость, т.е. обеспечивают изворотливость и инициативность в поведении человека.

1.4 Особенности применения методологического подхода к исследованию двигательных и координационных способностей человека

Координационные способности человека прочно закрепились в научной литературе как основополагающие понятия теории и методики физического воспитания, спортивной тренировки в качестве замены термина «ловкость». В чем различие двигательных и координационных способностей? Или это разные термины одних и тех же способностей?

Л. П. Матвеев обозначил понятие координационные способности [213, с. 279—280], он пишет, что под «координационными способностями» или «двигательно-координационными способностями» следует понимать: «во-первых, способность целесообразно координировать движения (согласовывать, соподчинять, организовывать их в единое целое) при построении новых двигательных действий и в процессе их воспроизведения; во-вторых, способность перестраивать координацию движений при необходимости изменить параметры освоенного действия или переключение на иное действие в соответствии с требованиями меняющихся условий». И далее приводит объединение понятий в одно целое «Комплексный характер двигательно-координационных способностей не позволяет оценивать их по какому-либо одному унифицированному критерию». В качестве относительно общего критерия он предлагает «… время, затраченное на освоение новых форм двигательных действий либо на перестройку усвоенных (чем меньше это время, тем при прочих равных условиях выше уровень развития этих способностей)» [213, с. 280].

Наиболее значимым итогом исследования координационных способностей можно признать результаты в опубликованной статье В. И. Ляха, в котором автор выделил следующие виды координационных способностей: «специальные», «специфические» и «общие». [205, с. 20—25].

Так позднее В. И. Лях предлагает 10 видов специальных координационных способностей, а в силу неравномерности развития психофизиологических функций, обеспечивающих процессы координации движений, у спортсменов могут появляться «специфические» (частные) координационные способности, количество которых может быть равным количеству всех видов предметно-практической и спортивной деятельности, т.е. практически бесконечным. Тем не менее, ему удалось выделить наиболее важные «специфические» координационные способности:

– способность к точности воспроизведения, дифференцирования, отмеривания и оценки пространственных, временных и силовых параметров движений, основанных преимущественно на точности и тонкости двигательных ощущений и восприятий (проприорецептивная чувствительность), выступающих нередко в сочетании со зрительными и слуховыми;

– способности к равновесию, сохранения устойчивого положения тела в статических положениях, или по ходу выполнения движений;

– способности ритму – точно воспроизводить заданный ритм двигательного действия или адекватно варьировать его в связи с изменившимися условиями;

– способности быстрому реагированию – быстро и точно реагировать в сложных условиях двигательной деятельности;

– способности ориентированию в пространстве, как умение точно определять и своевременно изменять положение тела и осуществлять движения в нужном направлении;

– способности быстрой перестройке двигательной деятельности – умение быстро преобразовывать выработанные формы двигательных действий или переключаться от одних к другим соответственно меняющимся условиям;

– способности к согласованию (связи и соединению) – возможность индивидуума осуществлять соединение, соподчинение отдельных движений и действий в целостные двигательные комбинации;

– способности к произвольному расслаблению мышц – к оптимальному согласованию расслабления и сокращения определённых мышц в нужный момент;

– вестибулярной устойчивости – точно и стабильно выполнять двигательные действия в условиях вестибулярных раздражений [204, с. 14—15].

Далее автор [204, с. 15] говорит, что: «Результат развития ряда конкретных специальных и специфических координационных способностей, своего рода их обобщение, составляет понятие „общие“ координационные способности. Под ними следует понимать потенциальные и реализованные возможности человека, определяющие его готовность к оптимальному управлению и регулированию различными по происхождению и смыслу двигательными действиями». Все вышеперечисленные координационные способности, В. И. Лях [204, с. 15—16] делит на элементарные и сложные, абсолютные и относительные, потенциальные и актуальные.

Ещё большую неопределённость вносит А. М. Максименко [210, с. 227—228]: «Координационные способности являются комплексным физическим качеством, включающим в себя целый ряд конкретных двигательных способностей». К наиболее важным он относит: «1. Пластичность центральной нервной системы (подвижность процессов возбуждения и торможения). Вследствие этого ловкость в немалой степени определяется наследственностью. 2. Уровень и гармоничность развития физических качеств, прежде всего скоростных способностей, динамической силы и гибкости. 3. Двигательный опыт человека, т.е. запас разнообразных, особенно вариативных двигательных умений и навыков, которыми он владеет. 4. Способность быстро расслабляться при выполнении двигательных действий, особенно скоростно-силовой направленности. 5. Антиципация, т.е. способность человека к предугадыванию последствий, как своих возможных двигательных актов, так и наиболее вероятных действий соперника или партнёра. 6. Психологическая установка человека, направленная на обязательное решение двигательной задачи в любых условиях, в частности, его находчивость, инициативность, целеустремлённость, способность к неожиданному экспромту и т.д.». По мнению А. М. Максименко «Координационные способности представляют собой совокупность морфофункциональных свойств организма человека, определяющих его умение эффективно решать двигательные задачи в различных меняющихся ситуациях».

В. М. Зациорский (1966, 2009) для измерения физического качества «ловкость» вводит три критерия: 1) координационная сложность задания; 2) точность его выполнения; 3) время выполнения [141, с. 156].

В. Б. Коренберг (2004) под «координационной нагрузкой понимает компонент нагрузки, определяемой степенью координационной сложности и, особенно, координационной трудности выполнения упражнения (двигательных заданий). Чтобы удовлетворительно (на требуемом уровне совершенства или лучше) выполнить такие упражнения, нужна высокая концентрация внимания, что ведёт к психическому утомлению [166, с. 152]. Там же В. Б. Коренберг под координацией телодвижений и движений подразумевает «эффективную взаимную согласованность генеральной (общей), региональных и локальных поз, телодвижений и движений в их системе в соответствии с намеченной программой» [166, с. 152].

В. С. Кузнецов (2012) [180, с. 166] переформулируя определение Бернштейна Н. А., данное «ловкости» вводит координационные способности в основу ловкости, под которыми он понимает «способность быстро, точно, целесообразно, экономно и находчиво, т.е. наиболее совершенно, решать двигательные задачи (особенно сложные и возникающие неожиданно)». Ниже он утверждает, что «Уровень развития и проявления координационных способностей зависит от следующих факторов: способности человека к точному анализу движений; деятельности анализаторов и особенно двигательного; сложности двигательного задания; уровня развития других физических способностей; смелости и решительности; возраста; общей подготовленности занимающихся (т.е. запаса разнообразных, преимущественно вариативных двигательных умений и навыков)» [180, с. 167].

В. Л. Ботяев в состав координационных способностей включает:

– способность к реагированию;

– способность к ориентированию;

– способность к равновесию;

– способность к согласованию;

– кинестетическая способность;

– темпо-ритмовая способность;

– статокинетическая способность [37; 38; 39; 40].

Камнем преткновения для определения различия «двигательных» и «координационных» способностей, на наш взгляд, является свободное толкование понятия «координация» по отношению к движениям человека, что вносит неоднозначность в суждениях.

Если обратиться к трудам Н. А. Бернштейна (1947), то он поясняет, что применение термина «координация движений» – это, прежде всего, организация управления и управляемости, т.е. это, есть не что иное, как процесс. Именно в этом смысле следует понимать согласованность движений человека, как сложную зависимость между импульсом и движением «в процессе взаимодействия циклической двусторонней связи между функциями рецепторов, эффекторов и приборов центральной перекодировки» [22, с. 213].

Далее применение термина координации движений Н. А. Бернштейн употребляет в качестве обозначения, прежде всего, процесса по «преодолению избыточных степеней свободы движущегося органа, иными словами, – превращение его в управляемую систему [22, с. 191]. Здесь стоит отметить гениальное видение учёного, его умение отдельно выделить использование дополнительного источника для управляемости движений. Речь идёт о возникающих реактивных силах: «Таким образом, в динамически устойчивых движениях все степени свободы, кроме одной, связываются реактивными силами, присущими данной структуре движения. Ясно, – поскольку реактивные силы не подвластны центральной нервной системе и не имеют в своей основе эффекторных импульсов, – что коррекция движения посредством использования реактивных сил совершается без активных коррекционных импульсов, т. е. движения с такой структурой экономичны не только для мышц, нервной эффекторики, но и для центрально-нервных координационных механизмов, опирающихся на рецепторику. Попав в динамически устойчивую колею, движение катится по ней, как поезд по рельсам, и с его уровня – водителя снимается обязанность управлять рулём» [22, с. 195].

Стоит обратить внимание на следующие определения. По мнению B.C. Гурфинкеля и Р. С. Персон (1985) [120, с. 148] «Сущностью координации движений является такая пространственная и временная организация процессов возбуждения в мышечном аппарате, которая обеспечивает выполнение двигательной задачи». Иными словами, сущностью координации движений как внутреннего, нейрофизиологического, процесса является выполнение человеком внешней по форме движений.

Ю. В. Верхошанский (1988) [44, с. 110] даёт следующее определение координационных способностей – это «способности к упорядочению внешних и внутренних сил, возникающих при решении двигательной задачи, для достижения требуемого рабочего эффекта при полноценном использовании моторного потенциала спортсмена». Именно поэтому он утверждает, что возможности спортсмена к эффективному решению двигательной задачи решаются способностями за счёт рациональной организации мышечных усилий, т.е. способности человека рационально организовать необходимый процесс использования моторного потенциала.

Некоторые авторы связывают координационные способности с нагрузками. Так Б. В. Евстафьев (1987) понимает «… координационные… способности выступают как вид физических способностей человека, его развитые врождённые задатки, базирующиеся на психофизиологических и морфологических особенностях организма и способствующие успешному выполнению двигательных действий, связанных с нагрузками… координационного… характера» [135, с. 43].

Для А. М. Петрова (1997) координационные способности это разновидность физических способностей человека, реализация которых лежит в центральном компоненте – «в основе… лежат психофизиологические механизмы, обеспечивающие взаимодействие анализаторов, центральной нервной системы и нервно-мышечного аппарата» [256, с. 16].

Для В. В. Руденика (2013) «координационные способности, проявляемые при решении двигательных задач – это способность спортсмена при выработке программы действий организовать и согласовать последовательную и параллельную координацию деятельности компонент организма, которые необходимы для решения конкретной двигательной задачи определённым способом, а также способность контролировать параметры движений, корректировать необходимые параметры по ходу реализации системы движений в процессе решения двигательной задачи» [275, с. 138—144].

Координация – это согласование процессов, а движение – это атрибут материи проявления объективного мира.

В нашем случае, «двигательные способности» выступают в роли элементов системы способностей человека [7; 274; 311; 312], являются подсистемой физических способностей (качеств) человека [166, с. 304—305], становятся неотъемлемой частью теории физической культуры и спорта. Это система [37; 275; 282; 256; 291], объединяющая такие его элементы как анализаторы, двусторонние проводящие пути, нервная система и опорно-двигательный (костно-мышечный) аппарат необходимые для реализации функции управления и управляемости движений.

Изучение «координационных способностей» – это изучение успешности выполнения внешних двигательных проявлений человека.

В качестве элементов авторы выделяли, структурировали и классифицировали внешние двигательные проявления человека [38; 53; 204; 353; 380 и др.]. Это есть традиционное понимание термина «координационные способности» с позиций системного подхода. Оценка внешних двигательных проявлений человека позволяет говорить о возможной эффективности (успехе) решения актуальных для спортсмена задач движения. Количество контрольных двигательных тестов (проб), отвечающих метрологическим требованиям надёжности и информативности, достигает несколько десятков, а для комплексного обследования – требуется до сотни [38]. Именно поэтому, из-за тесной связи «координационных способностей» с движением (двигательными действиями) человека, обусловлено появление дополнительного понятия «двигательно-координационные способности» как в качестве синонима, так и в качестве подтверждения детерминированности внешних проявлений человека от организации управления материальными структурами (телесных и психических) исполнительного аппарата, которые обеспечивают выполнение задач движения.

Изменение состава и структуры системы, например, удаление или добавление элементов, связей в результате каких-либо процессов, влечёт за собой изменение значений параметров системы [17; 26]. В таком случае добавление какого-либо нового моторного (двигательного) теста (пробы) для определения какого-либо нового элемента системы управления и управляемости движений должно приводить к ослаблению или резкому усилению связи между «координационными способностями» и материальными структурами исполнительного аппарата человека. Наблюдаем ли мы ослабление или усиление значений параметров системы «координационных способностей», если продолжать добавлять или удалять моторные (двигательные) тесты?

С современных позиций философии научного познания представление процессов в виде системы необходимо для отражения «изменения параметров системы», т.е. под процессом понимается упорядоченная последовательность состояний системы с течением времени [268]. Если так, то понятие «координационные способности» и тем более «двигательно-координационные способности» следует представлять в следующей формулировке – «процессные способности», либо «материально-процессные способности», что явно вызывает недоумение.

Несмотря на уязвимость существующего методологического подхода в изучении «координационных способностей», исходя из начальной терминологической казуистики, он являлся необходимым этапом развития спортивной науки и ещё долгое время будет актуальным для большинства спортивных специалистов. Но, как мы отметили, стали появляться новые взгляды на понимание роли явлений, лежащих в основе центрального, а не только периферического компонента [256], но при этом продолжали использовать понятие «координационные способности» [256; 228; 337 и др.]. Значительное внимание уделяется исследованию вклада отдельных компонент, механизмов [116], систем организма в координацию двигательных действий для решения двигательных задач [34; 272].

Если переформулировать определение, данное Л. П. Матвеевым (2008) в начале параграфа без указания характеризуемого термина, то это такие организменные (материальные) условия у человека, благодаря которым появляется возможность целесообразно согласовывать (соподчинять, организовывать, координировать) процессы организма при построении новых двигательных действий (движений), их воспроизведении, а при необходимости изменять параметры освоенного действия или переключения на иное действие в соответствии с требованиями меняющихся условий. В таком виде определение явно контрастирует с принятым смысловым значением «координационных способностей». По нашему мнению, в переформулированном определении, основным термином следует указать «двигательные способности» человека, так как это в большей мере согласуется с требованиями системного подхода, когда указываются организменные (материальные) условия по организации (согласования, соподчинении, координации) необходимых процессов для осуществления движений.

Перевод внимания исследователей с внешнего контура движений (следствия) на внутренние причины, которые объясняли бы успешность решения двигательных задач при построении движений для выполнения двигательных действий, снимают обозначенные вопросы. В этом суть нового методологического подхода к исследованию ловкости человека, его двигательных способностей и эффективности решения двигательных задач в процессе совершенствования движений.

1.5. Состав и структура результатов решений двигательных задач в нервной системе человека

Нахождение соотношений решений двигательных задач на уровнях нервной системы, по классификации Н. А. Бернштейна, позволяет приступить к определению взаимодействия уровней в системе управления, нахождения составляющих ее внутренней структуры, на которые указывал М. П. Шестаков, и определил ее как насущную задачу теории управления движениями человека [333, с. 17].

Изучение системы управления, задействованной для построения движений человека, затрагивают субкортикальные и кортикальные уровни нервной системы – А, В, С, D, E (по классификации Н. А. Бернштейна), что выдвигает на первый план проблему поиска внутренних, скрытых от внешнего наблюдения, параметров двигательной функции, которые бы смогли бы с позиции физиологии объяснить состояние подготовленности человека производить (строить, создавать) движения.

Больший интерес представляет исследователям фоновые уровни управления движениями, так как субкортикальный уровень построения движений остаётся в большей своей части неизученной, имеются открытые дискуссионные вопросы, и, главное, остаётся для спортивной практики и науки нерешённой проблемой в теории управления движениями.

Обилие исходных предпосылок изучения двигательных способностей человека, позволило разделить их на 3 группы.

К первой группе можно отнести признаки, которые характеризуются исключительно внутренним составом организма человека:

– это не врождённая данность, так как в основе их развития лежат задатки;

– свойства организма, в основе которых лежат телесные (соматические) и психические (активность ЦНС) механизмы, где главная роль принадлежит психическим процессам;

– особые организменные предпосылки формирования упражнением двигательных возможностей;

– это двигательный потенциал производства целенаправленных движений;

– это структурная организация, которая зависит от психических, психофизиологических компонентов.

Ко второй группе можно отнести признаки, которые выражаются во внешней форме двигательной активности:

– это умение использовать их в двигательных возможностях;

– способности объясняют лёгкость и быстроту приобретения знаний и навыков;

– формируются в процессе создания человеком предметного мира и своей собственной природы;

– это не физические качества человека – «быстрота», «сила», «гибкость», «выносливость»;

– это не координационные способности

К третьей группе, определяющих содержательную сущность двигательных способностей человека, относится реализация телесных и психических механизмов, которые обеспечивают решения двигательных задач для внешней по форме моторной активности:

– тонкой дифференциальной чувствительности, различения близких по величине воздействий на рецепторы;

– устойчивой реализации механизмов координации мышечных напряжений и релаксаций, сочетания их с внешними силами инерции ускоряемых звеньев тела в системах движений;

– координации кинематической и динамической систем движений, согласования телодвижений и движений;

– извлечения из памяти опыта кинестетической чувствительности, координированности и активности нервной системы при решении подобных или близких по смыслу двигательных задач.

Что же такое эти «способности» в контексте двигательной функции человека? Если произвести этимологический разбор слова «способность», то первая часть словообразования «способ-» означает совокупность, порядок действий; вторая «-но-» т.е. не сам способ, а какое-то условие; третья часть слова «-ость» – обозначает острие.

Такой разбор слова, который мы провели специально после выявленных из анализа литературных источников пояснений позволило истолковать термин «способность» как «условия для начала какого-либо порядка или совокупности действий» необходимые для решения двигательной задачи.

Эти условия способствуют реализации механизмов нервно-мышечной системы, физических и психических процессов для достижения необходимого результата.

Именно в этом смысле следует понимать «двигательные способности» человека, определяемые как некая совокупность организменных (телесных и психических) условий для построения движения, в рамках которых обеспечивается порядок решения двигательных задач.

Обоснованный перенос положений системного подхода в методологическом плане исследования ловкости человека, его способностей к движению и способностей решать двигательные задачи позволяет нам по-новому подойти к пониманию содержательного смысла ловкости человека как его способности решать двигательные задачи (Рисунок 1).

Ловкость как система

Двигательная способность

Способность решать двигательные задачи

Рисунок 1 – Содержательные основы ловкости человека

Для раскрытия состава и структуры решений двигательных задач на неврологических уровнях системы управления движениями человека, необходимо было провести критический анализ концепций моторно-функциональных качеств человека В. Б. Коренберга (2005), Н. А. Бернштейна (1947, 1966) об многоуровневом построении движений; теоретических положений спортивных психологов, стоящих у истоков современной психологии физического воспитания – Б. М. Теплова (1941—1961), К. М. Гуревича (1965—1970), К. К. Платонова (1972), Е. П. Ильина (1981), А. А. Бодалева (1984), В. П. Озерова (1983—2002), и других.

Анализ концепции моторно-функциональных качеств человека позволил уточнить состав решений двигательных задач субкортикальных неврологических уровней построения движений. Структурно в состав субкортикальных уровней построения движений входят следующие решения двигательных задач:

1. «Дифференциальная» различительная кинестетическая чувствительность – данный результат решения двигательной задачи и его показатель может служить количественной мерой кинестетической (проприоцептивной) чувствительности. Этот результат лежит в основе уже другой, достигаемой во внешней среде – «дифференциальности» исполнительской. Это мера способности точно воспроизводить телодвижения обобщённо по всем эффекторным модальностям (по силе, по времени, по координате).

2. Динамическая координированность может выступать количественной мерой мышечной синергии. Высокий уровень решения двигательной задачи по согласованию мышечных напряжений и релаксаций обеспечивает другой результат управления процессом построения движений со стороны кортикальных уровней нервной системы – моторную стабильность, которую следует рассматривать как постурологическую устойчивость системы телодвижений и движений спортсмена. В основе моторной стабильности как результата решения двигательных задач в пространственном поле лежит мышечная синергия.

3. Мобилизационная активность ЦНС – внутреннее, организменное свойство человека в нервной регуляции скелетных мышц внешним проявлением, которого выступает нервно-психическая напряжённость. Т.е. двигательная задача по регуляции скелетных мышц иннервациями со стороны нервной системы – это еще один результат, который необходим для управления двигательной функцией человека. Изменение мобилизационной активности ЦНС определяет целый ряд психофизиологических реакций организма, которые относятся к психомоторным качествам человека.

4. Изучая двигательные способности человека, и рассматривая структуру решений двигательных задач субкортикальных и кортикальных неврологических уровней построения движений необходимо отдельно выделить такой ее результат как «мышечный тонус», принадлежащее нижележащему уровню управления движениями – уровню А. Как нам представляется это качество достижения оптимального результата на руброспинальном уровне нервной системы прямо отражается на всех остальных решениях двигательных задач. Мышечный тонус внешне он отражается в мышечной реактивности, т.е. в изменениях вязкоупругих свойств и, как следствия, длины скелетных мышц в рабочем состоянии и в состоянии покоя.

5. Осанка может выступать отдельным результатом решения двигательных задач на руброспинальном уровне нервной системы.

6. Моторная память как результат решения двигательных задач всех уровней нервной системы.

Таким образом, решения двигательных задач системы управления движениями мы сможем представить на субкортикальных и кортикальных неврологических уровнях построения движений (Рисунок 2).

Рисунок 2 – Состав и структура результатов решений двигательных задач в системе управления движениями на основе сопоставлений знания концепций Н. А. Бернштейна и В. Б. Коренберга

Состав решений двигательных задач кортикальных неврологических уровней построения движений в концепции В. Б. Коренберга явно не выражен. Удалось выявить лишь два решения – «дифференциальность» исполнительская и моторную стабильность. Остальные решения двигательных задач пока не обнаружены, но указаны процессы реализации телесных и психических механизмов, которые могут «образовать» искомые решения двигательных задач.

Таким образом, при сопоставлении знания концепции Н. А. Бернштейна и В. Б. Коренберга нам удалось определить содержательные основы ловкости в той ее части, которые затрагивают субкортикальные уровни построения движений. Решениями двигательных задач на руброспинальном и таламо-паллидарном уровнях нервной системы являются мышечный тонус, осанка, моторная память, кинестетическая чувствительность, мышечная синергия и мобилизационная активность центральной нервной системы.

Определение состава и структуры решений двигательных задач субкортикальных уровней управления движениями определяет научную перспективность и практическую целесообразность, по мнению В. Н. Курысь (2013), для «технологии обучения упражнению, утончённому её созданию и такому же применению» на основе «понимания механизмов построения и управления движениями».

Выводы по главе 1

Начальной позицией для теоретического обзора научной литературы и анализа объекта исследования послужило определение ловкости, данного Н. А. Бернштейном в 1947 году и которое включает два ключевых положения, требующего внимательного изучения. Во-первых – двигательная способность (способность двигательно) выйти из любого положения и, во-вторых – способность решать двигательные задачи.

Результатом теоретического исследования двигательных способностей человека является тот факт, что изучать их следует в иной парадигме – не как качества физические, как умения или даже как врождённость, как моторные и функциональные свойства самого спортсмена, не следует их включать их в систему координационных способностей человека.

Выявлено, что под двигательными способностями человека следует понимать совокупность организменных (телесных и психических) условий, в рамках которых реализуются необходимые для построения движения механизмы нервно-мышечной системы, физических и психических процессов в процессе решения двигательных задач.

Следует различать двигательные способности человека в зависимости от анатомического места расположения двигательных нервных центров в головном мозгу, анализирующих поступающую информацию от рецепторов, т.е. необходимо различать двигательные способности субкортикальных и кортикальных уровней управления движениями.

Двигательные способности входят в состав функциональной (двигательной) системы, а свойство системы – это ее результат функционирования, поэтому свойством двигательных способностей становится результат решения двигательной задачи.

Обнаружено, что концепция моторно-функциональных качеств В. Б. Коренберга представляет собой модель «решений двигательных задач», разделенных на 4 группы. Данная модель позволила определить состав решений двигательных задач на уровнях нервной системы, структурировать их для руброспинального и таламо-паллидарного уровней нервной системы и частично определить решения двигательных задач для кортикальных уровней нервной системы.

Теоретический анализ содержательных основ ловкости позволил определить внутренние, скрытые от внешнего наблюдения, результаты деятельности нервной системы, которые смогли бы с позиции физиологии объяснить состояние подготовленности нервно-мышечной системы человека производить (строить, создавать) движения при реализации своей двигательной функции. Поэтому решаемая исследовательская задача поиска основ построения движений естественным образом ограничилась рамками – субкортикальными уровнями А и В системы управления движениями.

В рамках исследования выявлено, что двигательные способности субкортикальных уровней системы управления движениями обеспечивают возможность реализации решений двигательных задач нервно-мышечной системой человека, и перечень результатов решений двигательных задач включает в себя мышечный тонус, осанку, моторную память, кинестетическую чувствительность, мышечную синергию и мобилизационную активность центральной нервной системы.

Глава 2 Решения двигательных задач руброспинального уровня нервной системы

В своей работе Н. А. Бернштейн «О построении движений» (1947) [22] сетует на закрытость фоновых уровней от возможностей измерительных приборов и возможности измерения свойств уровней А и В. В частности, «рубро-спинальный уровень А представляет собой, судя по всем данным, уровень высокой и жёсткой точности. Но так как почти вся его работа протекает в области очень глубоко скрытых и замаскированных, физиологических и биомеханических фонов, то вскрыть показатели этой целевой точности и сделать их доступными измерению очень трудно для регистрационной техники настоящего времени. Насколько возможно судить по косвенным показателям, уровень А соблюдает высокую точность и устойчивость выдерживаемых и регулируемых им абсолютных значений тонуса как шейной и туловищной мускулатуры, так и антагонистических пар мышц конечностей. С такой же точностью выдерживает он в норме и время включения антагонистов в поворотных пунктах движения, в особенности там, где это включение протекает по типу миотатического рефлекса растяжения» [22, с. 244—245].

Данная фраза прямо указывает на зависимость кинестетической чувствительности от оптимального мышечного тонуса.

Если ещё раз внимательно перечитать труды учёного, то становится понятным, на что можно обратить внимание, и чем сегодня можно воспользоваться, чтобы предпринять попытку измерения «очень глубоко скрытых и замаскированных физиологических и биомеханических фонов». Выявление индивидуальных и конституционально обусловленных соотношений между степенями совершенства и способности к развитию отдельных уровней построения движений актуализирует вопрос: «Возможно ли получить не только качественные, но и количественные показатели каждого уровня (уровней) построения движений у человека» [20, с. 248]?

Предпосылками для ответа на поставленный вопрос могут послужить достижения науки и совершенствование прикладного диагностического оборудования, в частности биомеханического, что позволяет, на наш взгляд, получить объективные количественные данные деятельности субкортикальных уровней системы управления движениями, что в свою очередь позволит определить степень развития каждого уровня и его способность к развитию.

2.1 Осанка – результат долговременных адаптационных процессов в двигательной системе человека

В словаре С. И. Ожегова «осанка – внешность, манера держать себя». В соответствии Толкового словаря В. Даля под осанкой «разумеют стройность, величавость, приличие и красоту».

В. К. Бальсевич (1997) в своей опубликованной лекции очень точно описал методологический подход в изучении осанки человека, а именно указал на связь осанки человека с его двигательной активностью: «Ещё одним видом двигательной активности, на котором необходимо остановиться подробнее вследствие его исключительной важности для ребёнка, является осанка. Я не оговорился, назвав осанку видом двигательной активности. Сохранение при определённых условиях правильной, хорошо сбалансированной позы человека достигается за счёт её постоянной коррекции точно дозированными напряжениями многочисленных мышц тела. … Человек, хорошо владеющий своим телом, умело управляющий своими мышцами, как правило, красиво ходит, осанка его характеризуется собранностью, стройностью и в то же время раскованностью. Такой человек высоко, красиво и прямо держит голову, плечи у него умеренно развёрнуты, туловище занимает вертикальное положение» [13, с. 46].

Осанка является комплексным показателем состояния здоровья детей, и безобидные функциональные нарушения могут привести к стойким деформациям опорно-двигательного аппарата с тяжёлыми последствиями [114]. Осанка – одно из важнейших понятий для определения положения тела в пространстве, обнаружения признаков неблагополучия, заболеваний, связанных с нарушением статико-динамических свойств позвоночника, нижних конечностей [168, с. 190—192].

Л. П. Матвеев отмечал: «Осанка – важный показатель, характеризующий физическое развитие человека. Это физическая характеристика человека, которая рассматривается как прямое отражение здоровья и физического развития. От рождения до глубокой старости человек проходит определённые этапы развития. Изменяются формы и пропорции тела, изменяется нервная система и, вместе с ней, формируются, закрепляются и угасают комплексы безусловных и условных рефлексов. Все это отражается на осанке» [214, с. 159].

Если провести анализ научной литературы, в которых дается описание результатов исследований осанки человека, то следует обозначить их в следующем порядке:

– во-первых, нарушения осанки приводят к стойким деформациям опорно-двигательного аппарата с тяжёлыми последствиями (А. В. Гладков, 1997 и др.);

– во-вторых, осанка определяет положение тела и ее частей в пространстве, обнаруживает нарушения статико-динамических свойств позвоночника и конечностей (Н. А. Корнетов, 2002 и др.);

– в-третьих, отклонения в состоянии осанки, в том числе существенные, обусловлены либо гипо-, либо гипер- функции руброспинального уровня А (И. А. Котешева, 2002; А. В. Левин, В. А. Маргазин, 2013 и др.);

– в-четвёртых, ряд авторов связывают спортивные успехи с идеальной осанкой (Л. Д. Назаренко, Н. А. Касаткина, И. А. Мингалишева, 2016 и др.);

– в-пятых, с точки зрения адаптации организма на тренировочные нагрузки следует применять оценивание осанки спортсменов (Т. Ф. Абрамова, Т. М. Никитина, Н. И. Кочеткова, В. А. Красников, 2013).

Таким образом, биомеханический способ анализа осанки у молодых и практически здоровых людей, занимающихся и не занимающихся спортом необходим не только для того, чтобы убедиться в изменении внешних признаков (отклонений от правильной осанки) [157; 158; 159 и др.] и нахождения каких-либо скрытых заболеваний опорно-двигательного аппарата [114; 273 и др.], но и для того, чтобы оценить процесс адаптационных реакций нервно-мышечной системы человека [137; 174 и др.], создание и регулирование трехмерного положения человека, приспособленного для построения движений в пространстве [13; 213; 227 и др.].

Сложность проблемы состоит в том, что практически любые деформации позвоночника носят пространственный трёхмерный характер.

Профессор А. В. Гладков

В последние годы появились методы трёхмерной регистрации поверхности спины человека и позвоночного столба, которые относятся к контактным методам. Таким аналогом может выступать ультразвуковое устройство Zebris – спинальный пантограф [425, с. 525—259], прибор компании Orthoscan Ortelius 800TM (США). Из отечественных приборов – трёхмерный сканер продукция фирмы НМФ МБН (г. Москва). В соавторстве с профессором А. В. Гладковым, разработчики данного сканера разработали группы параметров, характеризующих пространственное положение различных отделов позвоночника, их геометрические характеристики и взаиморасположение таза и плечевого пояса.

В наших исследованиях мы применяли отечественный контактный прибор трёхмерный сканер НМФ МБН (г. Москва). Как и другие приборы этого типа, он позволяет проводить не только исследования в положении основной стойки, но и при наклонах, ротации и других положениях. Отличительной особенностью данной системы является использование её для построения соответствующих графиков и проведения расчётов, исходя из внутренней системы координат пациента. Данный методологический подход позволяет получать объективные данные как для одного и того же пациента, так и для людей разного возраста, пола, роста, конституции в сравнительном подходе (Информация представлена из программного обеспечения компьютерного модуля «Сканер – МБН» г. Москва).

Отечественный контактный прибор трёхмерный сканер НМФ МБН (г. Москва) позволяет по реперным точкам сканировать состояние осанки человека в трёх плоскостях и получить отчёт в виде табличных данных и графического представления (Рисунки 3—7).

Рисунок 3 – Реперные точки сканирования (рисунок взят из материалов компьютерного модуля «Сканер – МБН» г. Москва)

Рисунок 4 – Центральный угол дуги во фронтальной и сагиттальной плоскости (рисунок взят из материалов компьютерного модуля «Сканер – МБН» г. Москва)

Рисунок 5 – Угол наклона хорды дуги во фронтальной и сагиттальной плоскости (рисунок взят из материалов компьютерного модуля «Сканер – МБН» г. Москва)

Рисунок 6 – Угол наклона надплечий к горизонту (рисунок взят из материалов компьютерного модуля «Сканер – МБН» г. Москва)

Рисунок 7 – Угол наклона надплечий к тазу (рисунок взят из материалов компьютерного модуля «Сканер – МБН» г. Москва)

Графическое представление пространственного положения осанки по результатам измерения выдаётся по трём плоскостям (Рисунок 8).

Рисунок 8 – Пример графического представления трёхмерной регистрации осанки человека (из собственных исследований)

Изучение биомеханики основной стойки позволяет выявлять начальные отклонения в опорно-двигательном аппарате от нормы.

При трёхмерном сканировании необходимо сравнивать сопоставимые показатели, а существующие нормативные данные не могут в полной мере обеспечить решение главной проблемы – точной диагностики имеющихся у человека деформаций позвоночника и взаимоотношений позвоночника и других окружающих структур.

Перед нами встал исследовательский вопрос: «Как сопоставить для сравнения положительные и отрицательные показатели осанки, выявляемые в трёх плоскостях, если они могут встречаться у одного и того же человека неоднократно, а в исследуемой выборке неравномерно?».

Для решения поставленной проблемы был предложен способ выведения итоговой оценки осанки и состояния позвоночника в основной стойке для сравнения показателей, получаемым при трёхмерном сканировании поверхности спины и позвоночника среди людей разного пола и возраста.

В основе способа лежит методика перевода регистрируемых показателей в их качественные аналоги [243, с. 122]. Суть её в том, чтобы найти соответствие измеряемого объекта некому эталону (образцу, стандарту), принятому экспертным обществом (или самим экспертом) за норму. В статистике такую роль могут выполнять методы корреляционного анализа, но применительно к осанке человека традиционная статистика становится слабой, так как значения параметров осанки у одного и того же человека могут иметь положительные и отрицательные показатели.

Методика перевода показателей в качественные аналоги предполагает наличие установленных каким-либо способом минимальных и максимальных значений регистрируемого параметра, установления количества качественных аналогов (баллов), применения специальных формул расчёта качественных аналогов (баллов) для положительных и отрицательных значений регистрируемого параметра.

В случае если значения измеряемого показателя находятся в положительной зоне значений (+), то применяется формула (1):

ki= ((хi-хmin) (kmax-1)) / (хmax– хmin) +1, (1)

где хi – зарегистрированный пространственный показатель позвоночника, kmax = 5 – количество качественных аналогов (баллов), хmax – максимальный уровень параметра, хmin – минимальный уровень параметра. Чем ближе результат какого-либо показателя к норме, тем выше балл.

Например, угол наклона хорды дуги во фронтальной плоскости грудного отдела позвоночника C7-Th12 равен 2 градусам, т.е. отклонён вправо от вертикали, то по формуле (1) итоговый балл угол наклона хорды дуги будет равняться 4 баллам по 5-бальной шкале.

Если значения измеряемого показателя находятся в отрицательной зоне значений (-), то применяется формула (2):

ki= ((хmax-хi) (kmax-1)) / (хmax– хmin) +1, (2)

где хi – зарегистрированный пространственный показатель позвоночника, kmax = 5 – количество качественных аналогов (баллов), хmax – максимальный уровень параметра, хmin – минимальный уровень параметра. Чем ближе результат какого-либо показателя к норме, тем выше балл.

В случае если угол наклона хорды дуги во фронтальной плоскости грудного отдела позвоночника C7-Th12 равен минус 2 градуса, т.е. отклонён влево от вертикали, то по формуле (2) итоговый балл угол наклона хорды дуги также будет равняться 4 баллам по 5-бальной шкале. Таким образом, появляется возможность интегрально сопоставлять отрицательные и положительные значения регистрируемых параметров осанки человека.

Для установления минимальных и максимальных значений регистрируемых параметров осанки человека и обеспечения репрезентативности выборки нами были обследованы студенты и преподаватели университета, а также школьники города. Всего было обследовано 147 человек. По правилу «трёх сигм» были вычислены верхние и нижние границы измеряемых параметров пространственной конфигурации позвоночника и осанки (Таблицы 1 – 3).

Таблица 1 – Верхние и нижние границы измеряемых параметров пространственной конфигурации позвоночника и осанки во фронтальной плоскости (n=147 человек)

Таблица 2 – Верхние и нижние границы измеряемых параметров пространственной конфигурации позвоночника и осанки в сагиттальной плоскости (n=147 человек)

Таблица 3 – Верхние и нижние границы измеряемых параметров пространственной конфигурации осанки в горизонтальной плоскости (n=147 человек)

В таблицах 1 и 2 указано, что такой параметр осанки как «центральный угол дуги, (град)» не оценивается. Это связано с тем, что он является производным показателем от показателя «радиус дуги». Как отмечали Д. В. Скворцов и др. (2003), «для характеристики формы позвоночника радиус дуги имеет важное значение, поскольку разные по протяжённости дуги могут иметь одинаковое значение центрального угла и отличаться только величиной своего радиуса» [10, с. 32], поэтому следует больше внимания уделить именно «радиусу дуги».

Параметр «радиус дуги» в таблицах 5 и 6 не представлен. Для его оценки во фронтальной плоскости по 5-бальной шкале необходимо найти процентное отношение между длиной хорды дуги (см) и его радиусом (см).

Расчёт длины хорды дуги шейного, грудного и поясничного отделов позвоночника аппаратно-программным комплексом «МБН-СКАНЕР» определяется как расстояние между перпендикулярами хорды дуги, восстановленными из крайних точек данной дуги, т.е. между остистыми отростками, образующих дугу [10, с. 32]. Чем ближе значение процентного отношения между длиной хорды дуги и его радиусом к 100 процентам, тем выше балл его оценки: максимальное значение параметра радиуса дуги отделов позвоночника во фронтальной плоскости для формулы (1) равняется 100, минимальное – 90.

В сагиттальной плоскости радиус дуги шейного, грудного и поясничного отделов позвоночника оценивается по соответствующему значению индекса Дельмаса. Выраженность изгибов позвоночника определяется через индекс Дельмаса (A. Delmas) [150, с. 26].

Он выражает соотношение между длиной (сумма дуг трёх отделов позвоночника) и высотой позвоночника (сумма длин (см) трёх хорд дуг отделов позвоночника). У позвоночника с нормальными изгибами индекс находится в пределах 94%-96%. Позвоночник с выраженными изгибами (динамический тип) имеет индекс менее 94%, а со сглаженными (статический тип) более 96%.

Для подсчёта индекса Дельмаса (A. Delmas) нами брались в расчёт показатели радиуса дуги отделов позвоночника (см) и длины хорды дуги (см) трёх отделов позвоночника C1-C7, C7-Th12, Th12-L5 во фронтальной и сагиттальной плоскостях. Для подсчёта длины дуги отдела позвоночника мы воспользовались альтернативным методом, предложенный Щекотковым В. А. [335] по формуле (3):

ĂВ = 2^tR √ (2_2- √ 2_2+…+ √ (2_t+ √ (4- (a_0/R) ^2)))), (3)

где ĂВ – длина дуги, а₀– хорда дуги, R – радиус, t – показывает на какое число равных отрезков делится исходная дуга АВ. В наших расчётах мы пользовались значением 2. При t = 2 наш результат верен с точностью до 1/10000.

Отношение длины дуги хорды дуги отдела позвоночника к её длине определяет его индекс Дельсама (A. Delmas), а отношение сумм длин хорд шейного, грудного, поясничного отделов позвоночника к сумме длин хорд соответствующих отделов позвоночника, определяет в целом выраженность естественных изгибов позвоночника. Чем ближе значение индекса Дельмаса к значению 95, тем выше значение балла «радиуса дуги». Для формулы (1) максимальное значение параметра радиуса дуги отдела позвоночника в сагиттальной плоскости равняется 95, минимальное – 93; для формулы (2) – соответственно 100 и 95.

Способ выведения итоговой оценки состояния позвоночника и осанки в основной стойке, получаемый при трёхмерном сканировании поверхности спины и позвоночника у детей и молодёжи разного пола и возраста, включает в себя определение сходства осанки с нормами (эталоном) отдельно для каждой плоскости.

Для определения значения степени близости между двумя объектами (между эталоном во фронтальной, сагиттальной и горизонтальной плоскостью и регистрируемыми показателями) предлагается имманентная метрика (топометрика), которую называют коэффициентом сходства качественных признаков [243, с. 122], определяемый по формуле (4):

W (k1-k2) = ((1- (Σ|k₁-k₂| / n (k – 1)) *100, (4)

где W= 0 – полное отсутствие сходства; W=1 -абсолютное сходство; п – количество признаков, общих для сравниваемых объектов А и Б; k – число качественных уровней; Σ|k₁-k₂| – сумма разностей качественных уровней между признаками; W – показатель процента сходства.

Таким образом, способ оценки состояния позвоночника в основной стойке (Приложение А) включает в себя:

– Итоговый балл, как среднее значение из 24 регистрируемых параметров осанки по 5-бальной шкале, рассчитываемый по формулам 1 и 2 с включением в них значений параметров осанки, представленных в таблицах 6 – 8.

– Позвоночный индекс Дельмаса, вычисляемый: по отношению длины хорды дуги отдела позвоночника к её длине – для определения индекса Дельмаса шейного, грудного и поясничного отделов позвоночника; по отношению сумм длин хорд шейного, грудного, поясничного отделов позвоночника к сумме длин хорд соответствующих отделов позвоночника – для определения индекса Дельмаса всего позвоночника. Для подсчёта длины дуги отдела позвоночника необходимо воспользоваться формулой (3). Для формулы (1) максимальное значение параметра радиуса дуги отдела позвоночника в сагиттальной плоскости равняется 95, минимальное – 93; для формулы (2) – соответственно 100 и 95.

– Схожесть характеристик позвоночника с эталоном во фронтальной, сагиттальной и горизонтальной плоскости в процентном отношении, определяемая по формуле (4);

– Подсчёт количества параметров осанки, относящихся к норме и к отклонениям.

В основе способа лежит методика перевода регистрируемых показателей в их качественные аналоги как соответствие измеряемого объекта некому эталону (образцу, стандарту), принятому экспертным обществом (или самим экспертом) за норму. Если раньше мы могли сравнивать только каждый показатель с нормируемыми данными и выводить своё заключение на основании общего анализа и статистических расчётов, что требует от исследователя высокого уровня профессионализма, то данный способ количественной оценки осанки решает важнейшую проблему – трансляции специфичных, узко профессиональных (медицинских, биомеханических) знаний в интегральные, которые могут быть понятны широкому кругу людей, занятых в социуме в иных сферах деятельности.

Разработанный способ оценки осанки будет понятен и менее подготовленному человеку (не только медицинскому работнику), так как по каждому показателю выводится вполне знакомая (традиционная в российской системе образования) оценка по пяти бальной шкале.

Проведённые исследования показали, что способ оценки осанки человека при ее измерении позволяет переводить регистрируемые значения трёхмерных деформаций позвоночника и осанки в основной стойке в качественные уровни, сопоставлять данные различных возрастных групп друг с другом, распределять обследуемых по функциональным группам [100].

С одной стороны, способ оценки осанки человека (как инструментарий обработки результатов измерения) позволил выявить, что значительная часть школьников, студентов имеют проблемы с правильным пространственным расположением позвоночника, плечевого и тазового пояса. Подтвердилась закономерность, что количество нарушений осанки увеличивается с возрастом. Выяснилось, что незначительное число студентов 19-летнего возраста, принявших участие в исследовании, имеют нормальный тип изгибов позвоночника (десятая часть). Остальные студенты имеют те или иные нарушения осанки либо в связи с низким уровнем двигательной активности, либо, наоборот, с повышенными нагрузками, не адаптированными к возможностям организма спортсмена.

Способ оценки осанки позволяет диагностировать ее и представлять осанку человека как результат его двигательного опыта и долговременных адаптационных реакций нервно-мышечной системы, что весьма актуально для контроля состояния спортсмена в многолетней и годичной подготовке. Этот способ позволяет отслеживать обнаруженные изменения пространственного положения позвоночника, обусловленные гипо- и гипер- тонусом скелетных околопозвоночных мышц туловища, которые влияют на уровень проявления рессорных функций позвоночника и снижают рекуперационные возможности позвоночника в двигательных действиях. Применение способа оценки осанки в мониторинге физического состояния позволяет отслеживать направленность происходящих изменений в организме человека. Применение способа оценки осанки позволило классифицировать естественные изгибы позвоночника в сагиттальной плоскости по пяти группам, т.е. дополнительно внести еще два класса к известным в науке трем – динамического, нормального и статического типов осанки.

Состояние осанки может свидетельствовать о наличии невыгодных условий для производства движений во внешнем пространстве и потенциально созданных дополнительных трудностей для успешного решения других двигательных задач на вышерасположенных уровнях нервной системы, например, в процессе спортивной тренировки.

В этой связи перспективными направлениями внедрения способа оценки осанки и изгибов позвоночника в практику физической культуры и спорта могут быть: обоснование модельных характеристик осанки у спортсменов (к) различных видов спорта на различных этапах спортивной подготовки; включение способа оценки осанки человека в число необходимых мероприятий в системе спортивного контроля, а также медицинского контроля при диспансеризации спортсменов.

Предложенные направления внедрения способа оценки осанки в практику физической культуры и спорта необходимы для того, чтобы спортивные педагоги, тренеры могли контролировать ход адаптации организма спортсмена на тренировочные нагрузки – если нагрузки адекватные, то и осанка у человека красивая и правильная. Опора на методологический подход к оценке осанки человека, сформулированный В. К. Бальсевичем и Л. П. Матвеевым, позволил автору предложить следующее определение осанки человека.

Осанка человека – это «запечатлённый» в физическом образе результат индивидуального двигательного опыта, который отображает итог деятельности нервной системы по приспособлению к нагрузкам в течение длительного времени. Нередко этот результат, отражённый во внешнем образе вертикальной позы, называют привычкой, т.е. говорят что осанка – это привычная поза, но использованный в исследовании подход позволяет нам охарактеризовать осанку человека как результат решения двигательных задач руброспинального уровня нервной системы.

2.2 Мышечный тонус – срочный результат деятельности руброспинального уровня нервной системы

Мышечный тонус – это длительное, как правило, низкоинтенсивное напряжение скелетных мышц, которое отличается малой утомляемостью и большой экономичностью [332]. Такое определение мышечного тонуса не отвечает на главный вопрос: «Какая двигательная задача решается мышечным тонусом в выполнении целостной двигательной функции»? Даже последующая характеристика важности мышечного тонуса в управлении движением даёт описание либо «результата» его функционирования – определяет положение тела и его звеньев относительно друг друга, необходимых для любого целевого движения, либо указываются на «процессуальные характеристики» возникающие в феномене мышечного тонуса, например, на физиологические параметры скелетных мышц, таких как начальная длина, упруго-вязкие и другие свойства, возникающие при создании необходимых для движения степеней свободы в сочленениях тела. Характеристика понятия мышечного тонуса через «результат-процессный» подход позволяет внешне описывать изучаемое явление, но не позволяет сконцентрироваться на ее решаемой двигательной задаче, сути явления, и таким образом приблизиться к целостности понимания роли мышечного тонуса во всей двигательной системе человека.

На отсутствие чёткого и однозначного определения тонуса мышц указывают M.L. Latash, V. M. Zatsiorsky (2016) [392, с. 85—86], «мышечный тонус является, возможно, одним из наиболее часто используемых и наименее определённым понятием в исследованиях движения, позы и двигательных расстройств», что вызывает много недоразумений в научной литературе и появление различных устройств, которые претендуют на объективную оценку мышечного тонуса. Они приводят определения мышечного тонуса из различных Словарей: «нормальная степень твёрдости или небольшое сокращение мышц в покое» [223], «непрерывное и пассивное частичное сокращение мышц, или сопротивление мышцы, возникающее при ее пассивном растяжении во время состояния покоя» [224; 354, с. 59—84], соотносят понятие мышечного тонуса с понятиями «состояния бдительности» и «устойчивого состояния». При определении мышечного тонуса, в первом случае, принято требовать от человека достижения полного покоя или расслабления мышцы, и в этом состоянии проводят диагностику движений исследуемой конечности, но не учитываются такие характеристики мышечной ткани как устойчивость к растяжению (жёсткость) и сопротивление к изменению скорости (демпфирование). Во втором случае приравнивают тонус мышц с исходным уровнем значений электромиографии в состоянии покоя, но этот случай тесно связан с умением человека расслабляться, что также накладывает определённые ограничения на его применение в практике. Третий, инструментальный, способ определения мышечного тонуса, M.L. Latash и V. M. Zatsiorsky считают наименее информативным из-за присутствия неучтённых факторов у разных людей (различие по количественному выражению значений подкожного слоя жира, особенностей электромагнитных свойств кожи) при измерении жёсткости мышечной ткани в точках (зонах) соприкосновения прибора с телом человека. Чаще всего в этих приборах измеряют сопротивление тканей при деформации, приложенные к поверхности части тела и измеряют кажущуюся жёсткость всех тканей, что определяется, в свою очередь, многочисленными факторами, связанными и не связанными с нервной регуляцией мышечного состояния [335, С. 95].

Своё понимание понятия «мышечный тонус» M.L. Latash, V. M. Zatsiorsky связывают с определением, предложенное Н. А. Бернштейном (1947), как адаптивную функцию нейромоторного аппарата, с настройкой и готовностью (учёта текущего состояния и возбудимости отдельных компонентов) нервно-мышечной системы в решении активных задач удержания ортостатической позы и задач движения. По их мнению, такое определение заслуживает внимания. Во-первых, это явно касается активной функции мышц. Во-вторых, это говорит о том, что оценка мышечного тонуса в состоянии покоя или отсутствия движений вряд ли заслуживает доверия [392, с. 96].

Что понимается под понятием «мышечный тонус» самим Н. А. Бернштейном (1947)? Он даёт такое определение: «Мы будем в дальнейшем изложении понимать под мышечным тонусом палеокинетический модус работы поперечно-полосатой мышцы, взятый в его целом, т.е. включающий в себя не только смещения механических параметров мышцы, но и все сдвиги, неразрывно связанные с этими смещениями согласно правилу параллелизма» [20, с. 93].

Как мы выяснили в 1 главе задачей двигательных центров руброспинального уровня нервной системы является решения уравнения с двумя значениями переменных – определения состояния мышцы и ее длины с целью создания необходимых механических усилий из-за постоянных изменений пассивной части опорно-двигательного аппарата относительно друг друга в пространстве во время движения и контроля физиологического, биохимического состояния внутренней среды скелетных мышц для процесса напряжений и релаксаций.

Многие исследователи приводили убедительные доказательства, как полезности, так и практической значимости учёта биомеханических показателей скелетных мышц, в основном, ведущих в том или ином спортивно-двигательном упражнении (действии). Измерение мышечного тонуса в большинстве случаев ограничивалось определением жёсткости [405; 211; 186; 246; 31 и др.].

Но здесь возникает противоречие – работы касались только его части, а не всех скелетных мышц, Николай Александрович Бернштейн говорил о реактивности целостного организма, о его подготовленности к принятию команд от центров управления. Для разрешения данного противоречия необходимо внести дополнительные условия, которые из-за своей явственности, почему-то не включались в решение задачи.

В научной литературе, посвящённой строению и функционированию позвоночника, сложилось мнение, что основной причиной уменьшения расстояния межпозвонкового сустава является способность пульпозного ядра под действием сил тяжести и при значительном давлении отдавать воду по узким каналам пластинки позвонка к центру тела позвонка, тем самым укорачиваться по своей длине. Для восстановления длины при отсутствии силы тяжести тела, находясь в горизонтальном положении, например, ночью, ядро забирает воду назад из позвонка, и диск приобретает свою исходную толщину. Adams и соавторы [346, с. 132; 347, с. 5] своими исследованиями молекулярного изменения протеогликанов в студенистом ядре и фиброзном кольце в онтогенезе человека пришли к выводу, что изменения высоты диска и расстояния между позвонками в течении дня зависит от содержания жидкости в ядре.

Общепризнанный факт о не сжимаемости жидкости и ее способности перемещаться под действием физических сил как-то не согласуется с причинностью изменения длины межпозвонкового расстояния. Так, по нашему мнению, основной причиной, увеличивающей исходную нагрузку на межпозвоночный диск, помимо сил тяжести и, как следствие, уменьшения жидкости в пульпозных ядрах позвоночника, является сила скелетных мышц, возникающая вследствие напряжения околопозвоночных мышц туловища.

Более поздние (2016 г.) публикации исследователей подтвердили точку зрения автора. Так группа немецких авторов, работающих в г. Берлин (Германия) и г. Монреаль (Канада), в своей статье «Review of the fluid flow within intervertebral discs – How could in vitro measurements replicate in vivo?» (Обзор потока жидкости в межпозвоночных дисках) опубликовала результаты исследования высоты межпозвонковых дисков, содержания жидкости в диске, измерения внутри дискового давления методом стадиометрии (stadiometry – определения расстояния объекта на основе его изображения) на основе магнитно-резонансной томографии в естественных и лабораторных условиях. Они показали, что объем межпозвонкового диска, содержание жидкости и его давление в диске, высота диска в большой степени изменяются в зависимости от внешней нагрузки [408].

Так как позвоночник является упругой системой соединённых между собой тел позвонков, то эта система не может не отреагировать на внешние силовые воздействия. В данном случае, под внешними воздействиями понимается напряжение скелетных мышц позвоночника, которое приводит к изменению длины этих самых мышц. На это указывает и сам Н. А. Бернштейн: «…напряжение мышцы есть величина, определяющаяся уравнением с двумя неизвестными; оно зависит: 1) от физиологического состояния мышцы (того, что можно назвать механической мерой её возбуждения) и 2) от её наличной длины (и ещё скорости деформации)» [20, с. 92].

На скелетных мышцах конечностей данное состояние (напряжение скелетных мышц) антропометрически практически никак не отражается (за исключением изменения угла в суставах в расслабленном состоянии руки или ноги), но на длине позвоночного столба – не может не сказаться. Общепризнанный факт, что к вечеру человек меньше по длине (ниже по росту) чем утром. И приводятся различные аргументы – усталость, уменьшение (по толщине) межпозвоночного диска, снижение воды в пульпозном ядре диска и т. д. Практически указываются не на причины, а на следствия произведённых реакций организма.

Таким образом, колебания длины тела в вертикальной позе есть не что иное, как адаптивные изменения нервно-мышечной системы, а сам «мышечный тонус» есть результат деятельности руброспинального уровня нервной системы, обеспечивающий реализацию процессов сокращений и релаксаций скелетных мышц.

2.2.1 Вертикальные колебания длины тела человека

Мышечный тонус отражает определённую степень наблюдаемого в норме напряжения мышц, который поддерживается рефлекторно. Сознательное (активное) напряжение и расслабление околопозвоночных мышц туловища приводит к изменению длины тела человека в двух состояниях – напряжённом, вытянувшись вверх головой и в расслабленном.

На рисунке 9 представлены типичные трансформации изгибов позвоночного столба при измерении роста в исследуемых двух состояниях – максимально расслабленном и максимально вытянувшись головой вверх (собственные исследования). Расчёт индекса Дельмаса [150] показал, что в шейном отделе позвоночника он увеличился на 4,34 пункта и достиг значения 97,71%; грудном – на 0,76 (стал 98,43%); поясничном – на 1,25 (стал 99,26%). А в целом индекс Дельмаса в «спокойном» состоянии был 96,35 пункта, в «напряжённом» – 98,46%. Разница длины тела стоя (роста) между измерением в расслабленном и вытянувшись вверх равнялась 1,4 см.

Наглядная демонстрация сознательного изменения изгибов позвоночного столба и указания на разницу длины тела стоя позволяет нам в дальнейшем сосредоточить своё внимание на закономерности срочных реакций нервно-мышечной системы человека, приводящих к изменению разности длины тела стоя в двух измеряемых состояниях.

Здоровый человек, находящийся в функциональном оптимальном состоянии, способен в вертикальной стойке расслабить короткие околопозвоночные мышцы туловища, что приводит к увеличению естественных изгибов позвоночника, и тем самым уменьшить численную величину своего роста (длины тела стоя).

Рисунок 9 – Изгибы позвоночника здорового студента 19 летнего возраста в сагиттальной плоскости, измеренных на оборудовании «МБН-Сканер» в двух состояниях – расслабленном (слева) и вытянувшись вверх (справа)

В результате острого или хронического заболевания, усталости, физического напряжения или перенапряжения функциональное состояние человека значительно ухудшается, и его способность сознательно уменьшать свой рост нарушается. В утомлённой мышце уменьшается возбудимость (порог раздражения повышается), удлиняется скрытый период (отрезок времени от момента начала раздражения мышцы до момента начала сокращения), увеличивается вязкость [300 и др.]. Известно, что при резко выраженном утомлении развивается длительное укорочение мышц, их неспособность к полному расслаблению (контрактура). При утомлённом состоянии короткие мышцы, например, межостистые мышцы, mm. interspinales, проявляет большую силу напряжения, что уменьшает длину между остистыми отростками позвонков (в основном в грудном и поясничном отделах позвоночника) и уменьшении в размерах толщины межпозвонкового диска.

При хроническом повышенном мышечном тонусе, приводящим к уменьшению кривизны естественных лордозов и кифозов позвоночника, сила мышц, окружающих позвоночник, уменьшается [350, с. 98—102].

Основным механизмом увеличения длины тела человека, при измерении стоя, вытягиваясь головой вверх, является сокращение мышц, окружающих позвоночник. Kapandji A.I. в своей работе указывает, что уплощение позвоночных изгибов, называемое «стеничным», берет своё начало на уровне таза. Сокращение околопозвоночных мышц осуществляет тягу верхних поясничных позвонков назад, уплощение грудного кифоза – при действии задних мышц туловища. Похожим образом происходит уплощение шейного лордоза при действии околопозвоночных мышц. В целом при уплощении изгибов позвоночника происходит удлинение позвоночника и незначительно увеличивается индекс Дельмаса [150, с.130]. Сокращение околопозвоночных мышц среднего и поверхностного слоя осуществляет тягу верхних поясничных позвонков назад, уплощение грудного кифоза – при действии задних мышц туловища. Похожим образом происходит уплощение шейного лордоза при действии околопозвоночных мышц. Значительное увеличение длины позвоночника до 5 см и более возможно лишь при сокращении крупных и средних мышц спины: трапециевидной и широчайшей, квадратной мышцей поясницы и поясничной мышцей, ременной мышцы головы, ременной мышцы шеи, мышцы, поднимающей лопатку, малой и большой ромбовидной мышцы, верхней и нижней задней зубчатой мышцы [150, с. 112—114; 344, с. 33—34].

Сокращения среднего и поверхностного слоя мышц туловища приводят к выпрямлению позвоночного столба. Значительное увеличение длины позвоночника возможно лишь при сокращении крупных и средних мышц спины. Анатомически – это промежуточный и поверхностный слой [344]. При физическом утомлении, развиваемая сила при сокращении крупных и средних мышц туловища, не максимально, а лишь частично удлиняет позвоночник.

Среднее, обычное, значение привычного положения длины тела стоя (роста) человека может отражать текущее положение кумулятивных процессов адаптации организма к внешним и внутренним физическим воздействиям среды, результирующим результатом которого является осанка человека со всеми присущими ему индивидуальными оттенками.

Мы получаем как минимум два значения длины тела человека, в положении стоя, которые характеризуют минимальные и максимальные естественные изгибы позвоночника – в состоянии, вытянувшись вверх головой (обеспечивается тонусом поверхностного и среднего слоя мышц туловища) и в расслабленном состоянии (определяется тонусом коротких околопозвоночных мышц туловища).

Значит, измеряя разницу длины тела человека стоя в двух предложенных состояниях, мы фактически можем получить численные значения мышечного тонуса околопозвоночных мышц туловища у человека как отражение решения двигательных задач руброспинального уровня нервной системы. Данный результат отражает всю совокупность явлений гибкого и пластичного реагирования возбудимости мышечного массива в условиях работы целостного организма, снимает возникающие противоречия в понимании содержания «мышечного тонуса» как активной и адаптивной функции нервно-мышечной системы, так как это не только состояние жёсткости в покое и в условиях расслабленности отдельных мышц.

2.2.2 Закономерности изменения мышечного тонуса

Определить свою постоянную величину (точку отчета), характеризующего «индивидуальную минимальную и максимальную длину тела человека стоя в двух состояниях с уменьшенными и увеличенными естественными изгибами позвоночника в сагиттальной плоскости» можно с помощью нескольких способов.

Первый способ включает в себя измерение роста человека в вертикальной стойке в двух состояниях при отсутствии физического и психического утомления после полноценного отдыха не менее двух-трёх дней. Термины «рост человека» и «длина человека стоя» синонимичны.

Второй способ включает в себя измерения роста человека в вертикальной стойке в двух состояниях после выполнения человеком умеренных физических нагрузок во время разминки (подготовительной части тренировочного или реабилитационного занятия) не более 8—10 минут от начала занятия.

Третий способ включает в себя мониторинг измерений роста человека в вертикальной стойке в двух состояниях в течение определенного времени – недели или месяца, как во время тренировок, так и во время отдыха.

Четвертый способ можно использовать физически и функционально подготовленному человеку. Он включает в себя пробу «до отказа» на велоэргометре с постоянным увеличением мощности нагрузки педалирования через равные промежутки времени – ступенчатый тест. По окончании каждого 2-х минутного цикла следует производить регистрацию колебаний длины тела стоя (роста) в двух состояниях – стоя, вытянувшись вверх, с уменьшенными величинами естественных изгибов позвоночника в сагиттальной плоскости и стоя в расслабленном состоянии с увеличенными естественными изгибами позвоночника.

Конец ознакомительного фрагмента.

Текст предоставлен ООО «Литрес».

Прочитайте эту книгу целиком, купив полную легальную версию на Литрес.

Безопасно оплатить книгу можно банковской картой Visa, MasterCard, Maestro, со счета мобильного телефона, с платежного терминала, в салоне МТС или Связной, через PayPal, WebMoney, Яндекс.Деньги, QIWI Кошелек, бонусными картами или другим удобным Вам способом.