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
