Виталий Тихонин - Обучение двигательным действиям спортсменов в прыжках в высоту

Стремление определить биомеханические качества выполняемого движения и дать им определенную оценку привело к установлению понятия динамической устойчивости движения. Под ним должно пониматься настолько освоенное движение, что оно выполняется с минимальными мышечными затратами и протекает по устойчивым траекториям как в целом, так и в деталях. Устойчивыми же траекториями нужно считать такие, которые при многократном повторении легко воспроизводятся исполнителем с необходимой точностью в пространстве и времени.

Естественно, что до такого совершенства должен быть доведен любой двигательный навык (а вся теория вопроса должна служить именно этому). Для этого необходимо, чтобы все важнейшие реактивные силы, которые возникают в звеньях конечностей при выполнении данного движения, принимали прямое и положительное участие в нем (т.е. способствовали его правильному осуществлению). Это, в свою очередь, требует освобождения всех необходимых степеней свободы и, наконец, точного соответствия мышечных усилий условиям, требуемым силовым полем движения. Данные условия должны быть соблюдены не только в начале движения, но и во всем его ходе. Отсюда вытекает определение понятия координации движений в целом.

По Н.А. Бернштейну, «координация движения есть преодоление избыточных степеней свободы движущегося органа и превращение его в управляемую систему». Следует, однако, учесть, что речь идет не о фиксации избыточных степеней свободы, а именно об использовании их для самого движения.

Н.А. Бернштейн показал (1940), что для того, чтобы добиться динамически устойчивого движения (т.е. освоить новый навык), центральная нервная система последовательно осуществляет три ступени его регулирования в биомеханическом аспекте.

1-я ступень: начальная фаза освоения двигательного навыка. В кинематической цепи посредством мышечной фиксации связаны все основные излишние степени свободы, с целью исключить реактивные силы, мешающие произвести движение хотя бы по приблизительно правильной траектории. Движение в целом – скованное и тяжелое.

2-я ступень: промежуточная фаза. После некоторого освоения движения ряд степеней свободы последовательно высвобождается, так как реактивные силы в целом меньше сбивают его, а мешающие гасятся короткими импульсами мышечных усилий. Само движение протекает легче и увереннее, чем на первой стадии.

3-я ступень: заключительная фаза. Окончательно освоенное движение использует не только мышечные усилия, но и реактивные силы соседних звеньев, базируясь на полном высвобождении требуемых степеней свободы.

В этом отношении освоение движения, в свою очередь предъявляет центральной нервной системе ряд сложных задач, решение которых требует очень большой гибкости ее деятельности при становлении координации движений. В частности, очень важна биомеханическая целесообразность движений.

Этим термином обозначаются такие динамические составляющие структуры движений, которые, независимо от того, насколько они выражены, возникают вследствие необходимости выполнить движение наиболее выгодным образом. Такие составляющие часто и не осознаются лицом, выполняющим навык, но в той или иной форме существуют в структуре движения. Обнаруживаются они не всегда. Легче всего их можно проследить на таких навыках, которые осуществляются на максимальных нервно-мышечных напряжениях. Однако при соответствующем анализе биомеханическая целесообразность мышечных напряжений и вообще динамических составляющих прослеживается даже на таких высокоавтоматизированных навыках как ходьба.

Из всего изложенного ясно, что управление произвольными движениями человека представляет собой очень сложную задачу из-за сложности и изменчивости силового поля движений, громадное количество степеней свободы, наличия реактивных сил, сложной взаимосвязи и, главное, неоднозначности связи между мышечным напряжением и результирующим движением, ауксотоничности в работе мышц.

Речь идет о том, чтобы ряд принципиально самонеуправляющихся кинематических цепей превратить в управляемую систему. Естественно, что для решения этой задачи должен существовать тщательно дифференцированный аппарат, прошедший определенную школу эволюции и способный к выполнению любых вариантов, выдвигаемых жизнью.

Попытаемся представить себе ход центральной регуляции произвольных движений с учетом не только узко-физиологических, но и физических (биомеханических) факторов (рис.1).