Полезные материалы за все 6 курсов / Учебники, методички, pdf / Физиология_человека_Солодков_А_С_,_Сологуб_Е_Б_2018

Основными функциональными состояниями, связанными с двигательной активностью, принято считать утомление, хрони ческое утомление, переутомление (перетренированность), психо эмоциональную напряженность, монотонию, гипокинезию и ги подинамию. Все функциональные состояния делят на три типа: нормальные (утомление), пограничные (хроническое утомление) и патологические (переутомление).

Совершенно очевидно, что в пожилом возрасте быстрее

развивается утомление, и оно легче переходит в переутом ление. Пожилые люди больше подвержены психоэмоциональным переживаниям, вся их жизнь и деятельность более монотонны, им чаще сопутствуют гиподинамия и гипокинезия. У пожи лых людей особую роль приобретают два последних фактора, которые приводят к снижению функций органов и систем и умень шению энерготрат. Эти физиологические сдвиги сопряжены

сболее интимными нарушениями в организме, связанными

суменьшением потребления кислорода и коэффициента его ис пользования, снижением тканевого дыхания, общего газообмена и энергообмена. В конечном счете существенно падает рабо тоспособность, особенно у мужчин (рис. 68). Регулярное при

менение физических упражнений предупреждает или суще ственно снижает эти нарушения.

С физиологической точки зрения, изменение функционально го состояния и снижение работоспособности у людей пожилого возраста обусловлены многими факторами. Прежде всего, у них

Рис. 68. Физическая работоспособность в зрелом и пожилом возрасте

570

наблюдается замедление скорости кровотока, уменьшение объе ма циркулирующей крови и ее оксигенации, развитие гипоксии органов и тканей. Небольшие запасы гликогена в мышцах и пе чени приводят к падению уровня глюкозы в крови, снижению окислительных процессов и энергообмена. Отмечается также за медление восстановительных реакций и развитие склеротических изменений в сосудах и тканях организма. В результате этого сни жаются прямые показатели работоспособности (количество и качество выполненной работы) и ее косвенные критерии (кли нико физиологические, биохимические и психофизиологические), которые свидетельствуют о возрастании физиологической цены

выполняемой работы.

Значение физических упражнений и мышечной активности следует рассматривать прежде всего в свете теории моторно вис церальных рефлексов, сформулированной Р.М. Могендовичем в 1947 г. Согласно этой теории, моторика выступает как веду

щая система, которая определяет уровень деятельности всех основных систем организма. Основываясь на данной теории, представляется возможным оценивать взаимодействие двигатель ной и вегетативной систем, осуществлять профилактику небла гоприятных функциональных изменений, заболеваний и преждев ременного старения.

В настоящее время существует целый ряд подходов к оценке состояния здоровья, физической подготовленности и выносливо сти человека. Например, хорошо известен тест здоровья, приня тый медико биологической программой ЮНЕСКО, который ре комендует учитывать возраст человека, его массу тела, курение, употребление алкоголя, выносливость к статическим нагрузкам, пульс в покое и характер его восстановления после динамиче ской нагрузки. За каждый показатель начисляются очки и на ос нове их суммы выносятся соответствующие рекомендации по особенностям питания, двигательной активности и специальной физической тренировке.

Все авторы многочисленных способов и средств продления активного долголетия и профилактики старения на первое место ставят физические тренировки. Так, американский физиолог А. Танни из десяти рассмотренных для этих целей средств (питание, курение, продуктивная работа, оптимизм, лю бовь и внимание к людям, тренировка ума и др.) опять таки ве дущим считает использование оптимальных физических нагру зок. С физиолого педагогической точки зрения оптимальной

571

нагрузкой является наименьший ее объем, который позволяет до стигать возможно высокого полезного результата.

Наиболее доступные и достоверные критерии оценки оп тимальности оздоровительных нагрузок – частота сердеч ных сокращений и % МПК (уровень потребления кислорода).

В настоящее время существуют неоднозначные мнения по вели чине этих констант, но принципиально важно то, что все авторы рекомендуют при этом учитывать возраст, уровень тренирован ности и состояние здоровья человека. Если обобщить данные большинства специалистов в этой области, то можно рекомендо вать средние величины частоты сердечных сокращений для

лиц разного возраста при занятиях оздоровительной физи ческой культурой.

Так, лицам в возрасте до 20 лет рекомендуются нагрузки при частоте пульса не более 140 уд./мин, 30 летним – до 130, 40 лет ним – до 125, 50 летним – до 120, а 60 летним и старше – до 100–110 уд./мин. Н.А. Амосов допускает большие нагрузки лю дям зрелого и пожилого возраста, достаточно хорошо трениро ванным, с частотой пульса 130–150, а для начинающих – не бо лее 120–130 уд./мин. При выполнении специальных физических

упражнений, оздоровительной ходьбе и беге потребление кис лорода у лиц пожилого возраста должно составлять 50–60% МПК (у более молодых людей может достигать 60–75%).

Роль и значение физической культуры в сохранении здоро вья, профилактике преждевременного старения и продлении ак тивного долголетия определяются рядом физиологических из менений у лиц, регулярно выполняющих рекомендуемые физические нагрузки. У таких людей улучшается оксигенация крови, органов и тканей, предупреждается регионарная гипо ксия, повышается уровень метаболизма и выведение из организ ма конечных продуктов обмена веществ. У этих лиц остаются на высоком уровне биосинтез белка, ферментов и гормонов, что су щественно замедляет процессы старения организма. Профи лактика ишемической болезни сердца, атеросклероза и ожире ния обусловлены снижением уровня холестерина и липопротеи дов при достаточных мышечных нагрузках. Последние, повышая функциональную активность мышц («мышечный насос», или «периферические сердца», по Н.И. Аринчину), улучшают дея тельность сердечно сосудистой системы. Сохраняются и совершенствуются регуляторные и адаптивные механизмы, ак тивность иммунной системы, а в конечном итоге повышается

572

устойчивость организма к воздействию неблагоприятных факторов среды, снижается возможность возникновения ряда заболеваний, сохраняются умственная и физическая работоспособность.

Этот раздел хотелось бы закончить словами древних мудре цов: «Хочешь быть здоровым – бегай, хочешь быть красивым – бегай, хочешь быть умным – бегай». От себя добавим, что бегать надо тоже с умом!

6. ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСОБЕННОСТИ ПЕРЕРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ У СПОРТСМЕНОВ РАЗНОГО ВОЗРАСТА

В соответствии с русской пословицей «Сила есть – ума не надо», уже априори предполагалось, что людям физического тру да, в том числе и спортсменам, интеллектуальные (умственные) способности не очень нужны. Может быть, отчасти и поэтому в учебниках и учебных пособиях вопросы умственной работоспо собности спортсменов не отражались. Хотя еще И.М. Сеченов указывал, что в любой физической работе обязательно присут ствуют элементы и умственной деятельности.

6.1. ЗНАЧЕНИЕ ДЛЯ СПОРТА ПРОЦЕССОВ ПЕРЕРАБОТКИ ИНФОРМАЦИИ И ИХ ВОЗРАСТНЫЕ ОСОБЕННОСТИ

Результативность спортивной деятельности определяет ся не только способностью преобразования энергии, но и воз можностью переработки информации. Наряду с совершенство ванием навыков моторных действий у спортсменов происходит формирование навыков т а к т и ч е с к о г о м ы ш л е н и я – спе циализированной формы умственной деятельности. Это име ет место в различных видах спорта, но особенно важно в спортив ных играх и единоборствах. Отсутствие в них стандартных программ двигательной деятельности требует высокого внима ния к текущим ее условиям. Основной формой активности моз га становится не отработка двигательных стереотипов, а «твор ческая» функция. С этим связано большое значение процессов восприятия и переработки информации центральной нервной системой.

Спортсмен, находящийся на игровой площадке, футбольном поле или боксерском ринге, должен оценивать свое местополо

573

жение в их пределах, расположение игроков своей команды

исоперника, возможности их взаимодействий, скорость и направ ление движения мяча, шайбы и др. В крайне малые отрезки вре мени (секунды и доли секунд) происходят процессы восприятия ситуации и выработка ответных действий. Так, например, дли тельность этих процессов занимает в спортивных играх 1–2 с, в боксе – около 0,4–0,8 с.

На эффективность тактического мышления оказывают влияние определенные интеллектуальные качества человека

итип нервной системы: быстрота и объем зрительного воспри ятия, скорость переработки информации, развитие оперативного мышления, хорошая оперативная память, подвижность нервных процессов, устойчивость и концентрация внимания, помехоустой чивость и др. Результативность соревновательной деятельности футболистов, например, имеет достоверную корреляцию с силой нервных процессов, их подвижностью и уравновешенностью, а также с интегральным показателем высшей нервной деятель ности.

Уюных спортсменов эти качества формируются уже в 10–11 лет и под влиянием спортивной тренировки продолжают разви ваться до взрослого состояния. Проявление этих способностей в первую очередь связано с развитием морфофункциональных

взаимосвязей в коре больших полушарий головного мозга

иразвитием ассоциативных областей коры. В частности, мор фологи отмечают особенно быстрый рост межцентральных гори зонтальных взаимосвязей корковых нейронов в возрасте от 9 до 12 лет. Соответственно способность к решению простых зритель но моторных задач особенно резко улучшается именно в этот период и продолжает развиваться до 16 лет. Подростки в 12 лет достаточно хорошо решают более простые тактические задачи. Сложные задачи, возникающие в трудных ситуациях, – перера ботка большого количества информации и выбор действий из двух

иболее альтернатив – решаются лучше с 14 летнего возраста. В этом возрасте необходимо проявлять и развивать способности к оперативному мышлению. 10–13 лет следует считать сен ситивным периодом развития тактического мышления, ког да в коре больших полушарий существенно увеличиваются функ циональные взаимодействия различных корковых областей, совершенствуются функции ассоциативных зон мозга и можно добиться наиболее заметного улучшения эффективности реше ния тактических задач (рис. 69). В возрасте от 13 до 16 лет спо

574

Рис. 69. Возрастная динамика времени решения тактических задач у баскетболистов

собность решать тактические задачи улучшается в меньшей сте пени, в 16 лет по этой способности подростки еще достоверно отличаются от взрослых спортсменов (Сологуб Е.Б. и др., 1988).

6.2. ФИЗИОЛОГИЧЕСКИЕ ОСНОВЫ ПРОЦЕССОВ ВОСПРИЯТИЯ, ПРИНЯТИЯ РЕШЕНИЯ

ИПРОГРАММИРОВАНИЯ ОТВЕТНЫХ ДЕЙСТВИЙ

Входе решения тактических задач происходят процессы вос приятия сигналов на периферии сенсорных систем, передача афферентных импульсов в проекционные зоны коры больших полушарий, переработка их в подкорковых структурах, первич ных (проекционных) и вторичных (опознающих) полях коры, переход от процессов опознания образов ситуации к их осмыс ливанию в третичных (нижнетеменных) полях коры, где взаи модействуют сигналы от различных сенсорных систем и храня щиеся в памяти навыки моторных действий и тактических комбинаций. На основе полученных сведений и доминирующей мотивации переднелобные третичные поля коры осуществляют

ключевой момент тактического мышления: выбор наиболее

адекватного решения, т.е. п р и н я т и е р е ш е н и я о цели и задачах действия. В соответствии с этим осуществляется по строение программы для ответных действий и передача эфферент ных импульсов к нижележащим нервным центрам и скелетным

575

мышцам – команд к движениям и тормозных команд для исклю чения посторонних движений (рис. 70).

На первом этапе (афферентного синтеза) восприятие внеш ней и внутренней информации обеспечивается деятельностью различных сенсорных систем, в которой основную роль играет

зрительная сенсорная система. Зрение обеспечивает поступ ление 80–90% внешней информации. При этом огромную роль играет поисковая функция глаза, так как глаз человека не про сматривает абсолютно все видимое пространственное поле, а выбирает наиболее значимые детали, в результате повышается скорость и эффективность восприятия ситуации. В мозгу созда ется ее обобщенный образ.

П о и с к о в а я ф у н к ц и я г л а з а совершенствуется по мере роста спортивного мастерства. Опытные спортсмены способ ны быстро схватывать целостные картины внешней ситуации, со вершая меньшее количество поисковых движений глаз и лучше выделяя значимые детали, чем менее подготовленные. Мастер спорта по боксу затрачивает на опознание финтов или ударов соперника на 1 с меньше, чем менее квалифицированный спорт смен, делает при этом в 2,5 раза меньше ошибок и совершает 1–3 макродвижения глаза (боксер разрядник – 4–10 движений глаза). При восприятии полета мяча опытные теннисисты по срав нению с менее опытными совершают гораздо меньше ошибок

Рис. 70. Физиологические механизмы тактического мышления

576

вопределении места и времени его встречи, даже при наблюде нии лишь за начальной частью траектории его полета, а взор спортсмена сразу перемещается в конечную точку, не прослежи вая всего пути.

Улучшению процессов восприятия способствует хорошая ост рота зрения и расширение поля зрения у спортсменов, особенно на цветные раздражители.

Вреакциях на движущийся объект большое значение имеет восприятие его скорости, при котором происходит либо движе ние глаза за целью, и тогда анализируется информация от гла зодвигательного аппарата, либо информация поступает от после довательного возбуждения фоторецепторов при перемещении изображения по сетчатке неподвижного глаза. Важна для воспри ятия ситуации отлаженная координация движения обоих глаз. Идеальный мышечный баланс встречается у нетренированных лиц примерно в 40% случаев, у спортсменов игровых видов спор та – в 50–80% случаев.

Слуховая сенсорная система участвует в решении тактиче ских задач, обеспечивая ориентацию в пространстве и особенно во времени. Речевые сигналы необходимы для взаимодействия спортсменов, получения информации от тренеров, судей, словес ных самоотчетов, инструкций и другой информации.

Втактическом мышлении учитывается также информация от

вестибулярного аппарата, от мышц и кожи, от внутренних органов.

Созревание сенсорных систем завершается в основном к 12– 13 летнему возрасту, у юных спортсменов на 2–3 года раньше, чем у нетренированных сверстников. Это и определяет достаточ ное развитие у юных спортсменов процессов восприятия.

Доминирующая мотивация участвует в процессах предпро граммирования, осуществляя оценку ситуации и помогая в выборе моторных и тактических программ из памяти. С ее помощью происходит мобилизация усилий на удовлетворение потребно стей, обеспечение положительных эмоций в деятельности спорт смена.

Она формируется с участием предшествующих переживаний, индивидуального опыта, накопленных знаний, представлений личности о цели и задачах действия, о чувстве долга, сиюминут ных соображений и желаний и т.п. В формировании такой доми нирующей мотивации принимают участие нервные процессы

вразличных корковых и подкорковых структурах мозга (в част

577

ности, лимбическая система регуляции эмоций), а также гормо нальная настройка организма.

В целом весь этап афферентного синтеза обеспечивается

тесным взаимодействием двух функциональных систем мозга:

первым функциональным блоком – регуляции уровня бодр ствования, куда входят неспецифические системы мозга (рети кулярная формация, лимбическая система), и вторым функци

ональным блоком – восприятия, переработки и хранения информации, включающим сенсорные системы с первичными, вторичными и третичными (нижнетеменными) полями задней половины коры больших полушарий.

Процесс принятия решений и программирование ответных действий осуществляет третий функциональный блок моз га – блок регуляции сложных форм поведения, программирова ния и контроля движений – в передних отделах коры (Лурия А.Р., 1973). Высшим отделом этого блока являются ассоциативные пе реднелобные области коры, которые на основании полученных сведений («что имеем?») осуществляют ключевой момент такти ческого мышления – принятие решения о цели и задачах дей ствия («что делать?»). Одновременно формируется образ резуль тата действия («что должно получиться»).

Процессы восприятия информации и принятия решения по длительности составляют примерно 50–60% от общего вре мени решения тактических задач. Принятие решения контроли руется сознанием. При этом логическому решению всегда пред шествует интуитивное решение, которое не осознается, т.е. является довербальным (доречевым) компонентом принятия реше ния. За ним следует вербальный компонент – с участием внут ренней речи, который отражается в сознании (этот период можно зафиксировать по появлению небольшой активности в ЭМГ круговой мышцы рта). В осуществлении принятия решения имеет большое значение синхронизация электрической активности раз личных областей коры больших полушарий. Она облегчает меж центральные взаимодействия в процессе переработки информации. Чем более стабильными и сильными являются функциональные взаимосвязи корковых центров, тем быстрее работает и оказывает ся более помехоустойчивой рабочая система мозга, становится бо лее эффективным и меньше нарушается тактическое мышление.

Богатый запас тактических знаний позволяет квалифицирован ным спортсменам использовать различные их комбинации и строить на основе процессов экстраполяции (использования

578

предшествующего опыта) новые тактические комбинации в не ожиданных условиях.

Автоматизация мыслительных операций позволяет мно гие решения принимать почти мгновенно, как бы интуитив но, а осознавать их уже после выполнения (например, в боксе, фехтовании). Как показывают электрофизиологические данные, по мере автоматизации навыков тактического мышления и дви гательных навыков включение переднелобных областей в работу системы регуляции деятельности уменьшается, что сокращает число активных нейронов и увеличивает скорость решения так тических задач.

Переднелобные (третичные), премоторные (вторичные)

имоторные (первичные) поля коры совместно с базальными яд рами, таламусом и мозжечком формируют программу ответ ных действий и передают ее рабочим органам на периферию. Результаты выполнения движений контролируются переднелоб ными областями (через каналы обратной связи). Задуманное

иосуществленное действие сопоставляются в специальных аппа ратах сравнения (хвостатое ядро и др.). При их несоответствии в программы вносятся поправки – сенсорные коррекции.

Скорость обучения и конечный уровень навыков тактиче ского мышления зависят от индивидуальных психофизиоло гических особенностей спортсмена (лабильности и подвижности нервных процессов, типа нервной системы, способности к опера тивному мышлению, концентрации и избирательности внимания и др.). В среднем около 30% спортсменов обладают высоким уровнем обучаемости, значительно повышая скорость и эффек тивность решения тактических задач в процессе обучения. Сред ние способности к обучению обнаруживают примерно 45% спорт сменов, слабые – около 25%. Следовательно, процесс обучения тактическому мышлению протекает с разным успехом, демонстри руя разную тренируемость спортсменов.

6.3. СКОРОСТЬ И ЭФФЕКТИВНОСТЬ ТАКТИЧЕСКОГО МЫШЛЕНИЯ. ПРОПУСКНАЯ СПОСОБНОСТЬ МОЗГА

Эффективность решения тактических задач оценивается правильностью решения и временем решения. Параметры этих показателей зависят от п р о п у с к н о й с п о с о б н о с т и мозга.

Величина пропускной способности (С) равна количеству пе реработанной информации (I) в единицу времени (Т). За еди

579