5. Физиологические механизмы формирования и совер- шенствования двигательных действий

Центральная нервная система регулирует, управляет и совершенствует двигательную деятельность человека через двигательные единицы. Двигатель- ная единица состоит из двигательной нервной клетки, нервного волокна и группы мышечных волокон. Каждая мышца включает в себя от нескольких со-

тен до нескольких сотен тысяч двигательных единиц. Чем большее напряжение должна развить мышца, тем большее количество двигательных единиц включа- ется в работу.

Посредством изменения силы и частоты биоэлектрических импульсов в нервных клетках возникают процессы возбуждения и торможения. Возбужде- ние – деятельное состояние клеток, когда они трансформируют и передают электрические импульсы другим клеткам; торможение – обратный процесс, на- правленный на снижение биоэлектрической активности и восстановление за- траченной энергии. В процессе физической тренировки совершенствуется взаимодействие этих двух основных процессов. Именно посредством коорди- нации возбуждения и торможения

В спинном мозге находятся нервные клетки, которые через нервные во- локна посылают импульсы к некоторому числу мышечных волокон. Такая нервная клетка с нервным волокном и мышечные клетки, которые активизиру- ются от них, вместе образуют двигательную единицу. В мышцах имеется мы- шечное веретено, которое регистрирует степень растяжения мышцы и посылает информацию в нервную систему. При произвольных движениях импульсы из коры больших полушарий мозга посылаются к спинному мозгу, где происходит переключение (по Р. Хедману) регулируется работа многих мышечных групп и функциональных систем при формировании и совершенствовании какого-то отдельного движения или его различных сочетаний в трудовой деятельности, а также в ходе специальной физической тренировки.

Безусловными называют унаследованные рефлексы, заложенные от рож- дения в нервной системе. Примером простейшего двигательного безусловного рефлекса является непроизвольное отдергивание руки при ожоге. Рефлексы, формирующиеся в результате сочетания различных раздражителей с безуслов- ными рефлексами, называются условными.

Вся деятельность человека, в том числе и овладение двигательными на- выками, протекает по принципу взаимосвязи условных рефлексов с безуслов- ными рефлексами. Рефлекторная природа двигательной деятельности лежит

в основе любого мышечного действия. Именно посредством рефлекса в реали- зацию конкретного движения вовлекаются все необходимые в данный момент мышцы, органы и системы организма.

Как известно, у человека может быть выработано любое множество раз- нообразных условных рефлексов первого, второго и даже большего порядка, в том числе и связанных с формированием новых движений до уровня двига- тельного навыка. Двигательный навык как конечная цель обучения и совершен- ствования нового движения до автоматизма формируется по механизму услов- ных рефлексов в результате многократных систематических упражнений.

Физиологической основой формирования двигательных навыков служат уже существовавшие или образующиеся временные связи между нервными центрами (иногда говорят, что у него (нее) хорошая двигательная база). В це- лом ряде случаев в быту, в профессиональном труде и, особенно, в различных видах спорта на уровне навыков формируются так называемые двигательные стереотипы.

Двигательный стереотип – это стойкая последовательность автоматиче- ского выполнения ряда движений на уровне навыка (например, подача мяча в волейболе – подброс мяча, удар по нему и т.п.). То есть образуется стойкая сис- тема нервных процессов – строго определенная последовательность рефлексов. Достаточно подействовать только первому раздражителю, как приходит в дей- ствие вся цепочка нервных процессов, участвующих в движении. В то же время стереотип достаточно консервативен. Он затрудняет разучивание новых двига- тельных действий с другой последовательностью движений. В создании этих многочисленных рефлекторно-двигательных связей, в зависимости от особен- ностей движения, участвуют различные анализаторы: двигательный, вестибу- лярный, слуховой, зрительный, тактильный. Сигналы – информация от этих анализаторов сенсорной системы – перерабатываются в ЦНС и по принципу обратной связи рефлекторного механизма поступают к исполнительному аппа- рату – мышце или группе мышц. В ходе своего становления совершенствования

каждое движение нуждается в постоянной коррекции на основе подобной ин- формации.

Этот физиологический процесс лежит в основе методики обучения и со- вершенствования движений. Он опирается на повторность и систематичность тренировок и проходит три стадии (фазы): генерализации, концентрации, авто- матизации.

Фаза генерализации характеризуется расширением возбудительного про- цесса. При этом происходит вовлечение в работу даже «лишних» групп мышц, неоправданно большое напряжение работающих мышц и т.п. Движения ско- ванны, угловаты, некоординированны и неточны, неэкономичны.

В результате многократных повторных упражнений фаза генерализации сменяется фазой концентрации, когда возбуждение благодаря дифференциро- ванному торможению концентрируется в нужных зонах головного мозга. Исче- зает излишняя напряженность движений; они становятся свободными, их вы- полнение значительно стабилизируется.

В фазе автоматизации навык настолько уточняется и закрепляется, что выполнение необходимых движений становится как бы автоматическим и не требует деятельного контроля сознания. Такой навык отличается высокой эко- номичностью и стабильностью выполнения всех составляющих его движений.

Весь процесс формирования двигательного навыка в зависимости от его особенностей сопровождается изменением физических нагрузок, а следова- тельно, и соответствующими физиологическими перестройками в функциях целого ряда внутренних органов и систем. Новые сложные координации всегда формируются на фоне прежде сложившихся связей в ЦНС и опорно- двигательном аппарате. Вот почему гимнаст осваивает быстрее новое неизвест- ное движение, чем представители других видов спорта, а тем более не имею- щие ранее обширного двигательного опыта.

Таким образом, благодаря физической тренировке значительно увеличи- ваются функциональные возможности организма, улучшается регуляция проте- кающих в нем процессов и совершенствуются механизмы, поддерживающие и

восстанавливающие постоянство его внутренней среды, повышаются резервные возможности, позволяющие лучше приспосабливаться не только к большим физическим перегрузкам, но и к перегреванию, переохлаждению, перепадам атмосферного давления, эмоциональным напряжениям и стрессам.

Тренировка приводит к увеличению способности органов чувств разли- чать более мелкие характеристики динамики мышечных сокращений (веса и размеров предметов, амплитуды движений, положения тела в пространстве и др.). При этом человек получает способность к лучшему усвоению новых дви- жений и перестройке уже имеющихся. Тренированные люди при различных двигательных нагрузках расходуют гораздо меньше энергии, чем нетрениро- ванные, и легче для себя могут выполнять более тяжелую и продолжительную работу.

Систематическая физическая тренировка оказывает свое влияние на должное соотношение в организме жировой и мышечной ткани. Это находит свое отражение в хорошем телосложении, в качественных особенностях движе- ний, в уровне развития физических качеств: силы, быстроты, выносливости, ловкости, гибкости.