Читать книгу Ловкость и технология формирования техники двигательного действия - Ринат Маратович Гимазов - Страница 6

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.