Механизмы формирования и совершенствования двигательных навыков
ТЕМА 7. Механизмы формирования и совершенствования двигательных навыков (Лекция 2 часа)
7.1. Механизмы образования двигательного навыка
Двигательный навык.
В основе всех двигательных актов лежат спинномозговые механизмы координации возбуждения двигательных единиц мышц-антагонистов. Эти механизмы врожденные, но созревают в постнатальном периоде, в связи с чем такие безусловно-рефлекторные акты как переворачивание, переползание, передвижение на четвереньках, возможны лишь спустя месяцы после рождения.
К сложноскоординированным безусловно-рефлекторным актам относятся сгибание конечностей при сильном раздражении и разгибание при слабом, изменение тонуса мышц при изменении положения головы в пространстве, при раздражении проприорецепторов мышц и сухожилий. Это – безусловно-рефлекторный фонд двигательных актов, имеющих готовые, врожденные рефлекторные дуги, хотя некоторые из них и созревают (начинают проводить возбуждения) значительное время после рождения. В основе всех этих рефлексов лежит более или менее сложная сенсомоторная реакция, а их высшие центры расположены на уровне заднего, промежуточного и среднего мозга.
На основе и с обязательным участием безусловно-рефлекторных элементов формируются условно-рефлекторные двигательные акты, составляющие непосредственную основу двигательного навыка. Простейшими двигательными навыками являются умение передвигаться шагом и бежать, а также плыть, умение бросать и ловить и т.д. Все они вырабатываются на условно-рефлекторной основе и после того как человек научится поддерживать вертикальную позу и сохранить ее при нарушении равновесия.
В формировании условно-рефлекторных компонентов двигательных навыков принимают участие два вида условных рефлексов – сенсорные условные рефлексы (рефлексы первого рода) и оперантные условные рефлексы (рефлексы второго рода). Первые из них используют уже готовую эфферентную часть дуги безусловного рефлекса, а при формировании вторых – эфферентная часть дуги формируется заново.
При обучении легкоатлетическому бегу используются общие навыки бега (условно-рефлекторные), при обучении плаванию разными стилями готовой эфферентной части дуги вообще нет. При шлифовке, совершенствовании движений тренер, используя первую и вторую сигнальные системы, помогает спортсмену собрать из известных элементов эфферентную часть двигательного условного рефлекса – овладеть новым двигательным навыком.
7.2. Стадии (фазы) образования двигательного навыка
Рекомендуемые материалы
Поскольку основу выработки навыка как сложнокоординированного двигательного акта составляет выработка двигательного стереотипа, состоящего из более простых, ранее выработанных и врожденных координаций, то, подобно всем условным (выработанным) актам (рефлексам), выработка этого акта (навыка) проходит несколько стадий (фаз).
В первой стадии (генерализации) наблюдается иррадиация возбуждения, в результате чего в движение включается множество лишних мышц, что затрудняет движение и делает его очень неловким; это характеризуется как генерализация двигательного акта. Во второй стадии (специализации) имеет место специализация двигательного акта (рефлекса), которая вырабатывается на основе дифференцировки между компонентами двигательного акта, в результате чего лишние компоненты вытормаживаются, возбуждение концентрируется на мотонейронах (центрах) тех мышц, которые собственно и обеспечивают двигательный акт, из работы которых формируется двигательный стереотип. В третьей стадии (стабилизации) происходит стабилизация, автоматизация навыка за счет упрочения двигательного стереотипа.
Совершенно очевидно, что люди, обладающие различным фондом двигательных актов, выработанных координаций, различно овладевают новыми двигательными навыками. Квалифицированный спортсмен значительно быстрее овладевает новой комбинацией, чем новичок. Первая фаза очень коротка (если вообще просматривается), он быстро завершает и вторую стадию и переходит к третьей, если не нужно переучиваться. В последнем случае часто новичок оказывается впереди, так как новый стереотип образуется быстрее, чем переделывается старый.
Там, где нужна постоянная выработка новых стереотипов и переделка старых, наиболее выгоден подвижный тип нервной системы (сангвиник). Безудержный тип (холерик) быстро вырабатывает новые навыки, но никогда не достигает чистоты координаций, так как полной дифференцировки не вырабатывается. Инертный тип медленно, но прочно овладевает навыками и очень трудно их переделывает.
7.3. Компоненты двигательного навыка
Любая спортивная деятельность связана с внешними сигналами, которые на основе выработанной (условной) связи вызывают движение или его прекращение (словесные, звуковые команды). Благодаря этим сигналам возникают возбуждение или торможение в соответствующих центрах. Это сенсорные условные рефлексы первой и второй сигнальной систем. Они являются пусковыми в двигательной деятельности, несут начальную информацию. Одновременно от интерорецепторов к экстерорецепторов поступает информация обстановочного характера, указывающая на изменения в состоянии внутренних органов, в том числе мышц, и на изменения во внешней среде. Суммирование этой информации (афферентный синтез) обеспечивает коррекцию двигательных актов по ходу их выполнения. Роль афферентного синтеза и коррекции в разных видах движений, разных видах спорта различна. Чем стандартнее движение, тем меньше роль афферентного синтеза; чем более выражен ситуационный момент, тем большее значение имеет афферентный компонент двигательного акта.
При медленном выполнении двигательных актов обратные связи корригируют данное движение, при быстрых многофазовых движениях обратные связи ввиду недостатка времени могут корригировать лишь последующие фазы движения, а при кратковременных движениях (например, метаниях) – лишь повторные двигательные акты.
Моторный компонент (самодвижение) отработанных двигательных актов наиболее стабилен и может меняться лишь в соответствии с данными афферентного синтеза.
Любая мышечная деятельность должна быть обеспечена так называемым вегетативным компонентом в виде усиления кровообращения, дыхания и других вегетативных процессов, которые регулируются безусловно рефлекторным путем при активной деятельности мышц. На основе этих безусловных рефлексов вырабатываются обстановочные условные рефлексы на сердце, дыхательную мускулатуру, сосуды и т. д., характерные для предстартовых реакций, облегчающие врабатывание.
7.4. Программирование и экстраполяция, стереотипичность и изменчивость двигательного навыка
Афферентный синтез является основой для программирования деятельности как при выполнении стереотипных движений (гимнастика), так и двигательной деятельности в меняющейся обстановке (игры, единоборства). Афферентный синтез, переработка информации и принятие решения связаны с работой вставочных нейронов. Трудность программирования связана со сложностью движений, их новизной, с частотой и быстротой изменений окружающей обстановки и внутренней среды организма. Программирование связано с тактикой поведения спортсмена. Особенно важно умение спортсмена правильно оценивать свое состояние (степень гипоксии, состояние мышц) для того, чтобы обеспечить правильное программирование (соответствие возможностей мышц организма задачам программы).
Двигательный навык, являясь сложным многофазным двигательным актом, представляет цепь последовательных рефлекторных актов – динамический стереотип.
Постоянство стереотипов сохраняется лишь у внешних, биомеханических признаков. Физиологические характеристики отдельных мышц (скрытый период, продолжительность возбуждения, величины и максимальные амплитуды биотоков и т.д.), последовательность и длительность включения разных мышц от случая к случаю колеблются. В ситуационных видах спорта двигательный стереотип хотя и лежит в основе деятельности, но выступает лишь в виде отдельных приемов. В этих видах спорта большое значение имеет экстраполяция, когда на основе имеющегося опыта успешно решается конкретная двигательная задача.
Экстраполяция используется как при формировании новых видов движений на основе имеющихся навыков (перенос навыков), так и при осуществлении привычных движений. Экстраполяция возможна в сенсорной сфере (предугадывание развития складывающейся ситуации) и моторной сфере (реализация двигательного акта), а также в сфере переработки информации – программирование деятельности (тактика). Диапазон успешной экстраполяции определяется предшествующим двигательным опытом, имеющимися навыками (эти навыки в большинстве случаев не могут быть перенесены из одного вида спорта в другой).
Лекция "27 Вопросы и ответы по церковному уставу" также может быть Вам полезна.
7.5. Автоматизация двигательного навыка и их устойчивость
Многие компоненты двигательного навыка автоматизируются, т.е. осуществляются неосознанно. Все автоматические акты могут быть разделены на первичные автоматизмы (спинномозговые, стволовые безусловные рефлексы) и вторичные автоматизмы – выработанные условнорефлекторным путем, которые вначале требовали осознанной деятельности. Эта деятельность может быть связана со снижением возбудимости соответствующих центров или с передачей управления в нижележащие отделы. Автоматически выполненные акты могут затем осознаваться, а сознательно освоенные движения автоматизироваться. В обычной деятельности автоматизированные и осознанные двигательные акты обычно хорошо сочетаются, увязываются.
Подобно всем условным рефлексам двигательные навыки точно осуществляются лишь при непрерывном повторении, тренировке. Перерыв ведет к распаду сложного навыка, хотя простые элементы и сохраняются очень долго. Утомление, ухудшение общего состояния снижает качество осуществления рефлекторной деятельности и осуществления сложных двигательных навыков. Вегетативные компоненты навыков сохраняются долго и перестраиваются медленно.
Общие поведенческие навыки в виде плавания, ходьбы на лыжах, катания на коньках, велосипеде сохраняются при перерывах в тренировках на много лет, но в форме совершенно не пригодной для соревновательной деятельности.
