Рівні побудови довільних рухів

На сьогоднішній день ще не існує єдиної теорії, яка б могла всебічно і ґрунтовно розкрити всю багатогранність фізіологічних процесів, що лежать в основі довільних рухів. Для пояснення механізмів управління руховими діями людини фізіологи використовують поняття про регулювання в замкнутих контурах автоматизованих кібернетичних систем. У замкнутому циклі регулювання рецептори відіграють роль вимірювальних приладів, нервові центри – регулюючого механізму. Діяльність такої системи з позиції кібернетичної науки є безперервний процес взаємозв’язків організму з довкіллям.

У вивченні проблем регуляції довільних рухів великої уваги заслуговує схема управління, запропонована ще в 1935 році М. А. Бернштейном, – управління за принципом сенсорних корекцій. Сигналом для формування корегувальних імпульсів у центральному нервовому апараті згідно з цією системою управління є момент зміни функціонального стану пропріорецепторів м’язів при виконанні рухів. Поступаючи в рухові центри регулюючої системи, рецепторні імпульси відповідним чином змінюють їх тонус.

Потреба в корекції рухів завжди виникає при раптовій зміні рухової ситуації (зовнішні чинники), при зміні сил тертя, початкової довжини, в’язкості і пружності м’язів (внутрішні чинники). Реагування організму на дію вказаних чинників забезпечується їх гальмуванням або включенням до складу основного рухового акту. Оскільки ефективність виконання рухів базується на сенсорних корекціях, то при шліфуванні деталей складних рухових актів подразнення рецепторів має бути таким же, як і в цілісній навичці. Так, якщо техніка якого-небудь руху опановується і закріплюється в повільному темпі, то в звичайних умовах, коли її необхідно виконувати швидко, внаслідок зміненого подразнення рецепторів техніка автоматизованих рухів порушуватиметься.

Таким чином, при формуванні навички не слід її розчленовувати, вдосконалюючи окрему форму рухів від розвитку рухових здібностей. Фізіологічно обґрунтованою вважається методика тренувань, в якій формування кожного наступного акту базується на попередньо добре засвоєній (автоматизованій) навичці.

Процес аналітико-синтетичної діяльності регулюючої системи, спрямований на ефективне виконання рухів з врахуванням більшості сенсорних сигналів, називається побудовою рухів (М. А. Бернштейн). Сукупність нервових центрів, які відповідають за виконання даного руху, називається рівнем побудови рухів. Так, жаба, у якої спинний мозок перерізаний вище шийного відділу, може стрибати, звідси висновок – управління даним рухом у цього виду тварин забезпечується на спинно-мозковому рівні. Людина з травмою, що спричинила розрив спинного мозку з головним, нездатна рухатись зовсім.

Отже, для побудови рухів у людини обов’язковою є цілісність усієї ЦНС. Побудова будь-якого довільного руху пов’язана з першочерговою активізацією головних для даної діяльності структур мозку (ведучий або головний рівень побудови рухів) і допоміжних ділянок ЦНС (допоміжний або фоновий рівень). На ведучому рівні побудови рухів вирішується головне рухове завдання (наприклад, у футболі – забити м’яч у ворота суперника), на фоновому – другорядне: забезпечення пози, співдружної роботи окремих груп м’язів, збереження рівноваги тощо. При цьому ведучий рівень побудови рухів завжди усвідомлюється, а фоновий, внаслідок високого рівня автоматизації, може протікати і підсвідомо.

Згідно з вченням М. Бернштейна, існує п’ять рівнів побудови рухів, які об’єднуються ЦНС в замкнуту біологічну систему.

Рівень А (рівень червоного ядра). Нервові центри цього рівня побудови рухів розташовані в довгастому та середньому мозку (червоне ядро). Сюди в процесі виконання рухів надходять імпульси від рецепторів м’язів, сухожиль і вестибулярного апарата. Даний рівень побудови рухів у людини є лише фоновим, зокрема, при управлінні тонусом м’язів, що необхідно для забезпечення робочої пози.

Рівень В (рівень синергій) обумовлює співдружню (синергічну) роботу різних м’язів, наприклад, рухи рук у такт з кроками ніг при ходьбі. Нервові центри рівня синергії розташовані в середньому, проміжному мозку і в базальних ядрах. Завдяки надходженню імпульсів від рецепторів м’язів, сухожиль, суглобів, больових і тактильних рецепторів у вищі відділи ЦНС забезпечується визначення розташування різних частин тіла. Проте, оскільки даним рівнем побудови рухів не передбачається надходження інформації від зорових і слухових рецепторів, то він не може забезпечити адекватне пристосування рухів до змінних умов довкілля. Синергійний рівень побудови рухів може частково виступати як ведучий при виконанні простих ритмічних і деяких мімічних рухів. У побудові переважної більшості складних рухових актів цей рівень побудови рухів є фоновим.

Рівень С (рівень просторового поля). Просторове поле, за М. Бернштейном, – це єдине узагальнене сприйняття простору з розташованими в ньому предметами. Усі рухи, які формуються на рівні просторового поля, направлені на зовнішній світ. Рухові центри рівня С розташовані у смугастому тілі і в моторних зонах кори великих півкуль. Діяльність цих центрів організовується на основі імпульсів, що надходять сюди від зорових і слухових рецепторів.

Рівень просторового поля у людини є ведучим при виконанні переважної більшості циклічних рухових актів (ходьби, бігу, плавання, стрибків, метання тощо). Але при цьому рівні не можуть виконуватись більш складні дії (наприклад, підготовка автомобіля до автоперегонів).

Для рухових навичок, побудованих на рівні просторового поля, характерним є переключення – спроможності нервових центрів забезпечувати вирішення рухової задачі за допомогою активізації діяльності різних груп м’язів. Переключення обумовлює прояв явища «перенесення» рухових навичок.

Рівень D (рівень предметної дії). На цьому рівні регулюються рухи, які пов’язані з предметним мисленням. Нервові центри цього рівня побудови рухів розташовані в базальних (підкіркових) ядрах і в корі великих півкуль. Для побудови руху на рівні предметної дії використовуються імпульси з найрізноманітніших рецепторів, проте найбільшого значення серед них мають слухові та зорові.

Основна особливість рухів, які будуються на рівні предметної дії, полягає в потребі смислового вирішення якого-небудь завдання. Так, підготовка лиж до змагання полягає не просто у довільних рухах, які забезпечують нанесення мазі на лижі, а й у творчому підборі саме такої мазі, яка б найбільше підходила для даних температурних умов, – у певній послідовності проведення відповідних операцій (порядок нанесення мазі, напрямок розтирання тощо). Цей рівень побудови рухів досить часто виступає ведучим у виконанні більшості трудових рухів людини, у спортивних іграх, єдиноборствах. Постійна потреба смислового вирішення більшості завдань є головною ознакою, яка відрізняє цілеспрямовану діяльність людини від умовнорефлекторних реакцій тварин.

Рівень Е (вищий символічний рівень). Цей рівень побудови рухів безпосередньо пов’язаний з функцією кори головного мозку. Він забезпечує довільну цілеспрямовану діяльність людини в найрізноманітніших умовах. Вищий символічний рівень діяльності обумовлює перш за все можливість вирішення завдань з допомогою абстрактного мислення, що лежить в основі діяльності людей науки.

Наведена схема рівнів регуляції рухової діяльності досить спрощена. У звичайних умовах механізм рухової діяльності людини здійснюється за більш складними схемами (рис. 3.14). Усі вищезгадані рівні побудови рухів беруть участь у регуляції діяльності одноразово. При цьому, як правило, більш високі рівні координують діяльність більш низьких рівнів. Координація фізіологічних функцій різного рівня складності (від самих нижніх до самих вищих відділів центральної нервової системи) є основою процесу управління рухами.

Розрізняють нервову, м’язову і рухову координацію фізіологічних функцій. Нервова координація обумовлює узгодження дії окремих нервових центрів, спрямованих на досягнення бажаних результатів; м’язова визначає узгодження скорочень і розслаблень окремих груп м’язів; рухова забезпечує узгодження рухових актів у часі і просторі у відповідності з можливостями рухового апарата і вегетативних систем енергозабезпечення для вирішення поставленого завдання.

Отже, будь-яка рухова навичка являє собою комплекс локомоторних актів, в основі яких лежать ті чи інші рівні побудови рухів. В процесі навчання відбувається умовнорефлекторне об’єднання цілих комплексів регулюючих механізмів при збереженні свідомого контролю (а отже, можливого творчого впливу) за кінцевим результатом дії.