Н. А. Бернштеин о ловкости и ее развитии публикация подготовлена профессором И. М. Фейгенбергом

Вид материала

Книга

Содержание Что называется координацией движений? Мышечно-суставное чувство и его помощники

Подобный материал:

• Данная публикация подготовлена отделом образования администрации Ржевского района, 803.05kb.
• «Развитие ловкости посредством спортивных и подвижных игр», 53.97kb.
• Доклад директора гимназии, 631.93kb.
• Информационный доклад, 671.45kb.
• Доклад является аналитически, 428.99kb.
• Философия эпохи Возрождения, 674.41kb.
• Философия западноевропейского Средневековья, 680.27kb.
• Программа: Оборона Николай Александрович Бернштейн Оловкости и ее развитии «О ловкости, 3862.54kb.
• Методические указния к семинарским занятиям по философии для студентов факультета «Сестринское, 1401.94kb.
• Муниципальное бюджетное общеобразовательное учреждение, 84.71kb.

4—1237 49

Мышцы нашего двигательного аппарата, может
быть, в большей мере, чем какие бы то. ни было
другие образования тела, заслуживают названия
ткани, присвоенного им на научном языке. Действи-
тельно, мышечная ткань, как и подобает ткани, вся
состоит из тонких нитей (так называемых мышеч-
ных волокон); только эти нити в ней не переплетены
между собой*, а лежат параллельными пучками,
как хорошо расчесанные волосы. Тончайшие ниточ-
ки скелетной поперечнополосатой мышцы, не пре-
восходящие в толщину женского волоса, упруго-
растяжимы, как резиновые. Каждая из этих нитей
обладает способностью сокращаться при действии
на нее со стороны нерва, т. е. становиться в течение
этого действия короче (процентов на 20—30) и
туже, неподатливее к растяжениям. Между отдельными мышеч-
ными волокнами есть некоторые различия, но во всяком случае
они невелики, не больше, чем между разными резиновыми труб-
ками: потолще или потоньше, потуже или послабее, и только.
Из наборов сотен таких параллельно лежащих волокон и состоит
все наши скелетные мышцы; каждое волокно в них ••— крохотный
элементарный двигатель. Цельную крупную мышцу вроде, на-
пример, бицепса руки можно рассматривать поэтому как своего
рода многоцилиндровый агрегат с параллельно включенными
цилиндрами. Все вообще, чем располагает наш организм для
своих активных телодвижений и для совершения работы, — это
только эти своеобразно упругие сократимые нити, взятые с со-
множителями во многие сотни и тысячи и оснащающие со всех
сторон все подвижные пункты тела.

Казалось бы, не может играть особо существенной роли то,
как именно устроен двигатель, приводящий в действие тот или
иной механизм или станок. Если он дает ту мощность и ту
быстроту, какая предписывается техническими условиями, то
дальше для успешной работы механизма довольно безразлично,
движет ли его нефтяной, паровой, бензиновый или электрический
двигатель. Оказывается, это не так, и своеобразие мышечного
волокна как универсального двигателя нашего тела настолько
велико, что нельзя пройти мимо него, не приняв в расчет его
важных последствий. Вся трудность использования поперечно-
полосатого мышечного волокна в качестве двигателя состоит
в том, что он приводит кости в движение посредством тяги
(мышечные волокна не способны толкать вследствие своей
мягкости), но тяга эта не жесткая и точная, а упругая.

* Исключение в этом отношении составляет только мышечная ткань
сердца.

50

То, что мышечные волокна могут работать только в одну
сторону, только тянуть, но не толкать, — это еще не беда. Если
снова обратиться за примерами к технике, то, скажем, в авто-
мобильных двигателях каждый из цилиндров тоже может рабо-
тать только в одном из направлений: его шатун может толкать
колено вала под действием взрывных газов и не может тянуть
его. В машинах этот недочет покрывается тем, что в ряд ста-
вится по меньшей мере два цилиндра; когда один толкает,
в другом шатун возвращается обратно на холостом ходу. Так же
организовано и обслуживание суставов нашего тела: каждое
из направлений их подвижности (то, что мы уже усвоили назы-
вать «степенями свободы») обеспечено парой мышц взаимно-
противоположного действия, так называемыми мышцами-антаго-
нистами. Таковы, например, сгибатель и разгибатель локтевого
сустава или сгибатели и разгибатели пальцев руки. Когда одна
из этих мышц тянет кость в свою сторону, вторая пассивно
растягивается, чтобы затем, в свою очередь, начать 'двигать
сустав в обратном направлении. Осложнение состоит совсем
в другом: в упругой податливости мышечной тяги.

Представим себе, например, что у автомобильного двигателя
шатуны его цилиндров заменены упруго сжимаемыми телами,
например спиральными пружинами. Тогда движения коленчатого
вала, вместо того чтобы строго и точно следовать за движениями
цилиндровых поршней, окажутся зависящими от множества
разнообразных причин. Идет машина под гору — пружинный
шатун легко и быстро проворачивает вал и почти не сжимается
при этом; идет она, напротив, в гору — и поршень, нажимая


Мышцы левого плеча: 1 — дель-
товидная, 2 — бицепс плеча, 3 —
трицепс плеча, 4 — внутренняя
плечевая. Наверху — выделен-
ный бицепс плеча с его двумя
головками

Мышцы, движущие пальцы: Слева направо:
общий разгибатель, глубокий и поверхност-
ный




Управление движениями тяжелого ша-
ра посредством двух резиновых тяг.
Рычаг подвешен к шее посредством
неупругой нити для устранения влия-
ния силы тяжести, (подробности в
тексте)

другой человек даст отзыв о том, как мы управляемся с движе-
ниями стержня без контроля зрения. Не приходится и подчер-
кивать, что двигательный результат получится самым плачевным,
мало чем отличающимся от телодвижений больного-табетика,
о котором была речь немного выше. Утешим себя тем, что зато
научный результат нашего опыта оказался вполне удачным.

Как видно из сказанного и продемонстрированного на при-
мерах, управление движениями посредством упругих тяг пред-
ставляет очень большие трудности — именно потому, что при та-
ком устройстве двигательный результат будет зависеть не только
от того, как вели себя тяги, но и от множества побочных,
неподвластных нам причин. Можно десять раз подряд совершен-
но одинаково дергать за эти тяги и при этом получить десять ни
в чем не сходных между собой движений стержня. Управление
подобной системой оказывается возможным только при посредст-
ве непрерывного контроля какого-либо «органа чувств», да и то
сначала требует порядочной ловкости. Мы снова возвращаемся
к тому же самому принципу, который в свое время позволил
природе преодолевать избыток степеней свободы подвижности и
даже проявить по отношению к их количеству высокую щед-
рость. Это — принцип контроля над движением при помощи
чувствительной сигнализации: спасительный принцип, который
выручает и на этот раз.

Можно, пожалуй, сказать, что рассмотренное сейчас третье
осложнение, зависящее от упругой податливости тяг, по своему
существу очень близко к предыдущему. Если при одинаковых
потягиваниях могут в разных случаях получаться различные
движения, это значит, что двигаемый стержень не обладает вы-
нужденным движением, т. е. имеет избыточные степени свободы.
Только в данном случае придется для различения обозначить эти
особые степени свободы как динамические, зависящие уже не от
свойств подвижности органа, а от особенностей его силового
обслуживания («динамика» — учение о с и л а х). Разумеется,
если выход из положения в принципе найден, то уже не состав-
ляет большой разницы, преодолевать ли сотню кинематических
степеней свободы («кинематика» — учение о подвижности)
или приплюсовать к ним еще полсотни динамических
степеней свободы на придачу.

Что называется координацией движений?

Теперь пора подвести основные итоги этого очерка. Мы ус-
тановили, что управление двигательным аппаратом нашего те-
ла — действительно многосложная задача, даже в наиболее уп-
рощенном подражании едва-едва решимая для самой мощной
техники нашего времени. А поняв сущность заключающейся

53

в ней трудности, мы можем дать и исчерпывающее определение
того, что такое координация движения.

Координация и есть не что иное, как преодоление избыточ-
ных степеней свободы наших органов движения, т. е. превраще-
ние их в управляемые системы. Степени свободы, упоминаемые
в этом определений, могут быть, как уже сказано, кинематиче-
ские и динамические.

Нетрудно будет дать точное обозначение и тому основному
принципу, который позволил природе обеспечить управляемость
костно-мышечных двигательных аппаратов и которому уже в це-
лом ряде устройств подражает по мере сил современная техни-
ка, — принципу, опирающемуся на контролирование движений
посредством органов чувств. Однако нам будет удобнее сперва
обратиться еще к одному примеру из техники, который подска-
жет нам и наилучшее название для рассматриваемого принципа.
Мы имеем в виду прицельную артиллерийскую стрельбу.

Летящий пушечный снаряд принадлежит к числу тел с боль-
шим избытком степеней свободы, напоминая этим органы нашего
тела. Его движение в воздухе далеко от вынужденного. На
его полет влияют и колебания плотности воздуха, и ветер, и
восходящие воздушные течения, и всегда возможная нестрогость
в расположении его центра тяжести и т. д. Вследствие этого
никакая точность предварительного расчета, никакая прорабо-
танность прицельных таблиц, основанных на опытах, не может
обеспечить меткого попадания с первого же выстрела. Поэтому
.приходится поступать иначе.

Где-нибудь в отдалении от батареи и удобном для этого
месте устраивается наблюдательный пункт, имеющий с батареей
телефонную связь. Наблюдатель сообщает на батарею свои на-
блюдения над местом разрыва первого выпущенного снаряда, в
какую сторону и насколько уклонился от намеченной цели.
Командование батареи сейчас же переводит эти данные на язык
того, насколько и в каком именно смысле требуется исправить
наводку, и дает приказ произвести второй выстрел. За ним сле-
дует новое донесение наблюдателя (уже более благоприятное)
и новое внесение поправок — то, что на языке артиллеристов
называется корректировкой* стрельбы. После вторичной коррек-
тировки прицел обычно оказывается уточненным уже настолько,
что можно переходить к огню на поражение.

Пользуясь удачным термином и применяя его для вполне
сходного случая, мы называем в физиологии описанный выше
принцип внесения непрерывных поправок в движение на основа-
нии донесений органов чувств принципом сенсорных коррекций.
«Сенсорный» (с латинского) в точном переводе, значит «относя-

* Корректировка — слово, происходящее от того же латинского корня, что
и слова «коррекция» — поправка, «корректура» — исправление ошибок набора
в печатаемой книге, «корректный» — правильный и т. д.

54

щийся к чувствительности», «опирающийся на чувствитель-
ность». Роль артиллерийского наблюдателя-корректировщика
при этом исполняется в нашем организме всевозможными орга-
нами чувств.

Из принципа сенсорных коррекций следует одна интересная
вещь. Привычно и общепринято думать, что выполнение произ-
вольного движения — полностью дело двигательных, систем на-
шего организма: мышц — как непосредственных двигателей, дви-
гательных нервов, передающих в мышцы приказы (импульсы)
к движению от спинного и головного мозга; наконец, так назы-
ваемых двигательных центров мозга, откуда исходят эти прика-
зы-импульсы к мышцам. Оказывается, дело обстоит далеко не
так, и чувствительные системы нашего тела загружаются при вы-
. полнении того или другого движения не в меньшей степени,
нежели двигательные. По чувствительным нервам всевозможных
специальностей: осязательным, зрительным, нервам мышечно-
суставной чувствительности, вестибулярным нервам уха, несу-
щим сигналы, связанные с чувством равновесия и т. д.,—
текут непрерывные корректировочные потоки сигналов к мозгу,
уведомляющие его, так ли течет начатое движение, как оно было
спланировано, и в каком смысле требуются поправки. Каждая
мышца, сокращаясь по ходу движения, раздражает этим какой-
нибудь из чувствительных аппаратов, который немедленно сигна-
лизирует об этом мозгу. Каждый залп двигательных импульсов,
прибывающих из мозга в мышцу, оказывается прямой причиной
нового залпа импульсов, текущих уже в обратную сторону —
от чувствительного аппарата в мозг. Там этот поток чувстви-
тельных сигналов преобразуется в соответствующие коррекции к
движению, т. е., в свою очередь, является причиной возникно-
вения новых двигательных импульсов, исправленных и дополнен-
ных, снова мчащихся из мозга в нужные мышцы. Перед нами,
таким образом, замкнутый кольцевой процесс — то, что в нерв-
ной физиологии называется рефлекторным кольцом. Разрыв
такого кольца в .любом месте приводит к полному распаду дви-
жения, как это подтверждает богатый материал заболеваний
нервной системы.

Несколько кратких примеров с убедительностью покажут
нам, как совершается эта сенсорная коррекция движения
и к каким результатам она приводит. Возьмите перо и сделайте
скорописью ряд движений по бумаге, выписывая безостановочно
ряда букв шшшш — сперва с открытыми, затем с закрытыми
глазами. Вы не обнаружите почти никакой разницы. Теперь сде-
лайте такой же опыт, но с написаннием какого-нибудь слова,
например «координация». Опыт снова удастся, но уже менее
благополучно. Дальше напишите это же самое слово, но уже
печатными буквами — опять первый раз при открытых, второй
при закрытых глазах. Наконец, изобразите два кружка рядом,
после чего в каждом поставьте по прямому кресту их диамет-

55

ров; и это действие повторите затем при закрытых глазах. Я по-
добрал эту цепочку заданий так, что каждое последующее за-
ведомо будет выходить все хуже и хуже после выключения зри-
тельной коррекции, а последнее из заданий наверняка приведет
к полному провалу, если только вы не обладаете исключитель-
ной двигательной одаренностью или не упражнялись тщательно
в письме и черчении при закрытых глазах. Анализ этого простого
примера в том, что первое задание исполняется нами почти пол-
ностью под контролем мышечно-суставной чувствительности, не
нуждаясь в коррекции зрения, а чем дальше, тем больше ока-
зывается необходимым зрительный контроль, выключение кото-
рого сразу разрушает всю правильность движения.

Озябшими пальцами очень трудно сделать каки,е-нибудь
точные движения: вдеть нитку в иглу, развязать узел и т. п.
Дело тут вовсе не в мышцах, так как большинство мышц, управ-
ляющих пальцами, расположено на предплечьи, ближе к локтю,
т. е. спрятано глубоко в рукаве шубы. Это-легко подтвердить
и тем, что, например, на динамометре каждый озябшими паль-
цами выжмет ничуть не меньше, чем теплыми. Суть наруше-
ния — целиком в ослаблении мышечно-суставной и осязательной
чувствительности кисти и пальцев.

Каждый из нас, кто привык каждый день повязывать себе
галстук, знает, как сбивает это движение смотрение в зеркало,
если только мы не привыкли всегда делать это перед зеркалом.
Причина заключается в том, что привычная корректировка этого
движения — мышечно-суставная и вмешивание зрительного конт-
роля, непривычного, но сильного, отвлекающего на себя внима-
ние, расстраивает налаженный навык. Перед нами, таким обра-
зом, пример, прямо противоположный первому. Там мы имели
движение, распадавшееся при выключений зрительных коррек-
ций, здесь, наоборот, — при их включении. Есть большое коли-
чество привычных действий-навыков, который, как мы увидим
в дальнейших очерках, расстраиваются от вмешательства зрения.

Мышечно-суставное чувство и его помощники

Мышечно-суставная чувствительность является, конечно, ве-
дущей и основной в преобладающем большинстве случаев уп-
равления движениями. Вся совокупность органов этого вида
чувствительности называется в физиологии проприоцептивною
системой*. Чувствительные окончания органов проприоцептив-
ной системы рассеяны повсеместно в составе мышечных пучков,
в сухожилиях и суставных сумках. Эти окончания (как их
называют, рецепторы, т. е. «восприниматели», «приемники») _сиг-

* Проприоцептивная чувствительность в переводе значит «сама себя вос-
принимающая» — чувствительность собственного тела.

56

нализируют мозгу о положениях звеньев тела, о суставных уг-
лах, о напряжениях в тех или других мышцах и т. д.

Вся эта система возглавляется органом, воспринимающим
положения и движения головы в пространстве — верховным ор-
ганом чувства равновесия, так называемым .вестибулярным ап-
паратом или ушным лабиринтом, помещающимся в глубинах
височной кости черепа (во «внутреннем ухе» каждой стороны).
Вся сигнализация этой системы в совокупности дает мозгу ис-
черпывающие сведения как о положении всего тела в простран-
стве, так и о положениях и движениях каждой из его частей.
Вполне понятно, что именно проприоцептивная система играет
первую скрипку в деле сенсорных коррекций и что ее выклю-
чение (например, у описывавшихся выше больных-табетиков)
ведет к наиболее тяжелым и трудно возместимым расстройст-
вам координации движений.

Как можно убедиться из приводившихся примеров, описан-
ная сейчас проприоцептивная чувствительная система отнюдь не
единственная, несущая нагрузку управления сенсорными коррек-
циями. Наоборот, нет такого вида чувствительности (не исклю-
чая, может быть, даже и уединенного и безвыходного жителя
рта — чувства вкуса), который не оказывался бы в тех или дру-
.гих случаях и типах движений нагруженным «проприоцептив-
ной» службой. Центральная нервная система исходит только из
целесообразности: если такие-то виды коррекций, наиболее под-
ходящие по качеству для управления данным движением или
его частью, имеются в числе средств и возможностей такого-то
органа чувств, она немедленно мобилизует этот орган для сен-
сорных коррекций по этому движению. Таким образом, все виды!
чувствительности бывают (в различных случаях и в большей или
меньшей мере) в роли проприоцепторов в широком или функци-
ональном смысле этого слова.

Зрение — вообще главенствующий орган чувств у челове-
ка — участвует в сенсорном управлении огромным количеством
движений, по преимуществу точных и метких ручных движений,
рабочих операций и т. д., метательных движений, требующих
придела (метание в цель, стрельба, футбол, теннис и т. п.).

Слух мобилизуется у человека на проприоцептивную службу
в меньшей мере, но вкупе с другими видами чувствительности
им руководятся музыканты, забойщики, деревообделочники, ме-
ханики-мотористы, сборщики-монтажники и т. п. (мы не говорим
здесь, разумеется, об исполнении услышанных словесных ко-
манд). У многих животных, например у хищников — кошачьих,
у зайцев, у ночных летунов (совы, летучие мыши), слух имеет
первостепенное координационное значение. То же надо сказать и
об обонянии многих диких животных, о чутье охотничьей соба-
ки и т. п.

Осязание соучаствует со зрением и с проприоцептивной
чувствительностью в тесном смысле в большинстве точных дви-