Научная электронная библиотека
3.1. Физиологические механизмы координации движений
Координационные способности – это совокупность психологических, морфологических, физиологических компонентов организма человека, единство которых в границах функциональной системы обеспечивает продуктивную двигательную деятельность, то есть умение целесообразно строить движение, управлять им и в случае необходимости быстро перестраивать его.
Они зависят от уровня двигательной подготовки и врожденных качеств спортсмена. Н.А. Бернштейн (1966) указывает, что координация – это преодоление избыточных степеней свободы органов движения, превращение их в управляемые системы. На основании информации от органов чувств, интегрирующейся в ЦНС, в движения вносятся непрерывные поправки, то есть происходит их сенсорная коррекция. Таким образом, автор представляет ее как кольцо афферентно-эфферентных импульсов, которые приводят к формированию определенных двигательных актов, исходя из изменяющихся условий. При этом внешняя структура движений не меняется, благодаря использованию различных мышечных волокон, обеспечивающих поддержание позы, равновесия и т.д.
Координационная сложность выполняемых двигательных актов зависит от способности нервной системы и ее высших отделов к согласованной и оперативной переработке информации.
Структуры, обеспечивающие двигательную активность человека, расположены в различных отделах центральной нервной системы – от спинного мозга до коры больших полушарий. Повышение спортивной результативности во многом обусловлено совершенствованием координационной деятельности между нервными центрами.
Координированность работы нервных центров, регулирующих определенные двигательные акты, обусловлена постоянным импульсным воздействием на них проприоцептивных анализаторов. При выработке устойчивых навыков движения формируется функциональная система управления движением и взаимосвязанные центры коры больших полушарий образуют единую структуру. С ростом квалификации спортсмена отдельные функциональные зоны объединяются в плеяду, которые, как правило, локализуются в левом полушарии и функционально изолируются от других корковых зон. На электроэнцефалограмме это выглядит как классический механизм формирования доминантных очагов. Такая синхронизация структур коры по электроактивности происходит по частоте, которая соответствует темпу выполняемого (или воображаемого) движения.
Таким образом, систематические занятия приводят к специфическим приспособительным реакциям на уровне центральной нервной системы, способствующим проявлению высокой координированности движений и совершенствованию функций нервно-мышечного аппарата.
Необходимый для адекватного ответа центральной нервной системы поток информации о длине мышц, степени их растяжения, расположения в пространстве звеньев тела и углах в суставах поступает от рецепторов сухожилий мышц, связок (проприорецепторов); об особенностях взаимодействия организма с внешней средой – от рецепторов кожи, вестибулярного аппарата и сенсорных систем.
Достижение высоких результатов в спорте возможно лишь при условии развития способностей точно оценивать и регулировать динамические, пространственные и временные параметры движения. Поэтому степень развития координационных способностей спортсмена зависит от его способности к переработке информации от различных сенсорных систем и обеспечения адекватного двигательного действия, то есть определяется уровнем его сенсомоторной координации.
Сенсомоторная координация (от лат. sensus – чувство, ощущение, motor – двигатель, со – вместе, ordinatio – расположение в порядке) – согласование во времени и пространстве двигательных действий. Еще И.П. Павлов, исследуя физиологические механизмы произвольных движений, обратил внимание на ассоциирование нейронов двигательного анализатора с многочисленными нейронами коры больших полушарий, при передаче импульсов от внешних и внутренних рецепторов.
Американские ученые также полагают, что сенсомоторная координация – это развитие, управление и коррекция движений с помощью сенсорных систем (органов чувств): зрительной, двигательной, вестибулярной, слуховой и др. При этом коррекция осуществляется корковыми структурами на двигательные единицы (Дж.Х. Уилмор, Д.Л. Костилл, 2001).
Физиологическим механизмом сенсомоторной координации является система обратной афферентации и она представляет собой сложный навык. На начальных этапах обучения выполняемые действия в составе сенсомоторной координации, могут состоять из отдельных реакций, затем они объединяются в пластичную систему. Уровень сложности проявлений сенсомоторной координации является отличительным признаком новичка от мастера.
С точки зрения физиологии, Дж.Х. Уилмор, Д.Л. Костилл (2001) описывают явление сенсомоторной координации следующей последовательностью событий:
– чувствительные рецепторы принимают сенсорные стимулы;
– импульс передается в центральную нервную систему (ЦНС). Участок, где заканчивается передача импульсов называется интеграционный центр;
– интеграционный центр ЦНС перерабатывает поступившую информацию и определяет наиболее подходящую ответную реакцию;
– принятое решение передается двигательным нейронам;
– импульс от двигательных нейронов пересылается мышцам и осуществляется ответная реакция.
Система управления движениями достаточно сложная, она включает в себя структуры спинного мозга (интеграционный центр простого двигательного рефлекса); продолговатого мозга (вызывают подсознательные двигательные реакции, например, постуральный контроль); среднего мозга (проводящие пути); промежуточного мозга (формирование новых навыков), интеграционные центры таламуса начинают различать ощущения и двигательные действия достигают сознания; лимбической системы (обеспечивает эмоциональность двигательных действий), мозжечка (сенсомоторная координация позы и двигательного акта). Основная же координация деятельности различных звеньев тела и мышечных групп в пространстве и времени осуществляется корой больших полушарий (теменная доля, зона постцентральной извилины). Таким образом, координация двигательной деятельности осуществляется всеми структурами центральной нервной системы.
С позиции психофизиологии, деятельность в спорте, заключается, прежде всего, в пространственно-временной организации психомоторных реакций двигательных актов, которые являются специфичными для каждого вида спортивной деятельности. Важнейшими элементами такой организации являются:
– сенсорный процесс обнаружения и восприятия внешнего стимула, целью действий на который является двигательная реакция;
– центральные процессы переработки воспринятого стимула с его различением и оценкой;
– моторный процесс, определяющий начало движения.
По сложности протекания центрального процесса различают реакции простые и сложные. Простая сенсомоторная реакция – это ответ на внезапно появляющийся, но при этом заранее известный сигнал простым одиночным движением, также заранее известным. Скорость реакции оценивается либо по времени реакции с момента подачи сигнала до ответного действия, либо по общему времени реагирования. Продолжительность латентного периода простой реакции зависит, в основном, от скорости передачи нервных импульсов по всей рефлекторной дуге от рецепторов до двигательных единиц. Скорость двигательной реакции определяется интенсивностью предъявляемого стимула, интервала времени между стимулами, способностью к предвидению (антиципацией), видом сигнала (звуковой зрительный, и т.д.), текущим функциональным состоянием спортсмена.
Сложная сенсомоторная реакция зависит от центральных процессов переработки воспринятого стимула и может быть:
– реакцией выбора, если необходимо выбрать двигательный ответ из ряда возможных;
– реакцией различения, если вид выполняемого движения зависит от типа сигнала, при этом на другие сигналы не надо делать никакого движения;
– реакцией переключения, если при изменении смысловой связи подаваемых стимулов необходимо выбирать возможные двигательные акты;
– реакция задержки, которая заключается в том, что двигательное действие должно быть не столько быстрым, сколько своевременным (когда ответная реакция должна быть отделена от стимула определенным интервалом времени.
Сенсомоторная координация является проявлением индивидуальных свойств личности и субъективными условиями успешного осуществления двигательной активности, обнаруживается в быстроте и прочности овладения приемами двигательных действий. То есть, является основным условием проявления координационных способностей.
В ходе анализа научно-исследовательской литературы не было выявлено единого мнения относительно сенситивных периодов развития координационных способностей. Это можно связать с многообразием проявления координационных способностей, каждые из которых имеют свои физиологические механизмы, а так же тем, что в онтогенезе можно выявить несколько сенситивных периодов развития каждого из видов координационных способностей. Так В.К. Бальсевич (1985) и Г.В. Доля (1973) утверждают, что координационные способности интенсивнее всего развиваются в дошкольном возрасте параллельно с освоением основных локомоций. Н.А. Фомин, Ю.А. Вавилов (1991) выделяют возраст от 8 до 12 лет, поскольку для этого возрастного периода характерна
пластичность ЦНС, интенсивное совершенствование проприоцептивного анализатора, выражающееся в частности, в улучшении пространственно-временных характеристиках движения. Л.В. Волков (1981) и В.А. Ярмалюк (1989) высказывают мнение, что наиболее интенсивное развитие координационных способностей наблюдается в 11–12 лет и последующие годы идет уже их стабилизация. D.-D. Blume (1978) в своих работах указывает, что сенситивными периодами в дифференциации мышечных усилий – 6–10 лет, ритмичность движений 9–11 лет, ориентировка в пространстве 11–15 лет, равновесие 10–12 лет.
Источник
Что значит развитие координации
Основой для достижения высоких результатов в борьбе самбо является быстрота реализации движений в условиях постоянно меняющейся ситуации. Спортсмены, которые обладают большей координацией, чаще всего могут быстрее переключаться с одного действия на другое, могут вовремя и легко уходить из опасных положений, а главное, редко попадать в них, действуют всегда быстро, решительно и уверенно. Хорошо координированные борцы смело идут на рискованные действия, так как, имея преимущество в данном качестве, опережают своими действиями действия противника.
Однако повторение и реализация двигательных действий в поединке невозможны без участия двигательной памяти спортсмена.
Двигательные навыки в организме человека состоят, с одной стороны, из врожденных движений, с другой, – из двигательных актов, складывающихся в результате запоминания двигательного материала, т.е. специального обучения на протяжении жизни. По наследству передается чрезвычайно важное свойство – пластичность нервной системы, обеспечивающая высокую степень тренируемости, т.е. передаются способности запоминать движения, овладевать новыми формами двигательных актов, что обеспечивает большие возможности совершенствования техники спортивных движений. Иначе говоря, происходит создание нового двигательного опыта посредством долговременной моторной памяти [1, с. 98].
Данный вид памяти, характеризующий память на движение, играет огромную роль в жизни человека, однако в отечественных исследованиях другие виды памяти встречаются гораздо чаще. Один из немногих авторов, изучающих двигательную память, В.И. Гончаров отмечает, что без моторной памяти мы должны были бы каждый раз учиться осуществлять двигательные действия. Автор считает, что при выполнении движений повторить их без отклонений от первоначального образа не всегда получается, в связи с этим всегда присутствует некоторая изменчивость двигательного действия, но в целом двигательный образ сохраняется. Например, такая устойчивость движений вне зависимости от обстоятельств характерна для движений письма (почерк) или наших некоторых двигательных привычек: как мы подаем руку, приветствуя своего знакомого, как мы пользуемся столовыми приборами и т.д. [2, с. 36].
По мнению В.И. Гончарова моторная память очень важна для многих спортсменов, требующих быстрого и точного воспроизведения сложных и тонких движений. Так же считает и выдающийся спортивный психолог Е.П. Ильин, подчеркивая, что в помощью памяти на движения мы сохраняем последовательность элементов при выполнении нескольких двигательных актов.
Это относится, например, к машинальной ходьбе, когда мы идем, не обращая внимания на наши шаги. Особенность этой памяти состоит в отсутствии необходимости участия сознания на определенном этапе [3, с. 111].
Спортсменам, занимающимся борьбой самбо, приходится четко и быстро ориентироваться в выборе первоначальных движений; последовательности выполнения элементов, составляющих содержание данного моторного акта; характере распределения мышечных усилий.
Длительное сохранение в памяти заученных движений в значительной мере зависит от уровня сформированности двигательного навыка и способностей спортсмена. Причем координационные способности самбистов при обучении движениям оказывают существенное влияние не только на формирование двигательного навыка, но и на его закрепление.
Принимая во внимание, что с физиологической стороны запоминание движений является не простым запоминанием, а запоминанием двигательных кодов, напряжений; пространственных, временных характеристик движения, темпа, амплитуды и того, что связано с образованием навыка, можно сделать вывод: эффективность запоминания движений зависит не только от методически правильного, но и психомоторно грамотного построения процесса обучения движениям [4, с. 75].
В ходе тренировочной деятельности самбист, отрабатывая спортивное мастерство, воспроизводит в памяти наиболее эффективные способы выполнения технических приемов, необходимых в непредвиденной соревновательной ситуации.
Запоминание технических приемов, условий и требований их выполнения является ведущим компонентом памяти. В его основе заложены условнорефлекторные связи – ассоциации, представляющие собой отражение в центрах головного мозга зависимостей и отношений, возникающих в процессе двигательной деятельности [5, с. 245].
Прочно усвоенные знания и двигательные навыки сохраняются у спортсменов долгие годы, определяя результативность сформированных технических приемов.
Спорт, в частности самбо, отличается большим разнообразием двигательных действий. В осуществлении этих действий принимают участие координационные способности спортсменов, которые проявляются как умения и навыки соизмерять и регулировать пространственные, временные и динамические параметры двигательных действий; поддерживать статическое и динамическое равновесие; выполнять двигательные действия без излишней мышечной напряженности.
Цель исследования: развитие координационных способностей самбистов различной квалификации с учетом уровня сформированности двигательной памяти.
Материалы и методы исследования
В исследовании приняли участие 24 спортсмена мужского пола в возрасте от 10 лет до 21 года, занимающихся борьбой самбо. Испытуемые были разделены в соответствии со спортивной квалификацией: 1 спортивный разряд – юноши 10–14 лет, спортивный разряд – КМС самбисты 16–18 лет, звание МС – спортсмены 19–21 года.
В рамках данного исследования проводилась разработка и экспериментальное обоснование комплекса специальных упражнений, направленного на развитие координационных способностей самбистов различной квалификации с учетом сформированности двигательной памяти.
Развитие координационных способностей самбистов различной квалификации осуществлялось в период технической подготовки, с внедрением специальных упражнений.
Обязательным условием являлось проведение трех тренировок в неделю, имеющих элементы целенаправленного развития координационных способностей. При этом нами не предъявлялись принципиальные требования к длительности выполнения заданий, а также их места в конкретной части тренировочного занятия (подготовительной, основной или заключительной). При этом длительность работы по развитию координационных способностей могла составлять от 15 до 40 мин на одной тренировке. Разработанный нами комплекс включает специальные упражнения, разделенные на 3 группы:
1. Упражнения для развития общих координационных способностей:
– два поворота на 360 градусов в разные стороны на двух ногах – прыжок вперед в упор лежа;
– два поворота на 360 градусов в разные стороны на двух ногах – прыжок в левую сторону с приходом в упор лежа;
– два поворота на 360 градусов в разные стороны на двух ногах – прыжок в правую сторону с приходом в упор лежа;
– кувырок назад через правое плечо;
– кувырок назад через левое плечо;
– кувырок назад с опорой на предплечье правой руки;
– кувырки в стороны через правое и левое плечо поочередно;
– падение на спину перекатом назад, а затем быстрое вставание;
– падение в упор лежа, а затем быстрое вставание;
– переворот боком «Колесо» вправо и влево.
2. Упражнения для развития специальных координационных способностей выполнялись с использованием методических приемов, стимулирующих более высокие проявления координации движений (зеркальным способом, в сочетании известного и неизвестного, изменение пространственных границ выполнения упражнения; изменение скорости и темпа движений; необычные исходные положения:
– забегание – борец, прогнувшись, упирается в ковер лобной частью головы и расставленными на ширине плеч ступнями перемещает свои ноги по дуге вокруг головы или туловища;
– борцовский мост – борец, прогнувшись, упирается в ковер лобной частью головы и расставленными на ширине плеч ступнями, опираясь на руки, вращает головой вправо и влево, по кругу;
– маятник – борцовский мост, перебрасывать ноги назад, затем вперед;
– удержания сбоку – сесть на ковёр возле правого бока партнера лицом к его голове и захватить правой рукой голову противника, а левой его правую руку под мышку;
– болевой прием на руку «рычаг локтя»;
– болевой прием на коленный сустав.
3. Упражнения для развития помехоустойчивости выполнялись под влиянием помех или сбивающих движений в промежутке между запоминанием и воспроизведением.
Упражнения представляли собой ряд последовательных элементарных движений конечностями и туловищем (некоторая имитация движений в самбо).
Предложенные движения были доступны для всех испытуемых.
– 5 команд: шаг вперед – поворот кругом – поворот налево – шаг назад – наклон назад;
– 7 команд: шаг назад – наклон вперед – поворот налево – приседание – шаг вправо – поворот кругом – наклон влево;
– упражнения с резиновым амортизатором – на удержание различных поз;
– отработка имитации приемов с резиновым амортизатором.
В данном исследовании констатирующий этап эксперимента состоял в определении уровня сформированности двигательной памяти самбистов различной квалификации и составлении комплекса специальных упражнений на координацию.
Формирующий этап эксперимента заключался в апробации комплекса специальных упражнений на развитие координационных способностей самбистов различной квалификации, с учетом уровня сформированности двигательной памяти спортсменов.
Для оценки уровня сформированности двигательной памяти самбистов были проведены контрольные испытания по определению:
тест 1 – объема запоминания двигательной информации;
тест 2 – точности воспроизведения силового усилия;
тест 3 – воспроизведения двигательной информации;
тест 4 – воспроизведения двигательного задания.
Задания, разработанные К.И. Брыковым и А.Г. Матвиенко, использовались для определения уровня координационных способностей самбистов различной квалификации [6, с. 289].
Тест 1. Данный тест направлен на определение устойчивости к комбинированным нагрузкам. Для этого необходимо последовательно выполнить несколько заданий из и.п. стоя: наклон вперед, затем один поворот 2 с, после этого кувырок вперед за 2 с, и.п. стоя, наклонить голову назад, наклон вперед, поворот на 360, кувырок назад. Общее количество заданий 10 раз. После окончания поставить носок ноги в центр круга радиусом 25 см, вокруг которого начерчены круги радиусом 50 и 80 см, и выполнить 10 подскоков. Оценка «отлично» – спортсмен остался в круге радиусом 25 см, «хорошо» – если респондент вышел в круг радиусом 50 см; «удовлетворительно» – самбист остался в кругу радиусом 80 см, выход из круга радиусом 80 см – «неудовлетворительно». При наличии выраженных вегетативных реакций (тошнота, побледнение и т.д.) – также «удовлетворительно».
Тест 2. Для определения устойчивости вестибулярных реакций использовалось следующее задание: выполнение поворотов на 360 с одновременным продвижением на расстояние 20 м, ширина дорожки для бега 150 см. Вначале испытуемый выполняет задание без поворотов, затем с поворотами. При оценке результата учитывается разница во времени выполнения задания с поворотами и без поворотов, и количество ошибок, т.е. выход за ширину коридора. Ставится оценка «отлично» – разница составляет не более 3–4 с, и нет ни одного выхода за коридор, «хорошо» – 5 с или два выхода за коридор, «удовлетворительно» – 6–7 с, или 3–4 выхода за коридор, более значительные ошибки – «неудовлетворительно».
Тест 3. При оценке направления спортсмен выполняет следующие задания с завязанными глазами: 2 кувырка вперед за 3 с, затем сразу (без остановок) 3 поворота на 360 за 6 с и затем 3 шага вперед в заданном экспериментатором направлении, стараясь попасть в круг диаметром 1 м. Выход в заданный круг – оценка «отлично»; выход в круг 130 см – «хорошо»; 175 см – «удовлетворительно»; более значительная ошибка – «неудовлетворительно».
Тест 4. Определение устойчивости после кувырков оценивается по способности респондента сохранять основную стойку (без колебаний) после выполнения кувырков за 10 с. Оценка «отлично» – устойчивое равновесие; «хорошо» – равновесие неустойчивое и схождение с места до 1 шага, «удовлетворительно» – смещение от основного места от 1 до 2 шагов, при более значительных отклонениях и падении – «неудовлетворительно».
Результаты исследования и их обсуждение
В ходе эксперимента получены следующие результаты, представленные в табл. 1.
Источник
