Лекции по физиологии спорта 6 семестр.. Лекция1. Теория функциональных систем как основа формирования двигательного навыка. Понятие о двигательном навыке
 Скачать 129.76 Kb.
|
|
Лекции по физиологии спорта. Лекция№1. Теория функциональных систем как основа формирования двигательного навыка. 1.Понятие о двигательном навыке; 2.Функциональная система как физиологическая основа формирования двигательного навыка; 3.Стадии формирования двигательного навыка; 1. Понятие о двигательном навыке. В основе развития способностей лежат врожденные (наследственные) анатомо-физиологические задатки: – анатомо-морфологические и физиологические особенности мозга и нервной системы (свойства нервных процессов - сила, подвижность, уравновешенность, индивидуальные варианты строения коры, степень функциональной зрелости ее отдельных областей и др.); – физиологические особенности сердечно-сосудистой и дыхательной систем (МПК, показатели периферического кровообращения и др.); – биологические (особенности биологического окисления, эндокринной регуляции, обмена веществ, энергетики мышечного сокращения и др.); – телесные (длина тела и конечностей, масса тела, масса мышечной и жировой ткани и др.); – хромосомные (генные); – психодинамические задатки (свойства психодинамических процессов, темперамент, характер, особенности регуляции и саморегуляции психических состояний и др.). О способностях человека судят не только по его достижениям в процессе обучения или выполнения какой-либо двигательной деятельности, но и по тому, как быстро и легко он приобретает эти умения и навыки. Способности проявляются и развиваются в процессе выполнения деятельности, но это всегда результат совместных действий наследственных и средовых факторов. Двигательные навыки – произвольные движения, которые в результате многократных повторений становятся привычными. Автоматизация двигательных навыков позволяет переключать внимание человека на решение других задач, например тактических. 2. Функциональная система как физиологическая основа формирования двигательного навыка. Любые навыки (бытовые, профессиональные, спортивные) не являются врожденными движениями. Они приобретаются в ходе индивидуального развития. Возникая в результате подражания, посредствам условных рефлексов или по речевой инструкции, двигательные акты осуществляются специальной функциональной системой нервных центров (Анохин П. К., 1975). На рисунке приведена принципиальная, упрощенная операционная архитектоника функциональной системы по Анохину.  В работе функциональной системы можно выделить четыре основные стадии: 1. Афферентный синтез; 2. Принятие решения; 3. Формирование акцептора результата действия; 4. Совершение действия и оценка его результатов. Рассмотрим эти этапы подробнее. Первая стадия работы функциональной системы (ФС) – стадия афферентного синтеза. Анохин выделяет четыре решающих компонента афферентного синтеза, которые должны быть подвергнуты одновременной обработке с одновременным взаимодействием на уровне отдельных нейронов: доминирующая на данный момент мотивация, обстановочная афферентация, также соответствующая данному моменту, пусковая афферентация и, наконец, память. Основным условием афферентного синтеза является одновременная встреча всех четырех участников этой стадии функциональной системы. Например, наличие автомата с водой (обстановочная афферентация) становится актуальным только тогда, когда человек хочет пить (доминирующая на данный момент мотивация), обстановка позволяет, есть вода и автомат (пусковая афферентация) и он знает, что этот автомат нальет ему воду в стакан, т.е. имеет уже опыт его использования, неважно, свой или чужой (память). Если хотя бы одного из этих компонентов нет, то на автомат не обращают внимания. Афферентный синтез имеет место на всех уровнях жизнедеятельности организма – как на уровне всего организма, так и на уровне отдельной клетки, в том числе, нейрона. Таким образом, даже отдельный нейрон должен иметь четыре различных входа, соответствующих четырем перечисленным типам воздействий. В связи с этим Анохин обращает внимание на то, что существующая в нейрофизиологии тенденция изучать и рассматривать такие компоненты афферентного синтеза, как мотивация, память, стимул и т.п., в качестве отдельных, самодовлеющих проблем неверна и малоэффективна. Афферентный синтез, приводящий организм к решению вопроса, какой именно результат должен быть получен в данный момент, обеспечивает постановку цели, достижению которой и будет посвящена вся дальнейшая логика системы. Следующий этап - принятие решения. Это один из самых интересных моментов в развертывании системных процессов. Теория функциональной системы сделала этап принятия решения полноценным участником объективного процесса формирования системы, критического процесса, благодаря которому афферентная оценка всех условий завершается доступным исследованию механизмом. Согласно теории ФС, афферентный синтез, подчиняясь доминирующей в данный момент мотивации и под коррекцией памяти, ведет такой подбор возможных степеней свободы, при котором возбуждения избирательно направляются к мышцам, совершающим нужное действие. Обратим внимание на фразу: «подбор возможных степеней свободы»! Точнее, речь в данном случае идет о выборе из того огромного числа степеней свободы, которым обладает система, только тех, которые необходимы для достижения цели. Вопрос выбора степеней свободы фактически и есть вопрос организации системы. Нейронов в мозге в среднем 14 млрд. Для того, чтобы такая сложная система как живой организм действовала целенаправленно, из этого гигантского числа степеней свободы необходимо выбрать ничтожную часть. Малейшее нарушение с выбором – и нарушается как минимум координация движений. Возникает также весьма существенный вопрос о том, когда и как происходит принятие решения о получении именно того, а не другого результата. Существует гипотеза, что оценка возможных результатов при данной доминирующей мотивации происходит уже в стадии афферентного синтеза, а то, что происходит в стадии принятия решения, делается уже результатом выбора на основе длительной оценки различных, внутренне формирующихся результатов. Таким образом, принятие любого решения, после завершения стадии афферентного синтеза, является выбором наиболее подходящих степеней свободы в тех компонентах, которые должны составить рабочую часть системы. В свою очередь эти оставшиеся степени свободы дают возможность экономно осуществить именно то действие, которое должно привести к ожидаемому системой результату. Как именно происходит это освобождение от избыточных степеней свободы и почему момент принятия решения часто имеет характер внезапной интуиции, особенно при решении творческих задач, – эти вопросы еще ждут своего ответа. Следующий этап - формирование акцептора результатов действия. Аппарат акцептора результатов действия — универсален, как обратная афферентация и афферентный синтез. Акцептор результатов действия на основе многостороннего механизма афферентного синтеза предсказывает свойства того результата, который должен быть получен в соответствии с принятым решением, и, следовательно, опережает ход событий в отношениях между организмом и внешним миром. Акцептор результатов действия должен сформировать нервные механизмы, которые позволяют не только прогнозировать признаки запланированного результата, но и сличать их с параметрами реального результата, информация о которых приходит к акцептору результатов действия благодаря обратной афферентации. Именно этот аппарат дает единственную возможность организму исправить ошибку поведения или довести несовершенные поведенческие акты до совершенных благодаря тому, что формируется цикл: достигнутый результат — обратная афферентация — сличение и оценка реальных результатов в акцепторе результатов действия — выработка корректирующих воздействий — новый результат и т.д.. В стадии афферентного синтеза складывается несколько возможных результатов, затем производится выбор наиболее адекватного по отношению к данной доминирующей мотивации результата, который и реализуется. Остальные возможные результаты не выходят на эфферентные (от латинского efferentus – уносящий) пути и, соответственно, не реализуются. После отработки исполнительными органами поступивших к ним по эфферентным путям нервных возбуждений (управляющих команд), производится оценка параметров полученного результата. Результаты оценки обратной афферентацией приносятся в акцептор результатов действия, где и сличаются с ожидаемыми. По результатам сравнения реальных и ожидаемых результатов либо формируются корректирующие команды, либо организм принимает решение о достижении цели и переходит к следующему этапу своей жизнедеятельности. Отметим, что момент сличения реальных и ожидаемых результатов интересен тем, что его результат зависит от того, что можно назвать уровнем интеллекта – при отрицательных результатах в аппарате сличения возникает рассогласование, активирующее ориентировочно-исследовательскую реакцию, которая, поднимает ассоциативные возможности мозга на высокий уровень, тем самым помогая активному подбору дополнительной информации. Таким образом, из этого, более, чем краткого, обзора уже ясно, что теория функциональной системы отводит познающему субъекту самую активную роль. Прежде всего, речь идет о способности к предвидению как способности к прогнозированию дальнейшего развития событий. Той способности, без обладания которой любой живой организм обречен. 3.Стадии формирования двигательного навыка. В формировании двигательных навыков различают несколько фаз. В первой фазе разучиваемые движения неэкономичны и малокоординированны. В работу при этом включается много ненужных в данном случае мышц. Это происходит в результате иррадиации (распространения) возбуждения в двигательных центрах. В процессе второй фазы возбуждение в нервных центрах распространяется в меньшей степени. Происходит концентрация возбуждения в необходимых корковых зонах. Условно-рефлекторные связи в этой фазе уже достаточно закреплены. Однако образовавшийся стереотип нервных процессов еще нестоек. В третьей фазе помехоустойчивость рабочей доминанты повышается. Стереотип нервной и мышечной деятельности становится прочным и не нарушается при усложнении внешних условий. Для развития двигательных способностей необходимо создавать определенные условия деятельности, используя соответствующие физические упражнения на скорость, на силу и т.д. Однако эффект тренировки этих способностей зависит, кроме того, от индивидуальной нормы реакции на внешние нагрузки. Физическая подготовленность человека характеризуется степенью развития основных физических качеств – силы, выносливости, гибкости, быстроты, ловкости и координации. Физические качества отражают качественные и количественные характеристики движения. В результате комплексной подготовки физических способностей лучше развиваются основные физические качества человека, не нарушается гармония в деятельности всех систем и органов человека. К примеру, развитие скорости должно происходить в единстве с развитием силы, выносливости, ловкости. Именно такая слаженность и приводит к овладению жизненно необходимыми навыками. Основу двигательных способностей человека составляют физические качества, а форму проявления – двигательные умения и навыки. Между развитием физических качеств и формированием двигательных навыков существует тесная взаимосвязь. Двигательные качества формируются неравномерно и неодновременно. Наивысшие достижения в силе, быстроте, выносливости достигаются в разном возрасте. Лекция№2. Переходные состояния организма при спортивной деятельности. Динамика физиологического состояния организма при спортивной деятельности; Предстартовое состояние и разминка; Период врабатывания в спортивной деятельности; Устойчивое состояние в процессе спортивной деятельности; Динамика физиологического состояния организма при спортивной деятельности. При выполнении тренировочного или соревновательного упражнения в функциональном состоянии спортсмена происходят значительные изменения. В непрерывной динамике этих изменений можно выделить три основных периода: Предстартовый; Основной (рабочий); Восстановительный. Предстартовое состояние характеризуется функциональными изменениями, предшествующими началу работы (выполнению упражнения). В рабочем периоде различают быстрые изменения функций в самый начальный период работы - состояние врабатывания и следующее за ним медленно изменяющееся состояние основных физиологических функций, так называемое устойчивое состояние. В процессе выполнения упражнения развивается у т о м л е н и е, которое проявляется в снижении работоспособности, т. е. невозможности продолжать упражнение на требуемом уровне интенсивности, или в полном отказе от продолжения данного упражнения. В восстановительном периоде происходит восстановление функций до исходного, предрабочего, уровня, что характеризует состояние организма на протяжении определенного времени после прекращения упражнения. Каждый из указанных периодов в состоянии организма характеризуется особой динамикой физиологических функций различных систем, органов и всего организма в целом. Наличие этих периодов, их особенности и продолжительность определяются прежде характером, интенсивностью и продолжительностью выполняемого упражнения, условиями его выполнения, а также степенью тренированности спортсмена. Предстартовое состояние и разминка Физиологическая характеристика предстартового состояния При выполнении физических упражнений спортивного характера усиление деятельности внутренних органов начинается до начала выполнения спортивных упражнений. Сдвиги в функциях отдельных органов и систем зависят от того, насколько трудна предстоящая мышечная работа, а также от масштаба и ответственности предстоящих соревнований. Комплекс изменений физиологических и психических функций, возникающих до начала выступления спортсмена в соревнованиях, называется предстартовым состоянием. Различают: - Раннее предстартовое состояние − возникает за несколько дней до соревнований; - Предстартовое состояние − с момента попадания в атмосферу спортивных состязаний; - Стартовое состояние − за несколько минут или секунд до старта. Предстартовые состояния появляются задолго до выступления, за несколько дней и недель до ответственных стартов. Такие состояния характеризуются мысленной настройкой на соревнование, повышенной мотивацией, ростом двигательной активности во время сна, повышением обмена веществ, увеличением мышечной силы, повышением в крови содержания гормонов, эритроцитов и гемоглобина. Эти проявления усиливаются за несколько часов до старта и еще более – за несколько минут перед началом работы, когда возникает собственно стартовое состояние. Функция предстартового состояния в том, что оно настраивает и готовит организм к предстоящей спортивной деятельности. Физиологические характеристики предстартового состояния могут рассматриваться как процессы известного приспособления организма к предстоящей мышечной работе, как биологически целесообразная приспособительная реакция организма, в ходе которой происходит мобилизация двигательных и вегетативных функций для выполнения предстоящей работы. В основе физиологических изменений, характеризующих предстартовое состояние, лежит: - Повышение возбудимости ЦНС; - Создание двигательной доминанты, характерной для данного вида мышечной деятельности. Повышение возбудимости дыхательного и сосудодвигательного центров приводит к увеличению легочной вентиляции, усилению сердечной деятельности и изменению состава крови. Предстартовые изменения в крови выражаются в увеличении количества лимфоцитов и нейтрофилов, в повышении концентрации мочевой кислоты. Незначительно повышается резервная щелочность крови. В предстартовом состоянии отмечается усиление парасимпатических влияний на внутренние органы, выражающееся в увеличении кишечной перистальтики и понижении тонуса сфинктера мочевого пузыря. Парасимпатический эффект проявляется в затруднении дыхания и ощущении чувства стеснения в груди из-за спазма мелких бронхов. Мобилизация функций желез внутренней секреции, в частности надпочечников, сопровождается увеличением содержания адреналина в крови. В результате действия адреналина более интенсивно протекает углеводный обмен, усиливается деятельность скелетных мышц, сердечно-сосудистой системы. В целом предстартовое состояние является благоприятной реакцией организма на предстоящее участие в спортивном соревновании, так как еще задолго до начала соревнования происходит сложный физиологический процесс приспособления всех систем и органов организма к предстоящей повышенной работе, создаются наиболее благоприятные кортико-висцеральные и мышечные функциональные взаимоотношения, которые помогают спортсмену показать наилучший результат. Данное состояние характеризуется умеренным повышением возбудимости и лабильности нервных центров; отдельные органы и системы функционируют на оптимальном уровне, обеспечивающем готовность к выполнению работы. Различают три разновидности эмоций, характеризующих предстартовое состояние: - боевую готовность; - стартовую лихорадку; - стартовую апатию. Прежде всего, предстартовое состояние обусловлено изменениями в ЦНС. В ней могут происходить разные изменения в зависимости от индивидуальных особенностей спортсмена, степени его тренированности и значения спортивного соревнования. Наиболее благоприятно для предстоящей работы плавное повышение возбудимости двигательных центров мозга. При умеренном повышении возбудимости этих центров готовность человека к работе наилучшая. Предстартовое состояние такого типа называется боевой готовностью. Состояние боевой готовности — это благоприятная форма стартового состояния. Изменения в ЦНС обеспечивают оптимальное функциональное состояние двигательного аппарата и внутренних органов. Оживляются временные связи, формирующие двигательный динамический стереотип, нормализуются взаимоотношения процессов возбуждения и торможения, несколько повышается обмен веществ и активность кислород-транспортных систем. Чем ближе момент начала соревнования, тем более выраженными оказываются эти процессы, что повышают работоспособность организма. Психологически это проявляется в уверенном ожидании предстоящего старта, в стремлении победить в состязании. В некоторых случаях раннее предстартовое состояние может отличаться не положительными реакциями приспособительного характера, а, наоборот, отрицательными явлениями: расстройством сна, уменьшением аппетита, нарушением регуляции деятельности сердечно-сосудистой системы и др. Возбудимость ЦНС в этом случае оказывается чрезмерно повышенной, что снижает способность спортсмена к дифференцированию раздражителей и может вести к тактическим ошибкам, ухудшающим спортивный результат. Такая разновидность предстартовых реакций называется стартовой лихорадкой. Чаще всего она бывает у людей холерического темперамента, нервные процессы у которых неуравновешенны, и характеризуется преобладанием симпатического отдела ВНС. Уже задолго до начала двигательной активности в крови у человека появляется много гормонов стресса, он переживает, нарушается сон и т.д. В случае возникновения предстартовой лихорадки возбудимость мозга чрезмерно повышена, что вызывает нарушение тонких механизмов межмышечной координации, излишние энерготраты и преждевременный дорабочий расход углеводов, избыточные кардиореспираторные реакции. Физиологические сдвиги при стартовой лихорадке очень велики. Резко повышается температура тела, учащаются сокращения сердца, увеличивается газообмен. Наблюдается потливость, дрожание рук, ног, всего тела, похолодание конечностей, а иногда и целиком определенной поверхности тела, усиление выделительных процессов. Возбуждение в коре больших полушарий настолько сильное и настолько преобладает над тормозными процессами, что затрудняет спортсмену решение даже самых несложных задач, предъявляемых к его нервной деятельности. Психологические симптомы «стартовой лихорадки»: волнение (до степени подавляющего), нервозность, неустойчивое состояние и настроение, забывчивость, рассеянность. Возникают фальстарты, а движения начинаются в неоправданно быстром темпе и вскоре приводят к истощению ресурсов организма. Предстартовые реакции могут носить неблагоприятный характер и проявляться в виде стартовой апатии. Данное состояние обусловлено преобладанием в ЦНС тормозных процессов и чаще встречается у людей со слабым типом нервной деятельности − меланхоликов. Сам человек при этом угнетен, убежден, что у него ничего не получится, жизненный тонус снижен. Стартовая апатия − это торможение, пришедшее на смену чрезмерному возбуждению. Она представляет собой обратную сторону лихорадки и характеризуется неуверенностью спортсмена в своих силах, появлением желания отказаться от соревнования. Предстартовая апатия часто возникает при недостаточной тренированности спортсмена. Иногда она наблюдается при ожидании встречи с очень сильным противником или при неожиданном перенесении старта на более позднее время. Спортсмен не готов к спортивной борьбе, боится ее, преувеличивает силы противника. Состояние предстартовой апатии характеризуется недостаточным уровнем возбудимости ЦНС, увеличением времени двигательной реакции, невысокими изменениями в состоянии скелетных мышц и вегетативных функций. Такое состояние может служить серьезной помехой для успешного выступления на соревновании. В процессе длительной работы негативные сдвиги состояний лихорадки и апатии могут преодолеваться, но при кратковременных упражнениях такой возможности нет. Стартовое состояние может изменяться в процессе подготовки к старту. Нередко при его задержке состояние боевой готовности переходит в стартовую лихорадку или стартовую апатию. На изменение стартового состояния влияют и другие факторы. На формы проявления предстартовых реакций оказывает влияние тип нервной системы: у спортсменов с сильными уравновешенными нервными процессами – сангвиников и флегматиков − чаще наблюдается боевая готовность, у холериков – предстартовая лихорадка; меланхолики в трудных ситуациях подвержены предстартовой апатии. Чрезмерные предстартовые реакции снижаются у спортсменов по мере привыкания к соревновательным условиям. Спортсмены воспринимают предстартовое состояние как обычное волнение при выходе на старт. Предстартовые реакции имеют условно-рефлекторный механизм, вырабатываются в результате многократных совпадений различных раздражителей (вид стадиона, заполненного зрителями, вызов участников на старт и др.) с началом напряженной мышечной деятельности. Существенное значение имеет иррадиация возбуждения с двигательных зон коры больших полушарий на центры вегетативных функций. Наряду с обстановочными раздражителями условными сигналами становятся вид тренирующихся, словесная информация о составе команды противника, воображаемые спортивные ситуации. Вид потенциального или уже известного соперника вызывает появление страха, неуверенности в собственных силах. Усиление кровообращения и дыхания в стартовом состоянии связано с условно-рефлекторным возбуждением вегетативных центров. Врожденные рефлексы, обеспечивающие мышечную деятельность, − составные элементы в сложной системе управления предстартовыми реакциями. Предстартовое и стартовое состояния как проявления ВНД человека возникают из-за раздражения как первой, так и второй сигнальной системы. Подтверждается это тем, что, например, словесная команда (второсигнальный раздражитель) о выходе спортсмена служит сигналом предстоящей мышечной работы, условным раздражителем, вызывающим в организме комплекс физиологических сдвигов, а в сознании спортсмена – соответствующие двигательные представления. Мысленное воспроизведение реальных двигательных ситуаций используется спортсменами непосредственно перед выполнением упражнений. Двигательные представления следует считать одним из проявлений условнорефлекторной реакции. Условными раздражителями в этом случае являются мысленные представления о движении. Второсигнальные раздражители, опосредованные мышечными ощущениями, становятся для человека не менее сильными, чем внешняя среда, раздражителями. Двигательные представления сочетаются с теми же изменениями функций в организме (выраженными только в меньшей степени), что и действительные движения. Создание определенных двигательных представлений вызывает у спортсменов изменение функционального состояния различных органов и систем. Раздражители, сигнализирующие о предстоящей спортивной двигательной деятельности, способствуют формированию специфической для спортсмена двигательной доминанты. Специфический характер мышечной деятельности в различных видах спорта вызывает различные изменения в функциях внутренних органов. Условно-рефлекторные изменения могут носить специфический характер. Так, чем интенсивнее предстоящая работа, тем интенсивнее и предстартовые сдвиги. Содержание глюкозы и молочной кислоты в крови в предстартовом состоянии нарастает тем больше, чем интенсивнее предстоящая мышечная деятельность. Экспериментально установлено, что уровень предстартовых вегетативных сдвигов относительно высок у более тренированных спортсменов, что может быть объяснено систематическими подкреплениями условнорефлекторных связей в процессе тренировок и игр. Именно у хорошо тренированных спортсменов в предстартовом состоянии чаще всего наблюдается состояние «боевой готовности». По-видимому, спортивная тренировка увеличивает работоспособность корковых клеток, повышает их устойчивость к условно-рефлекторным раздражителям, действующим на организм. В процессе тренировки спортсмен должен научиться владеть собой, ожидая начала игры, управлять предстартовым состоянием, давать себе необходимые самоустановки. Огромное значение имеет авторитет тренера, слово которого, воздействуя на вторую сигнальную систему спортсмена, может коренным образом изменить характер предстартового состояния, повысить боевую готовность спортсмена. Важным средством борьбы с неблагоприятными формами стартового состояния служит разминка. Она уменьшает избыточное возбуждение при стартовой лихорадке и снимает угнетенное состояние при стартовой апатии. Разминка - выполнение упражнений, которое предшествует выступлению на соревновании или основной части тренировочного занятия. Разминка способствует оптимизации предстартового состояния, обеспечивает ускорение процессов врабатывания, повышает работоспособность. |