Двигательные навыки и двигательные качества
Основными понятиями физической культуры являются двигательные навыки и двигательные качества.
Двигательные навыки представляют собой законченные сложнокоординированные действия, включающие выполнение закрепленных в определенной последовательности простых двигательных актов с некоторым уровнем автоматизма.
Человек рождается с набором жизненно важных безусловно-рефлекторных и инстинктивных движений. В процессе его индивидуального возрастного развития эти движения дополняются новыми, комбинируются между собой в бесчисленном многообразии, формируя двигательные навыки. Последние обеспечивают огромное множество тех действий, которые необходимы человеку в быту: стандартные действия ходьбы, приема пищи, осуществления профессиональной деятельности (обработка деталей, письмо, действия спортсмена высокого класса и др.), на досуге (плавание, игры, ходьба на лыжах) и т.д.
Физиологической основой двигательного навыка является двигательный динамический стереотип – система возбудительно-тормозных процессов в ЦНС, обеспечивающая закономерное и последовательное включение в действие составляющих двигательный навык двигательных актов*. Двигательный навык имеет и вегетативный компонент, то есть включение того уровня активности систем жизнеобеспечения (дыхания, кровообращения, терморегуляции, обмена веществ, выделения и др.), который необходим для выполнения самого навыка. Разумеется, чем выше интенсивность выполнения последнего, тем более выраженной оказывается и вегетативная компонента.
* Например, при выполнении утренней гигиенической гимнастики стереотипное движение возбудительно-тормозных процессов в ЦНС обеспечивает выполнение не только каждого упражнения в отдельности, но и всего комплекса упражнений в целом; при плавании эти же процессы в ЦНС обеспечивают согласованные движения рук и ног, туловища и головы, дыхательного аппарата и терморегуляции и т.д.
Формирование двигательного навыка представляет собой сложный процесс, протекающий потрем фазам. В первой фазе – генерализации, или иррадиации, возбуждения – этот процесс, возникший в рабочей зоне коры головного мозга двигательного анализатора, не встречает на пути своего распространения заслона в виде соответствующего по силе торможения и охватывает широкую зону прилежащих участков. Вот почему напряженными и вовлеченными в работу оказываются не только те мышцы, которые должны непосредственно участвовать в движении, но и другие, что затрудняет выполнение этого движения, делает его резким, неуклюжим и малокоординированным. В этих условиях при больших затратах энергии продуктивность работы и результат движений оказываются низкими, а между двигательными и вегетативными центрами ЦНС еще не установлена надежная временная связь.
Вторая фаза – концентрация возбуждения – характеризуется усилением процессов внутреннего торможения, что способствует, с одной стороны, своевременному выключению из работы «лишних» мышечных групп, благодаря чему движения становятся более плавными и экономичными, а с другой – усилению возбудительного процесса строго в рабочей зоне коркового отдела двигательного анализатора. В этот период между двигательными зонами коры и вегетативными центрами подкорки формируются временные связи, и активизация функций систем жизнеобеспечения начинает во все большей степени соответствовать выполняемой внешней работе.
В третьей фазе – стабилизации – процессы концентрации возбуждения и усиления торможения в ЦНС продолжаются. В этой фазе значительной прочности достигают временные связи между корковыми зонами работающих мышц именно в той последовательности, в которой осуществляются движения в навыке, и между этими зонами и вегетативными центрами.
Уже во второй фазе отдельные части навыка человек начинает осуществлять без произвольного контроля внимания, концентрируя его во все большей степени на переходах от одного двигательного акта к другому – этот процесс осуществления движений без контроля произвольного внимания носит название автоматизации движений. Укрепление автоматизации продолжается в третьей фазе и может продолжаться бесконечно, причем чем выше ее степень, тем больше внимания человек может обращать на то, чтобы движения осуществлялись в точном соответствии с условиями их выполнения*. Автоматизация совсем не означает полного выключения сознания, так как после выполнения отдельного движения или всего навыка в целом человек может вспомнить и воспроизвести свои ощущения в момент их реализации.
* Например, нюансы техники лыжника-гонщика зависят от особенностей профиля трассы, погоды, намеченной им тактики гонки, складывающейся в течение самой гонки ситуации и т.д. – именно эти задачи и решает по ходу гонки спортсмен; сознание же новичка в этих условиях занято тем, что надо сделать, чтобы не упасть, каким лыжным ходом лучше идти в данном месте.
Степень автоматизации может быть различной в зависимости от:
– структуры самого навыка;
– стандартности условий выполнения двигательного навыка – чем они стабильнее, тем прочнее навык;
– частоты воспроизведения навыка – чем чаще он осуществляется, тем выше степень автоматизма.
При относительно простой структуре и постоянных условиях выполнения навык оказывается достаточно прочным, его воспроизведение осуществляется на столь высоком уровне автоматизации, что практически полностью не требует произвольного контроля (например, чистка зубов, письмо и др.). Наоборот, сложные по структуре двигательные навыки (выполнение упражнения гимнастом, прыгуном в воду, метателем диска и пр.) оказываются менее автоматизированными, хотя и достаточно прочными благодаря высокой частоте повторений этих упражнений на тренировках. Наименее прочен двигательный навык в тех случаях, когда условия их выполнения оказываются мало предсказуемыми, поэтому вариантов выполнения навыка может быть достаточно много (выполнение одного и того же приема в единоборствах и спортивных играх: бросков в баскетболе, ударов в боксе, ходов в лыжах и пр.). В тех случаях, когда условия выполнения навыка изменились, человек может внести коррективы в его структуру, хотя основа самого навыка и не меняется. Разумеется, чем прочнее навык, тем труднее его сломать. Однако, с другой стороны, чем он более прочен, тем легче его «расцветить» какими-то дополнительными нюансами, делающими сам навык более плавным, пластичным и целесообразным.
Двигательные качества отражают качественные и количественные характеристики движения. Обычно выделяют пять таких качеств: силу, быстроту, выносливость, ловкость и гибкость.
Сила отражает способность человека преодолевать внешнее сопротивление либо активно противодействовать ему посредством мышечного напряжения. В зависимости от особенностей проявления различают упражнения чисто силовые (например, жим предельно возможного веса), скоростно-силовые (прыжок в длину) и требующие силовой выносливости (поддержание длительной статической позы).
Для развития силы обязательным условием является систематическое использование предельных или околопредельных нагрузок. Предполагается, что оптимальный вариант воспитания силы выглядит следующим образом:
– используемое отягощение должно составлять 70–90% от максимального так, чтобы в одном подходе человек не мог повторить движение с ним более 4–6 раз;
– на каждую группу мышц количество подходов в занятии должно составлять 3–4, с интервалами между подходами около двух минут;
– в неделю количество занятий «на силу» должно быть не менее 3–4.
Воспитание силы сопровождается целым комплексом изменений в организме. Так, в ЦНС увеличивается сила нервных процессов, что позволяет добиться мощного потока импульсов, направляемых к соответствующим группам мышц, – в результате увеличивается как количество включаемых в работу двигательных единиц, так и степень напряжения каждой из них. В самих мышцах за счет активизации синтеза белка при этом происходит увеличение так называемого физиологического поперечника, преимущественно за счет утолщения мышечных волокон (в меньшей степени – их числа) – это явление называется рабочей гипертрофией мышц. Именно благодаря ей тренируемые мышцы становятся более плотными, рельефными, упругими. Упражнения «на силу» сопровождаются возрастанием кровоснабжения мышц за счет увеличения количества капилляров на единицу сечения мышцы, что обеспечивает больший приток крови в условиях усиления процессов белкового синтеза. Естественно, что это создает дополнительную нагрузку для сердца: с одной стороны, каждая единица активной мышечной массы требует большего кровоснабжения, а с другой – самих таких единиц в связи с гипертрофией становится все больше, и растет масса тела человека. Вот почему в оздоровительной физкультуре силовые упражнения должны обязательно сочетаться с упражнениями на выносливость, способствующими укреплению сердечно-сосудистой системы.
В детском возрасте, в частности, до завершения полового созревания, чисто силовые упражнения следует применять с осторожностью, так как они задерживают рост трубчатых костей и ведут к замедлению роста тела в длину (здесь особенно не рекомендуются длительные силовые статические усилия), но предпочтение следует отдавать скоростно-силовым упражнениям (прыжки, метания, бег на короткие дистанции и др.). Чисто силовые упражнения также не рекомендуются лицам старших возрастов в связи с их анатомо-физиологическими особенностями и накопившейся у многих с годами патологией. Этому контингенту следует рекомендовать упражнения преимущественно на силовую выносливость, то есть с многократным повторением движений с относительно небольшим (30–40% от максимального) отягощением.
Упражнения на силу в занятиях оздоровительной направленности используются в начале основной части, на фоне еще не утомленной ЦНС.
Быстрота характеризует способность человека совершать движение в максимально короткий период времени. Сама быстрота движения определяется рядом компонентов: временем скрытой двигательной реакции, временем выполнения единичного движения, частотой смены одиночных движений (темпом движений) и др. Необходимо отметить, что первый и третий компоненты во многом детерминированы генетически. Именно поэтому при тренировке быстроты обращают внимание на развитие силы, за счет которой удается серьезно повлиять на результат.
Генетическая предопределенность быстроты отражается еще, по крайней мере, в трех особенностях. Во-первых, у каждого человека есть свои врожденные предпосылки соотношения так называемых красных и белых волокон в скелетных мышцах – именно от последних во многом и зависит быстрота одиночного мышечного сокращения. Естественно, что стремиться к достижению высоких спортивных результатов в соревнованиях на быстроту человеку с низким содержанием белых волокон не имеет смысла (хотя для поддержания здоровья тренировать быстроту все-таки необходимо). Во-вторых, у разных людей быстрота соответствующих движений заметно отличается. Например, при занятиях футболом важны «быстрые ноги» (то есть быстрота выполнения движений ногами), а в баскетболе – «быстрые руки». Несомненно, учет этого генетически обусловленного обстоятельства важен и в выборе сферы профессиональной деятельности. В-третьих, врожденный тип высшей нервной деятельности определяет так называемую подвижность нервных процессов, то есть быстроту смены процессов возбуждения процессами торможения и наоборот. Но именно это обстоятельство и определяет быстроту смены одиночных движений, а следовательно – и саму быстроту.
Тренировка быстроты способствует улучшению показателей практически всех физиологических систем: в ЦНС растет сила и подвижность нервных процессов, достигает высоких значений состояние кислородотранспортных систем, в опорно-двигательном аппарате происходят изменения, соответствующие возникающим при тренировке силы, и т.д. При занятиях упражнениями на быстроту (особенно на скоростную выносливость) максимальных значений достигают показатели минутного объема крови, кровотока в мышцах и в миокарде, потребления кислорода организмом и пр. То есть работа на быстроту должна рассматриваться как одно из обязательных условий повышения или поддержания жизненно важных показателей жизнедеятельности организма на высоком уровне. Вместе с тем необходимо оговориться, что людям старших возрастов упражнения на быстроту следует сместить больше в сторону выносливости, так как чисто скоростная работа требует довольно мощной и быстрой мобилизации функциональных возможностей организма, однако у пожилых людей эти процессы оказываются относительно инертными, как и подвижность нервных процессов. В то же время для детей, подростков и взрослых тренировка быстроты является обязательным условием оздоровительной физкультуры.
Выносливость отражает способность человека выполнять работу определенной интенсивности без снижения ее эффективности в течение длительного времени. В зависимости от условий проявления, различают несколько видов выносливости: скоростную (способность поддерживать высокую быстроту движения в течение длительного времени – например, в беге на 800 или 1500 метров), силовую (длительное поддержание больших физических напряжений – в частности, это соревнования спортсменов-гиревиков на количество подъемов груза), статическую (длительное поддержание определенного мышечного напряжения при отсутствии движения – например, поддержание позы человека осуществляется за счет напряжения мышц туловища и нижних конечностей) и другие.
По другой классификации различают общую и специальную выносливость. Под первой понимается способность длительно выполнять необходимый уровень какой-либо общедоступной работы (ходьба, бег, плавание). Особенно высокий уровень общей выносливости имеют лыжники, велосипедисты, бегуны на длинные дистанции – то есть те спортсмены, тренировки которых сопряжены с длительными нагрузками. Под специальной выносливостью понимается способность человека выполнять определенные специфические движения с высокой интенсивностью в течение длительного времени без снижения самой интенсивности. Так, высокую специальную выносливость имеет любой из высококвалифицированных спортсменов в своем виде деятельности (штангист, баскетболист, пловец, боксер и др.), каждый высокоразрядный представитель профессии (станочник, монтажник, грузчик и др.). Между общей и специальной выносливостью прямой зависимости нет, хотя имеющий более высокую общую выносливость при прочих равных условиях отличается и более выраженной специальной выносливостью.
В процессе эволюции борьба за существование требовала от животного длительного поддержания высокого уровня активности, то есть как раз выносливости. Именно это требование заложено и в генетическом коде живого организма, поэтому длительное отсутствие мышечной активности ведет к снижению функциональных резервов всего организма. В первую очередь от этого страдает самое слабое функциональное звено – сердечно-сосудистая система. Не зря поэтому параллельно со снижением доли мышечной активности в бытовой, досуговой и профессиональной деятельности человека в истории XX века шло возрастание доли сердечно-сосудистой патологии, и в настоящее время около 52% всех смертей связывают именно с ней. С другой стороны, накапливается все больше данных о благотворном влиянии упражнений на выносливость на состояние кардиореспирации, то есть деятельности сердечно-сосудистой и дыхательной систем. При этом увеличивается количество перекачиваемой сердцем крови, а деятельность его вместе с тем оказывается более экономной. Важным эффектом таких упражнений является хорошая эластичность артериальных стенок. Основным критерием эффективности тренировки выносливости является экономичность деятельности организма: снижается активность обмена веществ и падает потребление кислорода в покое, частота пульса и частота дыхания, происходит эффективное очищение организма от шлаков и возрастания количества эритроцитов в крови (причем не за счет увеличения продолжительности жизни старых, азасчет более активного формирования новых).
В тренировке выносливости особое значение имеют циклические упражнения: ходьба, бег, плавание, лыжи, велосипед, коньки, гребля и др. Оптимальный вариант их выполнения – аэробный (когда пульс не превышает 120–150 ударов в минуту), самая эффективная продолжительность выполнения – 40–60 минут, а частота повторений – 3–5 раз в неделю.
Выносливость тренируется при обязательном наличии утомления как закономерной реакции организма на нагрузку. При этом последняя должна характеризоваться определенными длительностью и интенсивностью работы, количеством повторений, интервалами отдыха – различные взаимоотношения этих факторов дают и различные тренировочные результаты.
Выносливость показана как средство физической культуры представителям всех возрастов; особенно велико ее значение для лиц пожилого и старшего возрастов.
Ловкость отражает способность человека выполнять целесообразные движения в соответствии с условиями времени, места и скорости изменения ситуации. То есть ловкость позволяет человеку хорошо чувствовать пространство и время и за счет высокой и точной координации сокращения и расслабления соответствующих мышечных групп быстро и целесообразно перестраивать свои движения.
Ловкость как физическое качество органично связана с силой, быстротой, выносливостью, гибкостью и степенью развития каждого из этих качеств. Однако основное значение для нее имеют подвижность, сила и уравновешенность процессов возбуждения и торможения в ЦНС. Именно они определяют своевременность и силу смены сокращения нужных в данный момент групп мышц и расслабление тех, напряжение которых мешает или противодействует первым. Излишнее же напряжение или нерациональное расслабление работающих мышц ограничивает точность, координацию и своевременность движений, снижает результативность, искажает точность движений и приводит к быстрому утомлению.
При тренировке ловкости следует обратить внимание на следующие обстоятельства:
– рациональное расслабление мышц достигается с помощью упражнений, выполняемых без напряжения, свободно, расслабленно;
– воспитание чувства равновесия достигается изменением положения тела в пространстве в затрудненных условиях (с использованием отягощений, усложненной опоры, непривычных поз и т.д.);
– воспитание чувства пространства и времени достигается упражнениями на точность движений.
Ловкость с точки зрения здоровья имеет особое значение для экономизации двигательных функций в процессе жизнедеятельности и предупреждения травматизма в быту и на производстве. Вот почему особенно важно уже с детских лет научить ребенка не только избегать условий, которые могут привести к травмам, но и правильной группировке тела в момент падения (вперед, назад, вбок и т.д.). Причем действия ребенка в момент падения должны быть доведены до автоматизма и осуществляться даже без контроля сознания – в этом случае прочный навык сохранится у человека на всю жизнь. В старших возрастах, когда последствия падения становятся особенно опасными, а подвижность нервных процессов, лежащая в основе ловкости, снижается, следует вновь восстанавливать и тренировать навыки «правильного» падения.
Гибкость как физическое качество характеризует способность человека выполнять движения в суставах с максимально возможной амплитудой.
Гибкость во многом зависит от анатомо-физиологических особенностей суставов и окружающих их мягких тканей – мышц, сухожилий и связок. Выделяют гибкость общую – как подвижность во всех (или многих) суставах, позволяющую выполнять движения мягко, эластично и с большой амплитудой, и гибкость специальную – как показатель обеспечения подвижности в тех суставах, которые непосредственно задействованы в данной профессиональной или спортивной деятельности. Между развитием быстроты и особенно силы и воспитанием гибкости существует обратная зависимость, так как проявление первых сопряжено с увеличением физиологического поперечника и тонуса мышц, окружающих соответствующие суставы. Положение можно в какой-то степени сгладить разумным подбором согласованных упражнений.
В детском возрасте вязкость мягких тканей двигательного аппарата относительно невелика, а эластичность достаточно высока. В том случае, когда суставы человека работают с высокими амплитудой, частотой и повторяемостью, в них не происходит тех ограничений подвижности (контрактуры), которые принято называть возрастными. Однако чаще всего подвижность суставов уменьшается за счет комбинаций нескольких факторов: повреждения суставных хрящей, отложения минеральных солей в суставных капсулах и на сухожилиях, повышения вязкости мягких тканей и т.д. Вот почему с возрастом доля упражнений на гибкость в оздоровительной физкультуре человека должна занимать все большее место.
Для развитиягибкости следует придерживаться следующих подходов:
– упражнения желательно выполнять без больших отягощений;
– основной нагрузке должно предшествовать хорошее разогревание двигательного аппарата, обеспечивающее достаточную эластичность и снижение вязкости тканей, окружающих суставы;
– необходимо большое количество и частое повторение упражнений;
– в занятиях оздоровительной физкультурой упражнения на гибкость используются последними, перед или даже во время заключительной части.
Подводя итог рассмотрению двигательных качеств, следует отметить, что, с точки зрения современных представлений, нет границ их развития, однако для каждого человека эти границы свои, определяемые его индивидуальными генотипическими качествами. С точки же зрения поддержания и укрепления здоровья, нет необходимости достигать предельно возможных показателей в каждом из двигательных качеств, однако каждому человеку необходима своя четко разработанная программа, в которой предусмотрена цель взаимокоординированного развития всех качеств, причем с учетом текущего состояния организма: основное внимание в этом случае следует обращать на самые слабые качества – на выносливость при слабости сердечно-сосудистой системы, гибкость – при наличии ограничений подвижности суставов и т.д. Таким образом, сама программа оздоровительной физкультуры для человека должна носить динамический характер с приоритетом развития определенных качеств в зависимости от возраста, вида патологии, профессиональных особенностей и т.д.