Сенсомоторная координация как основа технической подготовки
Виктор Болобан
Sensorimotor coordination as the basis of technical preparation Viktor Boloban
ABSTRACT
Objective. To analyze and evaluate sensorimotor coordination as the basis of technical preparation.
Methods. Analysis and generalization of scientific and methodological literature, vestibulometry, stabilography, testing, expert evaluation, control tasks, vestibular training.
Results. Sensorimotor coordination indices of those studying under the general education program reach optimal individual-age values up to 12-14 years in boys and 11-13 in girls; the increase in statokinetic (vestibular) stability of children aged 10-12 years reaches high rates (up to 40% of baseline), which is confirmed by the results of agility development, which is manifested during technical action demonstration. Sensorimotor coordination of masters of sports and masters of sports of the international class, mainly, corresponds to the level of technical skill, specificity of sports events, functional responsibilities of athletes, "participates" in the formation of the strategy of movement management, "works" as the internal unity of the content of the phase structure of exercise sports technique.
Conclusion. The optimal functioning of the vestibular sensory system is of practical importance for achieving the intended sports results in various sports events, but above all in those where the athlete is required to display a high level of sensorimotor coordination. The development and improvement of sensorimotor coordination as a basis for technical preparation and fitness are achieved by means of vestibular training (programs: Orientation, Coordination, Posture, Balance, Motor interaction) under strict regulation and control of performed exercises. The lack of adequate training of the vestibular analyzer causes sensorimotor coordination disorder, which, in turn, leads to technical errors in the movements of athletes.
Keywords: sensory systems, coordination, statokinetic stability, body balance, technical preparation, vestibular training.
Сенсомоторна координація як основа технічної підготовки
Віктор Болобан
АНОТАЦІЯ
Мета. Провести аналіз і дати оцінку сенсомоторної координації як основи технічної підготовки.
Методи. Аналіз і узагальнення науково-методичної літератури, вестибулометрія, стабілографія, тестування, експертна оцінка, контрольні завдання, вестибулярне тренування.
Результати. Показники сенсомоторної координації тих, хто навчаються за програмою загальноосвітньої установи, досягають оптимальних індивідуально-вікових значень до 12-14 років у хлопчиків і 11-13 - у дівчаток; приріст статокінетічної (вестибулярної) стійкості дітей у віці 10-12 років досягає високих показників (до 40 % вихідного рівня), що підтверджено результатами розвитку спритності і проявляється при демонстрації технічних дій. Сенсомоторная координація майстрів спорту і майстрів спорту міжнародного класу, переважно, відповідає рівню технічної майстерності, специфіці видів спорту, функціональним обов'язкам спортсменів, «бере участь» у формуванні стратегії управління рухами, «працює» як внутрішня єдність змісту фазової структури спортивної техніки вправ.
Висновок. Оптимальне функціонування вестибулярної сенсорної системи має практичне значення для досягнення запланованих спортивних результатів у різних видах спорту, але, передусім, у тих, де від спортсмена вимагається прояв високого рівня сенсомоторної координації. Розвиток і вдосконалення сенсомоторної координації як основи технічної підготовки і підготовленості досягаються засобами вестибулярного тренування (програми: Орієнтація, Координація, Поза тіла, Рівновага, Рухова взаємодія) за суворої регламентації і контролю виконуваних вправ. Відсутність адекватного тренування вестибулярного аналізатора викликає порушення сенсомоторної координації, що, у свою чергу, призводить до технічних помилок у рухах спортсменів.
Ключові слова: сенсорні системи, координація, статокінетична стійкість, рівновага тіла, технічна підготовка, вестибулярне тренування.
ВСТУП
Постановка проблемы. Сенсомоторная координация. «Координация и есть не что иное, как преодоление избыточных степеней свободы наших органов движения, т.е. превращение их в управляемые системы. Мы называем... внесение непрерывных поправок в движения, на основании донесений органов чувств, принципом сенсорных коррекций» [2]. «Сенсорный», в точном переводе с латинского, означает относящийся к чувствительности, опирающийся на чувствительность; моторный - от мотор - двигатель. «Сенсомоторная координация» - согласование двигательных действий во времени, в пространстве и по степени мышечных усилий. Сенсомоторные координации (СМК) могут состоять из цепи отдельных сенсомоторных реакций, каждая из которых имеет свои начало и конец; интегрируются в гибкую, пластичную систему сенсомоторных коррекций выполняемого движения, реализующего обобщенную цель [2, 10, 26, 27]. Некоторые специалисты [20, 21] считают, что сенсомоторная координация - это развитие, управление, контроль и коррекция движений с помощью органов чувств. Это сложная координация, функционирующая на основе интеграции сенсорных систем: двигательной, зрительной, слуховой, вестибулярной, тактильной, проприорецептивной, интерорецептивной, осязательной и обонятельной. Проявляющиеся координационные способности (КС) могут рассказать о том, как «работает» СМК спортсмена. Координационные способности фундаментально изучены и представлены в трудах В. Н. Платонова [12]. Высока актуальность и необходимость учета и реализации КС в видах спорта со сложной координационной структурой движений [4, 5, 8, 22, 24].
Вестибулярная сенсорная система. Важную роль в управлении движениями и эффективной регуляции позы тела спортсмена в комплексе с другими сенсорными системами играет вестибулярная сенсорная система (ВСС). Это одна из древнейших сенсорных систем, развивавшаяся в условиях действия силы тяжести на Земле. Импульсы вестибулярного анализатора используются в организме для пространственной организации движений человека. ВСС связана с многими центрами спинного и головного мозга и вызывает ряд вестибуло-соматических и вестибуло-вегетативных рефлексов. При дефиците сенсорной информации, а также при чрезмерных раздражениях ВСС возникают соматические вестибулярные реакции, сопровождающиеся головокружением, нарушением координации движений и равновесия тела, иллюзорными ощущениями. При повышении чувствительности ВСС к действию ускорений (линейных, угловых) возможно появление вегетативных реакций, характеризующихся побледнением кожи, потливостью, тошнотой, рвотой, т.е. развитием так называемой болезни передвижения [16].
ВСС оказывает разнообразные побочные влияния на многие функции организма, которые возникают в результате иррадиации возбуждения на другие нервные центры при низкой устойчивости вестибулярного анализатора. Раздражение приводит к снижению возбудимости зрительной и кожной сенсорных систем, нарушению мышечного тонуса, координации движений и походки, изменениям частоты сердцебиения и артериального давления, увеличению времени двигательной реакции и снижению частоты движений, ухудшению чувства времени, изменению психических функций: внимания, оперативного мышления, кратковременной памяти, эмоциональных проявлений, иллюзий ортоградного и перевернутого положений тела в пространстве [26].
Приоритетный научный факт. Нобелевские лауреаты 2014 г. по биологии Джон О'Киф (Англия), Мэй- Бритт Мозер и Эдвард Мозер (Норвегия) открыли, как мозг воспринимает и запоминает ориентацию тела в пространстве, как находит дорогу [25]. Ученые исследовали систему позиционирования головного мозга, точнее ее клеточную основу (внутреннюю систему «ГЛОНАС», позволяющую легко ориентироваться в пространстве). Благодаря этой системе (указывают ученые) мы знаем, где находимся и как найти дорогу к какому-либо другому необходимому нам месту. В 1971 г. Д. О'Киф открыл первый компонент этой системы. Обнаружил, что в мозге крысы определенные нейроны гиппокампа активизируются, когда животное находится в определенной части комнаты, и другие, когда грызун перемещается в другое место. Он предположил, что это «клетки места» и они формируют своего рода карту комнаты, так как работа нервных клеток «запомнивших» определенное место со временем не менялась. В 2005 г. чета Мозер обнаружила другой компонент системы. Рядом с гиппокампом они выявили «клетки сетки», которые действуют как система координат, задавая точное положение крысы в пространстве и формируя последующий путь до цели. Оба типа клеток постоянно обмениваются информацией. Те же клетки присутствуют в мозге человека. Знания о «системе позиционирования» могут быть использованы исследователями в будущем для поиска методик лечения когнитивных (познавательных) расстройств, восстановления памяти и управления движениями.
Немного истории. При испытаниях самолетов (когда авиация только зарождалась) имело место большое количество аварий. Некоторое время технический фактор преобладал над всеми другими возможными причинами. Однажды комиссия, осматривающая разбившийся самолет, обратила внимание на находящиеся в кабине самолета следы рвоты. Случаи какое-то время повторялись. Специалисты сделали вывод: катастрофы произошли в результате перегрузки вестибулярного анализатора (ВА) летчиков, приведшей к потере ориентировки тела в пространстве. Человеческий фактор стал второй серьезной опасностью для полетов. Начался специальный отбор молодых людей для подготовки летчиков по показателям вестибулярных реакций. Одно из главных мест в системе подготовки летного состава заняла вестибулярная тренировка [16]. Накопленный опыт был использован при подготовке космонавтов [11]. При этом, повышение устойчивости ВСС достигается в большей мере активными вращениями человека, чем пассивными.
Оптимальное функционирование ВСС имеет большое значение для достижения высоких спортивных результатов в разных видах спорта, но, прежде всего, в тех, где от спортсмена требуется проявление высокого уровня сенсомоторной координации [4-8, 12, 19, 22, 24]. Рост спортивного мастерства, повышение трудности соревновательных программ требуют от специалистов анализа и учета воздействий на ВА различных факторов, в том числе механических сил, возникающих как инерционные результирующие силы при линейных и угловых ускорениях. Длительные по времени, а порой жесткие и объемные нагрузки на ВА вызывают диско- ординацию в функционировании центральной нервной системы, рассогласования в движениях спортсмена. Как свидетельствует опыт спортивной практики и результаты исследований, недостаточно развитый и тренированный ВА, как скрытый недостаток, является причиной получения травм; негативно влияет на качество обучения спортивным упражнениям; понижает результативность тренировочного процесса [5]. Можно задать вопрос: «Достаточно ли тренирован ВА спортсмена, чтобы соответствовать возложенным на него функциональным обязанностям»? И дать ответ: «Имеются значительные резервы для его развития и совершенствования».
Рассмотрим ряд научно-практических результатов, которые, на наш взгяд, должны привлечь внимание специалистов к проблеме.
СТРУКТУРА И ФУНКЦИИ ВЕСТИБУЛЯРНОГО АНАЛИЗАТОРА
Вестибулярный анализатор - синоним: статокинетиче- ский анализатор - совокупность структур, ответственных за восприятие и анализ поз и положений тела в пространстве; вместе с мозжечком обеспечивают координацию движений, равновесие тела. Функционально ВА связан с двигательным, зрительным, слуховым, тактильным и другими анализаторами, а также системами мозга.
Вестибулярный анализатор состоит из отделов: периферического, проводникового и коркового [10, 13, 26, 27]. Каналы и полости в височной кости образуют костный лабиринт вестибулярного анализатора, который частично заполнен перепончатым лабиринтом. Между костным и перепончатым лабиринтами находится жидкость - перилимфа, а внутри перепончатого лабиринта - эндолимфа. Периферический отдел вестибулярной сенсорной системы находится во внутреннем ухе. ВА - парный орган. Состоит из аппарата предверия (отолитового анализатора) и аппарата полукружных каналов. Отолитовый анализатор предназначен для анализа действия силы тяжести при изменениях положения тела в пространстве и ускорений прямолинейного движения. Подвергается непрерывному воздействию гравитационного ускорения, изменение которого ощущается как изменение положения тела или головы. Даже в состоянии полного покоя человек не пассивен, его поза все время поддерживается импульсами, идущими от отолитового анализатора и мозжечка (стояние - это частный случай движения человека [23]). А. А. Ухтомский [15] предложил назвать такое состояние человека «оперативным покоем».
Аппарат полукружных каналов служит для анализа действия центробежной силы при вращательных движениях. Адекватным его раздражителем является угловое ускорение. Три дуги полукружных каналов расположены в трех взаимно перпендикулярных плоскостях: передняя - во фронтальной плоскости, боковая - в горизонтальной, задняя - в сагиттальной.
При вращательных движениях в результате инерции эндолимфа отстает от движения костной части и оказывает давление на одну из поверхностей купулы. Отклонение купулы изгибает волоски рецепторных клеток и вызывает появление нервных импульсов в вестибулярном нерве. Наибольшие изменения в положении купулы происходят в том полукружном канале, положение которого соответствует плоскости вращения.
Наклоны головы и туловища вперед и назад, кувырки, перевороты, обороты, сальто вперед или назад спортсмены выполняют в сагиттальной плоскости, вокруг фронтальной оси тела. Преимущественно раздражаются сагиттальные полукружные каналы.
Наклоны головы и туловища влево и вправо, перекаты, кувырки, перевороты, обороты, вращения боком спортсмены выполняют во фронтальной плоскости, вокруг сагиттальной оси тела. Преимущественно раздражаются фронтальные полукружные каналы.
Повороты головы и туловища налево и направо, повороты в стойке на руках, скатывания по наклонной плоскости в позе выпрямившись или сгруппировавшись, вращения в висе на кольцах и др. преимущественно раздражают горизонтальные полукружные каналы. Упражнения выполняются в горизонтальной плоскости, вокруг продольной оси тела.
Установлено, что левый и правый ВА имеют разный уровень восприятия и оценки движений, кумуляции вестибулярной нагрузки, моторной координации. Более активная и точная оценка движений левым или правым ВА совпадает с более удобной (маневренной) стороной поворотов и вращений при выполнении гимнастических и акробатических упражнений. При выполнении спортивных упражнений с ограниченным зрительным контролем за движением в пространстве «ответственность» сенсорных систем организма, в том числе вестибулярной, за точность поз и положений тела, за качество движений тела многократно возрастает [4-6].
Вестибулярный анализатор в интеграции с другими сенсорными системами организма выполняет ряд функций приоритетного значения: 1) пространственно-временного анализа движений на опоре и в безопор- ном положении; 2) слежения за устойчивостью движения партнера (партнеров) в групповом двигательном взаимодействии; 3) статического равновесия тела; 4) динамического равновесия тела; 5) устойчивости к укачиванию и физическим перегрузкам; 6) противостояния радиоактивным и отравляющим веществам (в том числе и алкоголю); 7) устойчивости к изменению атмосферного давления, климатогеографических условий; 8) устойчивости к изменению поля гравитации Земли, относительно кратковременной невесомости [5, 10, 11, 13].