Двигательных действий. Применение системно-структурного подхода в изучении двигательной активности человека связано с именем Н.А

Применение системно-структурного подхода в изучении двигательной активности человека связано с именем Н.А. Бернштейна (1947). В общем виде системно-структурный подход сводится к следующему положению: всё сложное состоит из частей, объединённых в соответствии с системообразующим фактором, что даёт новое качество, не равное сумме качеств составных частей.

Реализация этого положения при изучении двигательной активности человека позволило Н.А. Бернштейну (1947) сделать вывод о том, что движение человека обладает системными свойствами и само является частью вышестоящей системы – двигательного действия. Более того, в норме человек делает не "просто движения", а всегда действия. В составе двигательного акта Н.А. Бернштейн выделил смысловую структуру и двигательный состав. Однако термины, заимствованные из невропатологии, нельзя признать удачными. Очевидно, что "смысловая структура" и "двигательный состав" – элементы состава двигательного действия как системы. Поэтому и называть их логично подсистемами двигательного действия, пользуясь прежней терминологией – "смысловой" и "двигательной" подсистемами. К смысловому и двигательному компонентам системы двигательного действия добавляется исполнительный, которые и объединены в структуру, – двигательный компонент является функцией смыслового и исполнителя (последний "определяется и биомеханическим устройством рычагов и кинематических цепей, и иннервационными ресурсами, и фактическим инвентарём сензорных коррекций").

Д.Д. Донской одним из первых применил системно-структурный подход при изучении спортивных движений. Уже в 1965 году им были выделены механические, анатомические и физиологические (осуществляющие "управление движениями") связи в структуре движения, а движение рассматривалось как система. Отметим, что позже Д.Д. Донской (1979; 1997б) выделяет лишь двигательную и информационную структуры. В последних работах опущена анатомическая структура. Но если рассматривать двигательную структуру как совокупность механических связей, обусловленных внешними и внутренними причинами, относя к внутренним причинам механические и функциональные особенности опорно-двигательного аппарата, а информационную – как совокупность взаимосвязей между элементами информации, то такая классификация структуры системы движений приобретает законченный и обоснованный вид.

В.Б. Коренберг (1979), рассматривая физическое упражнение как систему движений и действий, делит его структуру на анатомическую, механическую и информационную (рис. 1).

Однако состав и структура у автора являются равноценными элементами (исходя из приведённой схемы) в системе двигательного действия. Хотя структура – это схема способа взаимосвязи между составляющими её частями и элементами (определение В.Б. Коренберга, 1979). Автор не приводит критериев, на основании которых составлена столь подробная схема упражнения как системы движений и действий.

Следует отметить, что наиболее изученной является механическая структура системы движений, причём в большей мере та её часть, которая касается взаимодействия с внешними силами. И хотя ещё Н.А. Бернштейном (1947) показана необходимость рассмотрения как внешних, так и внутренних сил, возникающих во время движения, более чем через тридцать лет В.Б. Коренберг (1979) вынужден был констатировать, что одной из наиболее частых ошибок качественного биомеханического анализа является именно выпадение из него инерционных ("реактивных" по Н.А. Бернштейну) сил между движущимися звеньями тела.

Исследованию механической структуры систем движений в процессе формирования техники в различных видах спорта посвящены исследования Шулики Ю.А. и Долгова В.А. (1978), В.А. Креера (1980), С.
Станчева (1981), В.В. Балахничева (1987), Б.И. Прилуцкого (1990), В. Попова (1995), Е. Стеблецова (1998) и др.

Исследования информационной структуры системы движений были предварены фундаментальными работами Н.А. Бернштейна (1947), который ещё в первой половине ХХ века сформулировал основные закономерности кибернетического управления и саморегуляции двигательной координации, П.К. Анохина (P.K. Anochin, 1958), В.С. Фарфеля (1975).

Разработка этой темы активно ведётся зарубежными авторами (J. Annett, C.W. Golby, H. Kay, 1958; D.J. Glencross, 1972; J.G. Ells, 1973; R. Groves, 1973; S.T. Klapp, 1974, 1975, 1976; L.G. Carlton, 1978; D.J. Glencross, J.H. Gould, 1979; M.R. Sheridan, 1981; S. Bouisset, M. Zattara, 1987; B. Inglin, M. Woollacott, 1988; M.A. Reilly, W.W. Spirduso, 1991; G.M. Redding, B. Wallace, 1997; T.P. Andriacchi, E.J. Alexander, 2000 и др.). Работы данного направления позволили обосновать методический подход, основанный на оценке времени простой двигательной реакции на сигнал, подаваемый в различные фазы движений, отличающихся по амплитуде, скорости, степени требуемой точности и пр., при ведущей роли зрительного или проприоцептивного анализатора, которая является показателем сложности программирования. Результатом проведённых исследований, несмотря на имеющиеся противоречия, было формулирование принципов обработки информации, концепции иерархически организованного управления центром системами движений.

В то же время следует отметить, что, например, Р. Даугс (1997) считает взаимное игнорирование позиций теории обработки информации и биомеханики ("во многом в ущерб им самим") одной из причин современного кризиса науки о моторике.

В отечественной биомеханике исследования информационной структуры систем движений до последнего времени оставались крайне редкими. Это, очевидно, связано со сложностью прямого изучения процессов транспорта и обработки информации и неразработанностью методических подходов для косвенной их оценки, а также с принижением роли информационных компонентов структуры двигательного действия. Начатое лишь в последние годы изучение информационного компонента структуры двигательного действия ведётся в русле трёх основных методических подходов: 1) изучение времени простой двигательной реакции (как показателя сложности программирования) в различные фазы движения (В.А. Сепсяков, К.Ю. Задворнов, И.М. Козлов, 1997; И. Козлов, Н. Орлова, 1998; И.М. Козлов, 1999; В.С. Степанов, 2000), 2) исследование временной структуры систем движений (как показателя последовательности реализации блоков двигательной программы) (Н. Орлова, М. Правдов, 1998; М.А. Правдов, Н.А. Орлова, 1999; А.М. Доронин, О.Б. Немцев, 2001; О.Б. Немцев, 2003б), 3) изучение особенностей электрической активности мышц при выполнении систем движений (как прямого следствия двигательных программ) (Н.Б. Кичайкина, И.М. Козлов, Я.К. Коблев, А.В. Самсонова, 2000).

Обобщение цикла проведённых исследований позволили И.М. Козлову (1999) ввести совершенно новые в развитии теоретических знаний о структуре двигательного действия понятия валентность и переходное состояние. Под валентностью понимается способность двигательной системы объединять свойства её частей, образуя между ними связи, обусловленные двигательной задачей и двигательным опытом, и получать в результате новое качество системы. Частями, элементами двигательной системы являются как звенья кинематических цепей тела человека, так и элементарные двигательные программы. Эффективность взаимодействия элементов структуры целостного двигательного действия зависит от первоначальной дифференцированности: чем они однороднее, тем меньше эффект, но чем больше различие, тем сложнее их объединение. С проблемой валентности тесно связана проблема переходных состояний. Как стало известно из электромиографических исследований, возбуждение мотонейронов (как отражение элементарной двигательной программы) начинается раньше, а заканчивается позже сокращения мышцы. Причём, нервные центры начинают формирование двигательной программы до начала движения, и часто это время превышает время самого движения. Возникают состояния, когда реализуются не одна, а несколько элементарных двигательных программ, начало одной накладывается на окончание другой. Такое состояние названо переходным процессом или состоянием. Понятия о валентности и переходных процессах являются результатом интеграции знаний теории обработки информации, биомеханики и теории физического воспитания и спортивной тренировки. Они расширяют методологическую базу системно-структурного подхода при изучении двигательных действий, делают логически оправданным ожидание дальнейшего приращения знаний о двигательной функции организма человека.

Таким образом, именно требования системности позволили на современном этапе развития биомеханики, теории физического воспитания и спортивной тренировки сделать решительный шаг от изучения внешней формы движений как результата приложения сил, к изучению движений как фрагментов двигательной деятельности, специально организованных действий (И.П. Ратов, Г.И. Попов, 1996; Д.Д. Донской, 1997а; В. Курысь, 1998а, 1999; С. Дмитриев, Д. Донской 1998), обосновать наметившееся перерастание биомеханики в кинезиологию (В.Б. Коренберг, 1991; Г.С. Туманян, 1991; В.К. Бальсевич, 2000), сформировать основные положения антропоцентрической биомеханики (Д.Д. Донской, С.В. Дмитриев, 1996, 1999; Ю.А. Гагин, С.В. Дмитриев, 2000; С.В. Дмитриев, 2001).

В заключение раздела отметим, что, на наш взгляд, в литературе, касающейся изложенной темы, встречаются разночтения понятий "движение", "система движений", "действие", "двигательное действие" (см. также подробный обзор у В.Б. Коренберга, 2000), поэтому мы старались придерживаться терминологии цитируемых авторов.