Высокая скорость нервных процессов

10.2.1. Формы проявления быстроты

Быстрота это способность совершать движения в минимальный для данных условий отрезок времени. Различают комплексные и элементарные формы проявления быстроты.

В естественных условиях спортивной деятельности быстрота проявляется обычно в комплексных формах, включающих скорость двигательных действий и кратковременность умственных операций, и в сочетании с другими качествами.

К элементарным формам проявления быстроты относятся:

• общая скорость однократных движений (или время одиночных действий) – например, прыжков, метаний;

• время двигательной реакции – латентный (скрытый) период простой (без выбора) и сложной (с выбором) сенсомоторной реакции, реакции на движущийся объект (имеющее особенное значение в ситуационных упражнениях и спринте);

• максимальный темп движений, характерный, например, для спринтерского бега.

Оценка времени двигательной реакции (ВДР) производится от момента подачи сигнала до ответного действия. Она является одним из наиболее распространенных показателей при тестировании быстроты. Это время чрезвычайно мало для передачи возбуждения от рецепторов в нервные центры и от них к мышцам. В основном оно затрачивается на проведение и обработку информации в высших отделах мозга и поэтому служит показателем функционального состояния ЦНС.

У нетренированных лиц величина ВДР при движении пальцем в ответ на световой сигнал укорачивается с возрастом от 500–800 мс у детей 2-3-х лет до 190 мс у взрослых людей. Для спортсменов характерны более короткие величины этой реакции: в среднем 120 мс у спортсменов и 140 мс – у спортсменок. У высококвалифицированных представителей ситуационных видов спорта и бегунов на короткие дистанции эти величины еще меньше – порядка 110 мс, в отличие от бегунов-стайеров, показывающих 200–300 мс и более.

При выполнении специализированных упражнений ВДР у высококвалифицированных спортсменов также очень невелико. Так, стартовое время (от выстрела стартового пистолета до ухода со старта) у бегунов-спринтеров, участников Олимпийских игр и чемпионатов мира, составляет при беге на 50–60 м в среднем 139 мс у мужчин и 159 мс у женщин, при беге на 100 м соответственно 150–160 мс и 190 мс. Знаменитый спринтер Бен Джонсон мог уходить со старта через 99,7 мс. По теоретическим расчетам ВДР, равное 80–90 мс, вообще составляет для человека предел его функциональных возможностей.

Факторами, влияющими на ВДР, являются врожденные особенности человека, его текущее функциональное состояние, мотивации и эмоции, спортивная специализация, уровень спортивного мастерства, количество воспринимаемой спортсменом информации.

Другой простой показатель быстроты – максимальный темп постукиваний пальцем за короткий интервал времени – 10 с, так называемый теппинг-тест. Взрослые лица производят 50–60 движений за 10 с, спортсмены ситуационных видов спорта и спринтеры – порядка 60–80 движений и более.

Особое проявление быстроты – скорость специализированных умственных операций: при решении тактических задач высококвалифицированные спортсмены затрачивают всего 0,5–1,0 с, а время принятия решения составляет у них половину этого периода.

10.2.2. Физиологические механизмы развития быстроты

В основе проявления качества быстроты лежат индивидуальные особенности протекания физиологических процессов в нервной и мышечной системах.

Быстрота зависит от следующих факторов.

• лабильности – скорости протекания возбуждения в нервных и мышечных клетках;

• подвижности нервных процессов – скорости смены в коре больших полушарий возбуждения торможением и наоборот;

• соотношения быстрых и медленных мышечных волокон в скелетных мышцах.

Уровень лабильности и подвижности нервных процессов определяет скорость восприятия и переработки поступающей информации, а лабильность мышц и преобладание быстрых двигательных единиц – скорость мышечного компонента быстроты (сокращения и расслабления мышцы, максимальный темп движений).

В сложных ситуациях, требующих реакции с выбором, и при увеличении поступающей информации большое значение имеет пропускная способность мозга спортсмена – количество перерабатываемой информации за единицу времени. Величина ВДР прямо пропорционально нарастает с увеличением числа возможных альтернативных решений – до 8-ми альтернатив, а при большем их числе оно резко и непропорционально повышается.

При осуществлении реакции на движущийся объект (РДО) большое значение приобретают явления экстраполяции, позволяющие предвидеть возможные траектории перемещения соперников или спортивных снарядов, что ускоряет подготовку ответных действий спортсмена. Это особенно необходимо, например, в хоккее, теннисе, стрельбе по летящим тарелкам и т. п. Способствуют этому и поисковые движения глаз: быстрота действий спортсмена здесь связана со скоростными возможностями мышц глазодвигательного аппарата, без которых невозможно эффективно осуществлять следящие движения.

10.2.3. Физиологические резервы развития быстроты

В особых ситуациях (электрическое раздражение, гипноз, сильное эмоциональное потрясение) у человека может неимоверно возрасти быстрота его реакций. Так, например, максимальный темп постукиваний достигает 15 в 1 с, хотя при произвольных движениях он не превышает 6-12 в 1 с. Это доказывает наличие физиологических резервов быстроты даже у нетренированного человека.

В процессе спортивной тренировки рост быстроты обусловлен следующими механизмами:

• увеличением лабильности нервных и мышечных клеток, ускоряющих проведение возбуждения по нервам и мышцам;

• ростом лабильности и подвижности нервных процессов, увеличивающих скорость переработки информации в мозгу;

• сокращением времени проведения возбуждения через межнейронные и нервно-мышечные синапсы;

• синхронизацией активности в отдельных мышцах и разных мышечных группах;

• своевременным торможением мышц-антагонистов;

• повышением скорости расслабления мышц.

Для каждого человека имеются свои пределы роста быстроты, контролируемые генетически. Скорость ее. нарастания также является врожденным свойством. Кроме того, в спорте существует явление стабилизации скорости движений на некотором достигнутом уровне. Повысить этот предел произвольно обычно не удается, и в тренировке применяются специальные средства: бег под горку бег на тредбане с повышенной скоростью с использованием виса на ремнях, бег за мотоциклом, за лошадью, плавание с тянущей резиной и т. п. Этим путем достигается дополнительное повышение лабильности нервных центров и работающих мышц.

10.3. Формы проявления, механизмы и резервы развития выносливости

Выносливостью называют способность наиболее длительно или в заданных границах времени выполнять специализированную работу без снижения ее эффективности. Ее определяют так же, как способность преодолевать развивающееся утомление или снижение работоспособности человека.

10.3.1. Формы проявления выносливости

Различают две формы проявления выносливости – общую и специальную.

Общая выносливость характеризует способность длительно выполнять любую циклическую работу умеренной мощности с участием больших мышечных групп, а специальная выносливость проявляется в различных конкретных видах двигательной деятельности.

Физиологической основой общей выносливости является высокий уровень аэробных возможностей человека – способность выполнять работу за счет энергии окислительных реакций.

Аэробные возможности зависят от:

• аэробной мощности, которая определяется абсолютной и относительной величиной максимального потребления кислорода (МПК);

• аэробной емкости – суммарной величины потребления кислорода на всю работу.

Специальная выносливость определяется теми требованиями, которые предъявляются конкретными физическими нагрузками организму спортсмена.

10.3.2. Физиологические механизмы развития выносливости

Общая выносливость зависит от доставки кислорода работающим мышцам и главным образом определяется функционированием кислородтранспортной системы: сердечно-сосудистой, дыхательной и системой крови.

Развитие общей выносливости прежде всего обеспечивается разносторонними перестройками в дыхательной системе.

Повышение эффективности дыхания достигается:

• увеличением (на 10–20 %) легочных объемов и емкостей (ЖЕЛ достигает 6–8 л и более);

• нарастанием глубины дыхания (до 50–55 % ЖЕЛ);

• увеличением диффузионной способности легких, что обусловлено увеличением альвеолярной поверхности и объема крови в легких, протекающей через расширяющуюся сеть капилляров;

• увеличением мощности и выносливости дыхательных мышц, что приводит к росту объема вдыхаемого воздуха по отношению к функциональной остаточной емкости легких (остаточному объему и резервному объему выдоха).

Все сказанное в совокупности заставляет настойчиво думать об использовании подобных индикаторов в качестве референтных показателей свойства подвижности нервных процессов. Кроме данных, полученных в свое время в павловской школе, на эту мысль наводят – и даже дают для нее прямые методические основания – некоторые работы последнего времени. Н.И. Чуприкова (1955) сообщила об обнаруженных ею индивидуальных особенностях движения возбудительного процесса в опытах с регистрацией времени реакции на световые раздражители, предъявляемые в различных пунктах поля зрения. Движение нервных процессов выражалось в укорочении времени реакции на периферии при иррадиации возбуждения и замедлении его при последующей концентрации возбудительного процесса, а различия между испытуемыми состояли в длительности общего цикла иррадиации и концентрации: у одних он занимал 8 – 14 с, у других – 18 – 24 с.

В порядке обсуждения выдвинутой проблемы можно остановиться и на ряде других методических приемов, не столь прямо интерпретируемых с точки зрения скорости движения нервных процессов, но, вероятно, имеющих к этому индикатору существенное отношение. Так, в качестве гипотезы можно предположить, что именно скорость распространения нервных процессов по нейронным комплексам коры является одной из существенных детерминант той характеристики, которую можно обозначить как скорость центральной обработки информации и от которой, как можно полагать, не в последнюю очередь зависят скоростные параметры процесса принятия решений. Если это так, то тогда показатели подвижности может дать эксперимент, вскрывающий такие индивидуальные особенности процесса обработки информации, которые достоверно обусловлены влиянием центрального, кортикального звена.

Заслуживают также внимания методики, разработанные для определения подвижности А.Е. Хильченко (1958) (см. также: Т.А. Хлебутина, 1962) и Р.Л. Рабиновичем (1961). В этих методиках испытуемый осуществляет двигательную реакцию выбора при предъявлении двух типов раздражителей, следующих с различной частотой. Показателем подвижности является частота безошибочно (или с минимумом ошибок) воспроизведенного ритма. Не будучи в методическом отношении полностью безупречными, эти приемы, однако, также могут рассматриваться как индикаторы скорости центральной обработки информации и быстроты движения возбуждения, поскольку в основе воспроизведения ритма раздражителей, предъявляемых вразбивку для реакции выбора, в конечном счете, вероятно, лежит транскортикальный перевод эффективных возбуждений из одной функциональной системы пирамидных нейронов в другую.

Конечно, чтобы на основе столь разнородных данных, говорящих, по-видимому, о весьма различных проявлениях единой по своему нейрофизиологическому смыслу корковой функции движения нервного процесса, разработать надежный индикатор скорости этого движения, требуется много работы по выяснению содержания каждого из описанных выше и подлежащих еще разработке приемов и по согласованию их возможных толкований, не говоря уже о преодолении конкретных методических трудностей. Но сейчас важно заметить, что принципиально феномен движения нервных процессов по коре существует, что существуют (хотя и не всегда отмечаемые) индивидуальные различия в этой истинно скоростной нейрофизиологической характеристике и что, таким образом, принципиальных препятствий к разработке методики определения подвижности, учитывающей скорость движения процессов по коре больших полушарий, по-видимому, нет.

Конечно, изыскание методик определения подвижности, основан: ных на учете быстроты распространения возбуждения и торможения, – только один из возможных методических путей исследования этого свойства нервной системы, хотя мы и предполагаем, что этот показатель по своей внутренней сути, возможно, ближе других стоит к физиологическому содержанию понятия подвижности нервных процессов. Из критической оценки обычно применяемых индикаторов этого свойства, данной на предшествующих страницах, следует лишь, что они должны применяться таким образом, чтобы исключить сказывающееся в них влияние других свойств нервной системы, в особенности силы по отношению к возбуждению. Если это окажется возможным, то тогда сопоставление разнообразных индикаторов, освобожденных от побочных влияний и отражающих только собственно скоростные характеристики работы нервной системы, покажет степень родства этих индикаторов и поможет сделать окончательные заключения по проблеме единства различных проявлений подвижности и по вопросу о выборе референтных индикаторов этого одного из важнейших в психологическом аспекте свойств нервной системы.

Все сказанное в совокупности заставляет настойчиво думать об использовании подобных индикаторов в качестве референтных показателей свойства подвижности нервных процессов. Кроме данных, полученных в свое время в павловской школе, на эту мысль наводят– и даже дают для нее прямые методические основания– некоторые работы последнего времени. Н.И.Чуприкова (1955) сообщила об обнаруженных ею индивидуальных особенностях движения возбудительного процесса в опытах с регистрацией времени реакции на световые раздражители, предъявляемые в различных пунктах поля зрения. Движение нервных процессов выражалось в укорочении времени реакции на периферии при иррадиации возбуждения и замедлении его при последующей концентрации возбудительного процесса, а различия между испытуемыми состояли в длительности общего цикла иррадиации и концентрации: у одних он занимал 8– 14 с, у других– 18– 24с.

В некоторых других работах, выполненных, кстати, на совершенно иной методической основе, феномен движения циклов возбуждения по коре выступил с достаточной отчетливостью.

Заслуживают также внимания методики, разработанные для определения подвижности А.Е.Хильченко (1958) (см. также: Т.А.Хлебутина, 1962) и Р.Л.Рабиновичем (1961). В этих методиках испытуемый осуществляет двигательную реакцию выбора при предъявлении двух типов раздражителей, следующих с различной частотой. Показателем подвижности является частота безошибочно (или с минимумом ошибок) воспроизведенного ритма. Не будучи в методическом отношении полностью безупречными, эти приемы, однако, также могут рассматриваться как индикаторы скорости центральной обработки информации и быстроты движения возбуждения, поскольку в основе воспроизведения ритма раздражителей, предъявляемых вразбивку для реакции выбора, в конечном счете, вероятно, лежит транскортикальный перевод эффективных возбуждений из одной функциональной системы пирамидных нейронов в другую.

Конечно, изыскание методик определения подвижности, основан: ных на учете быстроты распространения возбуждения и торможения,– только один из возможных методических путей исследования этого свойства нервной системы, хотя мы и предполагаем, что этот показатель по своей внутренней сути, возможно, ближе других стоит к физиологическому содержанию понятия подвижности нервных процессов. Из критической оценки обычно применяемых индикаторов этого свойства, данной на предшествующих страницах, следует лишь, что они должны применяться таким образом, чтобы исключить сказывающееся в них влияние других свойств нервной системы, в особенности силы по отношению к возбуждению. Если это окажется возможным, то тогда сопоставление разнообразных индикаторов, освобожденных от побочных влияний и отражающих только собственно скоростные характеристики работы нервной системы, покажет степень родства этих индикаторов и поможет сделать окончательные заключения по проблеме единства различных проявлений подвижности и по вопросу о выборе референтных индикаторов этого одного из важнейших в психологическом аспекте свойств нервной системы.

Глава 11. О характере соотношения нервных процессов в рамках их баланса по основным свойствам нервной системы

В первом случае система из двух параметров обладает максимально возможной для данной ситуации вариантностью; действительно, каждый из параметров, входящих в эту систему, может принимать любые значения, и одновременно любым значением может характеризоваться другой параметр, входящий в ту же систему. Это будет, таким образом, система с двумя степенями свободы. Ее моделью может служить система из двух лифтов, в которых каждая из кабин может занимать определенное положение в своей шахте независимо от положения кабины другого лифта в другой шахте. При такой организации каждое из свойств, составляющих систему соотношения возбудительного и тормозного процессов по данному признаку, может рассматриваться как особый фактор деятельности нервной системы, ортогональный по отношению к другому фактору, обозначающему то же свойство, но только для другого процесса. В этом случае в конкретных измерениях могут встретиться все четыре возможные комбинации крайних уровней (полюсов) данных двух качеств, а корреляция между ними в достаточно большой (чтобы избежать случайностей) выборке должна колебаться около нуля. Чтобы в такой системе определить уравновешенность, т. е. соотношение свойств по возбуждению и торможению, следует, очевидно, установить значения каждого из них. Соотношение такого типа мы в дальнейшем будем обозначать символом А.

В системе, характеризующейся полной зависимостью значений одного параметра от значений другого, вариантность сведена к минимуму. Система такого типа соотношений (обозначим ее символом В) обладает только одной степенью свободы; определенным значениям одного свойства жестко соответствуют значения другого свойства. Конкретный характер этой однозначной связи может быть различен: так, возрастанию значений одного параметра может соответствовать возрастание же значений другого параметра (положительная зависимость, которую мы обозначим символом В1) или, напротив, убывание значений второго параметра (отрицательная зависимость – символ В2). Моделью отношений первого вида могут служить два термометра, помещенные в одну и ту же среду, а отношений второго вида – рычажные весы, у которых опускание одного плеча приводит к подъему другого плеча (в случае равноплечных весов – на ту же самую величину).

Теоретически кроме указанных в системе В могут иметь место разного рода нелинейные зависимости. Но в этих случаях оба параметра будут представлены одним и тем же фактором деятельности нервной системы (в случае отношений типа В2 – биполярным фактором), и корреляция между ними будет настолько близка к единице, насколько позволит чистота выделения переменных. Отсюда следует, что определение одного из парных параметров, составляющих систему класса В, автоматически влечет за собой определение и другого параметра, а вместе с тем и вторичного признака – уравновешенности нервных процессов по данному свойству.

Сказанное может показаться излишне формальным и не относящимся непосредственно к делу, однако это не так: Дело в том, что в литературе существуют различные взгляды на соотношение нервных процессов по каждому из свойств нервной системы, и мнения исследователей, сформулированные ими самими или вытекающие из приводимых ими результатов, в большинстве случаев можно расклассифицировать как раз согласно той схеме, которая была только что рассмотрена. Одни авторы представляют себе баланс как соотношение независимых переменных (тип связи А), из работ других вытекает мнение о взаимозависимости параметров в рамках баланса по типу Bi, т. е. по принципу положительной связи, наконец, третьи рассматривают уравновешенность как отрицательную связь переменных (соотношение по типу В2). При этом разные свойства нервной системы, судя по литературе, по-видимому, характеризуются, скорее, различными типами соотношений.

Нам важно ваше мнение! Был ли полезен опубликованный материал? Да | Нет

Читайте также: