Психофізіологія рухової діяльності

План

1. Поняття рухової діяльності.

2. Будова опорно-рухового апарата.

3. Класифікація рухів.

4. Організація рухової системи.

5. Система управління рухами (за М.О. Бернштейном).

6. Схема управління руховою діяльністю (за О.Р. Малхазовим).

7. Опанування рухової діяльності.

Поняття рухової діяльності

Існують два основних види рухових функцій: підтримка положення (пози) тіла і власне рух. Відокремити один вид від іншого в повсякденній руховій активності людини досить складно, оскільки рух без одночасного утримання пози є так само неможливим, як і утримання пози без руху.

Рухова діяльність являє собою специфічний вид діяльності, який полягає у системі рухових дій, що забезпечують взаємодію суб'єкта з навколишнім середовищем. Наслідком такої взаємодії є розвиток психомоторних функцій і психіки індивіда в цілому. Опанування і вдосконалення прийомів організації, побудови рухової діяльності та управління нею здійснюються в онтогенезі на базі актуалізації філогенетичних утворень шляхом формування адекватного ставлення до ситуації, що виникла, та вибору оптимального способу її вирішення з урахуванням можливостей суб'єкта, смислової структури та задачі дії [4].

Будова опорно-рухового апарату

Функція управління руховою діяльністю здійснюється різними відділами центральної нервової системи. А безпосереднє виконання рухових функцій здійснюється опорно-руховим апаратом. Кістково-м'язова система людини складається з великої кількості ланок, що рухливо з'єднані між собою в суглобах. Суглоби можуть мати від одного до трьох ступенів свободи (ланки можуть повертатися відносно однієї, двох чи трьох осей).

Здійснення рухів відбувається в результаті скорочення прикріплених до кісток за допомогою сухожиль кісткових м'язів, що складаються з м'язових волокон. Рухову одиницю утворюють група м'язових волокон і мотонейрон, що їх іннервує. Рухова одиниця може складатися від 10-15 (у дрібних м'язах) до сотень м'язових волокон (у великих м'язах кінцівок). Активація (рекрутування) різної кількості рухових одиниць є одним з основних механізмів градації скорочення м'язів.

Існує два види рухових одиниць: повільні і швидкі. Повільні мають меншу швидкість скорочення і порівняно повільніше стомлюються. Швидкі рухові одиниці, у свою чергу, підрозділяються на більш стійкі до стомлення і такі, що стомлюються швидко.

Успішне виконання рухів припускає своєчасне забезпечення керуючих цими рухами центрів інформацією про положення ланок тіла в просторі і про саме виконання руху. Одержання цієї інформації здійснюється завдяки механізму пропріорецепції. У людини виділяють три типи пропріорецепторів: 1) м'язові веретена; 2) сухожильні органи Гольджi; 3) суглобні рецептори.

Класифікація рухів

Рухи можуть бути мимовільними, автоматизованими і довільними. В основу класифікації рухів покладені цільові функції, що їх виконує рухова система:

1) підтримка певної пози;

2) орієнтація на джерело зовнішнього сигналу для його найкращого сприйняття;

3) локомоція;

4) маніпулювання зовнішніми об'єктами.

Вважається, що поділ на автоматизовані і довільні рухи є досить умовним. Наприклад, у процесі навчання руховим навичкам, що призводить у результаті до практично повної автоматизації виконання рухів, на різних етапах частка цієї "автоматизації" збільшується від початку навчання до його завершення. І досить внести невелику зміну хоча б в один з компонентів автоматизованої навички, щоб виникла необхідність у підключенні довільної регуляції руху. Автоматизованими рухами також є ті з них, що пов'язані з природженими центральними поведінковими програмами (наприклад дихальні рухи).

Керування позою являє собою фіксацію певних положень тіла і кінцівок й орієнтацію частин тіла щодо зовнішніх координат (підтримка рівноваги). До нижчих механізмів керування позою відносяться спінальні, шийні, настановні і деякі інші рефлекси, до вищих - механізми формування "схеми тіла" [6].

"Схема тіла" являє собою систему узагальненої чутливості людиною власного тіла в спокої і при русі, просторових координат і взаємин окремих частин тіла. Статичний образ тіла являє собою систему внутрімозкових зв'язків, що заснована на природжених механізмах і удосконалена в онтогенезі. Виконуючи ту чи іншу діяльність, людина змінює взаєморозташування частин тіла, а навчаючись новим руховим навичкам, вона формує нові просторові моделі тіла, що і складають основу динамічного обрау тіла. На відміну від статичного динамічний образ тіла має значення лише для даного конкретного моменту часу і певної ситуації, при зміні якої він змінюється на новий. Динамічний образ базується на поточній імпульсації від чутливих елементів шкіри, м'язів, суглобів і вестибулярного апарату.

У мозку відбувається постійна взаємодія того й іншого образів тіла, здійснюється звірення динамічного образа з його статичним аналогом. У результаті цього формується суб'єктивне відчуття пози, що відбиває не тільки положення тіла в даний момент часу, а й можливі його зміни в безпосередньому майбутньому. Якщо узгодження не досягнуте, то вступають у дію активні механізми перебудови пози [6].

Орієнтаційні рухи пов'язані з орієнтацією тіла в просторі (підтримка рівноваги й ін.) і розташуванням органів чуття, що

забезпечує найкраще сприйняття зовнішніх впливів (фіксація погляду, поворот голови у бік джерела звуку, запаху й т.ін.).

Локомоція - це переміщення тіла в просторі. Прикладами локомоції є ходьба чи біг. Для них характерні стереотипні рухи кінцівок. А, наприклад, плазування для людини є локомоцією з нестереотипними рухами. Зусилля, що докладаються при локомоції, спрямовані на подолання сили ваги, опору навколишнього середовища і сили інерції самого тіла.

Велике значення для локомоції має зворотний зв'язок - отримання центральною нервовою системою інформації про результати виконуваного руху. Ця інформація надходить від рухових апаратів до відповідних мозкових центрів. На основі зворотного зв'язку рухи постійно коректуються. Чим рух менш автоматизований, тим більшу роль відіграє механізм зворотного зв'язку.

Маніпуляторні рухи пов'язані з маніпулюванням зовнішніми об'єктами, є локальними і спрямовані на вирішення таких задач: вибір провідної м'язової ланки, компенсація зовнішнього навантаження, настроювання пози, співвіднесення координат мети і положення власного тіла.

Організація рухової системи

Загальний план організації рухової системи представлений у табл. 9.1.

Найнижчий рівень в організації руху пов'язаний з руховими системами спинного мозку. У людини на цьому рівні протікають лише найпростіші координації (реципрокне гальмування м'язів-антагоністів, згинальний рефлекс та ін.).

Побудова і регуляція рухів забезпечується вищими руховими центрами головного мозку. Нервові механізми стовбура мозку забезпечують рухи, спрямовані на підтримку пози і їхню координацію з цілеспрямованими рухами. Важливу роль у координації рухів відіграє мозочок, забезпечуючи регуляцію їхньої часової, швидкісної і просторової характеристик. Найбільш тонкі координації рухів (рухові реакції, здобуті в ході індивідуального рухового досвіду) забезпечуються півкулями мозку (кора і базальні ганглії). Утворення програми дії здійснюється за участю базальних гангліїв і мозочка, що впливають на рухову кору через ядра таламуса. Базальні ганглії при цьому є сполучною ланкою між асоціативними і руховими областями кори (моторна кора) великих півкуль. Моторна кора розташована попереду від центральної борозни. У цій зоні головного мозку кожному м'язу відповідає своя ділянка (м'язи лівої половини тіла представлені в правій півкулі, і навпаки).

Таблиця 9.1

Загальний план організації рухової системи [5]

Структура | Функція, виконувана ізольованою структурою | Роль структури у здійсненні руху

Підкіркові і кіркові мотиваційні зони | Спонукання до дії | План

Асоціативні зони кори | Задум дії

Базальні ганглії. Мозочок | Схеми

цілеспрямованих рухів

(набуті й уроджені) | Програма

Таламус Рухова кора

Стовбур мозку | Регуляція пози | Виконання

Спинномозкові нейрони | Моно- і полісинаптичні рефлекси

Моторні одиниці | Довжина і напруга м'язів

Рухові шляхи, що йдуть від головного мозку до спинного, поділяються на дві системи: пірамідну і екстрапірамідну. Пірамідний тракт починається в моторній і сенсомоторній зонах кори великих півкуль. Велика частина його волокон спрямовується прямо до еферентних нейронів у передніх рогах спинного мозку. Волокна екстрапірамідного тракту також йдуть до передніх рогів спинного мозку. Але передана ними еферентна імпульсація попередньо обробляється у комплексі підкіркових структур (базальних гангліях, таламусі, мозочку).

Важливу роль в управлінні окремим м'язом відіграє мото-нейронний пул, що являє собою інстанцію, де остаточно формується структура збудження, завдяки чому здійснюється циклоподібна діяльність м'яза в руховому акті. У мотонейронному пулі має місце анатомічно вбудований градуюючий механізм, що забезпечує автоматично при будь-якому вході відповідний за величиною вихід. Наявні в мотонейронному пулі збуджувальні та гальмівні впливи, які розподіляються дифузно та вибірково, визначають організацію премоторними структурами складної координаційної діяльності, що дає змогу здійснювати різноманітну за формою та змістом природну рухову діяльність.

Система управління рухами (за М.О. Бернштейном)

Загальні уявлення про багаторівневу ієрархічну систему координації рухів були сформульовані М.О. Бернштейном [2]. Під рівнями в цій теорії розуміються морфологічні відділи нервової системи: спинний і довгастий мозок, підкіркові центри і кора великих півкуль.

У системі управління рухами виділені такі п'ять рівнів:

Рівень А - рубро-спинальний рівень центральної нервової системи, починає функціонувати з перших тижнів життя людини. Це найбільш давній рівень. Самостійного значення в людини він не має, але визначає м'язовий тонус і бере участь у забезпеченні будь-яких рухів разом з іншими рівнями. Керовані ним рухи - плавні й витривалі. Дії цього рівня цілком не довільні.

Рівень В - таламо-палідарний рівень, починає функціонувати на другому півріччі життя дитини. Він забезпечує перероблення сигналів від м'язово-суглобних рецепторів, що повідомляють про взаємне розташування частин тіла. Для рухів цього рівня характерне значне залучення м'язів у синергію, відсутність