Kitabı oxu: «Координационные способности спортсменов»

ПРЕДИСЛОВИЕ

Современная цивилизация диктует настойчивые и растущие требования к проявлению координационных способностей (КС), необходимых во всех сферах человеческой деятельности. Обычная жизнь в современной урбанизированной среде требует постоянного выполнения множества скоординированных движений, связанных с различными перемещениями, взаимодействием с людьми, ежедневными манипуляциями с разнообразными устройствами и т. д. Другая сфера применения КС относится к огромному количеству профессиональных манипуляций, исполняемых различными специалистами, такими как водители, пилоты или хирурги, которые должны выполнять точные, своевременно организованные высококоординированные действия. Однако наиболее заметной областью проявления и доминирования КС является спорт и физическое воспитание, где координационные возможности в значительной степени определяют успех или неуспех выполнения каждых отдельных элементов движения, формирующих общие двигательные схемы, влияющие на проведение игровых матчей, поединков единоборцев, гоночные дисциплины и др.

Уже долгое время КС атлетов привлекают внимание специалистов, практиков и спортсменов. Их усилия были направлены на более глубокое понимание сущности, детерминирующих факторов, особенностей проявления и взаимодействия КС с другими компонентами спортивного мастерства, такими как физическая подготовленность, физиологические и психологические предпосылки и уровень их реализации в различных спортивных условиях. В последние десятилетия были предприняты значительные усилия для разработки и верификации наиболее содержательных испытании и тестировании, которые позволяют усовершенствовать процесс подготовки спортсменов и выявить их скрытые координационные и технико-тактические резервы. Кроме того, многие практически ориентированные исследователи и известные тренеры настойчиво искали и разрабатывали целенаправленные тренировочные средства, которые повышают эффективность процесса развития координации, способствуют приобретению новых двигательных навыков и позитивно влияют на общую подготовленность спортсменов.

Стоит отметить, что общая ситуация с развитием КС атлетов значительно отличается от состояния знаний в других областях спортивной науки и теории физического воспитания. Изданы многочисленные труды по методам развития силы, выносливости, скоростных и ментальных качеств, в то время как координационные аспекты спортивной подготовки освещены весьма скупо и ориентированы на профессионалов. Кроме того, означенные научные исследования были выполнены в основном в странах Восточной Европы, где и был опубликован ряд соответствующих книг (например, монографии Meinel и Schnabel, 1988; Mekota и Novosad, 2005; Лях, 2006). Однако опубликованные результаты этих исследований остаются доступными главным образом для западной профессиональной аудитории. В то же время интерес к КС спортсменов постоянно растёт. В реферируемых журналах был опубликован ряд обширных обзоров, посвящённых сохранению баланса тела (Zech и др., 2006; Hrysomallis, 2011), восприятию положения и перемещения в пространстве тела и его частей (Proske и Gandevia, 2009) и ловкости (Sheppard и Young, 2016; Paul и др., 2016).

Более того, современные исследования активности мозга и невральных детерминант движения значительно расширили наши знания о физиологических предпосылках сложнокоординированных движений. В конечном итоге в доступной литературе был накоплен большой объём соответствующей информации. Кроме того, существующая практика подготовки спортсменов даёт много примеров успешной реализации оригинальных подходов и использования специальных тренировочных средств для целенаправленного развития различных КС и их интеграции в перспективные и эффективные тренировочные программы. Доступность этого объёмного материала и ожидаемый живой интерес профессиональной аудитории к означенной теме предопределили решение авторов написать новую книгу, которая прояснит спорные вопросы, касающиеся природы и сути КС спортсменов. Кроме того, соответствующие целенаправленные упражнения должны обогатить возможности тренеров и спортсменов в процессе развития их координационных способностей.

Содержание книги охватывает две части. В первой из них представлены основные концепции теории координации спортивных движений, включая общие подходы, современную теорию многоуровневого построения высококоординированных двигательных навыков и подробное описание базовых КС, которые формируют основу для достижения технико-тактического мастерства в любой спортивной дисциплине. Во второй части представлены практические средства для оценки различных КС и описание типичных упражнений, которые могут быть включены в тренировочные программы для целенаправленного повышения координационного потенциала молодежи и спортсменов высокого уровня. Стоит отметить, что общие подходы к развитию координации обеспечивают дополнительный ценный вклад в профилактику травматизма, и это преимущество нельзя недооценивать.

Авторы понимают, что предлагаемые упражнения не удовлетворяют требованиям специализированной технико-тактической подготовки в некоторых видах спорта. Соответствующую информацию можно найти в специальной литературе. Тем не менее, развитие общих координационных способностей должно рассматриваться как ценный ресурс для составления рационально сбалансированных программ подготовки спортсменов всех уровней. А ясное понимание сущности КС может в значительной степени способствовать профессиональной компетентности студентов, учёных и творческих тренеров.

БЛАГОДАРНОСТИ

В этой книге обобщены результаты усилий авторов по сбору, исследованию и объяснению различных факторов, связанных с феноменом координационных способностей спортсменов. Работа в этом направлении включала длительные периоды тесного сотрудничества с выдающимися тренерами из разных стран. Мы очень благодарны этой профессиональной аудитории за плодотворную совместную работу и живой интерес к практическим аспектам развития координации.

Написав эту книгу, мы обсудили различные аспекты программ развития координационных способностей с нашими коллегами и друзьями. Психологические аспекты этой проблемы были рассмотрены с доктором Борисом Блюменштейном (Израиль), который заслуживает нашей искренней благодарности и признательности.

Эта книга была опубликована издательской компанией «Ultimate Athlete Concepts», а её перевод на родной язык авторов был выполнен кандидатом педагогических наук Ириной Владимировной Шаробайко, и мы сердечно её благодарим за высокопрофессиональное сотрудничество. Мы также хотели бы выразить нашу благодарность издательству «Спорт», его генеральному директору Валерию Львовичу Штейнбаху и главному редактору Алексею Александровичу Алексееву.

В заключение мы рады поблагодарить будущих читателей нашей книги и надеемся, что её содержание поможет им в их работе и оправдает их профессиональные ожидания.

РАЗДЕЛ I
МЕТОДОЛОГИЧЕСКИЕ И НАУЧНЫЕ ОСНОВЫ РАЗВИТИЯ КООРДИНАЦИОННЫХ СПОСОБНОСТЕЙ СПОРТСМЕНОВ

Первый раздел книги посвящён изложению базовых научных знаний, накопленных при изучении координационных способностей (КС) спортсменов с акцентом на многоуровневое построение движений человека, приобретение и формирование двигательных навыков, характеристику основ КС с точки зрения их сущности и манифестации. Особое внимание уделено факторам, связанным с наследственностью и окружающей средой, а также методологическим аспектам целенаправленного развития координационных способностей.

Глава 1
Основные понятия теории координации движения

Эта глава обобщает основы имеющихся знаний и данные, связанные с координацией движений при выполнении спортивных действий. Осмысление общих концепций и основных положений создаёт реальные предпосылки для лучшего понимания сути и возможностей процесса развития координации и достижения технического мастерства в различных видах спорта и спортивных дисциплинах.

Под координацией обычно понимается способность контролировать временные, пространственные и силовые переменные при выполнении целенаправленных движений или сложных двигательных задач. Всемирно признанные специалисты спортивной медицины Холлманн и Хеттингер (Hollmann and Hettinger, 1990) предложили определение двигательной координации как «взаимодействие центральной нервной системы и скелетных мышц для выполнения какого-либо целенаправленного действия».

В течение долгого времени координация движений была одним из наиболее спорных вопросов в спортивной науке. В частности, несколько десятилетий назад в странах Восточной Европы общепринятая концепция движения была основана на теории условных рефлексов. Основатель этой теории лауреат Нобелевской премии Иван Петрович Павлов предположил, что условные рефлексы формируются как реакция центральной нервной системы (ЦНС) на согласованное возбуждение ряда нейронных центров. В соответствии с этой теорией формирование чёткой координационной структуры определяется возбуждением соответствующих нейронных центров через мышечные рецепторы, зрение, слух и т. д. во время выполнения движения. После ряда повторений этот шаблон становится устойчивым и формирует так называемый «динамический стереотип». Концепция динамического стереотипа была предложена Павловым в 1927 г. и в течение ряда десятилетий доминировала при объяснении схем приобретения и совершенствования элементарных и сложных двигательных навыков.

Хотя концепция динамического стереотипа была поддержана авторитетом великого учёного, её недостатки были обоснованно отмечены в более поздних публикациях. Оригинальную теорию координации и регулирования движений предложил другой выдающийся советский физиолог Николай Александрович Бернштейн, который разработал альтернативную концепцию координации движений (рис. 1 и 2).

Рис. 1. Николай Бернштейн – основатель современной многоуровневой иерархической теории координации движений

Николай Александрович Бернштейн (СССР) является всемирно признанным пионером исследований в области двигательного контроля и обучения. Используя оригинальные прецизионные методы исследования, он изучал различные произвольные движения и спортивные локомоции. Основываясь на богатых объективных данных, он смог определить, каким образом центральная нервная система (ЦНС) способна контролировать процесс построения, приобретения и совершенствования двигательных навыков. Научное наследие Н.А. Бернштейна имеет большое значение как для теории, так и для практики современного спорта.

Центральным положением концепции двигательного контроля в теории Бернштейна является выполнение коррекции по замкнутому круговому циклу, в котором задействованы мозг – эфферентные нервные волокна – проприорецепторы – мышцы – афферентные нервные волокна – мозг. Главным элементом этого цикла является наличие обратной связи, которую мозг получает от мышц, суставов, органов зрения, тактильных рецепторов и т. д. В соответствии с этой концепцией управление движениями основано на двух циклах: внутреннем и внешнем.

Внешний цикл включает в себя обратную связь от зрительных, слуховых, вестибулярных и тактильных рецепторов и непосредственно связан с осознанным восприятием (рис. 2). Полученная информация немедленно корректируется изменяющимися характеристиками движений и факторами окружающей среды.

Внутренний цикл включает проприоцептивные сигналы от мышц, сухожилий и суставных рецепторов, которые поступают в мозг для анализа. Сами движения контролируются соответствующими программами, которые имеют внутренние и внешние обратные связи и целенаправленно корректируют координационные схемы.

Рис. 2. Принципиальная схема координации движений по внешним и внутренним циклам коррекции (по Бернштейну, 1967 и Чхаидзе, 1968)

Согласно концепциям движения Бернштейна программа включает в себя модель целевых действий; реальное исполнение сравнивается с этой моделью, а мозг производит сенсорные коррекции для лучшего с ней совпадения. Стоит отметить, что при начальном приобретении нового моторного навыка преобладающее значение имеет внешний цикл регулирования движения, и особую роль играют зрительные, слуховые и тактильные сигналы. После первоначального приобретения нового моторного навыка и формирования модели целевого действия в значительной степени возрастает вклад внутреннего цикла регулирования движения, что приводит к автоматизации координационной структуры движений. С этого момента центральная нервная система выполняет общий контроль над характеристиками движения.

Характеризуя человеческие движения, мы должны подчеркнуть их разнообразие и сложность, что предопределено изобилием степеней свободы (СС) различных звеньев тела. Фактически каждый сустав имеет своё собственное количество СС, которое связано с возможными линейными и угловыми смещениями соответствующих звеньев. Соответственно, общее количество СС человеческого тела огромно. По мнению Бернштейна, рациональная координация движений предполагает разумное устранение избыточных СС и вовлечение доступных СС в оптимальную стратегию двигательного контроля.

Стоит отметить, что современная теория двигательного контроля предполагает дифференциацию открытых и закрытых двигательных навыков. Открытые навыки характеризуются высокой изменчивостью и сопровождаются непредсказуемыми условиями окружающей среды. Эта категория охватывает все игры с мячом, такие как футбол, теннис и другие, единоборства типа дзюдо, классической борьбы и т. д. Закрытые навыки реализуются в ситуациях, когда условия окружающей среды предсказуемы, а реакцию спортсменов можно заранее спланировать. В эту категорию входят такие виды спорта, как гимнастика, лёгкая атлетика, виды спорта на выносливость и др. Соответственно, требования к координации в этих двух категориях очень разные и предполагают использование соответствующих тренировочных подходов для каждой специфической по виду спорта ситуации.

В дальнейших разделах этой книги представлена более объёмная и более подробная информация о координации движений и координационных способностях, которые имеют особое значение для совершенствования процесса подготовки спортсменов высокого класса и любителей.

1.1. Многоуровневое построение движений человека

Чтобы лучше понимать суть координации движений, следует познакомиться с основными положениями классической теории их построения, которые были сформулированы Н. А. Бернштейном и до сих пор остаются значимыми как для учёных, так и для практиков. Рассмотрим четыре основные уровня построения движений человека.

1.1.1. Уровень тонуса

Этот уровень предполагает поддержание естественного тонуса позных мышц, а именно туловища и шеи, которые обеспечивают фон для всех повседневных движений и любого атлетического упражнения. Эти постоянные мышечные усилия нейтрализуют любые нарушения баланса во время выполнения спортивных упражнений и взаимодействуют с силами, создаваемыми действиями верхних конечностей. Активность мышечного тонуса характеризуется преобладанием плавных, пружинящих сокращений для противодействия утомлению. Фоновая функция тонического мышечного напряжения чрезвычайно важна для выполнения всех циклических и ациклических локомоций. Важно отметить, что тонические сокращения мышц тела обычно не требуют специального произвольного контроля. Однако в некоторых спортивных дисциплинах соответствующие рекомендации для поддержания позы необходимы. Они общеприняты в гимнастике, дайвинге, прыжках с трамплина и т. д. Кроме того, фоновая активность тонических мышц может увеличить чувствительность и готовность к возбуждению спинальных нейронов и, следовательно, повлиять на выполнение произвольных движений.

Конечно, уровень тонуса не играет ведущей роли в иерархии движений, но его фоновая функция обеспечивает основу для всех верхних уровней и, как отметил Бернштейн, он может быть назван «фоном фона». Более того, такое дополнительное действие, как произвольное расслабление тонических мышц, имеет важное значение при применении различных психологических методик, например противодействии эмоциональному стрессу.

1.1.2. Уровень синергии

Этот уровень исторически сложился для корректного выполнения движения. Фактически мышечная синергия служит для специфической активации схемы движения, вовлекающей соответствующие группы мышц и мышечно-суставных связей (увязок) в целенаправленную локомоцию. Самым большим преимуществом этого уровня является его направленность на управление основными объёмными локомоциями, такими как ходьба, бег и т. д. Кроме того, он служит фоном для выполнения более локальных действий, требующих высокой точности и чёткости. Высший центр регуляторной деятельности этого уровня расположен в субкортикальной области мозга, называемой дорзальным паллидумом (<dorsal pallidum), но передача любых сенсорных сигналов выполняется с помощью другой части мозга, называемой таламусом. Благодаря тесной связи этого уровня с таламусом как приемным центром сигналов активности он производит большую часть сенсорных коррекций, которые вносят важный вклад в формирование высококоординированных моторных навыков. Кроме того, уровень синергии обеспечивает необходимый контроль ритмической структуры движений и взаимодействия мышц-антагонистов. Этот уровень регулирования обеспечивает также точное воспроизведение последовательных движений в циклической локомоции. Эта особенность тесно связана с формированием новых моторных навыков и их автоматизацией. Однако такое регулирование движения имеет определённое ограничение. Оно плохо связано со зрительными и слуховыми рецепторами. Таким образом, этот уровень успешно обеспечивает внутреннее регулирование синергии, но не рациональное взаимодействие с условиями окружающей среды. Примечательно, что, так как этот уровень является базовым, он аккумулирует различный двигательный опыт, и накопленное эффективно используется при формировании новых неизвестных или непривычных моторных навыков.

Разумеется, этот уровень построения движений ещё не обеспечивает формирование высококоординированных спортивных навыков, но накапливает базовый двигательный фон, который используется для формирования более специализированных моделей целенаправленных движений на более высоком «уровне пространства» и высшем «уровне действия».

1.1.3. Уровень пространства

Этот уровень построения движений охватывает большую группу действий, связанных с целенаправленными перемещениями тела и конечностей в пространстве. С одной стороны, это требует способности чётко воспринимать пространственные размеры объектов и расстояний между ними, объективно судить об угловых и линейных смещениях конечностей тела. С другой стороны, это предполагает способность распознавать различные формы движения и воспроизводить их с достаточной точностью и надёжностью. Движения, представляющие этот уровень, охватывают целенаправленное перемещение тела и его конечностей при изменении их положения и пространственной ориентации. Большая часть таких движений краткие и ацикличные. Список типичных движений этого уровня включает в себя различные прыжки, броски и технические элементы из арсенала художественной и спортивной гимнастики. Эта группа также включает спортивные локомоции с различным оборудованием: лыжами, коньками, роликами, велосипедами и т. д. Кроме того, большой набор упражнений, выполняемых с сопротивлением, включая любые виды упражнений со свободными весами, также подвергается такого рода коррекциям точности, которая может быть обеспечена соответствующими механизмами нейронного регулирования, возникающими на уровне пространства. Нейронный центр, ответственный за коррекцию упомянутых движений, – стриатум (striatum), расположен в подкорковой области головного мозга.

Важно отметить, что движения, представляющие этот уровень, активно включают в себя двигательный фон предыдущего уровня синергии. Целенаправленное использование сенсорных коррекций в значительной степени способствует достижению желаемой точности и надёжности при движении тела в пространстве.

1.1.4. Уровень действия

Этот уровень обеспечивает наивысший контроль над движениями и соответственно называется «высшим уровнем». По выражению Бернштейна, это «истинно человеческий уровень», так как он жёстко связан с осознанным планированием и выполнением значимых действий. Примечательно, что, как правило, двигательное действие не является одиночным движением. Оно включает в себя цепочку последовательных движений, составляющих элементы цельного действия. Его основная особенность – целенаправленность. После нисходящей команды из премоторной области коры головного мозга мышцы выполняют соответствующие целенаправленные действия с использованием необходимых движений-звеньев. Частое выполнение определённых действий приводит к их автоматизации и формированию фоновой координации, которая используется в нескольких моторных навыках. Эти моторные навыки заменяют более примитивные движения, свойственные ранее рассмотренным уровням пространства и синергии. Эти более или менее автоматизированные действия основаны на моторной памяти и осознанном планировании значимого двигательного поведения. Более того, эти действия активно используют различные ведущие коррекции, которые определяют достижение запланированного результата. Таким образом, источниками исходных коррекций являются истинные представления о планируемом результате действия.

Важно отметить, что уровень действия обеспечивает постоянный контроль над всеми движениями-звеньями и их цепочками, обеспечивающими их целенаправленное функционирование. Основной особенностью такого построения является использование элементов движения, которые были сформированы на более низких уровнях пространства и синергии. Однако эти элементы формируются не время от времени, а по требованию высшего уровня действия. Поэтому связь элементов движения и их функционирование происходит под постоянным контролем соответствующих структур мозга и связано с их осознанием самим спортсменом. В отличие от более низких уровней построения движений высший уровень действия формирует точные двигательные навыки, которые составляют суть технико-тактического мастерства в единоборствах, играх с мячом, гимнастике, лёгкой атлетике и т. д.

Основные функции и важные особенности вышеперечисленных уровней системы двигательного контроля приведены ниже (табл. 1).

Таблица 1

Характеристика уровней построения движения, их основные функции и особенности (по Бернштейну, 1947 и 1967)

Стоит отметить, что центры двигательной регуляции правой части человеческого тела обычно расположены в левом полушарии мозга. Соответственно у большей части населения правая рука сильнее левой и может выполнять более точные движения. У меньшей части человечества эти центры располагаются в правом полушарии, что даёт им превосходство левой руки. Среди представителей этой подгруппы мы можем найти исключительно талантливых теннисистов, боксёров, толкателей, метателей и др. Причины такой исключительности неясны, но феномен леворукости вызывает постоянный интерес как учёных, так и тренеров.

1.2. Приобретение и построение двигательных навыков

Двигательные навыки формируют основу и содержание техно-тактического мастерства в любом виде спорта. Их физиологическая природа обеспечивает им большую изменчивость, надёжность и стабильность в разнообразных условиях. По Бернштейну, двигательный навык следует рассматривать как приобретённую способность решать соответствующую двигательную задачу и достигать желаемую цель этого действия. Центральная нервная система человека строит двигательный навык, следуя осознанному требованию, и это сложный процесс, состоящий из нескольких последовательных этапов. Во время этого процесса спортсмен приобретает первоначальное умение, формирует общую структуру движения и затем двигательный навык. Весь процесс формирования двигательного навыка происходит с использованием различных фоновых коррекций и тщательного контроля со стороны высшего уровня регулирования движения, то есть уровня действия. Давайте теперь рассмотрим все этапы формирования двигательного навыка.

Первый этап – ознакомление с новой двигательной задачей и обеспечивающими её выполнение движениями. Сам двигательный навык не является однородным действием; он содержит ведущие элементы и вспомогательные звенья. Обычно ознакомление начинается с демонстрации движения и объяснений тренера. Затем спортсмен выполняет несколько попыток воспроизвести движение, фокусируясь на его ведущем элементе. Вначале регулирование движения базируется на уровне действия и требует осознанного понимания и контроля со стороны спортсмена. Однако шаг за шагом центральная нервная система начинает включать фоновые коррекции на уровнях синергии и пространства. С этого момента спортсмен может автоматически контролировать некоторые вспомогательные звенья и сосредоточиться на главном элементе. После нескольких повторений спортсмен осваивает базовую структуру нового навыка и начинает её совершенствовать, фокусируясь на правильном выполнении и адаптации к индивидуальным особенностям своей личности.

Второй этап посвящён совершенствованию навыка, а его суть – мобилизация и использование сенсорно-моторных коррекций. В отличие от предыдущего этапа спортсмен сосредоточен здесь не на внешней схеме движения, а на внутреннем его восприятии и понимании проприоцептивных сигналов. Сигналы соответствующей обратной связи от центральной нервной системы передаются в нижние области, что накапливает соответствующие сенсорно-моторные коррекции, которые позволяют исправить некоторые ошибки и улучшить общую координацию движений. Этот этап требует многократного повторения движения и накопления очень полезного опыта; в результате центральная нервная система выбирает наиболее эффективные сенсорно-моторные коррекции для последующего применения на практике. Осознанное отношение к упражнению и внимание к деталям его выполнения позволяет в значительной степени ускорить процесс обучения движению и построение рационального двигательного навыка.

Третий этап предполагает автоматизацию двигательного навыка. Многократные повторения определённого движения вовлекают фоновые коррекции, и двигательный контроль смещается отчасти к более низкому уровню регулирования движения, например уровню синергии и уровню пространства. Такое смещение приводит к освобождению высшего уровня действия от непрерывного двигательного контроля, и движение может осуществляться без осознанного руководства человека, то есть автоматически. Такой двигательный автоматизм может быть ещё более гибким и изменяемым, чем движения, выполняемые осознанно. Например, на начальном этапе обучения спортсмен контролирует множество деталей движения при езде на велосипеде или при плавании. Автоматизация движения приводит к более надёжному и квалифицированному его выполнению, когда спортсмен способен контролировать наиболее значимые элементы движения и поведенческие реакции. В играх с мячом и единоборствах такая автоматизация позволяет сосредоточиться на тактических компонентах своих действий.

Последним этапом построения двигательного навыка является его стабилизация. Когда уровень двигательного мастерства достаточно автоматизирован, движение может воспроизводиться точно и многократно. Таким образом, навык достигает высокой стабильности. Однако представьте себе ситуацию, когда внешние условия выполнения изменились. Возможно ли, что некоторые помехи, такие как недостаточное освещение, пониженная температура воздуха, дефекты поверхности перемещения тела или спортивного снаряда повлияют на результат применения определённых навыков? Определенно, да. Поэтому навык должен быть устойчивым к любым возмущениям. Эта способность адаптировать движение к различным внешним условиям обеспечивается применением срочных сенсорно-моторных коррекций и автоматического регулирования двигательного поведения. В этом случае спортсмен должен контролировать общую ситуацию, тогда как неосознанное автоматическое регулирование движения обеспечивают соответствующую адаптацию навыка к изменённым условиям. Такие повышенные требования к стабилизации двигательных навыков характерны для различных видов спорта, проводимых на открытом воздухе, таких как академическая гребля, гребля на байдарках и каноэ, лыжные гонки и т. д. Однако обычная практика в играх с мячом и единоборствах прочно связана с взаимодействием с противниками, когда разнообразные технические навыки должны применяться при активном противодействии соперников.

Другой тип воздействия связан с внутренними причинами, отрицательно влияющими на двигательный навык. Это может быть усталость, эмоциональное напряжение, влияние предыдущих травм и т. д. Конечно, тренированные спортсмены демонстрируют высокий уровень устойчивости к утомлению и эмоциональный контроль. Очевидно, что способность демонстрировать эффективный навык, несмотря на усталость, эмоциональное напряжение и нервно-мышечные нарушения, предполагает высокий уровень стабилизации двигательного навыка и формирует специфический компонент технико-тактического мастерства.

Заканчивая эту главу, стоит отметить, что автоматизация и стабилизация двигательных навыков позволяют спортсмену сосредоточиться на наиболее важных значимых требованиях, предъявляемых к его спортивной деятельности. Обычно эти требования прочно связаны с тактическими особенностями его действий. Соответственно, особенно в играх с мячом и единоборствах, широко используется термин «технико-тактическое мастерство», акцентирующее его тесную связь с общими задачами какого-либо матча или борцовской схватки.

Глава 2
Основы спортивной координации: сущность и проявления

Уже долгое время координационные способности (КС) обоснованно считаются незаменимым компонентом двигательного потенциала спортсменов, который в значительной степени влияет на спортивные достижения и овладение спортивным мастерством. Хотя важность КС широко признана, общая ситуация с их интерпретацией парадоксальна. С одной стороны, КС упоминаются во всех учебниках по теории спортивной тренировки и физиологии упражнений, с другой стороны, их характеристика, даваемая в разных источниках, двусмысленна, недостаточно систематизирована и часто содержит ошибочные положения. Например, некоторые аналитики выделили и рассмотрели пять основных КС (Hirtz, 1985; Melcota, 2000), тогда как другие отметили шесть (Schnabel, 2001), семь и более координационных компонентов (Starosta, 2006; Simonek, 2014). Различные аспекты тренируемости КС остаются спорными и нуждаются в разъяснении.

2.1. Классификация основных компонентов координационных способностей спортсменов

Экспериментальные исследования КС были традиционно популярны в странах Восточной Европы, поэтому их результаты были доступны для широкой аудитории во всём мире. Однако за последние десятилетия появилось большое количество новых публикаций. Данный раздел представляет наиболее существенные результаты опубликованных исследований и мнения аналитиков из разных стран и различных видов спорта.

Как было сказано ранее, существует ряд классификаций КС, предложенных различными аналитиками. Одна из наиболее широко используемых версий – классификация, включающая базовые компоненты КС, а именно: кинестетическую дифференциацию, ритмические способности, пространственную ориентацию, сложную двигательную реакцию и способность сохранять равновесие (Hirtz, 1985; Mekota, 2000). В ряде последующих публикаций также упоминается ловкость как важный компонент базовых КС (Sheppard and Young, 2006; Paul et al., 2016). Таким образом, мы рассмотрим шесть базовых КС, которые приобрели наибольшую популярность и общее признание в профессиональном сообществе. Их определения и соответствующие особенности представлены ниже (табл. 2).

Таблица 2

Классификация и определения базовых КС атлетов

Следует отметить, что базовые КС формируют общий фон для любой спортивной деятельности. Кроме того, существует множество специфических по виду спорта КС, которые тесно связаны с соответствующими двигательными навыками и техническими требованиями. Перцептивно-когнитивные изменения, обусловленные тренировочным воздействием в каком-либо виде спорта, определяют развитие специализированного «чувства воды», «чувства мяча» и др., которые в значительной степени влияют на координационные схемы технических действий в соответствующих видах спорта. Тем не менее, общий фон базовых КС одинаково важен для всех видов спорта и спортивных дисциплин. Давайте внимательно рассмотрим перечисленные выше КС.

2.2. Кинестетическая дифференциация

Проявление этой КС предполагает восприятие сигналов от различных рецепторов и последующую дифференциацию пространственных, временных и силовых характеристик двигательного действия. Эта способность имеет принципиальное значение для осознанного регулирования схемы движения и мышечных усилий. Регулирование пространственных характеристик включает коррекцию амплитуды, направления и скорости движения; мышечные усилия и приложение силы в изометрических и динамических условиях также регулируются. Очевидно, что приобретение новых технических навыков в любом виде спорта тесно связано с умением воспринимать положение конечностей, продолжительность движения, скорость и приложение силы. В сложнокоординационных эстетических видах спорта, таких как гимнастика, фигурное катание, синхронное плавание и т. д., эта способность может сыграть решающую роль в достижении спортивного мастерства и виртуозности исполнения движений.

Один из классических примеров ярко выраженного проявления кинестетической дифференциации связан со стрельбой из лука (олимпийским видом), в котором требуется регулировать пространственные, силовые и временные характеристики спортивного действия, что сразу же влияет на его результат.

Протокол тестирования уровня кинестетической дифференциации предполагает оценку точности и повторяемости различных движений. Выводы, сделанные в результате проведения некоторых научных работ, иллюстрируют исследовательские подходы и обозначают вклад кинестетической дифференциации в технический двигательный потенциал спортсменов, представляющих различные виды спорта (табл. 3).

Результаты рассмотренных исследований свидетельствуют о том, что способность к кинестетической дифференциации во многом влияет на борцовскую активность тренированных дзюдоистов (Lech et al., 2011), точность и повторяемость бросков баскетбольного мяча по кольцу (Pakosz, 2012), повторяемость приложения усилия к моноласте во время подводного плавания (Rejman et al., 2012) и техническое мастерство игроков в настольный теннис (Bankosz, 2012; Rana and Rajpoot, 2015). Было также показано, что эта способность достаточно устойчива к внешним воздействиям на мышцы, например к Шведскому массажу (Mustafa et al, 2015).

Таблица 3

Краткое изложение результатов исследований по оценке кинестетической дифференциации спортсменов

* Шведский массаж является классическим массажем по методике проведения, его отличительной особенностью является усиленное воздействие на суставы методом интенсивного растирания и разминания. Шведский массаж дает хорошие результаты при воздействии на спайки, уплотнения и рубцы, обнаруженные в суставах (прим. переводчика).

С физиологической точки зрения кинестетическая дифференциация основывается на проприоцептивных сигналах, отражающих ощущение положения в пространстве и чувство движения (Proske, 2006). Общепризнано, что за чувство движения и ощущение положения в пространстве ответственны в первую очередь мышечные веретёна. Однако обработка сигналов, связанных с движением и/или оценкой положения в пространстве, осуществляется разными механизмами. Исследования биоэлектрических разрядов нейронов в первичной двигательной коре выявили те нейроны, которые передают соответствующие сигналы при решении задач на сохранение позы и другие, которые активируются исключительно во время движения (Kurtzer et al., 2006). Важно отметить, что сенсорные сигналы, способствующие кинестетической дифференциации, происходят из трех источников: тактильного, зрительного и проприоцептивного анализаторов. Результаты исследований нейровизуализации свидетельствуют о том, что мозг постоянно ищет соответствие зрительных и проприоцептивных сигналов, обеспечивая связь между ощущениями спортсмена и тем, что он видит. Таким образом, можно заключить, что кинестетическая дифференциация основывается на интеграции всех сенсорных сигналов, идущих в мозг.

2.3. Ритмические способности

Ритм движений является важной характеристикой двигательных действий в любом виде спорта. Соответственно, ритмические способности являются непременным атрибутом спортсмена, в значительной степени определяют схему его/её движения как в тренировочном процессе, так и на соревнованиях. Эти способности проявляются двояко: как способность воспроизводить заданный темп движений в циклических упражнениях (1) и как способность воспроизводить специально структурированный ритм движения при решении ациклических двигательных задач (2). Первый вариант может быть проиллюстрирован поддержанием темпа движений во время бега, плавания, бега на коньках и т. д. Второй вариант реализуется в различных прыжках и метаниях, технических элементах игр с мячом и единоборств, а также при выполнении любых элементов в гимнастике. Очевидно, что ритмические способности имеют решающее значение для успешных выступлений в эстетических видах спорта, таких как фигурное катание, художественная гимнастика и спортивные танцы. В целом художественную гимнастику можно рассматривать как типичную сферу акцентированного проявления ритмических способностей.

Ритмические способности были широко изучены в их связи с начальной подготовкой и обучением движениям детей, оздоровительным тренировочным процессом спортсменов-любителей, приобретением специфических по виду спорта технических навыков и совершенствованием подготовленности спортсменов высокого уровня (табл. 4).

Исследования, проведённые на юных спортсменах, выявили их значительное преимущество в проявлениях ритмических способностей по сравнению с контрольной группой не занимающихся спортом. По-видимому, регулярная тренировка в теннисе обеспечивает существенное развитие координационных способностей, включая чувство ритма (Zachopoulou et al., 2000). Более того, усовершенствованная способность к воспроизведению ритма положительно влияет на развитие речи у детей 4–8 лет (Haines, 2003). Результаты исследований показали, что двигательная активность, сопровождаемая музыкой, оказывает благотворное влияние на ритмические способности детей дошкольного возраста по сравнению с другими формами тренировочного воздействия (Agdiniotis et al., 2009). Интересно, что девочки достигали более высоких результатов, чем мальчики. Высокий вклад ритмических способностей в приобретение нового двигательного навыка был выявлен в исследовании, проведённом на начинающих горнолыжниках: спортсмены с более высоким ритмическим потенциалом были более успешными в тренировочном процессе (Oreb et al., 2011).

Было установлено, что ритмические способности женщин, занимающихся оздоровительной тренировкой, могут быть значительно улучшены программами аквааэробики, которая включает большое количество ритмических упражнений (Chaiupka et al., 2009). Очевидно, что двигательные задачи с воспроизведением ритма следует включать в фитнес-программы физкультурников.

Таблица 4

Краткое изложение результатов исследований ритмических способностей

Особый интерес представляют исследования, посвящённые реализации «ритм-тренинга» при подготовке квалифицированных спортсменов. Оценка общих и специализированных программ, включающих ритмические упражнения, осуществлялась в процессе подготовки тренированных теннисистов (Sogtit et al., 2012 и 2014). Программа общего ритм-тренинга включала выполнение различных двигательных задач: прыжков в сторону, вперёд и назад; хлопков в ладоши, ходьбу на месте в медленном и быстром темпе и т. д. Специализированный ритм-тренинг для теннисистов включал различные комбинации с подбрасыванием теннисных мячей с и без ракетки на месте и в ходьбе в медленном и быстром темпе. Результаты исследования показали, что специализированные для теннисиста ритмические упражнения привели к значительному повышению технического мастерства и ритмических способностей спортсменов, тогда как программа контрольной группы положительно повлияла на специфическую по виду спорта подготовленность, но не на ритмический потенциал игроков.

Подобное исследование было реализовано во время подготовки тренированных игроков в гольф, которым был предложен ритм-тренинг с использованием метронома (Sommer et al., 2014). Программа включала выполнение хлопков в ладоши, постукивание одной или двумя ногами по опоре в различном темпе в соответствии с ритмичными звуковыми сигналами. Четырёхнедельная программа привела к значительному улучшению биомеханической структуры ударов в гольфе и повышению воспроизводимости пространственно-временных характеристик ударов в серии.

Физиологический фон ритмических способностей спортсменов показан в обширных данных недавно проведённых исследований с использованием методов нейровизуализации. Известно, что ритмически организованные двигательные задачи активируют подкорковые и корковые области мозга. Были выявлены индивидуальные различия в восприятии ритма при сравнении мозговой активности тех, кто успешно воспринимает предлагаемый ритм и тех, кто этого не может (Yarrow et al., 2009). Соответственно, двигательное поведение спортсменов обусловлено активацией корковых связей, участвующих в генерировании ритма. Известно, что восприятие ритма предполагает и автоматическое, и когнитивно контролируемое регулирование. Недавние исследования подчёркивают роль мозжечка в выявлении и восприятии ритмических сигналов. Предполагается, что мозжечок способствует координации движений, точной их синхронизации и временной точности произвольных двигательных действий (Ivry and Schlerf, 2008). Важно отметить, что сигналы обратной связи в значительной степени способствуют поддержанию ритмической организации движения. Примечательно, что вариативность ритмичного постукивания по опоре при тестировании существенно снижается в случаях, когда решение двигательной задачи сопровождается систематическим получением сигналов обратной связи (Wing et al., 2010).

2.4. Пространственная ориентация

Способность ориентироваться в пространстве имеет широкий спектр применений, включая оценку и регулирование положения тела, определение местоположения партнёров и противников в играх с мячом, выбор рационального двигательного поведения в соответствии с внешними условиями, оценку и регулирование пространственных схем движения в любых видах спорта, оценку местоположения и перемещений противника в пространстве в единоборствах и т. д. (Stolen et al., 2005; Monteiro et al., 2010).

Эта способность тесно связана с когнитивными навыками, которые обеспечивают адекватную двигательную реакцию на получение доступной пространственной информации. Конечно, проявление этой способности специфично по виду спорта и имеет особое значение в спортивной и художественной гимнастике, играх с мячом и единоборствах, где требования к способности ориентироваться в пространстве весьма выражены.

Оценка пространственной ориентации спортсменов предполагает определение точности и скорости выполнения специально разработанных двигательных заданий.

Были изучены различные аспекты проявления и развития способностей к пространственной ориентации не занимающихся спортом и спортсменов. Ментальная ротация, как одна из наиболее ярких методик, иллюстрирующих пространственные способности, привлекла особое внимание исследователей (табл. 5). Мысленное вращение можно охарактеризовать как способность трансформировать двухмерные и трёхмерные объекты в уме, чтобы представить, как они выглядят с разных точек зрения (Jansen and Lehmann, 2013).

Ряд исследований был посвящён сопоставлению пространственных способностей спортсменов и не занимающихся спортом добровольцев. Юные волейболисты и теннисисты показали своё значительное превосходство над не занимающимися спортом (Notarnicola et al., 2014). Эти результаты не согласуются с результатами другого исследования, в котором более высокий уровень пространственных способностей по сравнению с неспортсменами отмечался у гимнастов, но не у футболистов (Jansen and Lehmann, 2013). Два других исследования показали значительно более высокий уровень пространственных способностей спортсменов национального уровня по сравнению с их менее квалифицированными коллегами (Stoyanova et al., 2016) и значительную корреляцию между пространственными способностями и уровнем спортивных достижений (Hijazi, 2013). По-видимому, целенаправленная атлетическая подготовка последовательно улучшает пространственные способности спортсменов, хотя степень этого воздействия зависит от специфических по виду спорта требований и особенностей оценочных тестов. Например, тренировка в борьбе, где требования к пространственной ориентации весьма акцентированы, была более эффективна в плане совершенствования пространственных способностей, чем занятия бегом (Moreau et al., 2012).

Таблица 5

Краткое изложение результатов исследований пространственной ориентации

Серия венских тестов немецкого психолога Ш. Бюлер – один из вариантов экспериментальных психологических методов, созданный на рубеже XIX–XX вв. (прим. переводчика)

Многие исследователи изучали половой диморфизм в проявлении пространственных способностей. Общепринято, что мужчины демонстрируют более высокий уровень пространственных способностей, чем женщины (Linn Petersen, 1985 для обзора). Это предположение частично подтверждается результатами другого исследования (Moreau et al., 2012). Тем не менее, изучение квалифицированных пловцов, бейсболистов и легкоатлетов не выявило различий в пространственных возможностях мужчин и женщин. Более того, баскетболистки превосходили мужчин-коллег в пространственных тестах ментальной ротации (Lord and Garrison, 1998). Аналогичное отсутствие гендерных различий было показано при изучении квалифицированных волейболистов и теннисистов (Notarnicola et al., 2014), а также квалифицированных спортсменов из других видов спорта (Stoyanova et al., 2016). Примечательно, что превосходство не занимающихся спортом лиц мужского пола по показателям пространственной ориентации отмечалось неоднократно (Linn Petersen, 1985). В конечном итоге целенаправленная атлетическая подготовка уменьшает и даже устраняет связанные с пространственными характеристиками преимущества мужчин, обусловленные эволюционными и биологическими предпосылками этого феномена.

Изучение эволюционных предпосылок пространственных способностей вносит ценный вклад в общее объяснение гендерных различий в популяции не занимающихся спортом. Был предложен ряд гипотез, объясняющих преимущества мужчин в проявлении этих способностей в эволюционном аспекте. В соответствии с одной из них женщины были вынуждены сокращать объём движений в репродуктивные периоды своей жизни в связи с деторождением и родительской заботой, тогда как мужчины продолжали выполнять действия, связанные с проявлением пространственных способностей при ведении охоты или участии в войнах (Jones et al., 2003).

В соответствии с гипотезой об ответственности древних мужчин за добычу пропитания они должны были развивать и совершенствовать свои пространственные способности, связанные с охотой (Silverman et al., 2000). Гипотеза участия мужчин в вооружённых конфликтах предполагает, что древние люди преодолевали большие расстояния, участвуя в стычках с другими группами, конкурируя за продовольственные ресурсы и захватывая в плен женщин (Buss et al., 1997). Ещё одна гипотеза предполагает, что успешные охотники получали более высокий социальный статус в древнем сообществе и улучшали свои пространственные способности, способствовавшие достижению такого статуса (Sherry and Hampson, 1997). В любом случае эволюционный подход позволяет лучше понять природу пространственной ориентации и её важность для координационного потенциала спортсменов.

Недавние исследования спортсменов с использованием магнитно-резонансной томографии показали увеличенную толщину коры головного мозга в области зрительно-пространственного контроля (Wei et al., 2011). Было также выявлено, что у спортсменов-мужчин обработка пространственных сигналов локализуется в правом полушарии, тогда как у спортсменок нет предпочтительного полушария (Vogel et al., 2003). Особая роль в пространственной ориентации принадлежит специализированной области мозга, называемой гиппокампом. Его функция – определение местоположения и вариантов перемещения к следующей позиции (Shrager et al., 2007). Гормональный статус спортсменов также в значительной степени влияет на проявления пространственной ориентации. Известно, что более низкий уровень тестостерона у спортсменов-мужчин благоприятен для развития пространственных способностей, тогда как у спортсменок более успешная пространственная ориентация связана с более высоким тестостероном (Jones et al., 2003).

2.5. Сложная двигательная реакция

Время реакции является одним из наиболее широко используемых в спортивной практике и исследованиях психофизиологических показателей. Существуют два основные вида двигательной реакции:

– простая двигательная реакция: спортсмен реагирует на единичный сигнал как можно быстрее. Стимулом может быть звуковой или зрительный сигнал, двигательной реакцией может быть нажатие какой-либо кнопки или клавиши пробела и т. д.;

– сложная двигательная реакция: спортсмен должен распознавать соответствующие сигналы среди других и реагировать на них. Оценивается точность и скорость двигательной реакции.

Показатели простой двигательной реакции характеризуют общую быстроту и широко используются для психофизиологической диагностики состояния спортсменов, операторов, водителей, пилотов и т. д., тогда как показатели сложной двигательной реакции отражают исключительно координационный потенциал индивидуума, включая процесс принятия решений, когда необходимо выбрать адекватную реакцию. Соответственно, время простой двигательной реакции значительно короче (в среднем 220 мс) по сравнению с временем сложной (Kida et al., 2005). В специальной литературе сложная двигательная реакция часто называется «реакцией выбора» и «реакцией выбора из нескольких сигналов» (табл. 6).

Область проявления сложной двигательной реакции огромна. Прежде всего это множество непредсказуемых ситуаций в играх с мячом и единоборствах. Типичный сценарий предполагает быструю и эффективную реакцию на действия противника и/или партнёра. Такие ситуации постоянно складываются в теннисе, где требования к проявлению сложной двигательной реакции особенно высоки. В течение последнего десятилетия ведущий теннисист мирового уровня Роджер Федерер демонстрирует исключительно высокую реактивность, что является одной из составляющих его великолепного спортивного таланта.

Оценка сложной двигательной реакции выполняется с использованием специфических по виду спорта схем и компьютеризированных систем тестирования. Наиболее широко используются серии компьютеризированных венских тестов, которые позволяют анализировать как простые, так и сложные двигательные реакции (Schuhfriegd, 1996).

Исследования сложной двигательной реакции проводились с целью оценки тренируемости этого компонента КС и его зависимости от предлагаемых тренировочных нагрузок (табл. 6).

Сложная двигательная реакция фехтовальщиков и каратистов оценивалась в сравнении с новичками с использованием специфических по виду спорта двигательных тестов и заданий (Ghuntla et al., 2014; Frybort et al., 2016). Примечательно, что результаты выполнения специфических по виду спорта заданий оказались гораздо более чувствительными к уровню подготовленности у квалифицированных спортсменов по сравнению с новичками. Аналогичным образом квалифицированные игроки в баскетбол и бейсбол продемонстрировали показатели сложной двигательной реакции, превосходящие результаты их менее компетентных коллег (Nakamoto and Mori, 2008). Было также показано, что умеренные тренировочные нагрузки не снижают уровень сложной двигательной реакции у профессиональных фехтовальщиков (Guizani et al., 2006), взрослых любителей (Ghuntla et al., 2014) и юных элитных футболистов (Frybort et al., 2016). Это противоречит данным о том, что тренировочные нагрузки оказывают негативное влияние на двигательную реакцию не занимающихся спортом (Guizani et al., 2006). Интересно, что даже одиночная тренировка со зрительно-двигательным воздействием может привести к значительному улучшению показателей как простой, так и сложной двигательной реакции у спортсменов-любителей (Ghuntla et al., 2014).

Таблица 6

Краткое изложение результатов исследований, посвящённых оценке сложной двигательной реакции спортсменов

В отличие от простых двигательных реакций, обусловленных воздействием зрительно-сенсорных сигналов и свойствами центральной нервной системы, сложные двигательные реакции во многом зависят от когнитивных факторов и, соответственно, от качества процесса принятия решений. Результаты ряда исследований свидетельствуют о том, что эффективность сложной реакции выбора чётко связана с тремя существенными детерминантами процесса принятия решений: вниманием, антиципацией и памятью (Afonso et al., 2012). Контроль внимания спортсменов высокой квалификации при осуществлении выбора фокусируется на специфических аспектах двигательных действий и направлен на выявление наиболее существенных показателей. Полный набор доступной информации предполагает подключение стратегии прогнозирования, которая в значительной степени определяет скорость и точность двигательной реакции. Изучение действий успешных футболистов-вратарей показало, что рациональная антиципация значительно увеличивает уровень точности и адекватности их двигательных реакций (Savelsbergh et al., 2005). В конечном счёте, память, которая накапливает результаты предшествующего опыта и знания о вероятном ситуативном спектре, значительно влияет как на способности контролировать внимание, так и на антиципацию высококвалифицированных спортсменов (Gold and Shadlen, 2007).

С точки зрения нейрофизиологии процесс принятия решений частично локализован в областях медиальной лобной коры и базальных ганглиев, которые контролируют двигательную реакцию (Yarrow et al., 2009). Кроме того, эксперименты с транскраниальной магнитной стимуляцией позволили выявить облегчение кортикоспинальной возбудимости при идеомоторной игровой активности у опытных теннисистов (Fourkas et al., 2008). Такой нейрофизиологический ответ специфичен по виду спорта и в значительной степени влияет на реакции выбора во время игры. Предполагается, что квалифицированные спортсмены могут улучшить свои схемы принятия решений, добиваясь более благоприятного и быстрого ответа (Gold and Shadlen, 2007).

По-видимому, вышеупомянутая триада «внимание-антиципация-память» и нейронные адаптации мозговых структур во многом определяют психофизиологические механизмы, лежащие в основе проявления и совершенствования сложных двигательных реакций спортсменов высокой квалификации.