Двигательная активность и здоровье

В процессе овладения двигательным навыком координация движений проходит ряд сменяющих друг друга этапов. Первый этап – активной статической (тонической) фиксации избыточных степеней свободы сочленений. Такой способ координирования крайне неэкономичен и утомителен. На следующем этапе преодоление избыточных степеней свободы совершается уже не путем непрерывной тонической фиксации, а посредством коротких фазических импульсов, посылаемых в нужный момент к определенной мышце. На последующих стадиях выработки навыка организм начинает так использовать реактивные силы, что они не только не нарушают движение, а содействуют его выполнению. В динамически устойчивом движении все степени свободы, кроме заданной, связаны реактивными силами и движение совершается без коррекционных импульсов. Такое движение экономично для мышц и ЦНС.

В осуществлении координации движений участвуют все отделы ЦНС – от спинного мозга до коры большого мозга. У человека двигательные функции достигли наивысшей сложности в результате перехода к прямостоянию и прямохождению (что осложнило задачу поддержания равновесия), специализации передних конечностей для совершения тонких движений, использования двигательного аппарата для коммуникации (речь, письмо). В управление движениями человека включены высшие формы деятельности мозга, связанные с сознанием, что дало основание называть соответствующие движения произвольными.

Для совершения сложнокоординированных движений биокинематической цепью уже недостаточно работы только изолированной мышечной группы. В таких случаях речь идет о сбалансированной работе мышечных цепей. Мышечные цепи – это линии, по которым мышечное напряжение переходит от одного участка к другому (рис. 2). Следует различать два варианта мышечных цепей: кинематические и динамические.

Кинематические мышечные цепи представляют собой реализацию базовых двигательных стереотипов, в основе которых лежит гравитационное взаимодействие тела с силой тяготения.

По утверждению профессора Д. Воон: «Гравитация есть начало и конец: все земные тела на коленях перед нею».

Рис. 2. Мышечные цепи (по Мольеру, 1938): а – вид сбоку, б – вид спереди

Именно гравитацией обусловлен правильный или неправильный, энергетически экономичный или расточительный способ решения конкретных двигательных задач, а также определяется координационный уровень и точность движений.

В преодолении гравитации (антигравитарной функции) и удержании тела параллельно вектору гравитации (постуральная функция) заключается суть деятельности мышечных кинематических цепей.

Для такого двигательного стереотипа, как опороспособность (вставание), характерна работа мышечных цепей нижней замкнутой кинематической цепи (икроножные, четырехглавые, ягодичные мышцы и мышцы-разгибателя спины). Для манипуляций (хват) – мышцы верхней открытой кинематической цепи (мышцы-сгибатели кисти, предплечья, плеча и разгибатели шеи). Следует отметить, что для человека, обучающегося ходьбе на костылях, антигравитарными мышцами становятся мышцы-разгибатели верхних конечностей. Для стереотипа ходьбы (передвижения) свойственно поочередное включение групп сгибателей и разгибателей одновременно верхних и нижних конечностей. Связующей верхние и нижние мышечные кинематические цепи мышечной группой являются мышцы живота (рис. 3).

В связи с прямохождением брюшная стенка человека не несет тяжести внутренностей, лишена костного скелета, и мощные мышцы живота, образующие брюшной пресс, компенсируют отсутствие скелета. Различают три группы мышц брюшного пресса: мышцы боковых стенок (наружная и внутренняя косые, поперечные), мышцы передней стенки (прямая, пирамидальная) и мышцы задней стенки (квадратная мышца поясницы). Именно мышцы живота – брюшной пресс – стабилизируют верхние и нижние кинематические цепи, являясь ключом к построению любого двигательного навыка и стереотипа движений.

Рис. 3. Нижняя закрытая кинематическая цепь, верхняя открытая кинематическая цепь и область брюшного пресса (по Донскому Д.Д., 1971)

Таким образом, можно выделить следующие антигравитарные кинематические мышечные цепи: нижняя, первая и вторая верхние.

Антигравитарную функцию кинематических мышечных цепей выполняют преимущественно так называемые фазические мышцы, сокращение которых приводит к перемещению структуры, к которой эта мышца прикреплена.

Фазические мышцы ответственны за мгновенное приложение силы. При этой физической нагрузке задействована исключительно длиннорычаговая мускулатура, т. е. те мышцы, точки прикрепления которых удалены друг от друга. Проще говоря, фазические мышцы – это длинные мышцы.

Функцию поддержания вертикального положения тела, преодолевая силы тяжести, выполняют постуральные (лат. positura – позиция, состояние), или тонические мышцы. Их задача – сохранение равновесия человеческого тела, вертикали тяжести в пределах площади опоры (подошвенной поверхности обеих стоп и расположенного между ними пространства).