Функциональные резервы системы управления произвольными движениями при напряженной мышечной деятельности

Abstract

Objective: determination of criteria for assessing functional reserves and reliability of voluntary movement control system under various conditions of muscular activities. Material: Students aged 17-19 and athletes aged18-27 and specialised in various sports events participated in different studies. At Physical Education classes, female students were engaged in a programme aimed at improving the reliability and reserving the control system of local and regional movements of different coordination complexity. Athletes – cyclists, wrestlers, weightlifters, shooters performed specialised movements of different coordination complexity in the process of adaptation to specific physical loads in each sports event. The quality of motor regulation demonstrated by cyclists, weightlifters and wrestlers was analysed according to muscular activities, intermuscular relationships during muscular performance manifestation in the process of cyclic and acyclic loads, whereas shooters performed it according to the result of shooting at a target. Results: It has been revealed that in the process of a long-term adaptation to various types of muscular activities, the reserves of the movement control system representing different coordination structure are characterized by: an increase in the power of compensatory rearrangements to maintain the motor function reliability in complicated conditions of motor regulation and, in particular, during functional deprivation of the key sensory systems, maximum activation of physiological systems in the process of muscular activity and compensated phase of developed fatigue. The most prominent changes occur in movements, in the control of which the highest levels of regulation are involved. In movements regulated at lower motor levels, the shifts are less significant. Such movements are more stable, programmatic and harder subjected to change by means of physical exercises. Conclusions: The key criteria for the reserve capacities of the movement control system are as follows: power, efficiency and interchangeability of compensatory responses and mechanisms ensuring the reliability of movement control under the influence of distorting factors and fatigue; speed of transition to programme mechanism of motor regulation in the process of improvement under stable functioning conditions; manifestation of the "afferentation narrowing" principle in the sensory control of movements under stable functioning conditions. Цель: определение критериев оценки функциональных резервов и надежности системы управления произвольными движениями в различных условиях мышечной деятельности. Материал: В различных исследованиях участвовали студенты 17-19-ти лет и спортсмены 18-27 лет, специализирующиеся в различных видах спорта. На занятиях по физическому воспитанию студентки выполняли программу, направленную на повышение надежности и резервов системы управления локальными и региональными движениями различной координационной сложности. Большинство движений, выполняемых студентами, реализовывались в пространстве на точность в различных условиях сенсорного контроля. Спортсмены – велосипедисты, борцы, тяжелоатлеты, стрелки выполняли специализированные движения различной координационной сложности в процессе адаптации к специфическим физическим нагрузкам в каждом виде спорта. Качество двигательного регулирования анализировалось по мышечной активности, межмышечным взаимосвязям при проявлении мышечной работоспособности в процессе циклической и ациклической нагрузок – у велосипедистов, тяжелоатлетов и борцов, или по результату при стрельбе по мишени – у стрелков. Результаты: Выявлено, что в процессе долговременной адаптации к различным видам мышечной деятельности резервы системы управления движениями различной координационной структуры характеризуются: повышением мощности компенсаторных перестроек для сохранения надежности моторной функции в усложненных условиях двигательного регулирования. В частности, при функциональной депривации ведущих сенсорных систем, при максимальной активизации физиологических систем в процессе мышечной деятельности, в компенсированной фазе развиваемого утомления. Наиболее выраженные изменения происходят в движениях, в управлении которых участвуют высшие уровни регулирования. В движениях, регулируемых на низших моторных уровнях, сдвиги менее существенны. Такие движения более стабильны, программны и труднее изменяются с помощью физических упражнений. Выводы: Ведущими критериями резервных возможностей системы управления движениями разной координационной структуры являются: мощность, эффективность и взаимозаменяемость компенсаторных реакций, и механизмов, обеспечивающих надежность управления движениями при действии сбивающих факторов и утомлении; быстрота перехода к программному механизму двигательного регулирования в процессе совершенствования и в стабильных условиях функционирования; проявление принципа «сужения афферентации» в сенсорном контроле движений в стабильных условиях функционирования; помехоустойчивость механизмов, демпфирующих влияния сбивающих факторов в экстремальных условиях двигательного управления.