времени, т. е. частота движений. Время двигательной реакции характеризует собою ту быстроту, с которой разыгрываются в нервной системе процессы, необходимые для несложного двигательного рефлекса. Измеряется этот показатель следующим образом. Дается раздражение (обычно в виде вспышки света или возникновения звука), и в этот момент пускается в ход какой-либо хронограф, позволяющий измерять время с точностью до одной тысячной секунды, или, иначе, миллисекунды (мс). Часто она обозначается греческой буквой сигма (s). Испытуемому надлежит как можно быстрее ответить движением на раздражитель. Для того, чтобы в измеряемую величину времени не включалась протяженность самого движения, последнее должно быть минимальной амплитуды. Чаще такое движение представляет собою нажимание рукой на кнопку или, наоборот, отнятие руки от кнопки или другого контакта. В этот момент происходит отметка времени на хронографе или остановка его. Время рефлекса складывается из отрезков времени, необходимых для ряда процессов, разыгрывающихся в данной рефлекторной дуге. Во-первых, время для возбуждения рецептора (например, сетчатки глаза, кортие-вого органа уха); во-вторых, время для проведения возбуждения по чувствующему нерву в соответствующий нервный центр; в-третьих, время для передвижения возбуждения от одних нервных центров к другим, пока оно не дойдет до конечного двигательного центра, в-четвертых, время на прохождение возбуждения по двигательным нервам; в-пятых, на развитие возбуждения и сокращения мышц. Наибольшее время связано с третьим этапом - с прохождением возбуждения от одних нервных центров к другим. Этот этап характеризуется наибольшей изменчивостью, в то время как время остальных этапов - величина довольно постоянная. По этой причине время двигательной реакции служит характеристикой состояния центральной нервной системы, быстроты переключения нервного возбуждения с одних нервных клеток на другие. Этот процесс связан со сложной координацией возбуждения между нервными клетками. Чем более иррадиировано возбуждение, чем менее оно концентрировано, тем больше будет время проведения возбуждения. Важен также и путь, по которому возбуждение идет к центральной нервной системе. Этот путь может быть относительно длинен, когда возбуждение должно последовательно пройти через множество невронов, и он будет короче, если число последовательно включаемых невронов окажется небольшим. Быстрота реагирования имеет большое значение во многих видах спорта (стартовое время спринтера, реакции боксера, фехтовальщика, вратаря, вообще участников спортивных игр, слаломиста, стрелка, акробата). Занятия определенным видом спорта укорачивают время реакции. Об этом свидетельствуют данные, полученные в лаборатории А. Н. Крестовникова, в частности наблюдения В. В. Васильевой. Время реакции может быть уменьшено специальными методическими приемами. На это обращает внимание С. Г. Геллерштейн, которому удавалось вырабатывать очень тонкие дифференцировки времени, в результате чего испытуемые спортсмены оказывались в состоянии реагировать по заданию с точностью до сотых долей секунды. Большее или меньшее время реакции у отдельных лиц часто объясняют функциональной подвижностью отдельных частей нервно-мышечного аппарата. Однако прямых доказательств этому еще не дано. Следующей характеристикой быстроты является время отдельного движения. Выше уже говорилось, что это время зависит от величины преодолеваемого сопротивления. В описанных опытах Н. Н. Гончарова мы видели, что при больших сопротивлениях мышечная сила реализуется главным образом в виде напряжения при малой скорости сокращения. Зато при малых сопротивлениях напряжение мышцы невелико, и ее сила реализуется главным образом в скорости мышечного сокращения. При самых малых сопротивлениях достигается максимальная скорость сокращения, что видно из опытов И. Н. Книпст, представленных на рис. 43. Использование измерения времени отдельного движения при малом сопротивлении для характеристики качества быстроты, вероятно, могло бы быть весьма полезным. К сожалению, исследования этого показателя еще мало распространены. Это отчасти связано с относительной сложностью методики. Надо думать, что разработка простых методов исследований отдельных движений будет способствовать более подробной характеристике быстроты. Не только время отдельного движения при отсутствии сопротивления, т. е. при минимальном мышечном напряжении, может являться характеристикой быстроты. Некоторые движения, сопровождающиеся мышечным напряжением при наличии внешнего сопротивления, также могут характеризовать в известной мере качество быстроты. Сюда, в первую очередь, относится метание легких предметов, а также движение руки боксера, вооруженной боксерской перчаткой. Оказалось, что даже такое движение, как толчковое движение ног при прыжке, тоже больше характеризует быстроту, нежели силу. Хотя при прыжке преодолевается значительное сопротивление массы тела и должно развиваться заметное мышечное напряжение, тем не менее определяющее значение в высоте или дальности прыжка с места имеет скорость сокращения разгиба-тельной мускулатуры нижних конечностей. В этом отношении показательны данные о прыгучести детей. По нашим наблюдениям, высота вертикального прыжка у подростков бывает не меньшей, чем у взрослых, хотя сила мышц у последних несомненно больше. Мы очень мало знаем о физиологических механизмах, определяющих скорость мышечного сокращения.
Выше было сказано, что напряжение мышц в первую очередь зависит от мышечного поперечника. Можно ли сказать то же самое и в отношении сократительной способности мышц? Наблюдения показывают, что связи между толщиной мышц и скоростью их сокращения не имеется. Доказательством тому могут служить наблюдения Н. Н. Гончарова над школьниками разных возрастов. Максимум скорости отдельного движения он обнаружил у 14-15-летних подростков. Обладающие большей мышечной массой, а следовательно, большей толщиной мышц, юноши 17-18 лет не могли подчас развивать такой скорости движения, как подростки 15 лет. Всем известно, какой поразительной способностью в метании камешков обладают подчас ребята 12-13 лет. Между тем толщина мышц у детей небольшая. Все это позволяет считать, что толщина мышц не играет существенной роли в скорости мышечного сокращения. Выше говорилось, что большое значение для мышечного напряжения имеет количество одновременно возбуждаемых двигательных единиц. Чем больше сократительных элементов мышцы включается в одновременное возбуждение, тем больше и напряжение, развиваемое мышцей. Мы не знаем, является ли это также правилом не только для напряжения, но и для сокращения мышцы. Вероятно, для развития максимальной скорости сокращения необходима безупречная синхронизация возбуждения определенных групп сократительных элементов. Вместе с тем поскольку мышцы находятся не в изометрическом режиме и конечность не неподвижна, а совершает перемещение, постольку можно предположить, что в каждый последующий момент сокращения могут вступать в действие различные группы сократительных элементов. Одна группа может начать сокращение, но «передать» его в следующее мгновение другой группе, которая находится в этот момент в более выгодном в биомеханическом отношении положении, чем предыдущая. В нужный момент может вырасти до максимума возбуждение третьей и т. д. групп сократительных элементов, которые, как бы принимая эстафету, доведут все сокращение с большой скоростью до конца. Благодаря этому громадная скорость всего движения может быть достигнута необязательно при одновременном включении всех, без исключения, мышечных элементов, а даже при сравнительно небольшом их общем числе. Вероятно, именно поэтому быстрые движения хорошо могут быть осуществлены необязательно толстыми мышцами, а сравнительно тонкими, но зато длинными. Понятно, что рассуждения о «эстафетоподобном» включении двигательных единиц при скоростных движениях еще нуждаются в экспериментальной проверке. Третьим, и возможно основным, показателем качества быстроты является максимальная частота движений. С целью характеристики максимальной частоты движений используют прием, примененный в свое время И. М. Сеченовым и заключающийся в регистрации максимальной частоты движений, совершаемых какой-либо мышечной группой без дополнительного отягощения и с малой амплитудой. В опытах, проведенных разными исследователями (Ж. Амар, С. П. Сарычев, А. В. Коробков, Д. П. Букре-ева и др.), изучались движения, совершаемые пальцем, кистью, всей рукой, стопой, бедром, туловищем, при беге на месте и т. п. Аспирантка Д. П. Букреева собрала большой статистический материал, в котором сравнивалась максимальная частота движений разных частей тела. У каждого испытуемого исследовалось девять вариантов движений. Среди испытуемых, естественно, были такие, у которых движения, например, кисти были медленны, и такие, у которых эти движения были особенно быстрыми. Обнаружилось, что в первом случае замедленность наблюдалась не только в движениях кисти, но и в остальных восьми движениях. У спортсмена, обладавшего высокой частотой движений кисти, оказалась также высокой частота движений и мышц обеих ног. Таким образом, обнаружилась очень хорошая корреляция между частотой движений, совершаемых в различных суставах. Это свидетельствует о том, что максимальная частота движений отражает не столько скоростные качества данной мышечной группы, сколько подобные качества всего организма, в первую очередь его центральной нервной системы. Регистрируя движения в каком-нибудь
Вы читаете ФИЗИОЛОГИЯ СПОРТА
