Физиологические механизмы программирования и управления сложнокоординационным двигательным действием на примере старта пловца

Размещено на http://www.allbest.ru/

Российский государственный университет физической культуры спорта, молодежи и туризма

Реферат на тему:

Физиологические механизмы программирования и управления сложнокоординационным двигательным действием на примере старта пловца

Выполнила:

студентка 4к.2гр.3отд.

Мерзликина Н.Ю.

Преподаватель:

Москатова А.К.

Москва 2014

I. Центральное программирование старта пловца

При анализе техники старта с тумбочки (верхнего старта) применяется системно-структурный подход с выделением обобщенных фаз двигательного действия, охватывающих движения всех звеньев тела пловца.

В соответствии с правилами соревнований спортсмены при плавании вольным стилем, дельфином и брассом выполняют старт прыжком с тумбочки. По предварительной команде судьи-стартера «прерывистый свист» спортсмены должны снять спортивные костюмы и подойти к тумбе. По команде «приготовься к старту», которая подается длинным свистом, спортсмен должен встать на тумбочку, подойти к переднему краю и быть готовым к следующей команде «На старт!». Команда «На старт!» подразумевает собой полную концентрацию спортсмена на сигнале старта. В момент команды «На старт!» пловец наклоняется, цепляясь руками за тумбочку и замирает. Во время данной команды пловец максимально напрягает слуховой аппарат, ведь именно звуковой сигнал является раздражителем во время старта. Старт может подаваться: а) Гудком б) Выстрелом в) Голосом стартера.

Сигнал стартера служит сигналом к началу стартовых действий. Но прежде, чем мы сможем их наблюдать, пройдет определенный отрезок времени - время стартовой реакции. После чего следуют: 1) подсед и отталкивание с махом руками; 2) полет; 3)вход в воду и скольжение; 4) выход на поверхность. Все эти движения подчинены одной цели - как можно быстрее преодолеть стартовый отрезок дистанции.

Положения тела пловца в момент старта:

Исходное положение на старте: ноги согнуты в коленях до угла 135-120 градусов, стопы расположены примерно на ширине таза, пальцы ног захватывают передний край тумбочки спереди или сбоку, голова опущена, дыхание задержано. В этом положении колени пловца оказываются над пальцами ног, плечевой пояс и голова - немного спереди. Тяжесть тела как бы перенесена на переднюю часть стоп, пловец готов мгновенно вынести тело из равновесия и начать стартовые движения.

Подсед и отталкивания с махом руками (делятся до отрыва ног от тумбочки): спортсмен быстро выводит тело из равновесия, выполняет энергичный подсед с движением туловищем и головой вперед-вверх, а затем - отталкивание с махом руками. Спортсмен должен как можно быстрее выполнить энергичный прыжок и послать тело вперед-вверх по оптимальной траектории. Положение тела в момент завершения отталкивания: туловище и ноги выпрямлены, продольная ось тела направлена вперед вверх 20-25 градусов; прямые руки вытянуты вперед, угол между ними и продольной осью тела кавер 40-80 градусов; лицо пловца направлено вперед и немного вниз.

Полет: длится 0,35-0,40с (до касания воды кистями). Спортсмен должен пролететь как можно дальше по рациональной траектории. Этому способствует оптимальный угол вылета, относительно высокая траектория полета тела и высокая скорость тела в момент отрыва ног от тумбочки.(4,0-4,5 м/с, к моменту погружения тела в воду скорость возрастает до 5,0-5,5 м/с). В начале полета руки пловца, завершив мах, вытягиваются вперед, голова занимает положение между руками, направить кисти вытянутых рук как можно дальше в воображаемую точку входа в воду, развернуть тело для входа в воду под оптимальным углом, немного приподнять таз и ноги в момент касания кистями поверхности воды. Положение тела в момент завершения полета: руки и туловище входят в воду под углом 30 - 40 градусов, голова между руками, ноги немного согнуты в тазобедренных суставах, таз приподнят.

Вход в воду и скольжение: фазы длятся до начала первого гребка руками. Пловец должен сохранить на возможно большем отрезке пути высокую скорость движения тела вперед. Тело спортсмена погружается в воду в хорошо обтекаемом положении (0,25 - 0,30с). За счет изменения положения рук, головы и прогиба туловища пловец регулирует глубину погружения и пространственную ориентацию тела. Затем (при плавании кролем и дельфином) он начинает движения ногами. Положение тела в момент завершения фазы скольжения: тело у поверхности воды под небольшим углом атаки, руки вытянуты вместе, голова между руками.

Выход на поверхность: осуществляется за счет гребков руками и ногами и длится до того момента, когда пловец оказывается в положении, характерном для начала первой обобщенной фазы техники плавания данным способом. Спортсмен должен подхватить гребковыми движениями высокую скорость скольжения и выйти на поверхность таким образом, чтобы без промедления и в оптимальном ритме перейти к плаванию на дистанции.

Нейрофизиологический процессы и механизмы обеспечивающие программирование и исполнения старта на уровне сенсорного восприятия ситуации в нервных центрах мозга:

Любая приспособительная реакция возможна только в том случае, если для ее возникновения есть побудительные причины. Внешним раздражителем сенсорных систем, а конкретно - слухового аппарата, в момент старта спортсмена являются звуковые сигналы воспроизводимые стартером. Сигналом к старту является третий, последний, «гудок», после которого начинается движение и последующее прохождение дистанции.

Раздражение - способность под влиянием внешних воздействий изменять обмен веществ и энергии.

Возбудимые ткани:

• нервная,

• мышечная,

• железистая.

Вызывает реакцию на сигнал и заставляет спортсмена принять стартовое положение.

Возбудимость - свойство возбудимых тканей отвечать на раздражение специфическим процессом возбуждения.

Проявления:

• в нервных клетках - импульсы возбуждения

• в мышечных - сокращение или напряжение,

• в железистых - выделение определенных веществ.

Процесс представляет собой переход из состояния физического покоя в деятельное состояние. Для нервной и мышечной ткани - характерна передача активного состояния другим соседним участкам - т.е., проводимость. Спортсмен начинает стартовое движение.

Торможение - активная задержка процесса возбуждения. Взаимодействие двух процессов - координация нервной деятельности.

*Местное возбуждение - незначительные изменения в поверхностной мембране клеток.

*Распространяющее возбуждение - передача импульса возбуждения вдоль нервной или мышечной ткани.

Предотвращает досрочную стартовую реакцию без условного звукового сигнала.

Порог - минимальная величина раздражения, при котором возникает распространение возбуждения.

Величина порога зависит от функционального состояния ткани и от особенностей раздражителя.

Чем выше порог - тем ниже возбудимость и наоборот.

Может повышаться при выполнении физических упражнений оптимальной длительности и интенсивности, и снижаться при утомлении, перетренированности.

У спортсменов высокого класса данное действие выполняется на рефлекторном уровне.

Рефлекс - ответная реакция организма на внешнее раздражение, осуществляемая с участием нервной системы.

Рефлекторная дуга - путь рефлекса.

• рецептор - воспринимает образование;

• чувствительный или афферентный нейрон, связывает рецептор с нервными центрами; физиологический программирование старт пловец

• промежуточные (вставочные) нейроны нервных центров;

Мотивация при старте заключается в достижении наименьшей стартовой «задержки». Спортсмен высокого класса способен практически мгновенно реагировать на стартовый сигнал.

II. Реализация сложнокоординированного двигательного действия

Корковые поля моторной системы занимают три взаимодействующие функциональные зоны лобных отделов больших полушарий мозга.

1) Третичная интегративная кора - объединяет и обрабатывает полисенсорную информацию от третичных интегративно-пусковых полей сенсорной коры. Строит программу достижения избранной человеком цели на основе взаимодействия с центрами коры мозжечка. Контролирует и направляет деятельность, мотивированную индивидуальным сознанием.

Пловец выходя на старт продумывает и четко знает алгоритм действий после подачи стартером первого «предстартового» сигнала. Спортсмен встает на старт и готовится к стартовому движению.

2) Вторичная ассоциативная, префронтальная кора - обеспечивает планирование и информационную стратегию реализации программы достижения цели посредством координации времени включения, длительности и интенсивности разрядов конкретных моторных центров в области передней центральной извилины.

Стартующий замирает в стартовом положении и ожидает сигнала (раздражителя) для начала стартового сигнала. Спортсмен не должен двигаться до подачи стартового сигнала.

3)Первичная, проекционная моторная кора - область передней центральной извилины. Обрабатывает корректирующую информацию от перефирического рецепторного аппарата аппарата мышц, суставов и связок. Настраивает координацию движений тела по силовым, скоростным и пространственным параметрам в зависимости от сигналов обратной реакции программируемых движений, соучаствует в реализации замысла достижения цели.

Способствует началу стартового движения.

Пирамидный путь начинается от моторных центров с крупными пирамидными клетками и заканчивается на альфа- и гамма-мотонейронах спинного мозга; служит для осуществления прямой, быстрой регуляции спинальных рефлексов поддержания позы, изменения мышечного тонуса и выполнения быстрых движений правыми/левыми конечностями согласно центральной программе. Часть волокон (аксонов пирамид) заканчивается на одноименной половине спинного мозга, но большая часть переходит на другую сторону, обеспечивая надёжность координационных механизмов управления схемой тела.

Способствует поддержанию стартовой позы пловца в момент постановки на стартовую тумбочку и удержанию ее до стартового сигнала.

Экстрапирамидный путь связывает моторную кору с подкорковыми ядрами через рубро-спинальный, вестибуло-спинальный, ретикуло-спинальный и мозжечковый проводящие пути. Экстрапирамидный путь служит для обеспечения запуска и исполнения сложнокоординированных действий человека, требующих поддержания равновесия, согласованности элементов структуры движения, плавности переходов, билатеральной координации силы, скорости и точности на основе механизмов обратной, корректирующей афферентации движений со стороны сенсорного аппарата.

Способствует выполнению стартового движения, т.е реакции на звуковой сигнал.

Эфферентный нейрон - связывает нервные центры с периферией.

Рабочий орган, отвечающий за раздражение - мышца или железа.

Начинается рецептором - воспринимает раздражения и преобразует их в нервные импульсы. Информация передается на вставочные нейроны ЦНС - обработка и передача сигнала на двигательные нейроны - проводят нервные импульсы к рабочему органу.

Афферентные пути - каналы обратной связи. Рефлекс обеспечивает точное и совершенное взаимодействие организма с окружающей средой, контроль и регуляцию функций внутри организма.

Периферический нервно-мышечный аппарат организован в систему Двигательных Единиц (ДЕ) каждая из которых включает: спинальный мотонейрон (МН), его ветвящийся аксон (двигательный нерв) и иннервируемые им волокна конкретной мышцы. ДЕ разделяют на функционально специализированные типы, в зависимости от свойств мотонейронов и сократительных качеств иннервируемых мышечных волокон. Двигательная деятельность разного характера, в том числе спортивные упражнения обеспечиваются участием трёх функциональных типов двигательных единиц, чьи спинальные мотонейроны отличаются по размерам клетки, реактивности, возбудимости, иннервационным индексам (соотношению количества волокон, иннервируемых одним МН). С особенностями иннервации связаны метаболические и сократительные характеристики мышечных волокон каждой ДЕ.

* Структурно-функциональные характеристики I типа ДЕ - больших, быстрых, утомляемых:

1). Крупное тело мотонейрона (МН);

2). Толстый, быстропроводящий аксон - обеспечивает «сальтаторное» проведение возбуждения - «скачком» от (+) заряженных участков аксона к (_) заряженным участкам в промежутках между кольцами миэлина.

3). Низкая возбудимость МН, что требует сильной стимуляции со стороны центров моторной коры;

4). Количество терминалей аксона и синапсов - от несколько сотен до 1,5-2 тысяч, что определяет их одновременную активацию;

5). Иннервирует быстрые мышечные волокна так называемого БГ (быстрого, гликолитического) типа, которые используют мышечный гликоген для ресинтеза АТФ и КФ;

6). Обеспечивают работу с максимальной силой, скоростью, взрывные усилия, ударные действия, прыжки, броски и т.д.;

7). Время предельных усилий ограничено несколькими секундами (3-5 до 10-20 сек.) в связи с быстрым истощением запаса фосфагенов.

Список используемой литературы

• Спортивное плавание 1996г (учебник для вузов физической культуры) Н.Ж. Булгакова.

• Плавание 2001г (учебник) Н.Ж. Булгакова.

• Физиология человека. 1975г Н.В. Зимкина.

• Физиология человека. 2014г. А.К. Москатова.

Размещено на Allbest.ru