Физиологические механизмы программирования и управления сложно-координированным действием на примере одновременного двухшажного конькового лыжного хода

Размещено на http://www.allbest.ru/

Российский Государственный Университет Физической Культуры Спорта Молодежи и Туризма

РЕФЕРАТ

Тема: «Физиологические механизмы программирования и управления сложно-координированным действием на примере одновременного двухшажного конькового лыжного хода»

Выполнила: студентка 2-го курса,

Специализации: Лыжный спорт

Филиппова Дарья

Проверяющий: Москатова А.К.

Москва 2011

Выбранное сложно-координационное двигательное действие: одновременный двухшажный коньковый лыжный ход.

Задача: описать физиологические механизмы программирования и управления сложно-координационным двигательным действием.

Цель выполнения одновременного двухшажного конькового хода состоит в следующем:

Развить наибольшую скорость на дистанции. На старте, обычно, используют ОДКХ для того, чтобы начать дистанцию с большой скоростью, при большой частоте в ОДКХ скорость возрастает мгновенно;

Сохранение скорости и частоты на подъеме. По возможности выход с подъема отработать с наибольшей частотой;

В ОДКХ имеются фазы расслабления (на равнинных участках рис.2, фаза 2; на подъемах рис.1, фазы с 5 по 9), исходя из этого можно сказать, что целью является рациональное распределение сил на дистанции или на определенных участках трассы.

Т.е. ОДКХ применяется для повышения и удержания скорости при относительно малых затратах энергии.

Характеристика одновременного двухшажного конькового хода (ОДКХ):

Данным ходом лыжник может пользоваться при любых условиях скольжения, как на равнинных участках, так и на подъемах малой и средней крутизны.

Длина цикла -- 3,5-8,5 м, средняя скорость в нем -- 3,5-7,0 м/с. Темп -- 40-75 циклов в минуту. Сам же цикл хода состоит из двух скользящих коньковых шагов и одного отталкивания палками. Причем, первый и второй шаг неравнозначны. Они отличаются по длине, продолжительности и скорости. Первый шаг является как бы подготовительным ко второму, самому ключевому шагу, в котором лыжник отталкивается другой ногой и руками почти одновременно.

При применении ОДКХ лыжник должен оценить предлагаемую дистанцию, от рационального прохождения которой зависит будущий результат. Для наилучшего выполнения ОДКХ он должен иметь отличные силовые и скоростно-силовые способности и выносливость, потому что при усталости техника начинает портиться и выявляются ошибки в технике, они могут существенно повлиять на скорость и технико-тактического преодоления дистанции. Чтобы этого не произошло следует подготовить организм к такой нагрузке, выполняя темповые, скоростные, скоростно-силовые и силовые тренировки.

Рис.1. Одновременный двухшажный коньковый ход. Применяется на подъемах среднее и высокой крутизны

Рис.2. Одновременный двухшажный коньковый ход. Применяется на равнинных участках или пологих подъемах

коньковый спорт двигательный двухшажный

Значение деятельности сенсорных систем в спорте

Эффективность выполнения спортивных упражнений во многом зависит от процессов восприятия и переработки сенсорной информации. Эти процессы обусловливают как наиболее рациональную организацию двигательных актов, так и совершенство тактического мышления спортсмена. Четкое восприятие пространства и пространственная ориентация движений обеспечиваются функционированием зрительной, слуховой, вестибулярной, кинестетической рецепции. Оценка временных интервалов и управление временными параметрами движений базируются на проприоцептивных и слуховых ощущениях. Вестибулярные раздражения при поворотах, вращениях, наклонах и т. п. заметно влияют на координацию движений и проявление физических качеств, особенно при низкой устойчивости вестибулярного аппарата. Экспериментальное выключение отдельных сенсорных афферентаций у спортсменов (выполнение движений в специальном ошейнике, исключающем активацию шейных проприорецепторов; при использовании очков, закрывающих центральное или периферическое поле зрения) при -водило к резкому снижению оценок за упражнение или к полной невозможности его исполнения. В противоположность этому, сообщение спортсмену дополнительной информации (особенно срочной -- в процессе движения) помогало быстрому совершенствованию технических действий. На основе взаимодействия сенсорных систем у спортсменов вырабатываются комплексные представления, сопровождающие его деятельность в избранном виде спорта -- «чувство» льда, снега, воды и т.п. При этом в каждом виде спорта имеются наиболее важные -- ведущие сенсорные системы, от активности которых в наибольшей мере зависит успешность выступлений спортсмена.

Сенсорные системы.

Вестибулярная система (дает информацию о тонусе мышц)

В условиях действия рецепторы вестибулярной сенсорной системы возбуждаются. Импульсы от вестибулорецепторов вызывают перераспределение тонуса скелетной мускулатуры, что обеспечивает сохранение равновесия тела. Эти влияния осуществляются рефлекторным путем через ряд отделов ЦНС. Здесь задействована сердечно-сосудистая система, при выполнении движения частота сердечных сокращений повышается, пульс и дыхание учащаются, сосуды сужаются и расширяются. Корковые отделы системы запоминают направление движения, повороты и пройденное расстояние.

Зрительная система задействована (дает информацию о профиле и качестве трассы; о положении тренера, соперников, судей, разметок на трассе и т.п.)

Здесь задействованы фоторецепторы сетчатки, такие как колбочки (дневное зрение и цветоразличение)

Соматосенсорная система (дает информацию о состоянии мышц, их напряжении и о температурных условиях и т.п.)

Задействованы кожные рецепторы, терморецепторы, рецепторы сухожилий (восприятие изменения степени напряжения, мышечных усилий, режимов мышечного сокращения), суставные рецепторы (восприятие изменения положения конечностей в пространстве, изменение суставных углов в связи с амплитудой и характером движения). Так как лыжи - это зимний вид спорта, то движение выполняется в холодных погодных условиях, а самым оголенным является лицо (больше всего терморецепторов в коже лица и шеи), лыжник-гонщик ощущает холод очень хорошо. Мышцы-синергисты и мышцы-антагонисты находятся в напряжении.

Обонятельная и вкусовая система не задействованы

Висцеральная система (дает информацию о внутреннем состоянии организма и т.п.)

Задействованы интерорецеторы (механорецепторы реагируют на изменение давления в полых органах и сосудах, их растяжение и сжатие, хеморецепторы сообщают ЦНС об изменениях химизма органов и тканей), проводящие пути и центры висцеральной системы, кора большого мозга.

Слуховая система (позволяет получить информацию с помощью подсказок тренеров, судей и т.п.)

Задействованы фоторецепторы в улитке внутреннего уха.

После того как сенсорные системы были задействованы, информация поступает в кору головного мозга. Первичный анализ информации производится, как правило, правым полушарием мозга, осуществляющим контроль за психосенсорными функциями. При этом проводится пространственная привязка лыжника к конкретному участку трассы с учетом его физического состояния, поставленной тактической задачи, состояния трассы и инвентаря, эмоциональной и мотивационной составляющих, субъективной оценки состояния соперников. На этой стадии оценки ситуации мозг проводит сравнение данных текущего момента с опытом применения планируемого действия в условиях тренировок и предыдущих соревнований. При этом задействуется моторная память спортсмена.

Информация от мышечных рецепторов по восходящим путям спинного мозга поступает в высшие отделы ЦНС, включая кору большого мозга, и участвует в кинестезии. В регуляции точности движений и усилий лыжников-гонщиков участвует информация от рецепторов двигательной сенсорной системы -- проприорецепторов. Рецепторы, расположенные между мышечными волокнами,-- мышечные веретена информируют мозг о растяжении мышцы; рецепторы, находящиеся между мышечным волокном и сухожилием,-- о сокращении мышцы; суставные рецепторы -- о суставных углах и движениях в суставах. Сигналы от суставных рецепторов вызывают заметную реакцию в коре головного мозга и хорошо осознаются, поэтому их роль особенно велика в регуляции произвольных движений. Импульсы от мышечных и сухожильных рецепторов поступают преимущественно в мозжечок и участвуют в подсознательном контроле движений и поз. Более полное представление о двигательной деятельности обеспечивает совместная активность проприорецепторов и тактильных рецепторов кожи (кинестетическая чувствительность).

Роль интуиции в лыжных гонках, очевидно, гораздо менее значима, чем в игровых видах спорта, рассматривать её влияние нецелесообразно.

Мощная афферентация, поступающая в процессе ОДКХ от проприорецепторов мышц, суставов, связок, рецепторов внутренних органов, направляется в кору больших полушарий. На этой основе кора формирует функциональную систему, объединяющую отдельные структуры головного мозга, все моторные уровни ЦНС и избирательно мобилизирующую отдельные мышечные группы. Одновременно нейрогенное звено управления воздействует на центры, регулирующие кровообращение, дыхание, другие вегетативные функции, гормональное звено.

При положительном решении по переходу на ОДКХ задействуется моторная система, включающая в себя высшие моторные центры мозга, двигательные проводящие пути и периферический нервно-мышечный аппарат. Тогда третичная интегративная кора, расположенная во фронтальных областях лобных долей суммирует всю доступную информацию, формирует программу выбранного мышечного действия на основе взаимодействия с мозжечком, контролирует и направляет деятельность. Вторичная ассоциативная, префронтальная кора обеспечивает реализацию действия через координацию времени включения, длительности и интенсивности разрядов конкретных центров. Первичная проекционная моторная кора, расположенная в области передней центральной извилины, реализует замысел движения и передаёт команды к двигательным центрам спинного мозга - мотонейронным пулам.

Рассмотрим более подробно ОДКХ рис.2.

Цикл действия содержит 6 фаз:

1 фаза - свободное одноопорное скольжение на левой лыже - длится с окончания отталкивания правой ногой до выведения ее же вперед в сторону и начала разгибания левой ноги (туловище спортсмена наклонено к горизонту под углом 50°. Опорная (левая) нога в коленном суставе согнута до 111°, а в тазобедренном - 91°.В процессе скольжения на плоско поставленной левой лыже под углом 19° к направлению движения осуществляется плавное разгибание опорной ноги в коленном суставе на 31°, в тазобедренном - на 48°. Туловище выпрямляется на 9°. Руки выносятся почти прямыми;

2 фаза - момент продолжения одноопорного скольжения на левой лыже с одновременным отталкиванием этой же ногой. А вот правая нога, закончив приближение к левой, начинает махом выходить вперед - в сторону. Стоитобратить внимание на положение рук. В отличие от классических способов передвижения, палки втыкаются в снег неодновременно, с несимметричным наклоном и неодинаковым сгибанием рук в плечевых и локтевых суставах. Такой “неклассической” постановке палок на опору препятствует отведенная в сторону опорная (левая) лыжа. Из-за этого одноименная с опорной ногой рука, значительно больше выпрямленная в локтевом суставе, втыкает палку под более острым углом и, как правило, несколько раньше другой. Лыжник вынужден очень широко расставлять палки (расстояние между “лапками” 1-1,3 м), больше наклоняя внутрь одноименную с опорной ногой палку. Да и кисти рук вначале отталкивания занимают явно разновысокое положение;

3 фаза - начало основного, более активного движения в цикле. Она начинается с постановки левой палки почти под прямым углом на снег и заканчивается окончательным отрывом левой лыжи от опоры. Спортсмен активно наклоняет туловище вперед до 41° и выпрямляет левую ногу в суставах. Правую лыжу во втором шаге следует стремиться поставить на 2-6° меньше, чем в первом. Этому способствует и положение правой палки;

4 фаза - должна сосредоточить вас на моменте подседания на правой (опорной) ноге с последующим мощным выталкиванием ею. Этот “угол подседания” 106° в коленном и 89° в тазобедренном суставах. Туловище же продолжает увеличивать наклон вперед до 36°. Благодаря такому положению достигается уменьшение давления массы тела на скользящую лыжу и облегчается отталкивание руками;

5 фаза - показывает скольжение с отталкиванием правой ногой и завершением отталкивания вначале левой палкой (8, а, б, в), а затем и правой. Заметьте, что и левая (8, а) и правая руки (9, в) составляют почти прямую линию;

6 фаза - заканчивается активное разгибание толчковой (правой) ноги в коленном и голеностопном суставах. Туловище начинает выпрямляться, спортсмен некоторое время скользит на двух лыжах, а затем готовится к переходу в одноопорное скольжение на левой лыже (10, а, б, в), с постепенным переносом всей массы тела на нее. И цикл вновь повторяется.

Нельзя умолчать и об одной из основных особенностей техники конькового стиля. Речь идет о значительных поперечных колебаниях тела. Различные его части неодинаково перемещаются в поперечной плоскости. Эти движения во многом зависят от угла разведения лыж. На равнинных участках дистанции этот угол находится в пределах 15-45° и определяется, в основном, скоростью передвижения, с увеличением которой он уменьшается. На подъемах, в зависимости от их крутизны величина угла может доходить до 75°. Естественно, чем выше мастерство спортсмена, тем уже положение лыж. Но это зависит от уровня развития физических кондиций лыжника.

При толчке (фаза 2-5) задействованы пирамидный проводящий путь, который начинается от моторных центров с крупными пирамидными клетками и заканчивается на альфа- и гамма-мотонейронах спинного мозга; он служит для осуществления прямой, быстрой регуляции спинальных рефлексов поддержания позы, изменения мышечного тонуса и выполнения быстрых движений правыми/левыми конечностями согласно центральной программе. А в фазе проката (фаза 6-1) задействованным является экстрапирамидный путь, связывающий моторную кору с подкорковыми ядрами через рубро-спинальный, вестибуло-спинальный, ретикуло-спинальный и мозжечковый проводящие пути; он служит для обеспечения исполнения сложно-координированных действий, требующих поддержания равновесия, плавности переходов, билатеральной координации силы, скорости и точности на основе механизмов обратной, корректирующей афферентации движений.

Сигналы, прошедшие по проводящим путям, поступают к нервно-мышечному аппарату, непосредственно реализующему двигательное действие. 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 мышечные волокна. Применение ОДКХ в ходе лыжной гонки в различных тактических условиях предполагает задействование различных типов ДЕ. Если ОДКХ применяется как дистанционный ход на равнинном участке трассы в ходе длинной гонки, то в двигательном действии участвуют ДЕ 3-го типа, характеризующиеся:

1) тонким, «медленным» аксоном;

2) МН, реагирующими на слабую корковую стимуляцию;

3) небольшим количество терминалей;

4) иннервированием медленных мышечных волокон с окислительным энергообеспечением ресинтеза АТФ;

5) поддержанием позы, мышечного тонуса и длительных циклических нагрузок на выносливость;

6) длительным временем работы (более 2-х часов).

Список литературы

1. Москатова А.К. «Физиология человека»

2. Покровский В.М., Коротько Г.Ф. «Физиология человека»

3. http://www.sportsmen.ru/cski/ch/skt/art288.html (отсюда взята информация по виду спорта)

Размещено на Allbest.ru