Бернштейн Н. А. - О ловкости

Списки движений и фоновые уровни

Нам нужно сделать еще одно вступительное разъяснение по поводу уровней и списков движений каждого из них.

Предположим, что у некоторой породы животных имеется в качестве самого верховного уровня — ее двигательного «потолка» — какой-нибудь уровень X. По прошествии очень многих веков вырабатывается новая порода, вступающая в обладание более высоким уровнем построения Y. Список движений, принесенных с собой этим новым уровнем, добавляется к прежним, унаследованным от предков спискам, обрывавшимся на возможностях уровня X. Следует ли из этого, однако, что с одним новым уровнем построения Y прибавляется и один только новый список движений?

Оказывается, что нет и что тут действует не простая арифметика. Движения обогащаются от прибавления нового уровня построения в большей степени, и вот по какой причине.

Дело в том, что когда новый, более сильный и ловкий, уровень построения уже сформировался, обеспечив собою новый пласт движений, мало-помалу обнаруживается, что есть целый ряд движений, как раз приходящихся: под силу новому уровню по своему смыслу и тем не менее недоступных ему чисто технически, по второстепенным и все же неодолимым причинам. Действительно, новый уровень принес с собою более мощные сенсорные коррекции, чем те, что были раньше в распоряжении особи: более точные, более глубоко проникающие в смысл движения, более активные, чем раньше, и т. д. И все-таки эти коррекции не исчерпывают собой всего, что может понадобиться для управления тем или иным движением, не могут покрыть собою всех его сторон. И тут может получиться, что недостающие коррекции для того или другого сложного движения как раз имеются в распоряжении старого уровня построения X. Ясно, что здесь речь не может идти о самых основных, ответственных коррекциях по данному движению, о таких коррекциях, отсутствие которых равносильно срыву всего движения. Но сплошь и рядом бывает (ниже мы увидим, что это в гораздо большей мере правило, чем исключение), что в этих основных, или ведущих, коррекциях недостатка нет, и тем не менее движение не ладится потому, что ему еще очень многого не хватает, хотя и не самого первостепенного. Вот в этих-то случаях и приходит на помощь кооперация с нижестоящим уровнем X. Верхний уровень Y занимает в совершаемом движении положение ведущего уровня, т. е. берет на себя самые основные коррекции, ответственные за смысл движения, за успех или неуспех решения данной двигательной задачи в целом. Низовой же уровень построения X ведет себя подобно смазке у машины. Его коррекции облегчают движение, делают его глаже, быстрее, экономичнее, ловчее, увеличивают процент благополучно удавшихся решений задачи и т. д. Напрашивается сказать, что эти вспомогательные коррекции обеспечивают движению его подкладку, или фон. Поэтому мы говорим в таких случаях, что нижестоящий уровень X берет на себя в движениях подобного рода роль фонового уровня. Приведем два-три примера, которых давно уже ждет читатель. Мальчик бежал и на бегу, сделав прыжок, ловко сорвал яблоко с дерева. Для движения срывания нужен целый ряд коррекций, которых нет в инвентаре уровня выполняющего движения бега и прыжка. Движение срывания выполняется более высоким уровнем и иными мозговыми системами, как будет показано дальше. Но если яблоко висит настолько высоко, что не разбежавшись, сорвать его нельзя, то уровень, ведущий движение срывания, сам по себе оказывается беспомощным и ему нужно содействие в виде разбега, локомоции. Этот разбег и оказывается в данном примере тем вспомогательным, или техническим, фоном с низового, уровня, о котором и шла речь. Верхний уровень как бы берет взаймы у нижнего те подсобные элементы движения, те необходимые коррекции, которых у него самого не хватает.

Еще ярче выступает роль технических фонов в таком, например, сложном движении, как метание диска. Само движение броска обеспечивается в основном тем же самым уровнем построения, который был ведущим и в движении предыдущего примера. Но для того, чтобы оно могло сколько-нибудь правильно и успешно совершиться, необходимо очень большое число разнородных вспомогательных коррекций. Нужно, чтобы поддерживался правильный тонус, т. е, непроизвольное напряжение шейных и туловищных мышц. Нужно, чтобы слажено и стройно осуществилась та огромная синергия мышц всего тела сверху донизу, которая создает винтообразное закручивание тела и его раскручивание наподобие расправляющейся пружины. Нужна, наконец, в этом движении и локомоция, только более сложная, чем в первом примере: разбег, потом поворот на одном месте.

Все эти фоны необходимы, чтобы основное, решающее движение броска могло совершиться, Как бы проехав верхом на них всех, и каждый из этих фонов находит нужные для себя коррекции в другом уровне построения. В этом примере буквально все низовые уровни оказываются вовлеченными в фоновую работу. Нужна дружная и гармоничная деятельность всех их, чтобы главная цель и смысл всего движения — бросок диска — могли с наибольшим успехом осуществиться, посаженные на фоны, как всадник на лошадь.

Итак, с появлением нового уровня Y над прежним X, кроме его прямого собственного списка движений Y, образуется еще и другой список, который можно было бы обозначить символом Y, т. е. список движений, для которых уровень X поставляет вспомогательные фоны. Излишним будет особо оговариваться после разобранных примеров, что каждый из имеющихся в распоряжении человека уровней построения может использовать для своих технических фонов любые ниже его располагающиеся уровни и в каких угодно сочетаниях. Дальнейший текст этой книги будет изобиловать примерами такого рода комбинаций.

Нельзя, конечно, ожидать, чтобы такая сложная и в то же время стройная кооперация нескольких уровней построения, какую мы вскрыли в рассмотренных сейчас примерах, могла возникнуть сразу и сама собою. Для ее сформирования требуется по каждому новому виду движения большая подготовительная работа. Эта работа и есть то, что называется упражнением или тренировкой. При упражнении как раз совершается выработка наиболее подходящих для данного движения технических фонов и срабатывание всех этих фонов между собою и с основным, ведущим уровнем этого движения.

Пусковой аппарат спинного мозга

В качестве самого низового и самого древнего по своему происхождению уровня у человека следовало бы назвать уровень спинного мозга. Именно на этом уровне, в нервно-клеточных скоплениях спинного мозга, залегают те двигательные нервные праклетки, о которых была речь в очерке III. Все двигательные Импульсы, т. е, побуждения к сокращению тех или иных мышц, которые возникают в двигательных центрах головного мозга, могут воздействовать на мышцы не иначе, как через посредством этих спинномозговых клеточек.

Как уже было пояснено в очерке TII, каждая мышца нашего тела состоит из нескольких десятков или сотен тоненьких пучков, так называемых, мионов. К, каждому из таких мионов подходит одно-единственное волокно двигательного нерва, разветвленное на конце и сращенное с каждым из мышечных волоконец своего миона. Это нервное волокно начинается от одной из нервных праклеток спинного мозга, которая представляет собой своего рода пусковую кнопку данного миона. Сколько тысяч мионов содержится в скелетной мускулатуре нашего тела, ровно столько же имеется налицо двигательных нервных волокон и пусковых нервных клеток в спинном мозгу. Эти тысячи пусковых клеток образуют своего рода клавиатуру, совершенно точно отображающую в себе все мышечное оснащение тела, рели нужно включить в работу мион № 17411, то необходимо возбудить пусковую клетку № 17411.

Как сказано выше, ни один нервно-двигательный импульс из головного мозга не имеет сам доступа к мышцам; эти импульсы действуют на только описанную сейчас клавиатуру пусковых клеток спинного мозга. Нервные волокна, строго заизолированные друг от друга, тянутся из головного мозга вдоль по спинному и оканчиваются на той или другой высоте внутри его, так что их ветвистые окончания вплотную подходят к спинномозговым клеткам-клавишам. Двигательный импульс от того или другого из «этажей» или уровней головного мозга сбегает вниз, по спинному мозгу и возбуждает собой пусковую клетку того номера миона, который необходимо в данный момент пустить в ход.

Когда-то у низкоразвитых позвоночных животных спинной мозг обладал порядочной долей самостоятельности. Чувствительные сигналы, приходившие в него с поверхности тела, тут же на месте переключались на его пусковые клетки, производя простейшие, однообразные движения. Мы имели случай упомянуть в очерке III, что еще у гигантов ящеров спинной мозг обладал даже особым утолщением в той части, которая была связана с задними лапами, для того чтобы не приходилось при большинстве их движений обращаться к головному мозгу, что чрезвычайно замедляло бы передачу.

Все это давным-давно изменилось у высших млекопитающих и человека. Спинной мозг никогда не совершает у них — в здоровых условиях — никаких самостоятельных движений. Все управление движениями ушло от него кверху, к двигательным центрам головного мозга. Устарел, как мы уже видели, и сам принцип строения спинного мозга — члениковый или сегментарный, при котором каждый участочек от позвонка до позвонка обладал какою-то самостоятельностью и независимостью. С тех пор, как живые организмы стали быстрыми и подвижными, как важнейшую роль в их жизни стали играть перемещения с места на место — локомоции, потребовавшие объединенной, согласованной работы всей мускулатуры тела под верховным управлением головы, — с этого времени члениковое строение осталось простым ненужным пережитком прошлого. С этих пор спинной мозг все больше переходил на роль простого передатчика импульсов — пускового механизма, как мы его сейчас определили, и у человека этот переход уже полностью позади. Вот почему не уцелело у нас и уровня спинного мозга: он умер вместе с последними могиканами, которым он еще в какой-то форме был нужен первобытными ящерами. Обращаемся к настоящим, и поныне действующим, уровням построения движений в нашей центральной нервной системе. Мы просмотрим их один за другим по порядку, от самых низовых и древних до наивысших, управляющих самыми сложными, насыщенными разумом движениями и действиями. Конечно, в такой книге, как эта, где вопрос об уровнях построения является лишь необходимым пособием для разбора основной проблемы — о ловкости, можно дать только самые беглые зарисовки тех уровней, которые к настоящему времени удалось вычленить науке о движениях человека.

Очерк V. Уровни построения движений

Уровень тонуса (а)

…По знаку летчика парашютист выбрался на крыло. Механический ветер рвал и свистел. Казалось, что шири пейзажа внизу, до краев налитые в глубокую чашу горизонта, мерно покачиваясь, трепещут пружинящей дрожью. Не хотелось разжимать инстинктивно стиснутых рук. Парашютист преодолел слабость и, свернувшись комочком, выронил себя вниз.

Свист оборвался разом, как отзвучавший выстрел. Человек стукнулся о мягкие подушки воздуха и пошел книзу ласточкой, расправив тело и откинув голову.

Опытный в затяжных прыжках, он спокойно ограждал себя от штопора, не напрягаясь и лишь легко шевеля левой рукой. Тело само принимало нужные положения, пока стрелка секундомера оттикивала условленные километры...

Зарисовка, которою начат этот раздел, — один из очень не частых примеров выступления уровня А в роли ведущего уровня. В далеко преобладающем числе движений он уступает ведущее положение более молодым своим собратьям, но не стушевывается окончательно. Напротив, вряд ли найдутся такие движения, в которых не лежала бы в самом их основании работа этого «фона всех фонов». То, что она не бросается сразу в глаза, вполне вяжется с ролью этого уровня как глубокого фундамента движений — ведь и фундаменты зданий глубоко скрыты под землею, и ребенок или дикарь и не подозревают об их существовании. В более или менее чистом виде он выступает как ведущий уровень в те быстротечные доли секунды, пока длятся полетные фазы некоторых (но не всех) видов прыжков: стартового прыжка и прыжка с вышки в воду, прыжка на лыжах с трамплина и т. д. Эта редкость его появлений в качестве инструмента, исполняющего «соло» при молчании остального оркестра, объясняется его крайней древностью. Уровень А и выполняемые им движения — солиднейший документ-доказательство нашего прямого происхождения от праматери рыбы, старейшего из позвоночных. Редкость его выступлений в ведущей роли прямо связана с тем, что человеку только в очень исключительных случаях доводится оказываться в положении, в котором рыба проводит все свои дни: в положении равновесия с окружающей средой, вне ощутимого действия силы тяжести. Очевидно, что у нас это может случаться только в редкие и краткие моменты так называемых состояний свободного падения. У водных существ как нельзя более у места были эти плавные движения, даже не столько движения, сколько выравнивающие шевеления, наклоны и скругления тела. Уровень А, как уже было сказано о нем в очерке III, был уровнем еще доконечностным, естественно специализировавшимся на мускулатуре туловища и шеи. Таким же туловищно-шейным он остался и по сию пору, вплоть до нас, людей, в то время как более новым образованием — конечностями —завладели и более новые уровни, начиная с В и выше.

Каждый, кто приглядывался к своим движениям, несомненно, знает по себе, как разно между собою ведут себя в движении, с одной стороны, стволовая система тела — туловищешейная, а с другой — его же конечностное оборудование. Достаточно вникнуть в такие движения, как метание, прыжок с разбега, косьба, упражнения на снарядах и т. п., чтобы обнаружить упомянутую разницу со всей ясностью. В поведении туловища и шеи, держащей голову, преобладают плавные, упругие, выносливые движения; это приспособительное, подвижное поддерживание, которое представляет собою своего рода смесь равновесия и движения — статики и динамики. Оно удачно названо статокинетикой (Кинетика — раздел механики, изучающий движения тел под действием сил.). Наоборот, движения конечностей сильны, резки, они часто состоят из чередований (туда и обратно) и нацело и насквозь динамичны.

Объяснение этому приходит опять-таки из истории движений. С переходом жизни из водной среды на сушу получили сильно повышенный спрос движения твердые, резкие и сухие, как сама почва, на которой они совершаются, и отошли на далекий задний план движения плавные и текучие, как вода. В эту же пору выработались и конечности, а с конечностями пришел и новый верховный уровень В, с самого начала приладившийся к ним.

Можно было бы подумать, что самая суть этой яркой разницы движений — в различиях костно-суставных устройств туловища и конечностей. В шейно-туловйщном стволе — мелкие звенышки многочисленных позвонков, упруго, но не очень подвижно скрепленных в один гнущийся прут, подобный резиновой палке. В конечностях— жесткие, длинные звенья, между которыми находятся подвижные шарниры-суставы, отлично смазанные и сгибаемые почти без всякого трения. Однако первоисточник различия — не в этом. Без сомнения, и костно-суставные устройства, и нервно-мышечная система развивались, все время взаимно влияя друг на друга, но первую скрипку заведомо играла нервно-мышечная система. В итоге их взаимного срабатывания природе удалось возродить в туловищно-шейной системе почти всю допозвоночную, древнюю мягкость и изгибаемость. О чем хоть мало-мальски подобном могли бы помыслить для себя членистоногие — насекомые или раки? Что-то сходное имеется среди них разве лишь у сороконожек. И уж совсем своеобразно, что эта беспозвоночная по своему складу гибкость получилась у нас не в каком-нибудь ином месте тела, а как раз в области нашего позвоночника.

По самой грубой схеме уровни А и В так и поделили между собой территорию тела: уровню А — ствол и опора, уровню В — движители (Движители — части машины, служащие для приведения ее в движение за счет энергии, получаемой ими от источников последней — от двигателей. Примеры: паровозное колесо, пропеллер самолета, гребной винт и т. д.) (конечности). Разумеется, это разделение является очень упрощенным, прежде всего потому, что над работой как того, так и другого уровня у человека довлеют высшие, корковые отделы головного мозга. Но, кроме этого, указанное разделение труда осложнилось и неизбежным взаимным вмешательством. Уровню В необходимо пришлось принимать участие и в работе мышц туловища, поскольку старинные и слабоватые «моторы» уровня А не управлялись с мощными и быстрыми движениями всего тела и отставали от конечностей. Наоборот, для уровня А нашлось настолько важное ответственное применение в управлении движениями конечностей, что он твердо вышел там на очень видные роли, но только в качестве «уровня фонов».

В очерке III, в разделе «Пороки поперечнополосатой мышцы»,шла речь о крайне неудобных свойствах и манерах поперечнополосатой мышцы, точнее говоря — ее анизо-элементов. Там были указаны важнейшие недостатки: выстрелообразная грубость сокращений, их чрезмерная кратковременность и при всем этом неуправляемость по силе. Там же был упомянут и обходный способ преодоления последнего недостатка: поочередное, постепенное вовлечение в работу мышечных пучков там, где по смыслу движения требуется усиливание напряжения, и такое же постепенное выключение их в обратном случае. Этот обходный прием очень напоминает собою способ, употребляемый в театрах для постепенного затемнения зала: групповое выключение ламп. Этот способ дает, конечно, не вполне плавную, а только ступенчатую постепенность, но отдельные миомы так мелки, что ступеньки совершенно незаметны. Тем не менее этот путь уж слишком окольный. В том же разделе очерка III мы обещали сообщить о другом, более тонком способе регулирования мышечной силы. Об этом мы сейчас и расскажем.

Первым делом необходимо отметить, что импульсы уровня А отличаются, может быть, из-за их исторической давности преобладанием в них древнего, химического возбудительного начала, о котором было рассказано в первых разделах очерка III. В работе уровня А все еще, как в седую старину, во времена господства гладких мышечных клеток и бесскелетных устройств тела, электрические колебания остаются в роли побочного спутника при химическом посреднике — медиаторе. Этот химический способ передачи возбуждения, давным-давно оставленный всеми более новыми уровнями построения, целиком переключившимися на электрическую, телеграфную передачу, сохранился у человека во внутренних органах, которые и у нас оснащены гладкими мышечными клетками: в стенках желудка, кишечника, матки и т. д. Там он господствует и сейчас. И вот он же поднял вновь свою голову и в настоящем центральном мозговом уровне и нашел, себе совершенно неожиданное применение по управлению скелетной новомодной поперечнополосатой мускулатурой. Обнаружилась возможность заставить поперечнополосатую мышцу работать совсем особенным образом. Импульсы, испускаемые двигательными центрами уровня А, оказались способными вызывать у этой упрямой и непокорной мышцы точно такие же медленные, плавные, экономичные, умеренные по силе удлинения и укорачивания, какие присущи гладким мышечным клеткам мягкотелых животных и человеческих внутренностей. Что такое сокращается этим способом в поперечнополосатой мышце — те ли самые анизо-элементы, которые от импульсов других уровней рвут, точно динамитные патроны? Или полужидкое вещество — саркоплазма, в которую погружены мышечные волокна? Это до сих пор неизвестно, но факт остается фактом. Физиологам пришлось пока ограничиться медлительным сокращениям название, их названы тоническими сокращениями, а самый образ действий поперечнополосатой мышцы по точному подобию с гладкими мышцами — мышечным тонусом. Из всех уровней центральной нервной системы почему-то только один уровень А умеет заставить поперечнополосатую мышцу говорить на этом чужом для нее языке, его одного она слушается в этом, и это создает ему очень веское и влиятельное положение в системе уровней. Как уже было сказано, более молодые уровни оказывают ему иногда помощь по части шеи и туловища своими мощными двигательными импульсами, но зато сам уровень А в гораздо большей мере помогает этим более новым уровням по адресу мускулатуры конечностей. Он обеспечивает всем конечностным мышцам тонус, т. е. то, что можно было бы назвать фоновым напряжением; он дает всему движению основную загрунтовку, на которой более новые и более тонко расчлененные (дифференцированные) уровни могут уже дальше рисовать узоры выводимых ими быстрых, ловких или силовых движений. Но и этого еще мало.