Формування функціональних систем при навантаженнях різної спрямованості
Величезне
значення для формування оптимальної структури функціональних
систем має попередній досвід, що має людина, зіштовхуючись з визначеним подразником, або виконуючи визначену дію у визначених умовах.
систем має попередній досвід, що має людина, зіштовхуючись з визначеним подразником, або виконуючи визначену дію у визначених умовах.
При активній взаємодії із середовищем
функціональну систему, що забезпечує дію, необхідно розглядати, як
інтегральну: поведінкового рівня, що забезпечує саму взаємодію, чи системний
квант поводження (Судаков К. В., 2000), і як би підсистему цієї системи що
забезпечує гомеостатичні реакції при виконанні даної взаємодії. Кінцевий
результат діяльності функціональної системи поведінкового рівня залежить від
трьох основних факторів:
1) фенотипічні особливості домінуючої системи (а так
само фенотипічні особливості всіх органів і систем, яки опосередковано забезпечують
функціонування даної системи, особливо коли початок дії і результат діяльності
відставлені в часі, тому що організм це єдиний діючий механізм у який рано
чи пізно зміни в одних складових можуть
вплинути на стан інших, хоча і не обов'язково);
2) весь обсяг взаємодії із середовищем (активного і
пасивного) в кожен момент дії до досягнення системою кінцевого результату;
3) генотипічні особливості домінуючої системи (і
всього організму) у випадку, коли викликана початком дії індукція синтезу
білків de novо почне поставляти нові білки до досягнення кінцевого результату
за умови, що ці білки вплинуть на результат діяльності системи; чим більш
відставлений у часі кінцевий результат, від початку дії, тим більше зростає
вплив даного фактора на кінцевий результат.
Як ми бачимо
результат діяльності функціональної системи залежить від фенотипічних
особливостей усіх її складових. Регуляція діяльності систем гомеостатичного
рівня відбувається за принципом безумовних рефлексів та при участі механізмів
гуморальної регуляції, що відбувається за тим же принципом. Свідомість людини
впливає на рівень функціонування систем даного порядку при поведінкових
реакціях тільки тим, що вибирає засоби для досягнення кінцевого результату
(результату поведінкової дії), якщо відповідь не є цілком інстинктивною, і коли
процес дії супроводжують психічні подразники і як наслідок прояв емоцій, що
також впливає на рівень функціонування визначених систем гомеостатичного рівня.
Регуляція на основі безумовних рефлексів означає, що зміна рівня функціонування
одних ланок системи автоматично викликає або зміну рівня функціонування інших
ланок, або зміну складу системи з залученням нових, або виключенням яких-небудь
уже вхідних складових системи. Як ми відзначали, свідомість на діяльність
систем даного рівня впливає тільки опосередковано. Роль свідомості величезного
значення набуває в реакціях поведінкового рівня, при орієнтовно дослідницькій
діяльності (Судаков К. В.,2000). Так у будь-якій поведінковій реакції на основі
даних про параметри середовища, з обліком усього попереднього досвіду життєдіяльності
(часто для досягнення кінцевого результату в незвичайних умовах
використовуються уже відпрацьовані для інших умов дії) і відповідно до
параметрів необхідного результату, будується модель дії, що потім і
реалізується шляхом еферентного синтезу, і як наслідок роботи ефекторних
органів, у виконувану дію, параметри якої на основі зворотної аферентації
можуть коригуватися. Отож вибір моделі дії і рішення про початок дії у
функціональних системах поведінкового рівня здійснюється свідомо. Свідомість в
поведінкових актах може не робити активного впливу тільки при цілком
інстинктивних діях, або у випадку коли вироблень єдиний для даної ситуації
стереотип дії, і дія здійснюється настільки швидко, що свідомість просто не
встигає вплинути на процес виконання. У фізичній культурі і спорті це
виявляється в діях, побудованих на основі навичок. Причому оптимальні параметри
таких рухів визначаються двома складовими: склад домінуючої функціональної
системи та фенотипічні риси усіх ланок цієї системи. У процесі багаторазового
повторення рухів свідомо змінюються параметри цих рухів, вибирається
оптимальний варіант техніки. Якщо м'яз розглядати як основний безпосередній
виконавець руху, то оптимальний варіант техніки — це послідовне чи одночасне
цілеспрямоване включення в роботу різних м'язових груп, у цих групах різних
м'язів, у м'язах різних рухових одиниць, яке виконується з урахуванням стану
навколишнього середовища. У системах гомеостатичного рівня оптимізація
діяльності системи здійснюється завдяки адаптаційним змінам зв'язаним зі
структурними перетвореннями, викликаними експресією генетичного апарата всіх
клітин, що беруть участь в адаптації. Крім того, вже сформовані зміни у
виконавчих органах, спричиняють зміну вимог до функціонування інших ланок
системи, що забезпечують їхню роботу, чи зміну складу системи, чи і те й інше.
Фізичні вправи
являють типовий приклад придбаних форм поводження. Як відзначалося вище самі
рухи і всі їхні параметри, якщо тільки вони не є інстинктивними піддаються
керуванню свідомістю людини, їхня побудова заснована на формуванні визначених
умовних рефлексів. Тобто, людина здатна свідомо будувати рухи з
регламентованими їй характеристиками. Діапазон коливань цих характеристик
залежить від можливостей тих компонентів домінуючої функціональної системи, яки
забезпечують реалізацію усіх стадій поведінкового акта (Приводяться відповідно
до К. В. Судакова, 2000).
Аферентний синтез.
Ця стадія
складається з декількох компонентів:
1) домінуюча мотивація;
2) обстановочна аферентація;
3) пам'ять;
4) передпускова інтеграція;
5) пусковий стимул.
Домінуюча мотивація. Загальна мотивація до занять фізичними вправами має
соціальну природу (більш докладно ми даний аспект розглядати не будемо). Але в
різних видах спорту спонукання до дії зв'язані з умовами середовища (чи зі зміною
цих умов). Так у футболі гравець для яких-небудь дій з м'ячем повинен цей м'яч
спочатку одержати або у виді "паса" від партнера по команді, або від
суперника при його помилці, або в наслідок своїх власних дій відібравши м'яч у
суперника, або відповідно до правил гри в ще яких-небудь випадках. Кожен такий
випадок спонукує гравця до визначених цілеспрямованих дій. Даний компонент
системного кванту поводження звичайно зв'язаний з іншими умовами середовища.
Обстановочна аферентація. Дані про
стан навколишнього середовища безупинно надходять у ЦНС від численних
екстерорецепторів організму. Так дії футболіста, який отримав м'яч, залежать
від того в якій частині поля він знаходиться в даний момент, того де
знаходяться його партнери по команді і гравці команди "суперника".
Пам'ять. Мається на увазі здатність пізнавати подразник та
обстановку (умови середовища), у якій подразник робить свій вплив. Правильно
розпізнавши подразник і оцінивши умови середовища, причому зробивши це в
короткий інтервал часу, спортсмен одержує більше шансів, особливо при взаємодії
з іншими людьми, випередити їх та домогтися результату. Наприклад у футболі, це
проявиться або голом, або результативною передачею. Уже з даним компонентом
зв'язана можливість вироблення динамічного стереотипу.
Передпускова інтеграція. Створюється на основі взаємодії мотивації,
обстановочної аферентації та пам'яті. Кожний з цих компонентів аферентного
синтезу у визначених умовах може викликати визначені цілеспрямовані дії. Так
взаємодія мотивації, обстановочної аферентації і пам'яті постійно створює так
звану передпускову інтеграцію (Судаков К. В., 2000).
Пусковий стимул. Його
значення полягає в тому, що він розкриває сформовану в ЦНС до його дії
передпускову інтеграцію і визначає домінування в кожному конкретному випадку
мотиваційного чи обстановочного впливу, а також механізмів пам'яті (Судаков К.
В., 2000).
Прийняття рішення. Ця стадія послідовно переміняє стадію аферентного синтезу.
На цій стадії поведінкового акта виробляється домінуюча лінія поводження. При цьому
людина звільняється від можливих ступенів волі і направляє свою діяльність на
рішення основної, найбільш головної в даний момент задачі (Судаков К.В., 2000).
Так футболіст одержавши м'яч у залежності від обстановки і з урахуванням
пам'яті (у противному випадку якщо з такою ситуацією він зіштовхується вперше і
не готовий діяти в такій обстановці, то перед ним стане питання як діяти в
даний момент, почнеться орієнтовно-дослідницька діяльність і стадія ухвалення
рішення дуже затягується) прийме рішення або бити по воротам, або віддати пас,
або разом з м'ячем змінити своє положення щодо воріт суперника й інших гравців,
або вибити м'яч за межі футбольного поля. При чому мотивом до тієї чи іншої дії
будуть різні умови середовища і попередній досвід дій в даних умовах.
Акцептор результату дії.
В апараті акцептора результату дії на основі попереднього
досвіду програмуються (Судаков К. В., 2000):
1) параметри потрібного результату;
2) параметри середовища, що ведуть до досягнення
потрібного результату;
3) параметри середовища, що перешкоджають одержанню
необхідного результату чи неінформативні
в плані досягнення мети;
4) способи досягнення необхідного результату.
І знову
повертаємося до ситуації з футболістом: одержавши м'яч він оцінює своє
положення щодо воріт супротивника, розташування гравців своєї команди і команди
суперників. При цьому він може припустити дії своїх гравців, з урахуванням їх
можливостей і гравців іншої команди, а так само свої можливі дії з обліком
своєї фізичної і техніко-тактичної підготовленості. Усе це здійснюється їм на
основі наявного в нього досвіду гри у футбол, спостереження за грою інших
гравців, грою інших команд, може бути ще якоїсь інформації, що запам'яталася.
На основі цього він вибирає мету дії (параметри потрібного результату, і з
урахуванням дій і розташування гравців своєї команди, і команди суперників, а
так само своїх можливостей), спосіб досягнення потрібного результату. Це може
бути або удар по воротам, або пас товаришу по команді, або спроба самостійно
разом з м'ячем змінити своє положення щодо воріт суперника й інших гравців, або
в деяких випадках вибити м'яч за межі футбольного поля. У загальному випадку
завдяки наявності акцептора результату дії живі істоти на основі механізмів
аферентного синтезу й ухвалення рішення передбачають властивості потрібного
результату. Формування акцептора результату дії відображає процес постановки
мети до дії, вищу мотивацію в широкому змісті слова (Судаков К. В., 2000). Саме
ця стадія поряд з виявленням параметрів подразника і навколишнього середовища в
стадії аферентного синтезу, є найважливішим при виробленні динамічного
стереотипу. Тому що наявність динамічного стереотипу (навички при виконанні
яких-небудь дій) припускають придбання властивостей твердого програмування, що
не припускає орієнтовно-дослідницької діяльності, а отже при наявності
визначеного, з чітко позначеними параметрами подразника, можлива тільки одна
індивідуально придбана програма поводження, заснована на закріплених механізмах
пам'яті. Програми поводження відображаючи твердий характер, починають
будуватися підсвідомо з переважною участю підкіркових механізмів. При цьому
стереотипна автоматизована діяльність
супроводжується вираженою синхронізацією соматичних і вегетативних
функцій. Тільки у випадку, якщо етапний чи кінцевий результат автоматизованої
діяльності по тій чи іншій причині не досягається, знову включається
орієнтовно–дослідницька діяльність і активізуються динамічні коркові механізми
(Судаков К. В., 2000).
Еферентний синтез.
Ця стадія поведінкового акта включає процеси центральної
організації виконавчої дії. Еферентний синтез поєднує структури ЦНС, що беруть
участь у формуванні рухових, вегетативних і ендокринних компонентів виконавчих
поведінкових актів (Судаков К. В., 2000). Уже з цією стадією, поведінкового
акта зв'язані адаптаційні зміни у функціональній системі, що людина не в змозі
безпосередньо контролювати свідомістю, участь свідомості полягає в тому, що
людина свідомо вибирає параметри руху і виконує його, а вже завдяки цьому
опосередковано, поєднуються структури ЦНС формуючі рухові, вегетативні й
ендокринні складові які і забезпечують виконання даної рухової дії.
Дія.
Ця стадія поведінкового акта являє собою безпосередню взаємодію з навколишнім
середовищем спрямовану на досягнення потрібного результату (Судаков К.В.,
2000). Якщо знову повернутися до футболіста, що отримав м'яча, то дана стадія
проявиться у виконанні якої-небудь однієї з можливих дій, обраної на стадії
ухвалення рішення за допомогою акцептора результату дії.
Оцінка результатів дії. Протягом усієї дії здійснюється зворотна аферентація, що
повідомляє про параметри проведеного руху. Ці данні надходять до акцептора
результатів дії де порівнюються з очікуваною моделлю поведінкового акта
(Судаков К.В., 2000). При чому дуже часто самі параметри рухів є очікуваним
потрібним результатом.
У випадку, якщо
результат досягнутий, формується новий поведінковий акт відповідно до нової
домінуючої мотивації. При наявності помилок у діяльності індивідуума,
корегується сама дія з урахуванням допущених погрішностей і здійснюється нова
дія по досягненню необхідного результату. При наявності ускладнень зовнішнього
характеру, програма дій коригується з урахуванням цих труднощів, що виникли в
наслідок впливів зовнішнього середовища, і здійснюється нова спроба досягти
потрібного результату. У випадку з футболістом такі зовнішні ускладнення можуть
виникнути в першу чергу через дію гравців команди суперника. І останній
варіант, коли внаслідок власних помилок чи впливів навколишнього середовища
потрібний результат не досягається і нові спроби по його досягненню стають
неможливими. У випадку з футболістом це зв'язано з втратою м'яча. У цьому
випадку діяльність будується на основі
нових домінуючих мотивацій (Судаков К. В., 2000). Так футболіст почне, у
залежності від свого амплуа, здійснювати нові дії спрямовані на досягнення
командної перемоги в цьому матчі.
Слід також
зазначити, що наявність позитивного чи негативного (недосягнення потрібного
результату) результату діяльності завжди супроводжується позитивними чи
негативними емоціями, спрямованими на підкріплення результату діяльності, що у
визначених випадках сприяє подоланню перешкод і досягненню мети. А при
виникненні сильного емоційного стресу, при дуже сильних негативних емоціях при
тривалому недосягненні потрібного результату, особливо якщо це життєво важливі
соціальні чи біологічні цілі, сприяє припиненню діяльності в даному напрямку і
зміні життєвих орієнтирів, що ведуть, на думку індивіда, до досягнення у
визначеному соціальному чи біологічному змісті життєвого благополуччя (Судаков
К.В., 2000).
Тепер знову
повернемося до вправ різної спрямованості і розглянемо на які складові
системного поведінкового акта, а відповідно структури організму виявляється
вплив при їхньому виконанні.
Як вже було
відзначено раніше, основний вплив у вправах визначається параметрами
функціонування кісткових м'язів (при розвитку швидкості, витривалості і
швидкісних здібностей). Так вправи, спрямовані на розвиток витривалості,
впливають на стан працюючих м'язових волокон і центри ЦНС формуючі рухові, вегетативні
й ендокринні складові даних поведінкових актів. Вправи на витривалість
необхідно розглядати в залежності від того, який відсоток м'язових волокон у
працюючому м'язі залучено в роботу, тобто потужності вправи, і від того який
сумарний обсяг м'язових волокон залучений у виконувану дію. У першому випадку
зважується те, до роботи якої потужності розвивається витривалість, а від цього
залежить і характер енергозабезпечення роботи і навантаження на буферні
механізми і навантаження на ЦНС (у змісті рекрутування цих волокон) і взагалі
загальна можлива тривалість вправи. А в другому випадку (сумарний обсяг
м'язових волокон усіх м’язових груп, залучених у роботу) визначається
навантаження на усі ланки функціональної системи, що домінує в адаптації, що
забезпечують функціонування скелетних м'язів і один одного: навантаження на киснево
транспортну систему, систему підтримки кислотно-лужної рівноваги і т.д.
