Моторное обучение и тренировка - с точки зрения физиологии человека
Оглавление статьи:- Моторное обучение
- Общая тренировка
- Эффекты аэробных тренировок
- Эффекты анаэробных тренировок
- Зависимость тренировок от возраста
- Резюме
- Список использованной литературы
а) Моторное обучение. Моторное обучение стимулирует координацию как основное условие для приобретения специальных моторных навыков.
1. Моторное обучение. Во время моторного обучения происходит приобретение и оптимизация функций центральной нервной системы с целью регуляции скелетной мускулатуры. Условием выполнения заученного движения является способность двигаться. При атрофии бедренных мышц, болях в коленях или при отсутствии двигательной активности (ограничение движения гипсовой повязкой) ходьба как заученное движение затруднена или невозможна.
2. Заученные движения. Для заученных движений характерно, что в отношении пространственно-временных и динамическо-статических аспектов они выполняются бессознательно. В контексте сенсомоторной функции этот центрально-нервный процесс сбора, обработки, накопления и передачи информации тесно связан с автоматически рассчитываемой обратной связью от периферических отделов.
При их выполнении речь идет не о воспроизведении неизменных двигательных программ, а об изменении сохраненных двигательных программ, в рамках распоряжения и в соответствии с потребностями. Наряду с практическим моторным обучением приобретению двигательного навыка способствуют и умственная обработка информации (умственная тренировка), и наблюдение (обсервативная тренировка) за двигательным процессом.
3. Координация. Успех моторного обучения прежде всего проявляется в том, что движение, которое необходимо выучить, может быть выполнено в грубой форме относительно его пространственно-временных и динамическо-статических аспектов (фаза грубой координации). После обучения внутри- и межмышечная координация улучшается (фаза точной координации); лишние движения устраняются, и сенсорная обратная связь рассчитывается лучше.
Моторное обучение может обеспечить большой прирост производительности, при этом кривая обучения зачастую на начальных стадиях демонстрирует непропорциональное повышение (рис. 1). Поскольку оптимизация координации (рис. 2) значительно улучшает коэффициент полезного действия, при равной нагрузке энергозатраты уменьшаются, а при равной затрате энергии увеличивается производительность. Корректировки, сопровождающие моторное обучение, специфичны в зависимости от задачи.


4. Моторное забывание. Забывание моторных навыков во многом зависит от типа навыка. Циклические и ритмические навыки сохраняются в течение долгих лет в долговременной памяти; потерю навыков из-за забытых компонентов точной координации можно быстро восстановить посредством тренировки. Ациклические движения и сложные движения, включающие значительные когнитивные компоненты, забываются намного быстрее, и поэтому тренировки должны быть регулярными.
б) Общая тренировка. Повторение однообразных движений приводит к специфическому приспособлению организма, влияя на конкретную работоспособность.
1. Тренировка. Физическая активность в течение нескольких минут вызывает изменения функционирования физиологических систем, быстро обратимые после прекращения работы. Эти изменения компенсируются адаптационными процессами, которые надолго сохраняются после прекращения активности и, особенно у новичков, приводят к увеличению производительности при повторной физической активности. Повторение однообразных движений вызывает специфическое приспособление организма и называется тренировкой или упражнением.
Под тренировочной задачей в процессе тренировки (нагрузкой) подразумевают повторяемое в процессе тренировки действие и краткосрочное или долгосрочное приспособление организма, полученное при приобретении состояния тренированности (рис. ниже).

2. Талант. Другим определяющим фактором является талант (одаренность). Это понятие включает определяющие характеристики личности, на которые нельзя повлиять посредством тренировки, но которые определяют степень работоспособности. Эти признаки являются врожденными или приобретаются и формируются в ходе раннего развития. Актуальная работоспособность зависит, таким образом, от состояния тренированности и одаренности человека.
Достигаемое путем тренировки улучшение производительности (эффект от тренировки) зависит от нагрузки во время тренировки, т. е. ее интенсивности и продолжительности, а также от тренированности, т. е. способности организма реагировать на тренировочные стимулы. С возрастом способность к тренировке мышечной силы снижается из-за уменьшения уровня тестостерона.
Однако снижение способности к тренировке, обусловленное возрастом, можно значительно ограничить или даже отсрочить с помощью регулярных тренировок; даже тренировки, начатые в старости, могут способствовать повышению результативности.
3. Специальные формы тренировки. Эффект, достигнутый в результате специальной тренировки на выносливость, силовой или интервальной тренировки, в первую очередь относится только к тренируемой двигательной задаче. Только целенаправленная тренировка приводит к оптимальной адаптации всех компонентов, важных для выполнения специфической работы (рис. ниже).

Тренировка конкретного вида деятельности может вторично влиять на аналогичные виды двигательных задач, но с меньшей эффективностью.
в) Эффекты аэробных тренировок. Тренировка на выносливость улучшает аэробную работоспособность.
1. Адаптация сердечно-сосудистой системы. Тренировка на выносливость влияет на многочисленные физиологические параметры (табл. 2). Особенно выражено физиологическое увеличение объема сердца (дилатация сердца) и его массы (гипертрофия мускулатуры стенки). У здорового человека при этом легко снижается систолическое и диастолическое артериальное давление, а для гипертоников это часто оказывается актуальным в терапевтическом плане.

Возможно увеличение объема плазмы, при сохранении общего числа эритроцитов, что приводит к снижению гематокрита с 49% до 45%.
2. Адаптация дыхания. Минутный объем дыхания при выполнении одинаковой работы понижается после целенаправленной тренировки на выносливость, вероятно, в связи с уменьшением стимуляции хеморецепторов ионами Н+ вследствие снижения продукции молочной кислоты. Дыхательный эквивалент тоже уменьшается, т. е. дыхание становится более экономным. Максимальный минутный объем дыхания, наоборот, увеличивается (табл. 2).
3. Адаптация мускулатуры. Целенаправленная тренировка на выносливость (минимум 3 раза по 30 мин в неделю) стимулирует преобразование волокон II типа в волокна I типа посредством повторяющихся низкочастотных нервных импульсов. Тренированная скелетная мускулатура лучше капилляризована (число капилляров на мышечное волокно может увеличиваться с 1,6 до 2,0) и содержит на 40% больше митохондрий.
В связи с этим активность аэробных ферментов (ферментов гликолиза и цитратного цикла) в хорошо тренированных волокнах намного выше. У нетренированных людей число капелек жира внутри мышц, присутствующих в небольшом количестве (внутримышечная форма накопления жира), значительно увеличивается. Эти капли жира находятся в контакте с митохондриями, в результате чего путь жирных кислот в митохондрии заметно сокращается.
4. Увеличение эффективности использования лактата. В результате регулярных тренировок на выносливость клетки миокарда, скелетных мышц и печени могут более эффективно преобразовывать лактат в пируват из-за изменения изоферментного состава лактатдегидрогеназы, что способствует усиленному метаболизированию лактата. В сердечной мышце доля лактата повышается с 30 до 60% от всех веществ, окисляемых для получения энергии.
Благодаря обусловленному этим повышенному клиренсу лактата (и в меньшей степени благодаря повышенной аэробной продукции энергии из-за увеличения числа волокон I типа) тренированные люди характеризуются более низкой концентрацией лактата в крови во время физической активности, чем нетренированные.
5. Улучшение аэробной результативности. Регулярные тренировки на выносливость (минимум 3 раз а по 30 мин в неделю) приводят к приросту VO2макс до 20% у нетренированных людей, что можно объяснить увеличением плотности митохондрий, более высокой капилляризацией мышц и увеличением максимального минутного объема сердца. Дальнейшие тренировки (с увеличением интенсивности и продолжительности) улучшают абсолютную и относительную анаэробную пороговую мощность.
Повышение абсолютной пороговой мощности в основном вызвано увеличением клиренса лактата, благодаря более интенсивному окислению последнего. Поскольку VO2макс увеличивается не так сильно, как анаэробная пороговая мощность, после продолжительных тренировок последняя оказывается ближе к мощности при VO2макс, чем до этого (у нетренированных примерно около 70%, у профессиональных спортсменов выше 90% мощности, развиваемой мышцами при VO2макс).
г) Эффекты анаэробных тренировок. Силовая тренировка улучшает нервно-мышечную координацию и увеличивает площадь поперечного сечения мышц.
1. Силовая тренировка. Она может повысить мышечную силу двумя разными способами:
- за счет улучшения нервно-мышечной координации (увеличение числа моторных единиц, активирующихся одновременно);
- за счет гипертрофии волокон II типа (увеличение площади поперечного сечения мышц, вызванное увеличением количества актиновых и миозиновых филаментов).
Гипертрофия волокон II типа прежде всего происходит под воздействием тестостерона. В связи с этим женщины даже при максимальной интенсивности силовых тренировок не способны достичь результатов мужчин (в отличие от этого тренированность волокон I типа не зависит от тестостерона и поэтому не различается между полами). В зависимости от цели тренировки (например, улучшение максимальной силы для тяжелоатлетов или взрывной силы для прыжковых дисциплин) силовые тренировки нужно проводить по-разному.
2. Эффекты силовых тренировок. При 1-5 повторных поднятиях груза весом больше 85% RM1 прежде всего происходит адаптация нейронов, и одновременно может быть рекрутировано большее число моторных единиц. Чтобы одновременно активировать как можно больше волокон, движения должны осуществляться максимально быстро. Истощающая тренировка RM10 (груз меньше 85% RM1) в основном вызывает структурную адаптацию, т. е. площадь поперечного сечения мышцы увеличивается.
Если повторить действие более 15 раз, то происходит прежде всего энергетическая адаптация (например, увеличение количества ферментов необходимых для анаэробной продукции энергии).
3. Тренировка взрывной силы. Особым видом силовой тренировки является тренировка взрывной силы. При проведении таких тренировок движения должны выполняться максимально быстро (продолжительность мышечной активности менее 250 мс). Для повышения эффективности тренировки рекомендуется эксцентрическая силовая тренировка (рис. ниже), например как при прыжке со стула на пол со взрывообразным скачком. Ввиду различий между формами тренировок формируются различные шаблоны иннервации (более и менее высокие частоты следования потенциалов действия).

д) Зависимость тренировок от возраста. Тренировка прежде всего должна улучшать координационные способности у молодых людей и улучшать общее состояние организма пожилых людей.
1. Молодые люди. При рождении мы обладаем значительным количеством анатомических структур, необходимых для моторной активности (нервы, мышцы, суставы), тогда как физиологическая их регуляция программируется в процессе развития посредством повторяющихся тренировок.
2. Пожилые люди. С возрастом желание двигаться уменьшается, и снижается интенсивность основного обмена. Взрывная сила и подвижность значительно снижаются из-за уменьшения эластичности тканей, что увеличивает риск падения. VO2макс, наоборот, снижается с возрастом незначительно (у мужчин — 1,7 мл/мин/кг за 5 лет; у женщин -1,4 мл/мин/кг за 5 лет). Выносливость и сила снижаются слабо, но постоянно. Тем не менее способность тренироваться сохраняется.
1. Моторное обучение. Моторное обучение (практическая двигательная, умственная или обсервативная тренировка) служит приобретению двигательных навыков, которые хранятся в двигательной памяти. Именно это позволяет человеку совершать скоординированные быстрые и безошибочные движения. Забывание моторных навыков прежде всего касается ациклических движений и навыков с большой долей когнитивных компонентов.
2. Тренировка. Повторяющиеся тренировки приводят к увеличению эффективности тренируемых навыков. Одаренность (талант) является врожденной, и ее нельзя натренировать. Нетренированные люди могут добиваться прироста VO2макс примерно на 20%. Таким образом, при тренировке на выносливость прежде всего увеличиваются порог анаэробного обмена и выносливость. При силовой тренировке мышечная сила увеличивается за счет двух механизмов: рекрутирования большего числа моторных единиц или увеличения площади поперечного сечения мышцы.
В возрасте способность тренироваться сохраняется, однако максимальные достижимые показатели снижаются. Прежде всего это касается скорости и ловкости в связи с понижением эластичности тканей с возрастом.
- Рекомендуем ознакомиться далее "Усталость, истощение, перегрузка и отдых - с точки зрения физиологии человека"
Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 16.7.2026
