Глава 2. Социально-биологические основы физической культуры о происхождении двигательной функции

Из всех областей вопросов, относящихся к ком­пе­тен­ции биологии, ни одна не является столь специфически человеческой, как область физиологии двигательных функций, несмотря на наличие и здесь бесспорной и неп­ре­рыв­ной преемственности от развития предков. Дело в том, что больше ни в од­ной системе физиологических функций не имел места такой интенсивный и вдо­ба­вок убыстряющийся филогенетический прогресс. Едва ли мы смогли бы отметить столь существенный прогресс в ка­кой бы то ни было иной функциональной сфере – хотя бы в об­лас­ти вегетативных функций дыхания, кровообращения, обмена веществ и т. д. Исключение составляет разве что явление психической жизни человека в ре­зуль­та­те бурного прогресса системы центральных замыкательных систем нервного аппарата.

Эволюционная кривая двигательных функций круто восходит по экспоненте вверх, обгоняя темпами своего развития центрально-нервный субстрат. Уже одно это обстоятельство делает физиологию движений интересной для биолога, психолога и нев­ро­ло­га.

Но, помимо этого обстоятельства, огромное эволюционное значение двигательной функции оттеняется еще длительностью того срока, в те­че­ние которого она занимала ведущее положение в фи­ло­ге­не­зе соматического аппарата в це­лом. Рекордный темп роста центральных замыкательных систем объясняется именно тем, что им пришлось за краткий промежуток времени проделать больший путь развития. Руководящая роль по ведущему значению в фи­ло­ге­не­зе досталась им сравнительно недавно, раньше они исполняли значительно более скромные вспомогательные обязанности, интегрирующие связи между восприятием и действи­ем.

О построении движений

Двигательная система человека включает в се­бя пассивную часть – жесткий сочлененный скелет и ак­тив­ную часть – поперечнополосатую мускулатуру со всем ее оснащением. Пассивный двигательный аппарат состоит из костных звеньев, располагающихся преимущественно вдоль оси органов, а по­то­му не обеспечивающих устойчивости системы без активного участия мускулатуры. Кости подвижно сочленены между собой, образуя так называемые кинематические цепи. Мышцы облегают кинематические цепи снаружи, повинуясь в сво­ем размещении морфогенетическим причинам.

Мера взаимной подвижности двух звеньев кинематической цепи определяется в ме­ха­ни­ке числом так называемых степеней свободы подвижности и де­фор­ми­ру­емос­ти. Каждая степень свободы подвижности совпадает с на­прав­ле­ни­ем движения в том или другом суставе. Блоковидные суставы обладают одной степенью свободы. Яйцевидные и сед­ло­вид­ные суставы (лучезапястный сустав, запястно-пястный сустав большого пальца руки) имеют две степени свободы, шаровидные суставы – три степени свободы подвижности. Степени свободы подвижности характеризуют собой качественную меру многообразия направлений и форм подвижности. Так, при умеренных амплитудах грудной отдел позвоночного столба теоретически насчитывает 66 сте­пе­ней свободы.

Число степеней свободы звеньев кинематической цепи есть не что иное, как необходимое и дос­та­точ­ное число независимых друг от друга координат, которые должны быть назначены для того, чтобы поза оказалась вполне определенной. Так, например, для определения положения плеча относительно лопатки (при наличии у ло­па­точ­но-пле­че­во­го сочленения трех степеней свободы) необходимо и дос­та­точ­но назначить три координаты (например, координаты сгибания-раз­ги­ба­ния, приведения-от­ве­де­ния, продольной ротации). Важно отметить, что количество степеней свободы цепи не зависит от выбора той или иной системы координат или обозначений, т. е. яв­ля­ет­ся объективно присущим самой цепи. Так, подвижность запястья относительно лопатки и под­виж­ность предплюсны относительно таза насчитывают по 7 сте­пе­ней свободы, движение кончика пальца относительно грудной клетки – 16 сте­пе­ней. Подвижность пальцев обогащает деформируемость руки на 22 до­ба­воч­ных степени. Для сравнения укажем, что преобладающее большинство машин, работающих без непрерывного управления человеком, обладает при всей кажущейся сложности рычажных и шес­те­рен­ных кинематических цепей всего одной степенью свободы, т. е. тем, что носит название вынужденного движения (например, многоци­линдровый дизель).

Приведенные выше примеры указывают на то, что двигательная функция человеческого тела сложна и мно­го­об­раз­на и своим развитием обязана эволюционному поступательному движению. Н. М. Амо­сов, Н. А. Берн­штейн, Н. А. Фо­мин в сво­их работах показывают, что эта функция продолжает развиваться и яв­ля­ет­ся определяющей в пси­хи­чес­ком развитии личности человека.