Третья  фаза (стабилизация). Она характеризуется  наличием уже закрепленного коркового  динамического стереотипа, лежащего в основе двигательного навыка. В  этой фазе процессы возбуждения и  торможения чередуются в определенной последовательности: они обусловливают точное выполнение движений. Выполняемые движения отличаются точностью, слитностью, экономичностью. Наступает полная согласованность в работе двигательного аппарата и внутренних органов; при этом значительно повышается общая работоспособность организма. Стоит только посмотреть на мастерское выполнение упражнений высококвалифицированным спортсменом  гимнастом, конькобежцем, лыжником и т. д., чтобы убедиться в высокой слаженности работы всех систем и органов. Не видно ни одного лишнего движения, ритм дыхания, работа сердечно-сосудистой системы составляют полную гармонию. Изумительная «ювелирная» отделка движений поражает своим совершенством и красотой.

  В третьей фазе образование двигательного  навыка завершается процессом автоматизации  движений, в результате чего возникает состояние спортивной формы, при которой устанавливаются наилучшие взаимоотношения в деятельности всех систем и органов. Между мышечной системой, деятельностью внутренних органов и высшими отделами центральной нервной системы достигается наиболее совершенная функциональная связь.

  Спортивная  форма является высшим проявлением  тренированности.

  Большой интерес и практическое значение для теории и практики физической культуры имеют исследования особенностей высшей нервной деятельности детей (Н. И. Красногорский). Для изучения условных и безусловных рефлексов у детей Н. И. Красногорский, в частности, применял двигательные рефлексы. Исследование условных рефлексов у детей со всех анализаторов на простые и комплексные раздражители, интенсивность раздражителей, цепные и словесные стимуляции выявило совершенство функций замыкательного механизма и огромную силу синтезирующей деятельности коры головного мозга. Исследование условных рефлексов у детей показало, что характерной особенностью является их быстрое образование. Приобретенные корковые связи у детей высокостабильны. Хорошо упроченные условные связи сохраняются в течение многих лет, если их даже не подкрепляют.

  Образование условных связей происходит не сразу, а проходит ряд стадий, которые  у различных детей имеют неодинаковую продолжительность. Н. И. Красногорский выделяет три фазы формирования условных рефлексов у детей. Первая фаза — индифферентная, или ориентировочная. Внешний раздражитель сначала или не вызывает никакой реакции, т. е. является индифферентным, или же возбуждает ориентировочный рефлекс, если сила его достаточно велика.  После одного или нескольких  подкреплений безусловным рефлексом новый агент начинает вызывать установочную, обычно оптико-акустико-двигательную, реакцию в направлении на подкрепляемый раздражитель. Стимул — сигнал  приобретает теперь доминирующее значение. Он создает в коре полушарий в полях своего действия повышенную возбудимость, которая обеспечивает замыкание нового условно-рефлекторного пути, т. е. организацию новой приспособительной связи. Таким образом, появляется вторая фаза — замыкания и организации приобретенного рефлекса.

  По  мере дальнейших синхронных совпадений условного раздражителя с действием  безусловного агента новая приобретенная  связь так прочно специализируется, что условная реакция приобретает характер коркового автоматизма — образуется   третья фаза — автоматического рефлекса.

  Описания  фазных изменений в коре головного  мозга у детей при формировании условного рефлекса в общем совпадают  с приведенными выше фазами формирования двигательного навыка, описанными А. Н. Крестовниковым (1951).

      Описанную фазность в образовании двигательного  навыка как сложного комплексного условного  рефлекса следует понимать только как  схему. Продолжительность течения  фаз может  зависеть от многих  причин — общего физического развития, типологических особенностей нервной системы и т.д. В основе переделки осуществляющихся в процессе формирования двигательных навыков лежат общие свойства коры больших полушарий, которые И. П. Павлов назвал   пластичностью.   Это   свойство   объясняет возможность   возникновения   безграничного   числа   новых двигательных навыков, их переделку и т. д. Формирование двигательного навыка происходит при взаимодействии первой и второй сигнальных систем. Словесные указания тренера, самоанализ движений спортсменом способствуют выработке необходимых дифференцировок и закреплению технически правильных движений.

  По  мере развития и укрепления двигательного  навыка устанавливаются высокая  координация и более точные взаимодействия органов чувств, что образует особые сложные восприятия (специфические комплексные ощущения), хорошо известные спортсменам. Так, например, у лыжника появляется то, что называют «чувством лыжи». Лыжник не испытывает затруднений от присутствия лыж на ногах, и они сделались как бы органической частью ног. У лыжника вырабатывается особое «чувство снега», что связано с тонкой оценкой сцепления лыж со снегом. У других спортсменов соответственно вырабатывается «чувство ракетки», «чувство воды», «чувство льда» и т. д.

  Влияние тренировки на опорно-двигательный аппарат

  Влияние тренировки на опорно-двигательный аппарат  проявляется характерными изменениями  со стороны мышечной и костной  ткани. Под влиянием систематической  длительной тренировки появляются характерные изменения в мышечной системе. Быстро становится заметным увеличение объема мышц, что объясняют увеличением массы саркоплазмы мышечных волокон вследствие усиления пластических процессов в мышце, а также развитием соединительной ткани. Это явление называется рабочей гипертрофией. У хорошо физически развитого спортсмена мускулатура достигает 50% веса, в то время как у нетренированного плохо физически развитого человека она составляет 35—40% веса. Увеличивается и поперечное сечение мышц. Общее количество волокон в мышце взрослого человека остается без изменений.

  Повышение питания мышц связано с улучшенными  условиями кровообращения в связи  с раскрытием в работающих мышцах большого количества резервных капилляров. Происходят изменения химического состава мышечной ткани: повышается содержание энергетических веществ — гликогена и фосфогена. Химические процессы в мышцах тренированного человека совершаются более интенсивно, более экономно расходуются энергетические вещества. Коэффициент утилизации кислорода мышцами у тренированных лиц выше, чем у нетренированных.

      Таблица 1.1

  Коэффициент   утилизации   кислорода   при  работе у тренированного и нетренированного

 У тренированных  лиц наблюдают повышенную возбудимость мышц — хронаксия укорачивается. Все отмеченные изменения находятся  в зависимости от воздействия  центральной нервной системы. В результате тренировок увеличивается сила и общая работоспособность мышечной системы.

  Под влиянием тренировки значительно. укрепляется  весь опорно-двигательный аппарат; кости  делаются более массивными, поперечник трубчатых костей спортсменов в процессе приспособления к функциональным требованиям, связанным с данным видом спорта, увеличивается. У метателя под влиянием тренировки происходит утолщение костей упражняемой им руки. Так, поперечный размер диафиза плечевой кости у метателя со спортивным стажем в один год увеличен на 1,5—2 мм, с 3-летним стажем — на 2,5—3 мм, с 10-летним стажем — на 8 мм.

  Имеются указания на то, что упражнения типа прыжков и поскоков способствуют увеличению длины тела. Это объясняют  тем, что такого рода упражнения действуют раздражающим образом на процесс роста трубчатых костей, которые в связи с этим удлиняются. Увеличивается прочность связочного аппарата, сухожилий, хрящей. Следует указать на значение физических упражнений для развития костной системы (грудная клетка, кости таза, позвоночник и т. д.) у детей и подростков. Занятия физкультурой и спортом благоприятствуют физическому развитию организма детей.

Изменения мышц под влиянием физической нагрузки

  Физические  нагрузки при трудовых процессах, естественных движениях человека, занятиях спортом оказывают влияние на все системы организма, в том числе и на мышцы.

  Мышцы — активная часть двигательного  аппарата

  В теле человека насчитывается около 600 мышц. Большинство из них парные и расположены симметрично по обеим сторонам тела человека. Мышцы составляют: у мужчин — 42% веса тела, у женщин — 35%, у спортсменов — 45–52%.

  По  происхождению, строению и даже функции  мышечная ткань неоднородна. Основным свойством мышечной ткани является способность к сокращению – напряжению составляющих ее элементов. Для обеспечения  движения элементы мышечной ткани должны иметь вытянутую форму и фиксироваться на опорных образованиях (костях, хрящах, коже, волокнистой соединительной ткани и т.п.).

  В различных видах спорта нагрузка на мышцы различна как по интенсивности, так и по объему, в ней могут преобладать статистические или динамические элементы. Она может быть связана с медленными или быстрыми движениями. В связи с этим и изменения, происходящие в мышцах, будут неодинаковы.

  Как известно, спортивная тренировка увеличивает силу мышц, эластичность, характер проявления силы и другие их функциональные качества. Вместе с тем иногда, несмотря на регулярные тренировочные занятия, сила мышц начинает снижаться и спортсмен не может даже повторить свой прежний результат. Поэтому очень важно знать, какие изменения происходят в мышцах под влиянием физической нагрузки, какой двигательный режим спортсмену рекомендовать; должен ли спортсмен иметь полный покой (адинамию), перерыв в тренировочном процессе, или минимальный объем движений (гиподинамию), или наконец, проводить тренировки с постепенным уменьшением нагрузки.

  Изменения в строении мышц у спортсменов  можно определить методом биопсии (взятия особым способом кусочков мышц) в процессе тренировки. Эксперименты показали, что нагрузки преимущественно статистического характера ведут к значительному увеличению объема и веса мышц. Увеличивается поверхность их прикрепления на костях, укорачивается мышечная часть и удлиняется сухожильная. Происходит перестройка в расположении мышечных волокон в сторону более перистого строения. Количество плотной соединительной ткани в мышцах между мышечными пунктами увеличивается, что создает дополнительную опору. Кроме того, соединительная ткань по своим физическим качествам значительно противостоит растягиванию, уменьшая мышечное напряжение. Усиливается трофический аппарат мышечного волокна: ядра, саркоплазма, митохондрии. Миофибриллы (сократительный аппарат) в мышечном волокне располагаются рыхло, длительное сокращение мышечных пучков затрудняет внутриорганное кровообращение, усиленно развивается капиллярная сеть, она становится узкопетлистой, с неодинаковым просветом.

  При нагрузках преимущественно динамического  характера вес и объем мышц также увеличиваются, но в меньшей степени. Происходит удлинение мышечной части и укорочение сухожильной. Мышечные волокна располагаются более параллельно, по типу веретенообразных. Количество миофибрилл увеличивается, а саркоплазмы становится меньше.

  Чередование сокращений и расслаблений мышцы не нарушает кровообращения в ней, количество капилляров увеличивается, ход их остается более прямолинейным.

  Количество  нервных волокон в мышцах, выполняющих  преимущественно динамическую функцию, в 4—5 раз больше, чем в мышцах выполняющих преимущественно статистическую функцию. Двигательные бляшки вытягиваются вдоль волокна, контакт их с мышцей увеличивается, что обеспечивает лучшее поступление нервных импульсов в мышцу.

  При пониженной нагрузке мышцы дряблыми, уменьшаются в объеме, капилляры  их суживаются, в результате чего мышечные волокна истощаются, двигательные бляшки становятся меньших размеров. Длительная гиподинамия приводит к значительному снижению силы мышц.

  При умеренных нагрузках мышцы увеличиваются  в объеме, в них улучшается кровоснабжение, открываются резервные капилляры. По наблюдениям П.З. Гудзя, под влиянием систематической тренировки происходит рабочая гипертрофия мышц, которая является результатом утолщения мышечных волокон (гипертрофии), а также увеличения их количества (гиперплазии). Утолщение мышечных волокон сопровождается увеличением в них ядер, миофибрилл. Увеличение числа мышечных волокон происходит тремя путями: посредством расщепления гипертрофированных волокон на два—три и более тонких, вырастания новых мышечных волокон из мышечных почек, а также формирования мышечных волокон из клеток сателлитов, которые превращаются в миобласты, а затем в мышечные трубочки. Расщеплению мышечных волокон предшествует перестройка их моторной иннервации, в результате чего на гипертрофированных волокнах формируются одно—два дополнительных моторных нервных окончания. Благодаря этому после расщепления каждое новое мышечное волокно имеет собственную мышечную иннервацию. Кровоснабжение новых волокон осуществляется новообразующимися капиллярами, которые проникают в щели продольного деления. При явлениях хронического переутомления одновременно с возникновением новых мышечных волокон происходит распад и гибель уже имеющихся.

  Важное  практическое значение при перетренированности  имеет двигательный режим. Установлено, что гиподинамия действует отрицательно на мышцы. При постепенном же уменьшении нагрузок нежелательных явлений в мышцах не возникает. Широкое применение метода динамометрии позволило установить силу отдельных групп мышц у спортсменов и составить как бы топографическую карту.