Корягин В.М.

Национальный университет "Львовская Политехника"

В процессе онтогенеза тело человека формируется таким образом, что вся его масса в продольном направлении располагается параллельно вектору гравитации. Такое явление можно трактовать как проявление отрицательного геотропизма [1, 2, 3, 4].

Сухожилия и мышцы являются накопителями гравитационной потенциальной энергии тела человека. Максимальная сила сокращения, которую может развивать отдельный мышечный филамент, не зависит от размеров тела человека. Максимальная механическая работа при единичном сокращении мышцы в пересчете на единицу ее объема является неизменной и так же не зависит от размеров тела человека. Однако, в том случае, когда работа, производимая мышцей при одиночном сокращении величина постоянная, то ее выходная мощность прямо пропорциональна частоте ее сокращения. Частота сокращения скелетных мышц человека, реализующих его циклические мономоторные акты, равномерно уменьшается с увеличением размеров его тела [5, 6, 7].

Организм человека неразрывно связан с окружающей средой и находится по отношению к ней в неравновесном термодинамическом состоянии. Это позволяет ему естественным образом утилизировать различные виды энергии из среды и, таким образом, формировать материальную структуру своего тела.

Тело человека находится в глобальной мировой системе сил и взаимодействий. Одно из таких взаимодействий гравитационное - формируется благодаря взаимодействию масс различных тел, расположенных по всему пространству Вселенной. Обладая определенной массой своего тела человек ощущает на себе и в себе гравитационные взаимодействия и взаимодействует таким образом с массами всех других тел на Земле.

Так как человек существует в мире гравитационных взаимодействий, то результаты этих взаимодействий отражаются на фоне его морфологической структуры и на функциях его организма. Неслучайно большинство специалистов еще в середине и, особенно к концу 19 века пришли к заключению о том, что форма тела животных обусловлена силами земного притяжения.

Способность живых организмов строить скелет специалисты относят к событиям, происшедшими около 600 миллионов лет тому назад. Появление прочного скелета у большинства млекопитающих было обусловлено адаптационными изменениями их организма к действиям изменяющих сил гравитации. Однако, благодаря тому, что в формировании живой материи наряду с гравитационными силовыми взаимодействиями принимают участие и другие, например, электромагнитные, роль и значение скелета в организме, по нашему мнению, не ограничивается опорной и механической функцией и выходит за рамки его чисто антигравитационного назначения. Костный мозг - как орган кроветворения возник в скелете наземных позвоночных при их выходе из водной среды на сушу в процессе эволюции вследствие необходимости их повышенного энергообеспечения, для компенсации затрат на преодоление сил гравитации. Таким образом, скелет стал основным местом и источником синтеза красных кровяных клеток - эритроцитов и гемоглобина, что позволило решить для организма сложную проблему его дополнительного обеспечения кислородом. Поэтому совершенно очевидно, что величина гравитационной нагрузки на скелет фактически и служит своеобразным стимулом не только его укрепления, как опоры, но и мощнейшим фактором стимуляции его кроветворной функции.

Наряду со скелетом важнейшей системой, обеспечивающей устойчивость и неравновесные термодинамические энергетические отношения организма с внешним гравитационным полем, является скелетная мускулатура человека и всех позвоночных.

От восприятия человеком гравитационного поля Земли органами чувств зависит качество его управленческих решений при построении движений и реализации всех жизненно важных программ двигательных действий. Этим, в конечном итоге, обусловлен правильный или неправильный, энергетически экономичный или расточительный способ решения конкретных двигательных задач, а также определяется координационный уровень и точность движений. Таким образом, очевидно, что всякая тренировка или направленное приспособление человека к требуемым для эффективного выполнения заданных программ движений должны строиться, прежде всего, с учетом особенностей сенсорного отражения им гравитационного поля в любых проектируемых условиях решения двигательных задач.

Гравитационное поле отражается нервной системой человека, организующей ответные реакции на его воздействие. Степень сложности этих реакций различна, однако их в основе лежит один рефлекторный принцип, обеспечивающий активную адаптацию организма к определенным условиям существования, в частности, к постоянному воздействию сил земного тяготения. Эволюционное развитие человека привело к определенному совершенству и разнообразию рефлексов, которые реагируют на довольно широкий диапазон раздражителей, охватывают значительные площади тела рефлексогенные зоны, и включают как минимум два основных функционально-морфологических компонента: воспринимающий (рецепторный) и исполнительный (эффекторный).

Практические наблюдения различных аспектов управления двигательной активностью человека показывают, что чувствительность организма человека к восприятию гравитационного поля при управлении движениями все же является решающей при реализации тех двигательных задач, для которых необходимы движения с большой амплитудой и вовлечением больших мышечных массивов. Когда же двигательные задачи решаются на уровне так называемых точностных движений (микродвижений) первостепенная управленческая роль в восприятии внешней среды, несомненно, может принадлежать зрительному и слуховому анализаторам, более чувствительным к восприятию электромагнитного поля.

Необходимо отметить, что субстрат, созданный силой тяжести, имеет полярную организацию - верх и низ. Отсюда следует значение силы тяжести первого порядка для жизненных процессов. Эта организация в конечном результате привела к дорсовентральной, краниакаудальной полярности строения многих живых организмов, в частности, организма человека.

Многие сложные поведенческие программы движений человека осуществляются во многом благодаря интегративной деятельности нервной системы, которая объединяет организм в единое целое. Эта деятельность базируется на основе эволюционно закрепленных, генетически заложенных в нервной системе механизмов, не требующих предварительного обучения - безусловных рефлексов. Одним из самых существенных факторов, формирующих такие механизмы, являются гравитационные взаимодействия человека.

В процессе эволюции в организме человека выработались и более совершенные двигательные реакции, обусловленные функциональными проявлениями высшей нервной деятельности. Это значительно расширило диапазон его адаптации к окружающей среде, в частности, путем более активного преодоления сил земного тяготения. Это привело к появлению произвольных, осмысленных, целенаправленных двигательных действий. Пластичность высшей нервной деятельности и возможность образования временных нервных связей стимулировали появление у высших животных способностей к индивидуальному обучению и образованию условных рефлексов. Механизмы формирования условных рефлексов у человека содержат предпосылки к появлению своеобразной индивидуальной двигательной памяти параметров динамики гравитационных взаимодействий при разнообразных условиях перемещений и ориентации тела относительно вектора силы тяжести. Без этих явлений невозможно формирование сложнейших двигательных навыков. В связи с тем, что в работе нервной системы используется рефлекторный принцип, процесс адаптации организма к параметрам гравитационного поля отражается во всех основных звеньях рефлекторного механизма - в анализе идущей от рецепторов информации, ее обработке в промежуточных звеньях, построении специализированных программ двигательной деятельности.

Индивидуальный двигательный опыт влияет не только на характер переработки информации о гравитационных взаимодействиях человека с внешней средой, но и на синтез программ двигательной активности. В ходе отражения гравитационного поля в нервной системе происходит процесс опознания, сличения его действительных параметров с эталонными характеристиками, зафиксированными в соответствующих механизмах памяти. При некотором повторении ряда двигательных действий человека в его нервной системе фиксирутся определенная последовательность привычных реакций, которая получила название динамического стереотипа. Это придает экономичность работе нервной системы, способствует эффективной адаптации человека к меняющимся условиям среды, что имеет громадное общебиологическое значение. Реализация программ двигательной деятельности в гравитационном поле Земли происходит на фоне разнообразных помех или возмущающих воздействий, которые, как правило, носят вероятностный, непредсказуемый характер. Для их преодоления в нервной системе используются коррекционные управляющие стимулы, которые позволяют человеку направленно изменять конфигурацию звеньев своего тела, ориентацию их масс относительно вектора силы тяжести. Этим самым достигается оптимизация гравитационных взаимодействий его тела с критериями достижения заданной цели при решении каждой конкретной двигательной задачи.

Поступила в редакцию 13.01.2003г.

  На главную    В библиотеку    Обсудить в форуме 

При любом использовании данного материала ссылка на первоисточник обязательна!

Реклама: