О ловкости и ее развитии - Бернштейн Николай Александрович - Страница 34

По самой грубой схеме уровни А и В так и поделили между собой территорию тела: уровню А — ствол и опора, уровню В — движители[32] (конечности). Разумеется, это разделение является очень упрощенным, прежде всего потому, что над работой как того, так и другого уровня у человека довлеют высшие, корковые отделы головного мозга. Но, кроме этого, указанное разделение труда осложнилось и неизбежным взаимным вмешательством. Уровню В необходимо пришлось принимать участие и в работе мышц туловища, поскольку старинные и слабоватые «моторы» уровня А не управлялись с мощными и быстрыми движениями всего тела и отставали от конечностей. Наоборот, для уровня А нашлось настолько важное ответственное применение в управлении движениями конечностей, что он твердо вышел там на очень видные роли, но только в качестве «уровня фонов».

В очерке III, в разделе «Пороки поперечнополосатой мышцы, шла речь о крайне неудобных свойствах и манерах поперечнополосатой мышцы, точнее говоря — ее анизо-элементов. Там были указаны важнейшие недостатки: выстрелообразная грубость сокращений, их чрезмерная кратковременность и при всем этом неуправляемость по силе. Там же был упомянут и обходный способ преодоления последнего недостатка: поочередное, постепенное вовлечение в работу мышечных пучков там, где по смыслу движения требуется усиливание напряжения, и такое же постепенное выключение их в обратном случае. Этот обходный прием очень напоминает собою способ, употребляемый в театрах для постепенного затемнения зала: групповое выключение ламп. Этот способ дает, конечно, не вполне плавную, а только ступенчатую постепенность, но отдельные миомы так мелки, что ступеньки совершенно незаметны. Тем не менее этот путь уж слишком окольный. В том же разделе очерка III мы обещали сообщить о другом, более тонком способе регулирования мышечной силы. Об этом мы сейчас и расскажем.

Первым делом необходимо отметить, что импульсы уровня А отличаются, может быть, из-за их исторической давности преобладанием в них древнего, химического возбудительного начала, о котором было рассказано в первых разделах очерка III. В работе уровня А все еще, как в седую старину, во времена господства гладких мышечных клеток и бесскелетных устройств тела, электрические колебания остаются в роли побочного спутника при химическом посреднике — медиаторе. Этот химический способ передачи возбуждения, давным-давно оставленный всеми более новыми уровнями построения, целиком переключившимися на электрическую, телеграфную передачу, сохранился у человека во внутренних органах, которые и у нас оснащены гладкими мышечными клетками: в стенках желудка, кишечника, матки и т. д. Там он господствует и сейчас. И вот он же поднял вновь свою голову и в настоящем центральном мозговом уровне и нашел себе совершенно неожиданное применение по управлению скелетной новомодной поперечнополосатой мускулатурой. Обнаружилась возможность заставить поперечнополосатую мышцу работать совсем особенным образом. Импульсы, испускаемые двигательными центрами уровня А, оказались способными вызывать у этой упрямой и непокорной мышцы точно такие же медленные, плавные, экономичные, умеренные по силе удлинения и укорачивания, какие присущи гладким мышечным клеткам мягкотелых животных и человеческих внутренностей. Что такое сокращается этим способом в поперечнополосатой мышце — те ли самые анизо-элементы, которые от импульсов других уровней рвут, точно динамитные патроны? Или полужидкое вещество — саркоплазма, в которую погружены мышечные волокна? Это до сих пор неизвестно, но факт остается фактом. Физиологам пришлось пока ограничиться удовольствием дать этим плавным, тонко управляемым по силе, медлительным сокращениям название. Их назвали тоническими сокращениями, а самый образ действий поперечнополосатой мышцы по точному подобию с гладкими мышцами — мышечным тонусом. Из всех уровней центральной нервной системы почему-то только один уровень А умеет заставить поперечнополосатую мышцу говорить на этом чужом для нее языке, его одного она слушается в этом, и это создает ему очень веское и влиятельное положение в системе уровней. Как уже было сказано, более молодые уровни оказывают ему иногда помощь по части шеи и туловища своими мощными двигательными импульсами, но зато сам уровень А в гораздо большей мере помогает этим более новым уровням по адресу мускулатуры конечностей. Он обеспечивает всем конечностным мышцам тонус, т. е. то, что можно было бы назвать фоновым напряжением; он дает всему движению основную загрунтовку, на которой более новые и более тонко расчлененные (дифференцированные) уровни могут уже дальше рисовать узоры выводимых ими быстрых, ловких или силовых движений. Но и этого еще мало.

Как выясняется в последнее время, импульсы уровня А обеспечивают скелетным мышцам не только тонус и тонические сокращения. Может быть, еще важнее то, что они же могут очень тонко управлять возбудимостью как спинномозговых пусковых клеток, так и прикрепленных к ним мионов. А свойства поперечнополосатой мышцы таковы, что за изменениями в ее возбудимости совершенно точно следуют и изменения в той силе, с какою она сокращается в ответ на импульсы новых уровней построения. Уровни В или С, которыми мы займемся дальше, могут изменять силу своих двигательных импульсов в какой им угодно мере, и это, как мы видели в очерке III, не произведет никакого впечатления на мышцу, отгородившуюся от всех изменений законом «все или ничего». На все эти импульсы, если только они не слабее известного минимума, каждый мион будет отвечать сокращениями одной и той же неизменной силы. Но если уровень А своим языком скажет миону «усилься» или «ослабей», если он, прибегая к другому сравнению, предварительно подкрутит в ту или другую сторону фитиль у пусковой клетки миона, то этот последний послушно начнет отзываться на эти же импульсы с верхних уровней либо большей силой сокращений, либо меньшей, либо вовсе потухнет и совсем перестанет работать, как вкрученный до отказа фитиль керосиновой лампы.

Последний факт и играет огромную роль в координации движений. Управляющая мышечного возбудимостью власть уровня А доходит до того, что он может вовсе угашать возбудимость пусковых клеток спинного мозга, как говорят «блокировать» их для идущих сверху двигательных импульсов. Один пример, зато относящийся к явлению первостепенного значения и очень широко распространенному, покажет нам, для чего нужна подобная блокировка.

Так как наши мышцы не могут толкать кости, а способны только тянуть их в свою сторону, т. е. обладают односторонним действием, то, естественно, что для каждого из направлений подвижности в наших суставах должна иметься пара мышц взаимно противоположного действия. В локтевом суставе, например, одна мышца работает как сгибатель — это всем широко известный бицепс плеча[33], другая, на задней стороне руки, — как разгибатель локтя (за свою трехглавость она называется трицепсом). Как легко понять, для беспрепятственной сгибательной работы бицепса необходимо, чтобы разгибатель — трицепс, растягиваемый при сгибании локтя, не сопротивлялся бы, не тянул бы свою сторону, как взводимая пружина, а безропотно уступал бы дорогу. В следующей фазе движения очередь дойдет до него, он начнет сокращаться и разгибать локтевой сустав; тут, наоборот, сгибателю — бицепсу придется озаботиться тем, чтобы как можно меньше обременять это движение своею упругой особой.

Тут и начинается закулисная управляющая работа уровня А. Он делает с пусковыми клетками и мионами мышц противоположного действия как раз то, что делают с цилиндрами паровых машин их золотниковые механизмы. Как эти механизмы поочередно включают в работу один из цилиндров и выключают другой или другие, так и импульсы уровня А действуют через спинномозговые клетки на возбудимость мышц. Когда надо отключить разгибатель, спинномозговые клетки его мионов становятся невозбудимыми, а их тонус падает, т. е. длина и степень растяжимости увеличиваются; в следующей фазе движения — наоборот. Не требует особых разъяснений и подчеркиваний то, насколько этот скрытый, черновой фоновый механизм важен для гладкого и экономичного протекания движения.