Н бернштейн о ловкости и ее развитии. Очерк II Об управлении движениями. Основные трудности управления движениями

«О ловкости и ее развитии»: Изд-во «Физкультура и спорт» Государственного комитета СССР по печати; Москва; 1991

ISBN 5-278-00339-1

Аннотация

Автор этой книги Николай Александрович Бернштейн (1896 - 1966 гг.) - выдающийся ученый, член-корреспондент Академии медицинских наук СССР, лауреат Государственной премии СССР, создатель нового направления в науке - физиологии активности, первооткрыватель ряда ее законов.

Книга создавалась в конце 1940-х годов. Но свет не увидела: ее автора обвинили в космополитизме, вульгаризаторстве, сочинении лженаучных теорий и книгу к производству не допустили. И вот теперь работа эта впервые попадает в руки читателей. Хотя со времени ее написания минуло более четырех десятков лет, она современна и во многом по-прежнему оригинальна.

Научно-популярное издание.

Николай Александрович Бернштейн о ловкости и ее развитии

Николай александрович бернштейн

Автор этой книги Николай Александрович Бернштейн (1896 - 1966) - выдающийся советский и мировой ученый, создатель нового направления в науке, которое он скромно назвал «физиологией активности» (скромно - потому что это направление охватывает не только физиологию, но и психологию и биологию активности), первооткрыватель ряда ее законов. Авторитетные ученые относят его научные труды к тому же классу, что труды Сеченова, Ухтомского, Павлова.

Основные монографии Бернштейна «О построении движений» и «Очерки по физиологии движений и физиологии активности» переиздаются в серии «Классики науки» (издательство «Наука»), продолжают выпускаться за рубежом в переводе на английский и немецкий языки.

В основе всего научного творчества Н. А. Бернштейна лежит его новое понимание жизнедеятельности организма. Организм рассматривается им не как пассивная реактивная система, отвечающая на внешние стимулы и приспосабливающаяся к условиям среды (так считали мыслители периода «классического» механицизма в физиологии), а как созданная в процессе эволюции активная целеустремленная система. Действия этого организма направлены каждый раз на удовлетворение своих потребностей, на достижение определенной цели, которую Н. А. Бернштейн образно назвал «моделью потребного будущего». Иначе говоря, процесс жизни есть не «уравновешивание с окружающей средой», а преодоление этой среды. Он направлен не на сохранение статуса, а на движение в сторону родовой программы развития и самообеспечения. Таким образом, живой организм - это противящаяся энтропии, негэнтропийная система.

Такое понимание жизненных процессов является проявлением принципа материалистической телеологии, принципа целесообразности (сообразности цели!) характера действий живого организма. При таком понимании жизнедеятельности организма требовалась новая методика изучения его движений. Если в классической механистической физиологии движения изучались в лабораторных условиях, то Н. А. Бернштейн считал необходимым изучать их в естественных (практических) условиях. Им была создана методика, позволившая получать на светочувствительной пленке полную и ясную картину (в виде ряда кривых) того, как и с какой скоростью передвигаются те точки тела движущегося человека, перемещение которых в трехмерном пространстве имеет наиболее важное значение при том или другом двигательном акте. Разработаны были и методы анализа получаемых кривых, вычисления по ним сил, действующих на движущуюся часть тела. Свою методику Н. А. Бернштейн назвал кимоциклографией и циклограмметрией.

Огромное, далеко идущее значение разработанной Берн-штейном методики исследования движений сразу же понял и очень высоко оценил А. А. Ухтомский. В статье «К пятнадцатилетию советской физиологии» он писал: «Приходит время, когда наука может заговорить о „микроскопии времени“, как выражается где-то Н. А. Бернштейн… И здесь будет новый поворот в естествознании, последствий которого предоценить мы пока и не можем, подобно тому как современники Левенгука и Мальпига не могли предвидеть, что принесет их потомкам микроскоп» (Физиологический журнал СССР им. И. М. Сеченова, т. XVI, в. 1, 1933, с. 47).

Для выполнения того или другого движения мозг не только посылает определенную «команду» к мышцам, но и получает от периферийных органов чувств сигналы о достигнутых результатах и на их основании дает новые, корректирующие «команды». Таким образом, происходит процесс построения движений, в котором между мозгом и периферийной нервной системой существует не только прямая, но и обратная связь.

Дальнейшие исследования привели Н. А. Бернштейна к гипотезе, что для построения движений различной сложности «команды» отдаются на иерархически различных уровнях нервной системы. При автоматизации движений эта функция передается на более низкий уровень.

Многочисленные наблюдения и эксперименты полностью подтвердили эту гипотезу.

Уже из приведенного выше ясно, какое большое значение имеют результаты исследований Н. А. Бернштейна - не только теоретическое, но и для практиков: для спортивного тренера и спортсмена, для музыкального педагога и музыканта-исполнителя, для балетмейстера и артиста балета, для режиссера и актера, для всех тех профессий, для которых важно точное по результатам движение, особенно если оно совершается в необычных условиях (например, для пилота - в условиях непривычно больших и меняющихся ускорений, для космонавта - в условиях невесомости).

Результаты исследований Бернштейна важны и для врача, занимающегося формированием двигательных функций у больного, у которого они нарушены поражением нервной системы или двигательного аппарата (в частности, при протезировании).

Важны результаты работ Бернштейна и инженеру, который конструирует движущиеся механизмы и управление их движением и может при этом использовать знания о некоторых формах управления сложными движениями, которые «изобрела» природа и которые были изучены Бернштейном.

На самых первых порах изучения движений Бернштейн обнаружил, что при повторении одного и того же движения, например удара молотком по зубилу, рабочая точка молотка каждый раз очень точно попадает по зубилу, но путь руки с молотком к месту удара при каждом ударе в чем-то различен. И повторение движения не делает этот путь одинаковым. «Повторением без повторения» назвал это явление Н. А. Бернштейн. Значит, при каждом новом ударе нервной системе не приходится точно повторять одни и те же «приказы» мышцам. Каждое новое движение совершается в несколько отличных условиях. Поэтому для достижения того же результата нужны иные «команды» мышцам. Тренировка движения состоит не в стандартизации «команд», не в научении «командам», а в научении каждый раз быстро отыскивать «команду», которая в условиях именно этого движения приведет к нужному двигательному результату. Нет однозначного соответствия между результатом движения и «командами», посылаемыми мозгом к мышцам. Есть однозначное соответствие между результатом движения и «образом потребного будущего», закодированном в нервной системе.

Вместе с тем основные научные труды Н. А. Бернштейна, в том числе две его основополагающие монографии 1 как по объему приводимых сведений (в них необходимо было привести подробные данные о многочисленных наблюдениях и экспериментах, сопоставить свою методику и свои результаты исследований с методикой и результатами других авторов), так и по характеру изложения были обращены прежде всего к работникам науки: физиологам, психологам, биологам, медикам и т. д. - или к читателям, имеющим основательную подготовку в соответствующих отраслях науки. Для массового читателя пользоваться этими трудами было трудно.

А Бернштейн хотел довести свои идеи, результаты своих исследований и до широкого круга читателей, в частности до тех, для кого они представляли не только чисто познавательный, но и профессиональный интерес. Вот почему он охотно принял предложение Центрального научно-исследовательского института физической культуры написать научно-популярную книгу, которой дал название «О ловкости и ее развитии». Он увлеченно

работал над ней (это видно из ряда его записей), рукопись была не только одобрена институтом и принята к изданию, но даже запущена в производство… Но именно на это время пришелся разгул лысенковщины, борьбы с вейсманизмом-морганизмом, с космополитизмом и тому подобных явлений. И в результате издание не осуществилось. Только теперь, почти через полвека после того, как работа лежала на столе автора, она ляжет на стол читателя. Но несмотря на это, книга сохраняет свое значение и в наши дни.

Самый многочисленный круг читателей, для которых эта книга представляет профессиональный интерес, - это работники спорта и спортсмены. Поэтому книга выходит в издательстве «Физкультура и спорт». Но, как уже говорилось выше, она предназначена и для многих других читательских групп.

Профессор И. М. Фейгенберг

Николай Александрович Бернштейн

О ловкости и ее развитии

НИКОЛАЙ АЛЕКСАНДРОВИЧ БЕРНШТЕЙН

Автор этой книги Николай Александрович Бернштейн (1896 - 1966) - выдающийся советский и мировой ученый, создатель нового направления в науке, которое он скромно назвал «физиологией активности» (скромно - потому что это направление охватывает не только физиологию, но и психологию и биологию активности), первооткрыватель ряда ее законов. Авторитетные ученые относят его научные труды к тому же классу, что труды Сеченова, Ухтомского, Павлова.

Основные монографии Бернштейна «О построении движений» и «Очерки по физиологии движений и физиологии активности» переиздаются в серии «Классики науки» (издательство «Наука»), продолжают выпускаться за рубежом в переводе на английский и немецкий языки.

В основе всего научного творчества Н. А. Бернштейна лежит его новое понимание жизнедеятельности организма. Организм рассматривается им не как пассивная реактивная система, отвечающая на внешние стимулы и приспосабливающаяся к условиям среды (так считали мыслители периода «классического» механицизма в физиологии), а как созданная в процессе эволюции активная целеустремленная система. Действия этого организма направлены каждый раз на удовлетворение своих потребностей, на достижение определенной цели, которую Н. А. Бернштейн образно назвал «моделью потребного будущего». Иначе говоря, процесс жизни есть не «уравновешивание с окружающей средой», а преодоление этой среды. Он направлен не на сохранение статуса, а на движение в сторону родовой программы развития и самообеспечения. Таким образом, живой организм - это противящаяся энтропии, негэнтропийная система.

Такое понимание жизненных процессов является проявлением принципа материалистической телеологии, принципа целесообразности (сообразности цели!) характера действий живого организма. При таком понимании жизнедеятельности организма требовалась новая методика изучения его движений. Если в классической механистической физиологии движения изучались в лабораторных условиях, то Н. А. Бернштейн считал необходимым изучать их в естественных (практических) условиях. Им была создана методика, позволившая получать на светочувствительной пленке полную и ясную картину (в виде ряда кривых) того, как и с какой скоростью передвигаются те точки тела движущегося человека, перемещение которых в трехмерном пространстве имеет наиболее важное значение при том или другом двигательном акте. Разработаны были и методы анализа получаемых кривых, вычисления по ним сил, действующих на движущуюся часть тела. Свою методику Н. А. Бернштейн назвал кимоциклографией и циклограмметрией.

Огромное, далеко идущее значение разработанной Берн-штейном методики исследования движений сразу же понял и очень высоко оценил А. А. Ухтомский. В статье «К пятнадцатилетию советской физиологии» он писал: «Приходит время, когда наука может заговорить о „микроскопии времени“, как выражается где-то Н. А. Бернштейн… И здесь будет новый поворот в естествознании, последствий которого предоценить мы пока и не можем, подобно тому как современники Левенгука и Мальпига не могли предвидеть, что принесет их потомкам микроскоп» (Физиологический журнал СССР им. И. М. Сеченова, т. XVI, в. 1, 1933, с. 47).

Для выполнения того или другого движения мозг не только посылает определенную «команду» к мышцам, но и получает от периферийных органов чувств сигналы о достигнутых результатах и на их основании дает новые, корректирующие «команды». Таким образом, происходит процесс построения движений, в котором между мозгом и периферийной нервной системой существует не только прямая, но и обратная связь.

Дальнейшие исследования привели Н. А. Бернштейна к гипотезе, что для построения движений различной сложности «команды» отдаются на иерархически различных уровнях нервной системы. При автоматизации движений эта функция передается на более низкий уровень.

Многочисленные наблюдения и эксперименты полностью подтвердили эту гипотезу.

Уже из приведенного выше ясно, какое большое значение имеют результаты исследований Н. А. Бернштейна - не только теоретическое, но и для практиков: для спортивного тренера и спортсмена, для музыкального педагога и музыканта-исполнителя, для балетмейстера и артиста балета, для режиссера и актера, для всех тех профессий, для которых важно точное по результатам движение, особенно если оно совершается в необычных условиях (например, для пилота - в условиях непривычно больших и меняющихся ускорений, для космонавта - в условиях невесомости).

Результаты исследований Бернштейна важны и для врача, занимающегося формированием двигательных функций у больного, у которого они нарушены поражением нервной системы или двигательного аппарата (в частности, при протезировании).

Важны результаты работ Бернштейна и инженеру, который конструирует движущиеся механизмы и управление их движением и может при этом использовать знания о некоторых формах управления сложными движениями, которые «изобрела» природа и которые были изучены Бернштейном.

На самых первых порах изучения движений Бернштейн обнаружил, что при повторении одного и того же движения, например удара молотком по зубилу, рабочая точка молотка каждый раз очень точно попадает по зубилу, но путь руки с молотком к месту удара при каждом ударе в чем-то различен. И повторение движения не делает этот путь одинаковым. «Повторением без повторения» назвал это явление Н. А. Бернштейн. Значит, при каждом новом ударе нервной системе не приходится точно повторять одни и те же «приказы» мышцам. Каждое новое движение совершается в несколько отличных условиях. Поэтому для достижения того же результата нужны иные «команды» мышцам. Тренировка движения состоит не в стандартизации «команд», не в научении «командам», а в научении каждый раз быстро отыскивать «команду», которая в условиях именно этого движения приведет к нужному двигательному результату. Нет однозначного соответствия между результатом движения и «командами», посылаемыми мозгом к мышцам. Есть однозначное соответствие между результатом движения и «образом потребного будущего», закодированном в нервной системе.

Вместе с тем основные научные труды Н. А. Бернштейна, в том числе две его основополагающие монографии как по объему приводимых сведений (в них необходимо было привести подробные данные о многочисленных наблюдениях и экспериментах, сопоставить свою методику и свои результаты исследований с методикой и результатами других авторов), так и по характеру изложения были обращены прежде всего к работникам науки: физиологам, психологам, биологам, медикам и т. д. - или к читателям, имеющим основательную подготовку в соответствующих отраслях науки. Для массового читателя пользоваться этими трудами было трудно.

А Бернштейн хотел довести свои идеи, результаты своих исследований и до широкого круга читателей, в частности до тех, для кого они представляли не только чисто познавательный, но и профессиональный интерес. Вот почему он охотно принял предложение Центрального научно-исследовательского института физической культуры написать научно-популярную книгу, которой дал название «О ловкости и ее развитии». Он увлеченно

работал над ней (это видно из ряда его записей), рукопись была не только одобрена институтом и принята к изданию, но даже запущена в производство… Но именно на это время пришелся разгул лысенковщины, борьбы с вейсманизмом-морганизмом, с космополитизмом и тому подобных явлений. И в результате издание не осуществилось. Только теперь, почти через полвека после того, как работа лежала на столе автора, она ляжет на стол читателя. Но несмотря на это, книга сохраняет свое значение и в наши дни.

Самый многочисленный круг читателей, для которых эта книга представляет профессиональный интерес, - это работники спорта и спортсмены. Поэтому книга выходит в издательстве «Физкультура и спорт». Но, как уже говорилось выше, она предназначена и для многих других читательских групп.


Профессор И. М. Фейгенберг

ПРЕДИСЛОВИЕ

Эта книга написана по предложению дирекции Центрального научно-исследовательского института физической культуры. Предложение имело двоякую цель: дать возможно более четкое определение и анализ сложного психофизического качества ловкости и общедоступно изложить современные воззрения на природу координации движений, двигательного навыка, тренировки и т. д., имеющие первостепенное практическое значение как для деятелей физического воспитания, так и для всех участников физкультурного движения, долженствующего быть в нашей стране культурным движением во всех смыслах этого слова. Таким образом, книга эта должна была быть научно-популярной.

Необходимость в научно-популярной литературе в нашем Союзе очень велика. Было бы в корне неправильно отрицать ее значение на том основании, что Советский Союз не нуждается в полузнайках и что нельзя оспаривать за его гражданами ни права, ни способностей к овладению специальной литературой, без какой-либо снисходительности или высокомерия, будто бы неизбежно связанных с популяризацией науки. Этот взгляд совершенно ошибочен.

Те времена, когда каждый деятель науки мог быть в разной мере ориентированным во всех отраслях естествознания, миновали давно и безвозвратно. Уже двести лет назад для подобного универсализма потребовался такой всеобъемлющий гений, как гений Ломоносова. И он, в сущности, был последним в мире представителем типа универсального натуралиста. За те два столетия, которые отделяют нас от него, объем и содержание естествознания выросли так безмерно, что научные работники затрачивают теперь всю свою жизнь на овладение материалом одной своей основной узкой специальности, и мало кто из них в состоянии выделить у себя достаточно времени даже для того, чтобы, не отставая от времени, следить за бурным потоком текущей научной литературы по этой специальности. О других отраслях той же науки, а тем более о других отраслях естествознания ему нередко некогда даже подумать.

Этот заливающий поток нового фактического материала по всем ветвям естественной науки и прямо связанная с его ростом все большая дифференциация научных и научно-прикладных профессий все сильнее и сильнее угрожают превратить их представителей в узких специалистов, лишенных какого бы то ни было кругозора, слепых ко всему, кроме той тесной тропинки, по которой их направила жизнь. А это сужение поля зрения опасно отнюдь не только потому, что лишает людей всей неотразимой прелести широкого общего образования, но главное потому, что приучает из-за деревьев не видеть леса даже в своей специальности, выхолащивает творческую мысль, обедняет работу в отношении свежих идей и большой перспективы. Уже Джонатан Свифт, тоже двести лет назад, сумел пророчески предвидеть таких узких «гелертеров» с шорами на глазах, слепых зарапортовавшихся чудаков, и жестоко высмеял их в изображенной им академии наук острова Лагадо.

Вот для преодоления этой-то опасности и необходима научно-популярная литература. Да охранят ее все музы от снисходительного высокомерия к читателю, от горациевского «Odi profanum vulgus et агсео»! . Она видит в читателе не профана, не вульгарную чернь, а собрата, которого нужно ознакомить с главными основами и последним словом смежной науки, до чего он никак не мог бы добраться, если бы ему пришлось штудировать эти вопросы по горам первоисточников и специальной литературы. Она стремится обеспечить ему тот широкий кругозор, который необходим как для научно-теоретического, так и для практического творчества в любой области, стремится не принизить себя до какого-то воображаемого и неуважаемого профана, а поднять собрата-читателя иной специальности на высоту птичьего полета, откуда можно обозревать весь мир.

Современный деятель - все равно как теоретики, так и практики - должен знать все о своем основном и основное обо всем.

Та часть общей теории словесности, ведению которой подлежит научно-популярная литература, еще совершенно не разработана. В ней в полную меру царит хаос, неясность и ощупывающая эмпирика. Между тем, пытаясь сделать свой вклад в этого рода литературу и подходя к этому заданию со всей ответственной серьезностью, какой оно заслуживает, необходимо в первую очередь отдать себе отчет в том, как взяться за дело.

Хорошими типовыми представителями одного из них могут служить широко распространенные и общеизвестные томы издания т-ва «Просвещение»: «Мироздание» Мейера, «История земли» Неймайра, «Человек» Ранке и т.п. Книги этого типа ровно ничем не отличаются по изложению от любых учебных или научных руководств, кроме только постоянного памятования об уровне подготовленности читателя, для которого они предназначены. Они ничем не пытаются завлечь или заинтересовать читателя, кроме того интереса, который может представлять для него сама тема и содержание излагаемого предмета, ведут изложение сухо, деловито, в рамках плана, диктуемого в большей мере догматикой темы, нежели ее дидактикой.

Второй тип, или стиль, научно-популярного изложения можно было бы назвать фламмарионовским. Для широкоизвестных популярных опусов Фламмариона по астрономии и космографии характерны основным образом две черты. Во-первых, это постоянное заигрывание с читателем, а еще более - с читательницей книги, которую автор, согласно представлениям буржуазного общества XIX века, трактует как в высшей степени кисейную, нетерпеливую и невежественную особу, но по адресу которой не жалеет никаких порций галантности. Во-вторых, это насыщение текста огромным количеством воды. Нет сомнения, что простота изложения и его водянистость далеко не одно и то же; мы знаем сколько угодно примеров высокоспециальных и трудных для понимания ученых сочинений, содержащих, однако, 90 % жидкого, бесполезного растворителя. С нашей точки зрения, такое распухание книги помогает делу не больше, чем кокетничание с читателями обоего пола.

Третий стиль, или тип, относится к самому недавнему времени и ярче всего представлен в книгах де-Крюи, посвященных истории великих открытий в области медицины и биологии. У нас широко известна и пользуется успехом первая и самая талантливая из его книг «Охотники за микробами». Де-Крюи впервые, насколько мы можем судить, ввел в научно-популярную литературу смелую, широкую импрессионистскую манеру, обогащенную всеми современными достижениями общелитературной стилистики. Его речь богата образами, яркими сравнениями, полна юмора, местами поднимается до страстной горячности трибуна науки и адвоката мучеников. Ему помогает исторический аспект, в котором написано большинство повестей: будет ли то история великого открытия с его многосложными перипетиями или история жизни выдающегося деятеля науки - в обоих случаях повествование насыщается динамикой, сюжетностью, развертывающейся интригой. Читатель с замиранием сердца ждет, что будет дальше, и готов заглянуть на последнюю страницу, как делывали барышни, читая захватывающий роман. Название первой книги де-Крюи «Охотники за микробами» само уже вводит читателя в его стиль и манеру: он превращает историю научной борьбы в увлекательную приключенческую повесть, ничуть не снижая при этом высоты и значительности описываемых событий.

Манера де-Крюи начинает находить отклики и у нас в Союзе; нет сомнения, например, что талантливые очерки Татьяны Тэсс, посвященные характеристикам крупнейших современных советских ученых и время от времени появляющиеся в центральных газетах, во многом навеяны манерой этого автора. Много общего с этим же стилем имели и очерки безвременно скончавшейся Ларисы Рейснер.

Остановившись на этом последнем стиле ввиду целого ряда присущих ему привлекательных сторон, автор, однако, оказался в гораздо более трудном положении, не имея в своем распоряжении разворачивающейся сюжетной динамики. Задача состояла в том, чтобы применить этот стиль повествования к изложению теории, отрасли научной дисциплины с неизбежной для нее некоторой статичностью. Легче всего было справиться с очерком III («О происхождении движений»), именно в силу его историчности, и драматизировать широкое и увлекательное полотно эволюции движении в животном мире, вплоть до человека.

В остальных очерках автор решился использовать весь доступный арсенал средств, выработанных и освященных теорией литературного слова, все, что она санкционирует по части изобразительных приемов. Автор проникся решимостью не бояться применения какого бы то ни было русского литературного слова, способного наиболее точно и выпукло выразить требуемую мысль, даже если это слово и не входит в состав официально-литературного (научного и служебного) языка. Далее им широко используются всякого рода сравнения и уподобления, начиная от мимолетных метафор, затерявшихся внутри придаточных предложений, и кончая развернутыми параллелями в целую страницу.

Стремление по возможности оживить изложение привело к включению в текст ряда повествовательных эпизодов, от сказочно-мифологических вставок до реалистических очерков, преимущественно навеянных впечатлениями Великой Отечественной войны. Наконец, в том, что касается иллюстрационного оформления книги, автор, имея широкую поддержку со стороны издательства, сопроводил текст очень большим количеством рисунков. Наряду с фигурами, ссылочно и по содержанию тесно связанными с текстом, книга содержит целый ряд научных иллюстраций, косвенно освещающих изложение (это преимущественно рисунки из областей анатомии, зоологии, палеонтологии и фотографические документы наивысших достижений спортивного искусства). Мы не убоялись и включения некоторого юмористического элемента в виде карикатур, добродушно подсмеивающихся над мешковатостью и неуклюжестью или предъявляющих шуточно-недосягаемые образцы ловкости и изворотливости.

Может быть, все эти искания в области научно-популярной формы - одна сплошная ошибка. Однако, несомненно, есть шанс и за то, что хоть какая-то малая крупица найденного найдена правильно. Ведь не ошибается только тот, кто ничего не ищет, а с другой стороны, ни один ищущий никогда и не рассчитывал с одного раза верно найти.

Положимся для оценки сделанного на суровую, но товарищескую критику и на весь широкий читательский опыт.


Проф. Н. А. Бернштейн

Очерк I Что такое ловкость?

Научные бои и разведки

Физиология давно перестала быть «наукой о лягушках». Ее предмет все время рос и по размеру и по уровню развития. Она попробовала свои силы на голубях и курах, потом перешла на кошек и собак. Еще позднее прочное положение в лабораториях заняли обезьяны. Неотступные требования практики все ближе подводили физиологию непосредственно к человеку.

Было время, когда человек рассматривался как совсем особое существо полубожественной природы. Всякое опытное изучение строения и свойств его тела почиталось тогда кощунством. Стихийный научный материализм овладел ведущими позициями всего триста лет назад; тогда-то и была взрезана первая лягушка. Но к нашему времени пропасть между всеми другими живыми тварями и человеком снова стала обнаруживаться во всей своей глубине. На этот раз дело уже шло не о божественной природе или бессмертной душе человека; пропасть эту вскрыли неотвратимые реальные требования жизненной практики. Возникла физиология труда, физиология физических упражнений и спорта. Какой труд можно изучать на кошке или курице? Что общего между легкой атлетикой и лягушкой?

Так все больше развивается и шире раздвигает свои границы настоящая физиология человека и чисто человеческой деятельности. Она с бою берет позицию за позицией, все глубже проникая в тайны отправлений организма человека.

Развитие каждой естественной науки, и физиологии в том числе, можно очень точно уподобить неуклонному победоносному военному наступлению. Противник - область неизвестного - силен и еще далеко не добит. Каждую пядь земли приходится отбивать у него упорными, ожесточенными боями. Не всегда наступление развивается успешно. Случаются в нем и остановки, иногда довольно длительные, когда обе стороны окапываются друг против друга и собираются с новыми силами. Бывает и так, что область, которая казалась уже отвоеванной, снова отходит обратно к противнику - неизвестному. Это случается, когда научная теория, на которую возлагались большие надежды, оказывается ошибочной, а положенные в ее основу факты - превратно понятными и ложно истолкованными. И тем не менее армия науки знает только временные прорывы и неудачи. Как в океанском приливе каждая волна захлестывает на какие-нибудь полметра больше предыдущей и все же волна за волной, минута за минутой подымают прилив выше и выше, так развертывается и научное наступление. Только, в отличие от приливов, этому наступлению ни конца, ни предела нет.

И в деталях есть много сходства между жизнью науки и боевой обстановкой. Есть медленное, но неуклонное, железное продвижение вперед всем фронтом, когда каждый шаг завоевывается прочно и навсегда. Есть смелые броски, гениальные прорывы, которые в самые короткие сроки проникают далеко в глубину по такому направлению, где перед этим годами не удавалось и на вершок потеснить врага. Такими великолепными прорывами высятся в истории научных битв открытия Лобачевского, Пастера, Менделеева, Эйнштейна. Бывают - и так же необходимы в науке, как и в настоящей войне, - короткие разведочные рейды в глубь расположения противника. Эти разведочные рейды и не покушаются захватить и удержать в своих руках какой-либо новый участок территории. Но такая разведка может дать много ценных сведений о ближайших тылах врага и этим помочь главным боевым силам сориентироваться для предстоящих наступательных операций всем фронтом.

Автор настоящей книжки уже в течение четверти века работает скромным офицером в действующей армии науки, на участке физиологии движений человека. Все эти годы ему приходилось участвовать только в планомерных и медленных наступательных операциях научной пехоты. Предложение написать очерки по физиологии ловкости явилось боевым поручением с характером разведки, поскольку в этом направлении еще очень мало материала, прочно отвоеванного научным исследованием. Предпринять такую разведку было своевременно и нужно, жизнь настойчиво требует ее. Удачен ли был выбор офицера-исполнителя и оказался ли в какой-то мере ценным собранный этой разведкой материал - об этом судить не автору. Отчет о разведке лежит сейчас перед глазами читателя в виде отпечатанной книжки. Пусть выскажется о ней он сам.

Психофизические качества

На боевом знамени физической культуры значатся названия четырех понятий, которые принято объединять под именем психофизических качеств. Эти качества - сила, быстрота, выносливость и ловкость.

Нельзя сказать, чтобы эти четыре сестры были уж очень однородны.

Сила - это почти целиком физическое качество организма. Она непосредственно зависит от объема и качества мышечной массы и только второстепенным образом от других обстоятельств.

Быстрота - уже сложное качество, в составе которого есть кое-что и от физиологии и от психологии.

Еще больше сложно, или, как говорят, комплексно, качество выносливости.

Оно целиком основывается на дружной кооперации решительно всех органов и систем тела. Для его проявления необходима высокая степень налаженности: и обмена веществ в непосредственно работающих органах, и транспорта - кровеносной системы, снабжающей их питанием и удаляющей из них отходы, и органов снабжения - пищеварительной и дыхательной систем, и, наконец, всех органов верховного управления и регулирования - центральной нервной системы. В сущности, выносливый организм обязан удовлетворять трем условиям: он должен располагать богатыми запасами энергии, чтобы иметь, что расходовать. Он должен уметь в нужную минуту отдать - «выложить» их широкою рукой, не позволяя залеживаться ни одной единице энергии. Наконец, он должен при этом уметь тратить эти ресурсы с жесткой, разумной расчетливостью, чтобы их хватило на покрытие как можно большего количества полезной работы. Формулируя коротко, быть выносливым - значит: иметь много, тратить щедро, платить скупо. Как видим, это качество характеризует собой все многосложное хозяйство организма в его целом.

Еще сложнее и комплекснее качество ловкости. О нем уже трудно сказать, чего в нем больше - физического или психического. Во всяком случае, - и мы подробно увидим это в дальнейшем - ловкость - это дело, или функция, управления, а в связи с этим главенствующее место по ее осуществлению занимает центральная нервная система. Управлять же для реализации ловкости ей приходится очень и очень многим.

И в других отношениях качество ловкости выделяется из ряда прочих. Оно, несомненно, гибче, разностороннее, универсальнее каждого из них. Ловкость - это такая валюта, на которую охотно и во всякое время производится размен всех других психофизических качеств. Ловкость - козырная масть, которая кроет все остальные карты.

Ловкость - победительница

В очень многих мифах, сказках и сагах восхваляется ловкость - победительница. Однако наиболее разработана эта тема в одной старинной китайско-тибетской сказке, которую мы позволим себе привести полностью.

«…Всем жителям лесов, полек и гор насолила лукавая обезьяна, но больше всех доняла она своими плутнями троих: слона, верблюда и желтоглазого зайку. И сговорились они втроем меж собой: бить челом на обезьяну Черному Властелину, пещерному медведю Гималайских гор.

Выслушал жалобу Черный Властелин и присудил: выдать обезьяну всем троим челобитчикам головою. И повелеть ей выйти с каждым из них по очереди на поединок, какой назначит сам жалобщик. Возьмет обезьяна верх на всех трех поединках - быть ей помилованной. Будет побита хоть на одном - тут ей и живой не быть.

Выступил первым могучий слон и говорит:

Есть в десяти милях отсюда источник целебной воды Дунь-Хэ. Но путь к нему непроходим. Завален он острыми обломками скал, тяжелыми и зубастыми, весь зарос лесными дебрями непролазными. Ни зверю туда не пробраться, ни птице не пролететь. Вот мой поединок: кто из нас двоих до этого источника дойдет и первым назад полную кружку целебной воды принесет - за тем и победа. Полагался слон на свою великую силу. Думает: вовеки этой обезьянке ни скал ни своротить, ни деревьев не повалить. А если она сразу за мной следом и пойдет, где я путь проложу, так все равно придется ей и назад следом за мной идти. А я еще ей хвостом по кружке ударю, всю воду выплесну.

И двинулся слон вперед. Скала ему поперек дороги заляжет - он ее бивнями на сторону своротит. Загородят ему путь заросли, где деревья хитрей между собой переплелись, чем черточки в самой сложной китайской букве, - он их хоботом во все стороны размечет, с корнями и с землей из земли повывернет.

А обезьяна и не подумала за ним брести. Разбежалась и с размаху вскочила на самую высокую пальмовую крону. Огляделась кругом да как пойдет между сучьями и ветвями перепрыгивать да проныривать. Тут хвостом уцепится, маятником раскачается и разом за сотню шагов перемахнет. Здесь лапы в мех втянет, ужом проскользнет. Там через острые зубы скал так искусно колесом пройдется, что ни одной царапинки себе не сделает. Доскакала до целебного источника Дунь-Хэ и назад к пещере Черного Властелина с полной кружкой воды примчалась. Слон все еще на полпути туда был. Да ведь как управилась: при. всех своих прыжках и кувырках ни одной капли из кружки не расплескала!

Поднесла обезьяна целебную воду Черному Властелину. Подивился Черный Властелин и начертал зубом на бамбуковой коре первый священный знак победы «И».

Выступил вперед зайка желтоглазый и говорит:

Видите гору, что за нами высится? Это - гора чудес, Хамар. Кругом нее - восемь дней человечьего пути. У этой горы четыре склона: один весь из черного камня, другой - из серого, третий - из бурого, а четвертый, который в нашу сторону обращен, - из золотистого. Есть у нее чудесное свойство. Если по обломку камня с каждого из склонов горы взять и все четыре цвета вместе сложить, они тотчас срастутся в один магический камень, который все простые каменья в золото обращает. Нужно только, чтобы все обломки в один и тот же день набраны и сложены были, иначе они уже не срастутся.

Много охотников пыталось добыть себе магический камень с горы Хамар, да никому доселе это не удалось. Гора ни с какой стороны неприступна: вся она гладка, как стекло, скользка, как лед.

Вот и мой поединок. Кто из нас двоих первый все Четыре склона горы обежит и с каждого по обломку в дар Черному Властелину принесет, за тем и победа.

Полагался зайка на свои ноги резвые, стальные. Где, думает, длиннорукой да долгохвостой обезьяне за мной угнаться?

И покатил зайка желтоглазый во всю мочь кругом подножия горы. Только его и видели. И так-то он всегда прытко бегал, а тут откуда только силы взялись. Быстрее ласточки полетел, резвее морской стрелы - макрели помчался.

А обезьяна за зайкой гнаться не стала. Разбежалась она изо всех сил да с разбегу как примется прямиком по золотистому склону кверху карабкаться. Где когтями в малую зазубринку вцепится, где хвостом, как крылом, по воздуху поддаст, где змейкой ползком провьется. Как муха по стенке побежала. Доцарапалась прямо до острой вершины, где все четыре склона вместе друг с дружкой сходятся, отколупнула от всех них по кусочку и назад. А назад-то ей совсем просто было: села на свою розовую подушечку, что под хвостом, и покатилась с горы вниз быстрее лавины. Зайка все еще на половине дороги был.

Поднесла обезьяна все четыре обломка Черному Властелину. Пуще подивился Черный Властелин, покачал головою и начертал зубом на бамбуковой коре второй священный знак победы «Ро».

Выступил тогда верблюд и молвил так:

Есть за великой безводной пустыней оазис, а в нем растет волшебный цветок Ли. Кто владеет этим талисманом, над тем не властны никакие чары. Путь туда долог и труден. Во всей пустыне ничего не растет, кроме кактусовых деревьев да сухих кустарников. Мой отец ходил туда, когда я был еще верблюженком, и из всего каравана только два верблюда вернулись обратно. Туда-то я берусь дойти и принести тебе, Властелин, в дар волшебный цветок Ли. Только уничтожь ты, во имя предков, эту проклятую обезьяну!

Автор этой книги Николай Александрович Бернштейн (1896 — 1966 гг.) — выдающийся ученый, член‑корреспондент Академии медицинских наук СССР, лауреат Государственной премии СССР, создатель нового направления в науке — физиологии активности, первооткрыватель ряда ее законов.

Книга создавалась в конце 1940‑х годов. Но свет не увидела: ее автора обвинили в космополитизме, вульгаризаторстве, сочинении лженаучных теорий и книгу к производству не допустили. И вот теперь работа эта впервые попадает в руки читателей. Хотя со времени ее написания минуло более четырех десятков лет, она современна и во многом по‑прежнему оригинальна.

Предисловие

Автор этой книги Николай Александрович Бернштейн (1896 — 1966) — выдающийся советский и мировой ученый, создатель нового направления в науке, которое он скромно назвал «физиологией активности» (скромно — потому что это направление охватывает не только физиологию, но и психологию и биологию активности), первооткрыватель ряда ее законов. Авторитетные ученые относят его научные труды к тому же классу, что труды Сеченова, Ухтомского, Павлова.

Основные монографии Бернштейна «О построении движений» и «Очерки по физиологии движений и физиологии активности» переиздаются в серии «Классики науки» (издательство «Наука»), продолжают выпускаться за рубежом в переводе на английский и немецкий языки.

В основе всего научного творчества Н. А. Бернштейна лежит его новое понимание жизнедеятельности организма. Организм рассматривается им не как пассивная реактивная система, отвечающая на внешние стимулы и приспосабливающаяся к условиям среды (так считали мыслители периода «классического» механицизма в физиологии), а как созданная в процессе эволюции активная целеустремленная система. Действия этого организма направлены каждый раз на удовлетворение своих потребностей, на достижение определенной цели, которую Н. А. Бернштейн образно назвал «моделью потребного будущего». Иначе говоря, процесс жизни есть не «уравновешивание с окружающей средой», а преодоление этой среды. Он направлен не на сохранение статуса, а на движение в сторону родовой программы развития и самообеспечения. Таким образом, живой организм — это противящаяся энтропии, негэнтропийная система.

Такое понимание жизненных процессов является проявлением принципа материалистической телеологии, принципа целесообразности (сообразности цели!) характера действий живого организма. При таком понимании жизнедеятельности организма требовалась новая методика изучения его движений. Если в классической механистической физиологии движения изучались в лабораторных условиях, то Н. А. Бернштейн считал необходимым изучать их в естественных (практических) условиях. Им была создана методика, позволившая получать на светочувствительной пленке полную и ясную картину (в виде ряда кривых) того, как и с какой скоростью передвигаются те точки тела движущегося человека, перемещение которых в трехмерном пространстве имеет наиболее важное значение при том или другом двигательном акте. Разработаны были и методы анализа получаемых кривых, вычисления по ним сил, действующих на движущуюся часть тела. Свою методику Н. А. Бернштейн назвал кимоциклографией и циклограмметрией.

Огромное, далеко идущее значение разработанной Берн‑штейном методики исследования движений сразу же понял и очень высоко оценил А. А. Ухтомский. В статье «К пятнадцатилетию советской физиологии» он писал: «Приходит время, когда наука может заговорить о „микроскопии времени“, как выражается где‑то Н. А. Бернштейн… И здесь будет новый поворот в естествознании, последствий которого предоценить мы пока и не можем, подобно тому как современники Левенгука и Мальпига не могли предвидеть, что принесет их потомкам микроскоп» (Физиологический журнал СССР им. И. М. Сеченова, т. XVI, в. 1, 1933, с. 47).

Для выполнения того или другого движения мозг не только посылает определенную «команду» к мышцам, но и получает от периферийных органов чувств сигналы о достигнутых результатах и на их основании дает новые, корректирующие «команды». Таким образом, происходит процесс построения движений, в котором между мозгом и периферийной нервной системой существует не только прямая, но и обратная связь.

Дальнейшие исследования привели Н. А. Бернштейна к гипотезе, что для построения движений различной сложности «команды» отдаются на иерархически различных уровнях нервной системы. При автоматизации движений эта функция передается на более низкий уровень.

Многочисленные наблюдения и эксперименты полностью подтвердили эту гипотезу.

Уже из приведенного выше ясно, какое большое значение имеют результаты исследований Н. А. Бернштейна — не только теоретическое, но и для практиков: для спортивного тренера и спортсмена, для музыкального педагога и музыканта‑исполнителя, для балетмейстера и артиста балета, для режиссера и актера, для всех тех профессий, для которых важно точное по результатам движение, особенно если оно совершается в необычных условиях (например, для пилота — в условиях непривычно больших и меняющихся ускорений, для космонавта — в условиях невесомости).

Результаты исследований Бернштейна важны и для врача, занимающегося формированием двигательных функций у больного, у которого они нарушены поражением нервной системы или двигательного аппарата (в частности, при протезировании).

Важны результаты работ Бернштейна и инженеру, который конструирует движущиеся механизмы и управление их движением и может при этом использовать знания о некоторых формах управления сложными движениями, которые «изобрела» природа и которые были изучены Бернштейном.

На самых первых порах изучения движений Бернштейн обнаружил, что при повторении одного и того же движения, например удара молотком по зубилу, рабочая точка молотка каждый раз очень точно попадает по зубилу, но путь руки с молотком к месту удара при каждом ударе в чем‑то различен. И повторение движения не делает этот путь одинаковым. «Повторением без повторения» назвал это явление Н. А. Бернштейн. Значит, при каждом новом ударе нервной системе не приходится точно повторять одни и те же «приказы» мышцам. Каждое новое движение совершается в несколько отличных условиях. Поэтому для достижения того же результата нужны иные «команды» мышцам. Тренировка движения состоит не в стандартизации «команд», не в научении «командам», а в научении каждый раз быстро отыскивать «команду», которая в условиях именно этого движения приведет к нужному двигательному результату. Нет однозначного соответствия между результатом движения и «командами», посылаемыми мозгом к мышцам. Есть однозначное соответствие между результатом движения и «образом потребного будущего», закодированном в нервной системе.

Определение качества ловкости нужно не «открыть», а построить. Для того же, чтобы в подобном определении было как можно меньше упомянутой условности и произвольности, следует стремиться к соблюдению нескольких общих правил.
Во-первых, правильно построенное определение такого понятия, как понятие ловкости, должно возможно лучше и ближе «вязаться» с общепринятым его пониманием, утвердившимся в языке. Чутье языка и смысла слов очень высоко развито у каждого человека по отношению к его родному языку, и ему тотчас же резнет ухо каждое неправильное словоупотребление. И научное определение нужно построить так, чтобы оно как можно точнее вписалось в то несколько расплывчатое по очертаниям, но совершенно ясное в своей основе понимание слова, которое есть у каждого из нас.
Во-вторых, требование к изыскиваемому определению состоит и в том, что оно должно давать возможность точно и без колебаний опознать ловкость и отличить ее от всего того, что не есть ловкость. Нам нужно привязать к ловкости ниточку, за которую в любой момент можно вытянуть ее и вызвать для обследования, будучи уверенными, что по такому вызову предстанет перед нами именно она, а не что-нибудь другое.
Свежий ветер или присутствие духа

В-третьих, наконец, научное определение нужно считать хорошим тогда, когда оно помогает проникнуть во внутреннюю суть того что мы определяем. Оно должно вытекать из целостной научной теории и помогать дальнейшему развитию этой теории. Такое определение представит действительную научную ценность, и его удачное построение может уже само по себе быть вкладом в науку.
Мы дойдем в этой книге до развернутого определения качества ловкости только в последнем - VII очерке, где и постараемся подытожить по возможности все существенные и необходимые признаки этого качества. Здесь же, во вступительном очерке, мы дадим предварительное определение, способное отвечать хотя бы первым двум требованиям.
Во всем дальнейшем изложении мы должны иметь возможность всегда точно знать, ловкость ли или нет то, о чем в данную минуту идет речь.
Наши сказочные и несказочные примеры, приводившиеся выше, позволяют уже нащупать нечто общее между всеми ими: везде в них мы встречаемся с быстрым и успешным решением нелегких двигательных задач.
Возьмем два-три примера из области физкультуры и спорта. Скоростной спуск с горы на лыжах - слалом - предъявляет очень высокие требования к ловкости лыжника. В чем же особенность слалома, которая отличает его от простого бега на лыжах, не требующего какой-либо особой ловкости? В нагромождении друг на друга внезапных осложнений во внешней обстановке, в появлении одна за другой трудных двигательных задач, которые надо найтись, как решить. Близкую аналогию с этим видом спорта представляет собою кросс по сильнопересеченной местности. В кроссе, в отличие от слалома, каждый ис полнитель имеет право не только выбирать тот или другой прием для преодоления препятствия, но еще и трассировать тем или иным способом свой маршрут. И в этом виде спорта все от начала до конца строится на ловкости.


Общая всем рассмотренным примерам особенность начинает выявляться еще яснее. Во всех них ловкость состоит в том, чтобы суметь двигательно выйти из любого положения, найтись (двигательно) при любых обстоятельствах. Вот в чем существенное зерно ловкости - то, что отличает ее от простой складности в движениях. Теперь легко понять, почему ни у бегуна-спринтера, ни у пловца-стайера не возникает ощутимого спроса на ловкость. При их действиях нет ни неожиданных осложнений обстановки и задачи, ни условий, требующих от них двигательной находчивости.
Применим еще другой путь, несколько напоминающий известную игру. Один из играющих прячет вещь, другой должен найти ее. Его «наводят» на правильное место замечаниями: «прохладно», «холодно», «мороз», если он удаляется от спрятанного предмета - и словами «тепло», «горячо», если он приближается к нему. Будем вносить в какой-нибудь вид движения те или иные осложнения и посмотрим, какие из них явно повышают спрос на ловкость. В них-то и будет «тепло» и «горячо» на отыскиваемые нами существенные черты ловкости.
Простая ходьба по тротуару? «Холодно». Ходьба с грузом, ходьба в утомленном состоянии, ходьба с большой спешкой, ходьба по вязкой дороге? Все равно «холодно».
Переход через улицу с оживленным экипажным движением? Становится «теплее». Ходьба с чашкой кофе или с тарелкой супа на пароходе в сильную качку? «Совсем горячо».
Бег по беговой дорожке? «Холодно». Бег на соревновании, где победа завоевывается не только быстротой, но и тактикой? «Теплее». Бег на месте? «Очень холодно». Барьерный бег? «Тепло». Бег по болоту, через рытвины и кочки? «Жарко». Перебежки под обстрелом неприятеля? В любом отношении «очень горячо».
Не стоит умножать здесь числа примеров - их еще много будет в этой книге. Везде обнаруживается одно: спрос на ловкость не заключается в самих по себе движениях того или иного типа, а создается обстановкой. Нет такого движения, которое при известных условиях не могло бы предъявить очень высокие требования к двигательной ловкости. А эти условия состоят всегда в том, что становится труднее разрешимой стоящая перед движением двигательная задача или возникает совсем новая задача, необычная, неожиданная, требующая двигательной находчивости. Ходьба по полу не требует ловкости, а ходьба по канату нуждается в ней, потому что двигательно выйти из того положения, которое создается канатом, несравненно сложнее, чем из того, которое имеется на ровном полу.
Эта черта двигательной находчивости, которая, может быть, всего характернее и важнее для ловкости, также нашла себе отражение в языке. Там, где двигательная задача осложнена и решить ее надо не идучи напролом, а с двигательной находчивостью, там, говорим мы, нужно изловчиться, приловчиться. Там, где нельзя взять силой, помогает уловка. Когда мы овладеваем двигательным навыком и с его помощью подчиняем себе более или менее трудную двигательную задачу, мы говорим, что мы наловчились. Так, во всех случаях, где требуется эта двигательная, инициатива, или изворотливость, или так или иначе искусное прилаживание наших движений к возникшей задаче, язык находит выражения одного общего корня со словом ловкость.
Разбор комплексного качества ловкости и научная разведка в эту нужную, но пока мало исследованную область потребуют от нас довольно подробного вникания в основы физиологии движений. В следующем очерке мы познакомимся с устройством двигательного аппарата нашего тела и с физиологическими принципами управления движениями в нашем организме. Очерк III будет посвящен истории движений на земном шаре. Помимо того что любое сложное жизненное явление можно понять, только зная, как оно возникало и развивалось, в частности для движений существует очень четкая и ясная преемственность развития от животных к человеку, во многом наложившая свою печать и на движения этого последнего. Дальше мы обратимся к построению движений у человека (очерк IV) и к последовательным уровням построения, управляющим у человека все более и более сложными движениями (очерк V). Мы познакомим читателей с физиологической природой управления и двигательного навыка и с динамикой развития навыков (очерк VI). Наконец, в последнем - VII очерке подвергнем понятие ловкости подробному, тщательному анализу на основе всего накопленного перед этим материала, исследуем вопрос о ее упражняемости и дадим ей окончательное на сегодняшний день развернутое определение.
Автор старался по мере сил сделать изложение материала легким для чтения и доступным пониманию культурного школьника-старшеклассника или студента вуза. При составлении книги было обращено самое заботливое внимание на объяснение всех терминов там, где они вводятся впервые. Автор тщательно следил и за тем, чтобы основная нить изложения развертывалась с возможно большей логичностью, как это делается в геометрии. В какой мере все это удалось, вышло ли изложение достаточно занимательным и ясным - об этом скажет читатель. Но так как объективно материал не из легких и содержит в себе немалое количество фактических данных из таких областей знания, с которыми, может быть, никогда не приходилось сталкиваться читателю нефизиологу, то автор обращается к нему с настойчивой просьбой: ч и т а т ь э т у к н и г у по п о р я д к у и б е з п р о п у с к о в. При чтении вразбивку могут, естественно, возникнуть некоторые неясности и недоумения, мешающие правильному пониманию отдельных мыслей и всей книги в целом.
А теперь - в путь!

Очерк II Об управлении движениями

Для того, чтобы разобраться в физиологической природе той двигательной способности, которую мы называем ловкостью, необходимо сперва ознакомить с тем, как совершается управление движениями в человеческом организме. Эта как будто совершенно естественная и сама собою разумеющаяся вещь - управление движениями, или, как ее называют в физиологии, координация движений, - при внимательном исследовании ее точными методами науки оказывается очень сложным и большим хозяйством, целой большой организацией, требующей совместного и согласованного участия очень многих физиологических устройств.
Мы увидим ниже (в очерке III), каковы были те причины, которые обусловили долгий путь развития и усложнения этой организации, и опишем, как и какими путями совершалось это развитие. А сейчас первым делом попытаемся ответить на естественно встающие вопросы: для чего нужна вся эта сложная организация? в чем трудности управления двигательным аппаратом нашего тела?

Богатство подвижности органов движения человека

Двигательный аппарат человеческого тела, так называемая костно-суставно-мышечная система, обладает необычайно богатой подвижностью. Основное опорное сооружение всего тела - туловище с шеей, т. е., в сущности, позвоночник с его 25 межпозвоночными соединениями и мышечным оснащением, - способно к разнообразнейшим, почти змеиным изгибам, наклонам и извивам. Шея человека, правда, далеко уступает в гибкости и подвижности шеи жирафы, страуса или лебедя, но в не меньшей степени, чем у них, обладает возможностью обеспечить точность и устойчивость в смещениях и поворотах центральной наблюдательной вышке всего тела - голове с ее высококачественными телескопами - глазами и звукоулавливателями - ушными раковинами.
С туловищем соединены посредством шарниров (как известно, обладающих наибольшим разнообразием подвижности) - плечевых и тазобедренных сочленений - четыре многозвенные рычажные системы конечностей. При этом у человека шаровые подвесы верхней пары конечностей, наиболее важной для него и наиболее богатой в смысле подвижности, сами, в свою очередь, соединены с туловищем крайне подвижно, вися почти целиком на одних мышцах. Действительно, основная опорная кость руки - лопатка нигде не сочленяется с костями туловища .



Если для начала обратиться к рассмотрению менее сложной нижней конечности, то после длинного и прочного рычага бедренной кости мы встречаем там колено с его обширным размахом сгибания и разгибания, рекордным для всех сочленений человеческого тела: около 140° активной подвижности и свыше 170° пассивной (например, при сгибании коленей в позе сидения на корточках) . Коленный сустав (полусогнутый) допускает еще небольшое продольное вращение голени (на 40 - 60°). На конце ноги имеются два сочленения, расположенные у человека очень близко одно под другим и образующие единую голеностопную систему. Она позволяет стопе наклоняться относительно голени во все стороны так, как если бы между ними помещался известный гуковский шарнир градусов на 45 - 55 по каждому из направлений. Сама стопа у человека - упругий, многокостный свод, прекрасно приспособленный к держанию на себе половины веса всего тела, а при беге и прыжке - к противодействию давлениям, доходящим и до пяти-шестикратного значения этого веса; однако активная внутренняя подвижность ее у человека ничтожна. Но у тех животных, которых, как волка, «ноги кормят», у быстроногих, стройных пальцеходящих - коня, оленя, тигра, собаки и т. п., для которых еще нелегкий вопрос, какая из двух пар конечностей имеет большее значение в жизни, - у них стопа превращается в суставчатую цепочку сильно подвижных звеньев, содержащую, как, например, у лошади, целых четыре последовательных сочленения, активно участвующих в ходьбе и беге.
Верхние звенья руки человека мало чем отличаются по устройству от передних конечностей четвероногих. Только шаровой шарнир плечелопаточного сустава у человека гораздо подвижнее. Он допускает обширные движения в стороны, чего не может сделать, например, собака или лошадь. Книзу от локтя начинаются уже яркие преимущества в пользу человека. Рука человека, под руководством его мозга и в тесном сотрудничестве с ним, ввела в жизненный обиход на земле труд, но и труд зато внес в строение руки очень много изменений и усовершенствований. Только у человека и у самых высших обезьян имеется способность поворачивать предплечье с кистью в про дольном направлении - пронация и супинация , это те движения, которыми мы пользуемся, когда поворачиваем ключ в двери или заводим стенные часы.


Общий размах этих движений превосходит 180°. Соединенные между предплечьем и кистью (лучезапястное сочленение) само по себе обладает двумя видами подвижности: вверх-вниз на 170°, вправо-влево на 60°. Эти два направления подвижности в сочетании с третьим направлением - пронацией и супинацией равносильны тому, как если бы кисть была подвешена к руке на втором шаровом шарнире, следующем за уже упоминавшимся плечевым. Как показывает точная теория сочленений, такие два последовательно смонтированных шаровых шарнира в сочетании еще с локтевым суставом (сгибание и разгибание локтя) не только обеспечивают кисти возможность принять любое положение и направление в досягаемых для нее частях пространства, но еще позволяют сделать это при самых разнообразных положениях промежуточных звеньев - плеча и предплечья.


Крепко обхватите кистью любую неподвижную рукоять или любой выступ. Вы убедитесь, что такому обхвату доступны предметы любой формы, направления или расположения, и при этом еще у вас при неподвижных туловище и лопатке останется возможность двигать локтем, т. е. смещать плечо и предплечье.


Скелет самой кисти представляет собой целую тонкую мозаику из 27 косточек (не считая еще непостоянных, совсем мелких костных вкраплений). Часто задают недоуменный вопрос: для чего нужны 12 подвижных сочлененных между собой мелких запястных и пястных костей, если они все вращены в сплошную толщу ладони, так что разделение между пальцами начинается только с середины основных фаланг? Однако каждый, кому хоть раз случалось пожать руку человеку со сведенной параличом кистью, воздержится от такого вопроса: он навсегда запомнит разницу между той жесткой искривленной дощечкой, к которой он прикоснется, и податливыми и гибкими кистями, какие он знает по рукопожатиям здоровых людей и по самому себе.


Благодаря возможности для большого пальца противополагаться каждому из остальных (так называемая оппозиция большого пальца), имеющейся из млекопитающих только у человека и обезьян, кисть является органом для обхватывания и прочного держания, и нет такой формы ручки или петли, к которой она не сумела бы автоматически приспособиться с величайшей, почти восковой, пластичностью. Пальцы кисти одни, помимо ее прочих частей, обладают 15 сочленениями, и если считать по отдельным направлениям подвижности (так называемым степеням свободы), то на долю пальцев одной руки их придется 20, понимая под каждым из направлений активную подвижность как туда, так и обратно. В целесообразных приспособительных движениях пальцев, в их быстроте, точности, ловкости человек в неизмеримое количество раз превосходит наиболее высокоразвитых животных - сородичей.


А та только что перед этим обрисованная гибкая и богатая установочная подвижность, которая присуща кисти - основанию пальцев, делает человеческую руку гениальным инструментом, вполне достойным мозга ее обладателя.

О движении языка и глаз

Остается ли еще что-нибудь достойное внимания по части подвижности после сделанного нами беглого очерка туловища, шеи и конечностей? У быстро и ловко бегающих или прыгающих животных - лисы, гончей собаки, белки, кенгуру - не мешало бы упомянуть еще о важном для них орудии - хвосте. Но насчет человека ответ не приходит на ум сразу. Между тем на голове человека мы имеем по меньшей мере два устройства, не менее поражающих богатством и точностью их подвижности, чем кисть с пальцами. Окинем и их взглядом.
Пройдем мимо нижнечелюстной кости с ее жевательной, сильной и выносливой, мускулатурной - представителем костносуставно-мышечного аппарата в области головы. Бесконечно больший интерес представляет, прежде всего, языкоглоточный речевой аппарат. Язык, в сущности, один сплошной комок поперечнополосатых мышечных пучков , пронизанный ими по всем направлениям. Подвижность его огромна даже у животных, весь «словарь» которых состоит из какого-нибудь одного «му», «мэ» или «мяу». Этот даже не словарь, а скорее «кричарь» (да простится нам это словотворчество!) совершенно стушевывается перед богатством речевых звучаний, доступных человеку и воспроизводимых с величайшей (совершенно бессознательной) быстротой и точностью язычною и глоточной мускулатурой в процессе речи. Тонкое и совершенно своеобразное управление этими мягкотелыми органами, которое потребовалось для человеческой речи, вызвало к жизни даже особый, специализированный участок мозговой коры в левом полушарии мозга человека, о чем будет еще речь ниже. При ранениях этого так называемого
поля Брока или при кровоизлияниях в его области человек утрачивает возможность речи, хотя произвольная подвижность языка и глотки ни в чем не страдает Заметим к слову, что у «говорящих» птиц - попугаев, скворцов и т. п. - никаких следов подобного речевого участка в мозгу нет.

Другой замечательный своею подвижностью аппарат, о всей сложности и жизненной важности движений которого многие имеют очень слабое понятие, - это глаза, пара «яблок», образующих в своей совокупности единый орган зрения. Зрительный аппарат человека содержит:
1) шесть пар мышц, обеспечивающих всевозможные согласованные повороты глаз при следовании взором за предметом;
2) две пары мышц, управляющих «объективами» глаз - хрусталиками: для фотолюбителей будет яснее, если сказать, что эти две пары мышц осуществляют наводку глаз на фокус; 3) две пары совсем тонких и нежных мышц, ведающих расширением и сужением зрачков; опять-таки обращаясь к языку, понятному фотолюбителям, - диафрагмированием глазных объективов в зависимости от большей или меньшей яркости освещения, и 4) две пары мышц, открывающих и закрывающих веки. Эти двадцать четыре мышцы работают в точнейшем взаимном согласовании с раннего утра до позднего вечера, работают, заметим, совершенно бессознательно и на три четверти непроизвольно. Третья часть всех этих мышц (пункты 2 и 3 нашего перечня) вообще недоступна для произвольного вмешательства в их работу. Легко представить себе, что если бы управление этими двумя дюжинами мышц требовало произвольного внимания, какого требует, например, работа наблюдателя с какими-нибудь приборами, нуждающимися в постоянной подстройке и установке, то на это понадобилось бы столько труда, что лишило бы нас всякой возможности произвольных движений другими органами тела. На минуту представим себе человека, который, с жаром изливая свои чувства обожаемой им красавице, должен был бы все время заботиться о движениях своих глаз, хотя бы для того, чтобы в самом пылу своих объяснений не потерять ее из виду или не увидеть вдруг вместо ее прекрасного лица расплывчатое пятно. А если вспомнить еще, какое значение имеют для оценки расстояний до видимых предметов правильные движения глазных яблок, то обнаружится, что нашему страдальцу нужно было бы все напряжение его внимания, чтобы, жестикулируя, не задеть предмет своего обожания по лицу или не поцеловать вместо протягиваемой ему руки рукоятку зонтика.
Содружественная работа (как говорят в физиологии, синергия) всей глазной мускулатуры выполняет очень сложную и ответственную нагрузку. По меткому и глубокому замечанию отца русской физиологии И. М. Сеченова, мы не просто видим нашими глазами - мы ими смотрим. Действительно, весь акт зрения от начала до конца активен: мы находим глазами интересующий нас предмет и следим за ним, приводя его изображение в самую чувствительную и зоркую точку глазной сетчатки; мы оцениваем по ощущениям напряжения в глазодвигательных мышцах расстояние, отделяющее нас от этого предмета; мы обводим его взором, ощупываем нашим взглядом, как будто бы и в самом деле из наших глаз к нему протягивались какие-то невещественные щупальцы (приписывавшиеся глазу учеными древности).
В процессе «смотрения» наши глаза: 1) движутся по любому направлению следом за движущимся предметом; 2) движутся при этом точно согласованно, то строго параллельно, то сводясь в той или иной степени; 3) намеренно сводятся для устранения «двоения» изображения в глазах и для оценки расстояния до предмета (так называемое стереоскопическое зрение); 4) одновременно регулируют «наводку на фокус» хрусталиков; 5) при этом все время управляют шириною просвета зрачка, отмеряя для нервных элементов глазного дна точно такое количество света, какое им нужно для наиболее ясного видения; 6) наконец, как уже упоминалось, сами активно обходят и ощупывают взглядом предметы, водят взором вдоль строчек читаемой книги и т. д. Все эти движения совершаются одновременно и дружно, не сбивая друг друга, совершаются совершенно автоматически, но отнюдь не машинообразно, по какому-нибудь неизменному шаблону, а с чрезвычайно большой и ловкой приспособительностью.

Основные трудности управления движениями

В итоге беглого обзора подвижных устройств нашего тела мы по одним только конечностям и приборам головы имеем числа, уже близкие к сотням направлений и видов подвижности (степеней свободы), а если еще прибавить сюда шею и туловище с их змеевидной изгибаемостью - итог получается огромный. Перед читателем начинает уже, видимо, вырисовываться сложность управления сооружением с такой многообразной подвижностью; однако он, по всей вероятности, еще не чувствует, в чем состоит главная трудность. Просмотрим же по порядку все затруднения и постараемся выделить среди них самые главные.

История знает немало примеров, когда художники не понятые и не принятые современниками, впоследствии причислялись к великим. В науке подобное - большая редкость. Лишь иногда крупные открытия не получали признания при жизни их авторов. Так произошло, например, с работами Грегора Иоганна Менделя - основоположника учения о наследственности, генетики (1822-1884). Зато известны случаи, когда ученого, уже добившегося признания, вдруг подвергали преследованию: дискредитировали его открытия, изымали из библиотек созданные им книги, выгоняли с работы, навешивали политические ярлыки. Правда, такого рода дикости случались нечасто: после эпохи инквизиции подобное бывало, пожалуй, лишь в сталинские времена в нашей стране да в гитлеровской Германии.

Так произошло с Николаем Александровичем Бернштейном (1896-1966). Видный ученый, член-корреспондент Академии медицинских наук СССР, он в 1947 г. был удостоен высшей государственной премии, называвшейся тогда Сталинской, а в 1949 г. объявлен космополитом, вульгаризатором и сочинителем лженаучных теорий.

Вчитаемся в рецензии того времени. Впечатление - идет война. Вот тяжелая артиллерия - газета «Правда», 21 августа 1950 г., статья П. Жукова и А. Кожина: «...Бернштейн расшаркивается перед многими буржуазными учеными. Называя имя реакционера Шеррингтона (СНОСКА: Шеррингтон Ч. С. (1859-1952)-английский физиолог, основатель научной школы, иностранный член-корреспондент АН СССР. Автор, фундаментальных открытий в области нейрофизиологии. Нобелевская премия 1932 г. (СНОСКА: из «Советского энциклопедического словаря», 1980) и других иностранных физиологов... Бернштейн нагло клевещет на Павлова... «Открытия» Бернштейна - образец голой биологизации и механицизма... Путаные антипавловские поучения Бернштейна наносят прямой вред делу физической культуры».

Вот орудия среднего калибра - журнал «Теория и практика физической культуры», № 5, 1949 г., статья «На порочных позициях» профессора А. Н. Крестовникова: «Н. А. Бернштейн нарушил принцип партийности и историзма... вульгаризировал и извратил... проявил низкопоклонство перед зарубежными учеными... умалил значение И. П. Павлова... льет воду на мельницу зарубежных физиологов... Его работы... механистичны и идеалистичны... характеризуют антипатриотическую сущность взглядов Н. А. Бернштейна».