Нейрофизиологические механизмы

Анатомическое строение суставов и морфология тканей задают лишь потенциальную границу амплитуды. Реализуется же этот потенциал исключительно под контролем центральной нервной системы (ЦНС), которая непрерывно регулирует тонус мышц и управляет их взаимодействием.

С точки зрения физиологии спорта, развитие гибкости — это в первую очередь процесс нервно-мышечной адаптации, переобучение нервной системы допускать большие углы в суставах без включения защитных рефлексов.

Проприоцепция и защитные рефлексы
Главный нейрофизиологический барьер, ограничивающий амплитуду движения, — это безусловный защитный рефлекс на растяжение (миотатический рефлекс). Его работу обеспечивают специальные сенсорные датчики (проприорецепторы), важнейшими из которых для понимания гибкости являются мышечные веретена и сухожильные органы Гольджи.

Мышечные веретена реагируют на два параметра: изменение длины мышцы и скорость этого изменения. Если мышца растягивается слишком быстро или слишком сильно (например, при резких рывках или баллистических махах), мышечные веретена мгновенно (за 30–50 миллисекунд) посылают возбуждающий сигнал в спинной мозг. В ответ спинной мозг генерирует команду на экстренное сокращение этой же мышцы. Возникает так называемый стретч-рефлекс: растягиваемая мышца рефлекторно сжимается, блокируя дальнейшее движение. Это древний эволюционный механизм, который предохраняет мышцы и суставы от разрывов при внезапных внешних воздействиях.

Именно поэтому при резких маховых движениях стретч‑рефлекс активируется уже в начале амплитуды, и спортсмен вынужден преодолевать собственное рефлекторное напряжение. Баллистическая работа требует высокой исходной толерантности тканей и подготовленной нервной системы; для систематического развития пассивной гибкости у большинства спортсменов более физиологически оправдано медленное растягивание с удержанием позиции.


Сухожильные органы Гольджи, напротив, располагается в местах перехода мышечных волокон в сухожилие и реагирует не на длину, а на силу натяжения. Если натяжение становится критическим и угрожает отрывом сухожилия от кости (как при предельном мышечном сокращении, так и при экстремальном пассивном растяжении), аппарат Гольджи посылает в спинной мозг тормозной сигнал. Этот сигнал вызывает расслабление перенапряженной мышцы (обратный миотатический рефлекс, или аутогенное торможение).

Именно взаимодействие этих двух рецепторных систем определяет успех тренировки гибкости.

Цель грамотного тренера — выполнять растягивание плавно, чтобы не спровоцировать возбуждение мышечных веретен (избежать стретч-рефлекса), и удерживать позу достаточно долго, чтобы активировать аппарат Гольджи, который подавит мышечный тонус и позволит мышце расслабиться и удлиниться.

На этом физиологическом феномене исторически базируется объяснение метода ПНФ-стретчинга (проприоцептивная нейромышечная фасилитация). Если спортсмен, находясь в растянутом положении, изометрически напряжёт растягиваемую мышцу на 5–10 секунд, это создаст мощное натяжение сухожилий и активирует органы Гольджи. Традиционно считалось, что сразу после снятия этого напряжения наступает фаза аутогенного торможения: мышца рефлекторно расслабляется. Однако современные данные показывают, что прирост амплитуды в ПНФ обусловлен не только спинальными рефлексами, но в первую очередь изменением кортикального контроля — кратковременным снижением болевой чувствительности и повышением толерантности нервной системы к растяжению.

Например, при попытке выполнить глубокий наклон вперед (растягивая заднюю поверхность бедра), сознательное и сильное напряжение квадрицепса (агониста) вызовет рефлекторное расслабление мышц задней поверхности бедра (антагониста), что позволит сделать наклон заметно глубже.


Межмышечная координация и реципрокное торможение
Проявление активной гибкости критически зависит от совершенства межмышечной координации — согласованной работы двигательных центров коры головного мозга. В основе любого амплитудного движения лежит механизм реципрокного (перекрестного) торможения: чтобы мышца-агонист могла сократиться и выполнить движение, моторные центры должны послать тормозной сигнал ее антагонисту, заставив его расслабиться и не оказывать сопротивления.

У новичков межмышечная координация часто несовершенна: при попытке выполнить глубокий наклон или мах вместе с агонистами рефлекторно напрягаются и антагонисты. Это создает сильное внутреннее сопротивление движению, которое воспринимается как «жесткость» или отсутствие гибкости.

По мере спортивной тренировки ЦНС «научается» более точно локализовать процессы возбуждения и торможения: агонисты включаются мощнее, а антагонисты расслабляются полнее и быстрее.

Кроме того, при тренировке гибкости необходимо учитывать феномен иррадиации возбуждения. При значительном мышечном усилии в одной части тела (например, сжимание челюстей, напряжение шеи или рук от боли и усердия) возбуждение «растекается» по нервной системе и рефлекторно повышает тонус в других, даже отдаленных сегментах тела. На практике это означает, что спортсмен, который бесконтрольно «тужится» при выполнении шпагата, неосознанно повышает тонус в ногах и сам ограничивает себе амплитуду. Умение сохранять расслабленность нецелевых мышц — это отдельный тренируемый нейромоторный навык.


Эмоциональное состояние и кортикальный контроль
На тонус скелетной мускулатуры мощное влияние оказывают высшие отделы мозга (кора больших полушарий, лимбическая система, ретикулярная формация). Любое эмоциональное напряжение, стресс, страх боли или ожидание травмы приводят к генерализованному повышению мышечного тонуса (человек «зажимается»). В таком состоянии импульсы от коры головного мозга повышают чувствительность мышечных веретен, и защитный стретч-рефлекс срабатывает даже при минимальных амплитудах.

С позиций нейрофизиологии ожидание боли включает механизм нисходящей ноцицептивной сенситизации. Фасции и мышечная соединительная ткань богаты свободными нервными окончаниями, реагирующими на механическое перерастяжение. При страхе травмы ЦНС превентивно усиливает чувствительность этих рецепторов еще до того, как возникнет реальная угроза микронадрыва.

Именно поэтому один и тот же уровень растяжения может восприниматься как острая боль при высоком эмоциональном напряжении и как умеренный дискомфорт при спокойном состоянии. Разница связана с изменением порога болевой чувствительности и ноцицептивной сенситизации на уровне центральной нервной системы.

Поэтому обязательным нейрофизиологическим условием для развития гибкости является создание спокойной, комфортной обстановки и применение техник произвольного расслабления. Сознательный фокус спортсмена на глубоком дыхании активирует парасимпатический отдел вегетативной нервной системы, что снижает возбудимость моторных нейронов спинного мозга и позволяет ЦНС «разрешить» телу выйти за пределы привычного диапазона движений.
Ограничение амплитуды движений в суставе чаще всего связано не с фактической короткостью мышц, а с активным сопротивлением нервной системы. Растяжка — это тренировка толерантности нервной системы к растяжению: мы приучаем мышечные веретена не реагировать спазмом на удлинение, а аппарат Гольджи — вовремя включать расслабление.