Сенсомоторная система обслуживает различные виды механической деятельности, передвижение, поддержание позы, а также восприятие и коммуникацию. В ней связаны через ЦНС эфферентные и афферентные звенья. Для выполнения какого-либо механического действия необходимо привести в движение периферийные рычаги и связанные с ними массы. Поэтому сенсомоторная система состоит из пассивной части двигательного аппарата (кости, связки, сухожилия), активной части двигательного аппарата (мышцы, эфферентные нервы и нервные пути), измерительного аппарата (проприорецепторы, афферентные нервы и нервные пути) и аппарата переработки информации - ЦНС. Поскольку практика йоги затрагивает сенсомоторную систему, то во всех ее подсистемах можно наблюдать адаптации, возникающие вследствие воздействия на измерительный аппарат (см.3.6.), на ЦНС или на всю систему в целом (см.3.7.).
6.2.1. Пассивная часть двигательного аппарата
Структура костей, как движущихся элементов, к которым прикладываются мускульные силы, и которые должны выдерживать или, соответственно, передавать дальше силы, возникающие во всей сочлененной системе, зависит от направления передаваемых сил. Толщина и прочность костной ткани, равно и структура перекладин, а также линии приложения сил на стыках организуются в соответствии с направлением действующих сил. Поэтому кости, к которым прикладывается стереотипная нагрузка, имеют некоторую характерную архитектуру, а новая костная ткань, лишенная нагрузки, как это бывает, например, после перелома, имеет неупорядоченную структуру (см.: Pauwels 1965). Специфическими для йоги являются, в первую очередь, возникающие при длительной практике асан снятие нагрузки со стереотипных направлений приложения сил (прежде всего на позвоночник), а также приложение сил в необычных направлениях, прежде всего по длинным трубчатым костям. Являются ли нагрузки при практике асан настолько большими, чтобы можно было морфологически обнаружить структурные изменения, с уверенностью сказать нельзя; на этот предмет надо было бы исследовать кости какого-нибудь йога. Хотя имеются отдельные сведения о том, что при осторожной терапии посредством исполнения соответствующих асан изчезают артритные наросты (например, краевые образования на позвоночнике). Целенаправленная разгрузка пораженного артритом места, равно как и перераспределение нагрузки, которое, разумеется, должно осуществляться при строгом учете возможных противопоказаний, оказывают некоторое влияние на имеющиеся структуры. К сожалению, по этим вопросам систематических исследований не проводилось. Клинически обоснованная терапия с использованием асан могла бы существенно обогатить спектр физиотерапевтических методов лечения артритных состояний. Это также относится и к дегенеративным изменениям хрящей при перегрузках, обусловленных силами давления или смещения. Статическая перегрузка прежде всего ведет к процессам так называемого гидравлического обезвоживания (Caplan 1984). На основании этого происходят нарушения питания этой ткани и без того характеризующейся замедленной трофикой. Далее известные процессы дегенерации в позвоночнике могут привести к таким долгосрочным осложнениям как мышечные перенапряжения, неправильное распределение нагрузок и выпадение межпозвонкового диска. Множество асан и в этом случае способно обеспечить требуемые перераспределения нагрузок, но прежде всего разгрузки (рис.40), а в некоторых случаях даже переключение нагрузки в обратном направлении.
Сильный наклон позвоночника, напр., ведет к тому, что на его выпуклой стороне межпозвонковые диски, обычно испытывающие нагрузку давления, начинают испытывать нагрузку растяжения. Подобным же образом многие асаны разгружают одновременно «по кругу» связки вертлужной впадины тазобедренного сустава (напр. матсиасана, пашиматтанасана, падмасана). Пока не было систематических исследований воздействия асан на хрящи. Думается, что регулярная статическая разгрузка или, соответственно, перераспределение нагрузки должны привести к набуханию хрящевой ткани, и тем самым, к улучшению метаболической ситуации в ней.
Связки и сухожилия при исполнении асан экстремально растягиваются. Степень возможной нагрузки связок и сухожилий задается их устойчивостью к растяжению (запасом прочности) (58,8 - 117,7 мПа или 6-12 килограмм-сил на квадратный миллиметр), а возможная растяжимость - их длиной. Устойчивость к растяжению можно повысить регулярными упражнениями на растяжения, выходящими за пределы обыденных. Например, атлетический силовой тренинг повышает силу и запас прочности соответствующих связок и сухожилий. Долговременное растяжение ведет к удлинению их волоконных составляющих, что увеличивает подвижность суставов.
Подвижность (гибкость) сустава может быть просто измерена как угол отклонения. Для различных суставов необходимо было сконструировать угломеры, приспособленные к форме тела. Так, для измерения подвижности позвоночника был сконструирован так называемый элкаметр (Hackethal 1962).
Каждый, кто занимается йогой, повышает подвижность почти всех своих суставов. Это популярно, наряду с хорошим владением мускулатурой, и часто выставляется напоказ. Добившееся особых успехов поражают публику своей «змеиной гибкостью». В табл. 23 даны замеренные у большой группы занимающихся йогой изменения угловой подвижности суставов. Очевидно, что после 2,5 мес. занятий подвижность суставов существенно возростает (см. также: de Vries 1962). Увеличение гибкости зависит не только от сухожилий и капсульных связок, но также и от возросшей растяжимости мышц, прежде всего их фасций (Johns, Wright 1962).
Таблица 23. Рост подвижности суставов после 10 недель (2,5 мес.) ежедневных занятий хатха-йогой. Средние значения группы испытуемых из 27 чел. (Moses 1972)
Сустав |
Подвижность суставов (в град.) |
|
в начале занятий |
и через 10 недель после |
|
Голеностопные суставы |
66,2 |
70,6 |
Паховый сгиб |
96,4 |
116,7 |
Наклон туловища и таза |
163,2 |
190,8 |
Затылочный изгиб |
130,7 |
156,5 |
6.2.2. Активная часть двигательного аппарата
Скелетная мускулатура в йоге подвергается преимущественно нагрузкам типа изометрических продолжительных сокращений. В йоге только асаны (за исключением шавасаны) требуют мышечных сокращений для поддержания позы. Из уровня энергообмена при выполнении асан (см. 3.4.1.) следует, что речь здесь идет о легких нагрузках, на которые требуется гораздо меньше усилий, нежели при физической работе или тем более спортивных тренировках. Отличие от тренинга мышц в спорте может быть представлено в двух положениях:
1. Сила, необходимая для удержания сокращенных мышц весьма незначительна и составляет, по-видимому, менее 40% максимальной силы (см. ниже).
2. Активизируются не избранные группы мышц для реализации внешних целей, так что другие мышцы остаются незадействованными, но наоборот, при выполнении усредненого комплекса асан по крайней мере однократно используются все мышцы тела (в частности, с учетом этого и составляются комплексы асан).
Какие же тренировочные эффекты наблюдаются на самих мышцах? По Hettinger (1972) рост силы происходит всегда вследствие изометрических сокращений мышц при том условии, что соответствующая мышца сокращается не менее 3-5 раз в день по 15-20 с с минимальным усилием в 30% от максимальной силы. При усилии в 50-70% от максимальной силы эффекты тренировки уже достигают максимума; при приложении меньших усилий продолжительность сокращения должна составлять 20-30% от времени мышечного напряжения, продолжающегося вплоть до изнеможения (рис.41).
Это означает, что ежедневно выполняемые изометрические упражнения, при которых развивается примерно 20-30% максимальной силы, вызывают прирост силы в задействованной мыщце вплоть до некоторого нового значения «максимальной силы», которое лежит выше исходного значения силы (насыщение). К сожалению, до сих пор нет данных о величинах мускульных сил при исполнении асан, но то, что некоторая сила развивается, подтверждает возрастание энергообмена. Из того факта, что асана удерживается в течение продолжительного времени, следует, что развиваемая при этом сила составляет менее 40% максимальной силы. Приблизительно при 40% от максимальной силы давление внутри мышцы становится выше давления внутри капилляров. Это ведет к уменьшению кровотока в мышечной ткани. Но при приостановленном кровотоке сколько-нибудь продолжительное сокращение невозможно поддерживать долго, так как энергетические запасы для задействованного при этом анаэробного обмена веществ ограничены (при максимальном изометрическом сокращении анаэробный энергетический резервуар исчерпывается приблизительно за 30-60 с). Тренированные люди, однако, могут удерживать асану сколь угодно долго, следовательно, при этом должно иметь место полноценое кровоснабжение с достаточным кислородно-субстратным обеспечением работающих мышц. Таким образом, как можно заключить, такого рода слабые, но продолжительные изометрические сокращения, развиваемые большей частью в течение нескольких минут, являются, так сказать, стимулом изометрической тренировки силы. Помимо этого прироста силы (вплоть до соответствующих набору практикуемых асан индивидуальных границ) возможны следующие адаптационные процессы в мышцах, обусловленные спецификой длительных изометрических нагрузок:
1. Преимущественное развитие силы получают медленно сжимающиеся, красные мышечные волокна, энергообеспечение которых осуществляется в основном аэробным путем, и которые преимущественно выполняют работу по поддержанию позы (см. табл.24). Порог включения для этих «тонических» двигательных единиц при произвольных движениях и позах ниже, чем для быстро сжимающихся, анаэробных, «фазных» двигательных единиц. Медленные волокна включаются при относительно небольших силах и, вероятно, поэтому преимущественно тренируются при практике асан. Впрочем, эксперименты, подтверждающие подобный вывод, в исследованиях по йоге отсутствуют.
2. Возрастает выносливость задействованных мышц. Вследствие избирательного развития медленных двигательных единиц они преобладают в поперечном сечении мышцы (каждая мышца состоит из двигательных единиц различных типов). Аэробный способ обмена веществ в волокнах медленного типа обеспечивает при беспрепятственном кровотоке способность к длительному сокращению, т.е. утомление таких волокон нарастает исключительно медленно. Если процент медленных волокон в мышце возрастает, то утомляемость мышцы понизится, а ее способность к длительной работе возрастет. Самооценки занимающихся йогой субъективно подтверждают рост выносливости при статических нагрузках, связанных с асанами.
3. Развитие аэробных мышечных волокон при долгосрочных занятиях вызывает усиление капилляризации в мышце (Stegemann 1971), которая соответствует повышенной потребности в кислороде вследствие усиления кровотока.
Хотя по рассмотренным выше процессам экспериментальные подтверждения на материале хатха-йоги отсутствуют, но все же, поскольку эта функциональная адаптация мускулатуры подтверждается экспериментально, то можно сделать вывод о ее эффективности и при регулярных занятиях асанами. В табл.24 приведены свойства быстрых и медленных мышечных волокон.
Таблица 24. Строение и свойства быстрых и медленных двигательных единиц.
Классификация (по Burke и др. 1971) |
Быстрые А |
Быстрые В |
Медленные |
Величина мотонейрона |
большая |
средняя |
малая |
Количество мышечных волокон |
большое |
среднее |
малое |
Скорость распространения возбуждения по нерву |
высокая |
высокая |
низкая |
Время сокращения |
недлительное |
среднее |
длительное |
Максимальная сила |
высокая |
средняя |
низкая |
Скорость сокращения |
высокая |
средняя |
низкая |
Частота волокон |
высокая |
средне-высокая |
низкая |
Утомляемость |
быстрая |
замедленная |
малая |
Обмен веществ |
анаэробный |
аэробный |
аэробный |
Кровоснабжение |
низкое |
хорошее |
хорошее |
Паттерн разрядки |
групповая |
групповая |
непрерывная |
Преобладающая функция |
быстрые движения |
поддержание позы |
Только в одном предварительном исследовании Gharote (1976) было зарегестрировано улучшение функций мускулатуры туловища в т.н. тесте Краусса-Вебера. Этим тестом производится грубая оценка по шестибальной системе силовой мощности мышц спины, брюшного пресса и ягодиц. Если один из шести пунктов теста не выполняется, один балл снимается. Группа из 70 индийских студентов набрала 85,7% возможного количества баллов, а у четырех занимающихся йогой можно было видеть улучшение результата.