Физиология координационных способностей спортсменов

УДК 796/799
ББК 75.0
Г70

Городничев Р.М., Шляхтов В.Н.
Физиология координационных способностей спортсменов : моногра-
фия / Р.М. Городничев, В.Н. Шляхтов. – М.: Спорт, 2022. – 152 с.

ISBN 978-5-907601-02-4

В монографии изложены современные представления о физиологи-
ческих механизмах, лежащих в основе координационных способностей
человека. Раскрываются сведения о тестировании различных видов
координационных способностей спортсменов, средствах и методах их
развития. Авторы предлагают новые нетрадиционные методы повыше-
ния координационных способностей человека.
Монография предназначена для специалистов по физиологии, 
спортивной медицине, биомеханике, теории и методике спортивной
тренировки; для студентов, обучающихся по направлениям подготовки
49.04.01 – Физическая культура, 49.04.02 – Физическая культура для лиц
с отклонениями в состоянии здоровья (адаптивная физическая культура),
49.04.03 – Спорт; для аспирантов направлений подготовки 06.06.01 –
Биологические науки и 49.06.01 – Физическая культура и спорт.

Г70

УДК 796/799
ББК 75.0

© Текст, Р.М. Городничев, 
В.Н. Шляхтов, 2022
© Оформление, издание, 
издательство «Спорт», 2022 
ISBN 978-5-907601-02-4

Рецензенты:
О.И. Попов – доктор педагогических наук, профессор
В.Д. Сонькин – доктор биологических наук, профессор
А.А. Челноков – доктор биологических наук, доцент

ОГЛАВЛЕНИЕ

ВВЕДЕНИЕ ..................................................................................................................4

Глава 1. СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О КООРДИНАЦИИ 
ДВИЖЕНИЙ..................................................................................................................5

Глава 2. ФИЗИОЛОГИЧЕСКАЯ КЛАССИФИКАЦИЯ 
ФИЗИЧЕСКИХ УПРАЖНЕНИЙ ..............................................................................20

Глава 3. ВИДЫ КООРДИНАЦИОННЫХ СПОСОБНОСТЕЙ И ИХ 
ХАРАКТЕРИСТИКА..................................................................................................31

Глава 4. КООРДИНАЦИЯ ДВИЖЕНИЙ ПРИ РАЗВИТИИ УТОМЛЕНИЯ ........52

Глава 5. ВОЗРАСТНЫЕ ОСОБЕННОСТИ РАЗВИТИЯ 
КООРДИНАЦИОННЫХ СПОСОБНОСТЕЙ ..........................................................67

Глава 6. КОНТРОЛЬ КООРДИНАЦИОННЫХ СПОСОБНОСТЕЙ 
В СИСТЕМЕ ПОДГОТОВКИ СПОРТСМЕНОВ ....................................................85

Глава 7. ОБЩИЕ ПОЛОЖЕНИЯ РАЗВИТИЯ КООРДИНАЦИОННЫХ 
СПОСОБНОСТЕЙ....................................................................................................107

Глава 8. НЕТРАДИЦИОННЫЕ ПУТИ РАЗВИТИЯ 
КООРДИНАЦИОННЫХ СПОСОБНОСТЕЙ ........................................................119

ЗАКЛЮЧЕНИЕ ......................................................................................................127

СПИСОК ЛИТЕРАТУРЫ......................................................................................128

ПРИЛОЖЕНИЕ ................................................................................................141

ВВЕДЕНИЕ

К настоящему времени накоплено довольно значительное количество сведений
о физиологических механизмах координации движений человека. Показана роль
различных структур нервной системы в регуляции двигательной активности
(Я.М. Коц, 1975; Р.С. Персон, 1985; Р.М. Городничев, В.Н. Шляхтов, 2016), установлены 
основные принципы, определяющие двигательную координацию (Н.А. Ро-
котова, 1975; Y. Gerasimenko et al., 2015), созданы концепции (теории), объясняющие 
механизмы координации движений (Н.А. Бернштейн, 1947; П.К. Анохин,
1975). Имеющиеся сведения дают возможность для глубокого и всестороннего
описания физиологических процессов, лежащих в основе координационных
способностей, что, в свою очередь, открывает новые пути в разработке средств
и методов их целенаправленного развития. 
В специальной литературе существует множество вариантов определения понятия «
координация». Правомерность предлагаемых формулировок определяется
как общим смыслом, так и интересами и особенностями конкретной научной
дисциплины (Ю.В. Верхошанский, 1988). С учетом направленности нашей работы
наиболее целесообразно использовать определение, данное в «Словаре физиологических 
терминов» (1987), – «координация движений есть согласование деятельности 
различных мышечных групп при осуществлении двигательного акта». Такое
определение хорошо отражает физиологическую суть понятия «координация».
Исходя из этого, мы рассматриваем координационные способности спортсмена
как его способность согласовывать деятельность различных мышечных групп при
осуществлении двигательных действий. Такой смысловой акцент позволяет сконцентрироваться 
на описании конкретных физиологических процессов и функциональных 
параметров, определяющих координационные способности спортсменов,
а также на рассмотрении физиологически обоснованных методов их диагностики
(тестирования) и развития.

4

Глава 1.
СОВРЕМЕННЫЕ ПРЕДСТАВЛЕНИЯ О КООРДИНАЦИИ 
ДВИЖЕНИЙ

Физиологически обоснованный анализ развития координационных способностей 
спортсменов невозможен без глубокого и детального рассмотрения механиз-
мов координации движений. Теория рефлекторной деятельности мозга является
одной из первых научных концепций, направленных на понимание механизмов
регуляции движений. Исследования в этом направлении начинал С. Bell (1826),
который экспериментально установил, что мышечный аппарат является не только
исполнительным органом, но и своеобразным органом чувств. Он указал на
рефлекторную природу регуляции движений и констатировал факт циклической
взаимосвязи мозга и мышечного аппарата. 
Основные положения рефлекторной теории были дополнены результатами
других исследований, в которых использовался метод деафферентации (К. Бернар,
1858; В.М. Бехтерев, 1890; C.S. Sherrigton, 1906 и др.). Изучение сложных по
структуре движений в условиях деафферентации позволило выявить, что каждое
отдельное последовательное действие является ответом на афферентацию преды-
дущего. В последующих работах доказывается зависимость пространственно-
временной организации двигательных действий от характера афферентных сигна-
лов и состояния спинальных центров (C.S. Sherrington, 1906; Н.Е. Введенский,
А.А. Ухтомский, 1909). На основании детального изучения взаимодействия не-
скольких рефлекторных реакций C.S. Sherrington (1906) формулирует общие по-
ложения об интегративной деятельности нервной системы и вводит понятие
координации – согласование во времени и пространстве отдельных рефлексов как
составных единиц нервной интеграции. Двигательной афферентации придается
ведущая роль в согласовании рефлексов и модификации их в соответствии с кон-
кретными условиями и задачами выполнения движения. 
Важное значение в дальнейшем развитии рефлекторной регуляции движений
имело открытие И.П. Павловым (1923) категории условных рефлексов. В иссле-
дованиях учеников и последователей И.П. Павлова было показано, что различные
по координационной сложности стереотипные двигательные акты могут запус-
каться разнообразнейшими внешними сигналами и их сочетаниями, имеющими
условно-сигнальное значение (А.Г. Иванов-Смоленский, 1928; П.К. Анохин, 1935;
Э.А. Асратян, 1966 и др.). В ходе этих исследований были получены факты, свиде-
тельствующие о вариативности двигательных рефлекторных реакций при стабиль-
ных условиях, а также о сохранении стандартных характеристик движения 

5

в изменяющихся условиях внешней среды. Результаты этих работ позволили
дополнить представления о стереотипе двигательных рефлексов понятием «дина-
мический». Условно-рефлекторная теория двигательной деятельности имела прин-
ципиально важное значение, так как объяснила механизм, обеспечивающий раз-
нообразные процессы взаимодействий организма с факторами внешней и внут-
ренней среды и направила внимание исследователей на изучение конкретных
механизмов движений, поскольку с фундаментальных позиций вопрос о природе
произвольных движений получил однозначное решение. 
Существенный вклад в понимание механизмов управления движениями внесен
работами Н.А. Бернштейна (1935, 1947, 1966). Его теория физиологии активности
создана на основе всестороннего и глубокого теоретического и эксперименталь-
ного анализа естественных движений человека в норме и патологии. Взгляды
Н.А. Бернштейна послужили основой для понимания поведенческих реакций
человека, механизмов формирования и совершенствования двигательных навы-
ков, уровней построения движений. Н.А. Бернштейн обосновал положение о том,
что координация движений направлена на преодоление избыточного числа степе-
ней свободы в суставах, превращение двигательного аппарата в управляемую
систему. Н.А. Бернштейн выявил многообразный характер взаимодействия звеньев
кинематической цепи при осуществлении движений не только с мышечными
силами, но и с реакцией опоры и силой инерции. Сложность учета структурами
ЦНС сил инерции и реакции опоры привела Н.А. Бернштейна к созданию пред-
ставлений о сенсорных коррекциях как необходимом компоненте построения
целенаправленного движения. 
Н.А. Бернштейн выдвинул идею об иерархической многоуровневой организа-
ции управления произвольными движениями. Он считал, что управляющие сиг-
налы перерабатываются одновременно или поэтапно на разных уровнях централь-
ной нервной системы. На каждом из этих уровней решаются двигательные задачи
различной координационной сложности. Ведущим уровнем для конкретных дви-
жений является тот, на котором возможна реализация решающих в смысловом
отношении коррекций. В соответствии с концепцией о многоуровневой иерархии
системы управления постулируется, что чем выше ведущий уровень регуляции,
тем более выражена степень осознаваемости и степень произвольности двигатель-
ного действия (Н.А. Бернштейн, 1947).
В регуляции произвольных движений существенное значение отводилось 
и афферентным системам (Н.А. Бернштейн, 1966). Согласно концепции о коль-
цевом регулировании, сенсорные системы двигательного аппарата передают
информацию о состоянии мышц и сочленений, в то время как сигналы от зритель-
ной и слуховой систем используются для оценки направления, расстояния от
объекта воздействия – внешней стороне координации. 
Взгляды Н.А. Бернштейна о закономерностях функционирования системы
управления движениями получили широкое признание и успешно развиваются
исследованиями отечественных специалистов (Л.В. Чхаидзе, 1965; И.М. Гельфанд,
М.Л. Цетлин, 1966; М.А. Айзерман, Е.А. Андреева, 1970; Н.А. Рокотова, 1975;

6

Я.М. Коц, 1975; Д. Козаров, Ю.Т. Шапков, 1983; В.С. Гурфинкель, Ю.С. Левик, 1985
и др.). Так, И.М. Гельфанд c соавторами (1966) на базе концепции о кольцевом
регулировании сформулировали гипотезу о «неиндивидуализированном» управ-
лении в сложных системах. В соответствии с данной гипотезой система коорди-
нации движений включает относительно самостоятельные подсистемы. Задача
каждой подсистемы заключается в минимизации потока информации, передаю-
щегося от одной подсистемы к другой. 
На основе анализа результатов исследований компенсации нарушенных функ-
ций и адаптивного значения актов высшей нервной деятельности П.К. Анохин
(1935, 1966, 1975) создал теорию функциональной системы как замкнутой само-
регулирующей организации, активность всех компонентов которой направлена на
достижение полезного для организма результата с постоянной сигнализацией
о результате действия. В процессе реализации функциональной системы выде-
ляется несколько стадий информационных преобразований: афферентный синтез,
принятие решения, формирование акцептора результата действия, создание кон-
кретной программы самого действия, осуществление действия, достижение 
результата, обратная афферентация о параметрах полученного результата и срав-
нение его с планируемой ранее моделью результата (рис. 1.2).

7

5
Перешиф-
ровка

6
Регулятор

4
Прибор
спичения

1
Эффектор

3
Рецептор

2
Задающий
прибор

Рабочая точка
Объект

Программа
Коррекции

Коррекции

Энергии

w

Sw

Iw

Iw

Информация

Рисунок 1.1. – Блок-схема аппарата управления движениями 
(по Н.А. Бернштейну, 1966)

Системообразующим фактором функциональной системы служит результат
действия, вокруг которого складывается функциональная архитектура исполни-
тельных элементов данной системы. Согласно теории функциональных систем,
поведение не может быть определено как последовательность или цепь рефлексов,
хотя и строится на рефлекторном принципе. Поведение не является совокупно-
стью рефлексов и обеспечивается деятельностью структур, включающих в качестве
обязательных элементов программирование и акцептор действия, выполняющих
функцию опережающего отражения действительности. В современной интерпре-
тации это положение может рассматриваться как feedforward регуляция, предпо-
лагающая предвидение последующего двигательного действия (Y. Gerasimenko
et al., 2017). Постоянное сравнение результатов поведения с этими программи-
рующими механизмами, обновление содержания самого программирования 
и обусловливают целенаправленность поведения. Поведенческий акт характери-
зуется активной ролью субъекта в процессе построения поведения. Теория функ-
циональной системы раскрывает общие принципы системной организации функций
организма человека и, следовательно, дает конкретные возможности для рассмот-
рения различных классов поведенческих реакций, в том числе и произвольной
двигательной активности (Р.М. Городничев, В.Н. Шляхтов, 2016). Положения
теории функциональных систем использовались некоторыми авторами для 
анализа управления произвольными движениями различной координационной
сложности у спортсменов (Р.М. Городничев и др., 2008; Н.А. Фудин и др., 2018). 
При анализе механизмов регуляции двигательной активности человека значи-
тельное внимание уделяется роли «схемы тела». В начале ХХ века было введено

8

ОА

ПА

ОА

А
Память

Мотивация
Афферентный
синтез

Б
Акцептор
результата
действия

Программа
действия

Обратная афферентация

Эфферентные возбуждения

Параметры
результата

Результат
действия

В

Решение

Действие

Д

Рисунок 1.2. – Общая схема функциональной системы П.К. Анохина (1975)

понятие «схема тела», под которым понималось обобщенное представление чело-
века о собственном теле, положении и взаимосвязи частей тела (H. Head, C. Holmes,
1911). На базе клинических данных о нарушении «схемы тела» при поражениях
головного мозга сделано предположение, что область, деятельность которой обес-
печивает создание схемы тела, занимает часть теменной доли и находится между
корковыми проекциями зрительного, слухового и проприоцептивного сенсорных
входов (А.С. Батуев, О.Н. Таиров, 1978; В.С. Гурфинкель, Ю.С. Левик, 1979;
А.С. Батуев, 1981). В этой области осуществляется анализ и синтез всей сенсор-
ной афферентации, несущей в кору головного мозга информацию о положении
тела и его отдельных частей (Р.М. Городничев, 1991).
Конкретные механизмы участия схемы тела и ее роли в управляющей деятель-
ности мозга еще мало изучены, хотя уже сформированы некоторые теоретические
представления об использовании обобщенного образа тела в осуществлении раз-
личных форм двигательной активности человека. Так, В.М. Смирнов и А.С. Шан-
дурина (1975) развивали представление о церебральном аппарате, формирующем
целостный образ тела как самостоятельной функциональной системы в условиях,
когда достигаемый результат является итоговым. В.С. Гурфинкель, Ю.С. Левик
(1990) указывают, что расположение проприорецепторов на подвижных звеньях
тела дает возможность получения информации в собственных локальных систе-
мах координат, которая затем преобразуется в единую систему и участвует в под-
держании позы и выполнении движений. Высказывается мнение об использова-
нии системы внутреннего представления, формирующей модели собственного
тела и окружающего пространства, в реализации сенсомоторного взаимодействия
при выполнении различных двигательных задач (Ю.С. Левик, 2006; О.В. Казен-
ников, 2015; Ю.П. Иваненко, 2016). Сенсомоторное взаимодействие рассматри-
вается как сложный комплекс механизмов, определяющих выбор подходящих
источников сенсорной информации и регулирующих активность разных уровней
управления двигательными действиями (Ю.С. Левик, 2021) (рис. 1.3).
Значительный прогресс в изучении нервной системы человека и животных
наступил с внедрением в практику исследований микроэлектрофизиологических
методов. Эти методы открыли новые возможности для изучения функционирова-
ния структур ЦНС и моторной системы при выполнении двигательных действий
(Р. Гранит, 1973; Д. Козаров, Ю.Т. Шапков, 1983; П.Г. Костюк, 1984; Р.С. Персон,
1985; Ю.П. Герасименко, 2000; К.Б. Шаповалова, 2015; F.B. Wagner et al., 2018).
Существенные успехи в исследовании механизмов управления движениями
были достигнуты при изучении целостных двигательных реакций у человека 
в естественных условиях жизнедеятельности или приближающихся к ним. В ре-
зультате этих исследований получены объективные данные о роли разных струк-
тур ЦНС в управлении двигательной активностью человека и принципах взаимо-
действия нейрональных структур при осуществлении произвольных движений
(Н.П. Бехтерева, 1971; С.Н. Раева,1975; Р.С. Персон, 1985; В.С. Гурфинкель и др.,
1998; А.В. Самсонова, 2011; Р.М. Городничев и др., 2012; Ю.П. Герасименко, 2014;
Н.А. Щербакова и др., 2016; П.И. Бегун, А.В. Самсонова, 2020 ).

9

Важной вехой исследований с использованием микроэлектрофизиологических
методов стало обнаружение центральных генераторов паттернов, обеспечиваю-
щих выполнение повторяющихся, ритмических движений (ходьбы, бега). Цент-
ральные генераторы паттернов двигательной активности были зарегистрированы
в нервной системе даже в условиях ее изолирования от сигналов внешней среды.
Предполагается, что не связанные с внешним сенсорным притоком центральные
генераторы паттернов реализуются двумя механизмами: 1) ритмическими изме-
нениями возбудимости одиночных нейронов, называемых водителями ритма;
2) синаптическими взаимодействиями нервных клеток в нейрональной сети
(Дж.Г. Николлс и др., 2008). Не исключается, что эти механизмы работают вместе,
генерируя разные паттерны ритмической активности в нервной системе.
Ритмическая активность нейронов-водителей ритмов возникает благодаря коле-
баниям величины мембранного потенциала, которые запускаются различными
ионными механизмами. Наиболее часто они базируются на обратной связи между
входом кальция в клетку и открытием калиевых каналов, активируемых прони-
кающим в клетку кальцием (S.J. Smith, S.H. Thomson, 1987). Калиевые ионные
каналы имеют существенное значение для регуляции временных характеристик
паттернов ритмической активности в нейронах. Проведенные на изолированном
спинном мозге эксперименты показали наличие интернейронов-генераторов ритма,

10

ОБЪЕКТ
УПРАВЛЕНИЯ

НАГРУЗКА

ВОЗМУЩЕНИЕ

Задача

Коррекция отклонения

Эфферентная копия

Предсказание
состояния объекта

Прямой
вход

Привязка к внешнему пространству

Моторная
команда

Реафферентация
+
–

ИНИЦИАЦИЯ
ДВИЖЕНИЯ

ЗАДАЧА

ВОСПРИЯТИЕ
ОТКЛОНЕНИЯ

УПРАВЛЯЮЩИЙ
ЦЕНТР

СХЕМА ТЕЛА

ТЕЛЕРЕЦЕПТОРЫ

Э
Ф
Ф
Е
К
Т
О
Р
Ы

П
Р
О
П
Р
И
О
Ц
Е
П
Т
О
Р
Ы
Предсказание 
сенсорного 
комплекса

Рисунок 1.3. – Возможная организация сенсомоторного взаимодействия и управления
движениями

имеющих характеристики, аналогичные паттерну локомоции (D.R. Cazalets et al.,
1996; L. Ballerini et al., 1999). 
Нейроны-водители ритма способны активировать другие нейроны, включенные 
в сеть, например, определенного мотонейронного пула. Ритмическое переключающееся 
возбуждение мотонейронных пулов сгибателей и разгибателей
осуществляется по сложной нейрональной сети. Организация такой активности
достигается по механизму, представленному на рис. 1.4.

В этом случае два идентичных нейрона-водителей ритма (1 и 2) возбуждают,
соответственно, мотонейрон сгибателя и разгибателя. Нейроны-водители ритма
оказывают тормозное влияние друг на друга, реализуемое через интернейроны.
По причине взаимного торможения ни один из агонистов не активируется в период
времени, когда активен его антагонист. Тормозные взаимодействия обеспечивают
реципрокность функционирования групп нейронов. Генерация центрального
ритма во многих двигательных задачах достигается активностью нейронов-водителей 
ритма и сетевых механизмов (Y.L. Arshavsky et al., 1997).
В экспериментальных исследованиях доказано существование у человека
спинальных генераторов шагательных движений – нейрональных сетей интер-
нейронов спинного мозга, продуцирующих координированный ритмический
паттерн двигательной активности (В.С. Гурфинкель и др., 1998; Ю.П. Герасименко, 
2000). По мнению авторов, локомоторная активность различных мышц
конечностей, согласование ритма и фаз движений, приспособление активности
мышц к условиям нагрузки обеспечиваются спинальными нейронными сетями
и многочисленными взаимосвязями внутри спинного мозга. В современных нейрофизиологических 
исследованиях, направленных на выявление механизмов
регуляции локомоций, показано, что непроизвольные локомоторные движения
в условиях внешней вывески ног могут быть вызваны электромагнитной и электри-

11

1

2

1

F

E

2

Flexor (F)
Extensor (E)

Рисунок 1.4. – Гипотетический генератор ритма, состоящий из двух 
нейронов-водителей ритма (Дж. Г. Николлс и др., 2008)