Леван Чхаидзе - Формула шага

• Название: Формула шага
• Автор: Леван Чхаидзе
• Издательство: Физкультура и спорт
• Жанр: Биология
• Год: 1972

Авторы — профессор Л. В. Чхаидзе, специалист по изучению двигательных навыков, один из учеников Н. А. Бернштейна, и журналист С. В. Чумаков.

Николай Александрович Бернштейн — создатель современной науки об управлении движениями, имеющей важнейшее значение для построения спортивных тренировок. Написана книга по воспоминаниям друзей и сотрудников Н. А. Бернштейна, его личным письмам, научным работам и рассчитана на широкий круг читателей, интересующихся историей и теорией физкультуры и спорта, достижениями отечественной науки в области физиологии.

---

Дело в том, что попытки преподавать биомеханику делались и раньше. В институте физкультуры им. П. Ф. Лесгафта она преподавалась чуть ли не с основания этого учебного заведения, еще в конце прошлого столетия. Тот опыт был, конечно, учтен. Но накопившиеся за десятилетия данные требовали нового подхода к изучению этой науки.

Были организованы даже специальные курсы для подготовки преподавателей биомеханики. Н. А. Бернштейн консультировал составителей первых программ. Основой для них послужили, между прочим, разработанные им еще в 1947 году план и программа курса биомеханики для Грузинского института физкультуры.

Последние годы

У ученого не было сейчас постоянной лаборатории, экспериментальной базы. Зато на полную силу заработал его огромный опыт, знания. Он публиковался, непрерывно консультировал, причем с уверенностью, что эти консультации принимаются как должное, вел широкую общественную работу.

«Из текущей информации. Был в Москве Норберт Винер, меня с ним познакомили на его докладе в Университете. А. Р. Лурия и я выполняли функции переводчиков и оба изнемогли под конец, так как доклад был очень специальный, на узкоматематические темы (фазовые пространства, теория групп, колец и его чего-то). Было от чего упариться. Сам же он очень милый и простой старичок. Я ему подарил оттиск своей статьи 1935 г., из «Архива биологических наук». (12/XII 1960).

Очень символический это был подарок.

Что ж, Норберт Винер теперь лично мог познакомиться с трудами русского ученого, которые во многом предвосхищали его идеи!

Нисколько не собираясь умалять достоинств и важности работ Норберта Винера — отца кибернетики, следует сказать следующее. Если его работы приняли более или менее законченную форму к концу сороковых годов, то принципы, провозглашенные Н. А. Бернштейном и ничем в основных положениях от законов Винера не отличающиеся, были сформулированы почти на 10 лет ранее, именно в статье, подаренной Норберту Винеру. У обоих основным принципом управления «в машине и в живом организме», как говорил Н. Винер, принимается иерархическое построение с использованием прямых и обратных связей, наличие программ, сличающих механизмов и т. п.

И если Винер, отводя последним важнейшую роль в управлении, только упоминает о служивших ему в качестве решающих доказательств мозговых расстройствах, в результате которых движения человека «рассогласовывались» (как это бывает при повреждениях механических регуляторов), то Бернштейн прямо приводит фактический материал, неумолимо свидетельствующий о подобных явлениях, на которых он и строит свою теорию.

Сам Винер не отрицал заслуг Н. А. Бернштейна и принял участие в английском издании его работ.

В 1957 году в журнале «Вопросы психологии» появилась статья Н. А. Бернштейна «Некоторые назревающие проблемы регуляции двигательных актов». Статья, правда, была дана с примечанием, что печатается «в порядке обсуждения». Но ее публикация произвела большое впечатление. Дело в том, что она пронизана не только всеми принципиальными соображениями ученого, но и построена на совершенно новой — для 1957 года, разумеется,— позиции — общих принципах кибернетики.

Если внимательно вчитаться в эту статью, то она является продолжением и развитием работ, начатых еще в 1935 году (например, в статье из «Архива биологических наук»). Разумеется, тогда он не применял терминологию современной кибернетики — и это понятно, термины были даны Винером,— но основные тезисы у Бернштейна налицо: принцип цикличности, зависимость деятельности управляющей системы от управляемой, непрерывное корригирование хода управления и многое другое.

В статье же, опубликованной в 1957 году, все ставится на свои места: терминология приводится в соответствие с принятой, вводятся новые понятия, позволяющие рассматривать весь процесс управления двигательными навыками с самых современных позиций.

С этого момента начинается окончательное утверждение позиций Н. А. Бернштейна в науке.

Казалось, совсем недавно в одном из писем Николай Александрович с горечью и надеждой писал:

«Мое имя еще не пущено пока в оборот и с него не снято «табу», невдолге снимется и оно, перестанет звучать одиозно...»

Что ж, здоровье, возраст не позволяли теперь вести столь обширную экспериментальную работу, что было характерно для Николая Александровича. Наступила пора теоретического осмысления всего того багажа, который был накоплен за десятилетия. Это необходимо было сделать применительно к тем требованиям, которые ставили перед учеными наука и техника наступающих шестидесятых годов.

Этот период характерен интенсивной литературной работой. И снова мы обращаемся к письмам, которые как в зеркале отражают состояние Николая Александровича, его трудолюбие и волю.

«Здоров-то я более или менее здоров, но последний весь месяц прошел у меня в сильнейшем цейтноте и напряжении: статью в «Знание — сила» пришлось дополнять по их настояниям и весьма срочно. Это требование вдобавок свалилось на меня неожиданно, когда я был занят письмом статьи по другому, договорному заказу (популярной), и, наконец, тут же подоспела работа по «проталкиванию» книги «Электронный мозг в медицине», составлению письменных ответов на возражения рецензентов и проч.

Должен признаться вам — популярную книгу писать труднее, чем чисто научную; популярную же статью — еще в десять раз труднее». (14/XII 1958).

Давление подскочило на тридцать, постоянно мучают рецидивы когда-то перенесенной пневмонии. Ученый работает, ученый полон оптимизма.

Стойкость и принципиальность приносили свои плоды. Новое поколение ученых стало считаться с ним больше, чем с кем-либо из работающих в области изучения и координации движений, в области биомеханики.

«Да, биомеханика внедряется теперь твердой поступью,— пишет он 3 мая 1959 года. — Оказывается, гораздо нужнее не обосновывать старое, а программировать новое». Далее в том же письме следуют интересные строки. В них перечисляются имена крупных советских физиков, математиков, специалистов по авиационной технике, биофизиков.

Из письма следует, что и сам Николай Александрович член этой авторитетной группы.

«Дело заворачивается крупное. Мне очень нужно знать, когда вы будете в Москве».

По понятным причинам Николай Александрович в то время не мог доверить письму смысл этого дела. Теперь можно рассказать о вкладе, который внес Н. А. Бернштейн в подготовку первых наших космонавтов.

Началось все с того, что группа ученых, занятых разработкой биологических проблем, связанных с космонавтикой, еще летом 1959 года ознакомилась с его взглядами на координацию движений.

Нужно было разобраться, нарушится или нет координация движений у космонавта, попавшего в условия невесомости, столь отличные от земных.

Если да, посылать человека в космос вообще бессмысленно: это могло обернуться непоправимой трагедией для человека, дерзнувшего покинуть Землю.

Теоретически можно было ожидать сдвигов в структуре навыков, даже перестройки этой структуры. А может быть, эти явления будут носить временный характер? Значит, нужно найти систему тренировок, которая в земных условиях помогла бы космонавту, его организму, найти пути быстрейшей адаптации к космическим условиям, ибо с самого начала было ясно, что искусственное создание невесомости на Земле на срок, необходимый для изучения физиологических функций, невозможно, а искусственная невесомость в жидкости может только запутать вопрос, так как сопротивление, например, воды не даст возможности делать четкие движения.

Теория управления движениями, созданная Н. А. Бернштейном, говорит: действительно, центральная нервная система у человека и животных регулирует мышечные дозировки, точно сообразуясь (по периферийной информации) со всем тем, что воздействует на наши конечности, в том числе и с влиянием такой силы, как постоянно действующая гравитация. За миллионы лет эволюции эта сила не менялась сколько-нибудь существенно.

Значит, ее влияние учтено, и если гравитация исчезнет, то возможно и нарушение всей координации движений.

Но центральная нервная система человека очень пластична. Она управляет движениями при многократных ускорениях звеньев. И звенья не теряют при этом свою координацию.

Кроме того, отдаленные предки человека жили миллионы лет назад в воде, то есть практически в невесомости. Поэтому чисто теоретический ответ будет преждевременным.

Нужен эксперимент. Но как его ставить?

Осенью 1959 года Н. А. Бернштейн уже докладывал лицам, заинтересованным в решении проблемы, свои соображения по этому поводу.

У ученых возникла мысль: а что, если пойти не в сторону искусственного понижения гравитации, а, наоборот, ее повышения, а затем экстраполировать данные на невесомость, которая является частным случаем воздействия гравитационного поля?