KINEZJOLOGIA!!!!!

WYKŁAD NR 1 !!!!

PODRĘCZNIKI Łatwo dostępne:

• Osiński, W.: Antropomotoryka, Akademia Wychowania Fizycznego, Poznań 2003,

• Różański, H.: Anatomia i fizjologia wysiłku, Państwowa Wyższa Szkoła Zawodowa, Krosno 2002 (dostępna w internecie),

• Petryński, W.: Zarys teorii budowy ruchów Nikołaja Aleksandrowicza Bernsztejna, GWSH, Katowice 2007

• Petryński W. (2008): Współczesne teorie uczenia się ruchów i sterowania nimi przez człowieka, GWSH, Katowice 2008

O NAUCE OGÓLNIE

Motto

Niemal całe życie intelektualne człowieka polega na zastępowaniu porządku percepcyjnego, w jakim dane mu jest źródłowo doświadczenie, porządkiem pojęciowym.

William James

Etapy budowania nauki

Etapy rozwoju nauki

1. Etap szczenięcy – budowanie tożsamości danej nauki: zakreślanie obszaru i metod badań, tworzenie warsztatu,

2. Etap dojrzałości – wykorzystywanie warsztatu, tworzenie paradygmatu i docieranie do granic możliwości,

3. Etap upadku – zaduszenie przez paradygmat.

Paradygmat i jego rola w nauce

Paradygmat – sposób postrzegania nauki w danym okresie, zawierający m.in. kryteria naukowości.

• Działanie korzystne: porządkowanie nauki.

• Działanie niekorzystne: krępowanie nauki.

Szczególnie wrażliwe na niekorzystne działanie paradygmatów są nauki młode, a taką jest antropokinezjologia.

Paradygmaty badawcze – behawioryzm

Behawioryzm (behaviourism) – kierunek w psychologii, uznający za przedmiot badań tylko dostrzegalne zachowanie się ludzi i zwierząt, nie zaś niedostępne dla obserwatora zjawiska psychologiczne.

Paradygmaty badawcze – neobehawioryzm

Neobehawioryzm (neobehaviourism) – współcześnie dominująca w psychologii odmiana behawioryzmu, koncentrująca się na badaniu złożonych czynności i zachowań, interpretowanych w kategoriach celu, do którego prowadzą, a nie jedynie w kategoriach prostych reakcji na bodźce.

Paradygmaty badawcze – kognitywizm

Kognitywizm (cognitive psychology, cognitivism) – nurt w psychologii, w którym naturę nie poddających się obserwacji procesów umysłowych, decydujących o zachowaniu człowieka, bada się przy użyciu metod pośrednich.

Inne paradygmaty

Konstruktywizm (constructivism); wyjście poza dostarczoną wiedzę (Jerome S. Bruner),

Intuicjonizm (intuitionism); instynkt – intuicja – inteligencja (Henri Bergson).

To troszkę inna bajka: nie co i jak można badać (jak behawioryzm i kognitywizm), tylko jak człowiek postrzega świat i buduje jego wewnętrzne odwzorowania.

Konstruktywizm

Konstruktywizm opisuje samodzielne budowanie przez człowieka struktur uporządkowanej wiedzy na podstawie dopływających ze środowiska bodźców. Bodźce nie są nośnikami informacji: w fazie uczenia się (również ruchów) pobudzają samodzielne budowanie odpowiednich wzorców zachowań, w fazie sterowania – wywołują w pamięci stosowna informację.

Subiektywność nauki

Subiektywność teorii – ukierunkowania na określone procesy i zjawiska,

Subiektywność modeli – jeszcze większa ze względu na dalej idące uproszczenia.

ANTROPOKINEZJOLOGIA

Inne nazwy antropokinezjologii

• Antropomotoryka,

• Kinezjologia,

• Motor science,

• Movement science,

• Kinesiology,

• Bewegungslehre.

Co to jest antropokinezjologia?

Antropomotorykę (tradycyjna nazwa antropokinezjologii używana w Polsce) rozumiemy jako generalizującą (pol. uogólniającą) i integrującą (pol. łączącą) naukę ujmującą całokształt motoryczności człowieka w jej skomplikowanych przejawach i uwarunkowaniach oraz powiązaniach i zależnościach.

Joachim Raczek

Miejsce antropokinezjologii w nauce

Odwoływanie się do dorobku nauk podstawowych nie oznacza jednak, że wystarczy tu prosta suma tych elementów dla konstrukcji całości obrazu motoryczności człowieka. Wręcz przeciwnie, istotę motoryczności można poznać jedynie przez ujęcie analityczno-syntetyczne, przez integrację osiągnięć poszczególnych dziedzin wiedzy i ich scalenie z własnym dorobkiem. Tę integracyjną funkcję spełnia właśnie antropomotoryka.

Osiągnięcia nauk podstawowych powinny w tym aspekcie służyć głównie weryfikacji hipotez i stwierdzeń wypływających z refleksji teoretycznych. Nie chodzi wyłącznie o opisywanie faktów, które wspierają antropomotorykę. Jest więc antropomotoryka swoistą dyscypliną nauk o kulturze fizycznej, bez jednoznacznej bazy nauk podstawowych. Jako wiedza wyjaśniająca daną dziedzinę rzeczywistości wyrosła z potrzeb i problemów praktycznych kultury fizycznej.

Z kolei jej zdobycze stanowią podstawę skuteczności działań praktycznych, aplikacje (pol. zastosowania) wymagają bowiem wiedzy kompleksowej (pol. całościowej) i zgeneralizowanej (pol. uogólnionej), tę zaś można osiągnąć wyłącznie na poziomie ogólnych syntez, a nie szczegółowej analizy faktów.

Joachim Raczek

(wg Zbigniewa Krawczyka)

Definicja antropokinezjologii

Antropokinezjologia (anthropokinesiology) – teoria procesów warunkujących zachowania ruchowe człowieka, ze szczególnym uwzględnieniem przepływu i przetwarzania informacji w celu kształtowania systemu umiejętności ruchowych oraz sterowania przebiegiem konkretnej czynności ruchowej.

Dwa filary antropokinezjologii

Systemowy charakter zależności między procesami uczestniczącymi w sterowaniu zachowaniem, również ruchowym, człowieka (teoria systemów).

Neurofizjologiczne podłoże systemu sterowania ruchami (teoria Bernsztejna).

Komentarz: Rzecz cała ma wspólny mianownik, bo teoria Bernsztejna jest w istocie ujęciem systemowym procesu sterowania ruchami.

System: czy dwa plus dwa zawsze równa się cztery?

W prostej arytmetyce – owszem.

Ale w systemie wynik wyniesie cztery + efekt systemowy (emergent)

Ujęcie systemowe wg J. Morawskiego

System – UKŁAD WARSTWOWY, w którym panują następujące zasady:

1. Zasada hierarchiczności warstw.

2. Zasada autonomii warstw.

3. Zasada zgodności skal.

Zasada pierwsza: Hierarchiczność warstw

W systemie istnieje warstwa główna, a warstwy niższe pełnią w stosunku do niej funkcje służebne.

Zasada druga: Autonomia warstw

Każda warstwa wykonuje przypisane sobie zadanie samodzielnie, tzn. w trakcie działania nie wymaga dostarczania żadnych dodatkowych informacji, co przyczynia się do uodpornienia całego systemu na zaburzenia.

Uwaga: Ale również na ewentualne poprawki.

Zasada trzecia: Zgodność skal

Każda warstwa systemu ma swoisty kod przetwarzania i przechowywania informacji, przepływu energii, skalę czasową opisywanych procesów i zjawisk itp.

Z czego składa się system zachowań człowieka?

Przypomnijmy: System zachowań człowieka składa się z nierozłącznie ze sobą powiązanych sfer:

- uczuć,

- rozumu,

- ruchów.

NAUKOWE BADANIA RUCHÓW CZŁOWIEKA

Dzieje badań ruchów człowieka

• Poszukiwania w starożytności,

• Badania w okresie przemysłowym,

• Przełom XIX i XX wieku,

• Badania na Zachodzie; rozdzielenie neurofizjologii (hardware) i zachowania ruchowego (software),

• Badania w Związku Radzieckim i Niemczech; połączenie neurofizjologii i zachowania ruchowego.

Dwa podstawowe aspekty zachowań istot żywych

Energetyczny – fizjologia; przetwarzanie energii,

Informacyjny – sterowanie; zarządzanie przepływami energii.

Dwa aspekty zachowań – Kubica i bolid

ASPEKT WYSIŁKOWY

Przetwarzanie energii (fizjologia)

Wydolność jako podstawa zdolności energetycznych

wydolność (physical efficiency) – uwarunkowana procesami fizjologicznymi sprawność przetwarzania energii w ustroju istoty żywej, której miarą jest moc, jaką dany ustrój może rozwinąć.

Tolerancja wysiłkowa

tolerancja wysiłkowa (exercise tolerance) – zakres wydolności od wartości maksymalnej do minimalnej, po osiągnięciu której zdolność ustroju żywego do wydatkowania energii o pożądanym natężeniu maleje do zera.

Tolerancja powysiłkowa

tolerancja powysiłkowa (post-exercise tolerance) – zakres wydolności od wartości minimalnej, przy której zdolność ustroju żywego do wydatkowania energii o pożądanym natężeniu wynosi zero, do poziomu odpowiadającej pełnemu ustabilizowaniu się wydolności.

Wytrzymałość

wytrzymałość (endurance) – uwarunkowana fizjologicznie zdolność ustroju żywego do wysiłku, której miarą jest maksymalna praca, jaką ów ustrój może wykonać w jednym nieprzerwanym akcie osiągając granicę tolerancji wysiłkowej.

Superkompensacja

Wydolność, wytrzymałość, tolerancja wysiłkowa

ZDJĘCIE!!!!

Tolerancja wysiłkowa

Górna granica tolerancji wysiłkowej – uwarunkowana fizjologicznie.

Dolna granica tolerancji wysiłkowej – uwarunkowana środowiskowo (zależna od zadania).

ASPEKTY INFORMACYJNE

Przetwarzanie informacji: neurofizjologia, psychologia, socjologia

Rodzaje wiedzy

Dane (data) – pewna ilość wiedzy nieuporządkowanej.

Informacja (information) – pewna ilość wiedzy uporządkowanej.

Komunikat (communiqué) – ilość informacji dostatecznie duża, by uruchomić proces wytwarzania odpowiedzi.

Drugi aspekt zachowań – zborność (neurofizjologia)

Trzeci aspekt zachowań – uczucia i rozum (psychologia)

ZDJĘCIE 1!!!!!

Czwarty aspekt zachowań – tradycja i kultura (socjologia)

ZDJECIE 2 !!!!!!!

Jednakże w dalszych rozważaniach…

… będziemy analizować nierozłączny system złożony tylko z trzech składników:

- uczuć,

- rozumu,

- ruchu.

Uwarunkowaniami kulturowymi zajmuje się socjomotoryka.

ZACHOWANIA RUCHOWE

Sterowanie i regulacja

Sterowanie

Sterowanie (control) - oddziaływanie na określony układ służące do zapewnienia jego zachowania się w żądany sposób.

Uwaga z zakresu nazewnictwa

W języku angielskim na określenie sterowania używa się zwykle słowa „control”, co może być bardzo mylące dla polskiego czytelnika, gdyż kojarzy się z rodzimym słowem „kontrola gdyż kojarzy się z rodzimym słowem „kontrola”, które jednak oznacza co innego.

Na marginesie: Jest to typowy przykład tzw. fałszywego przyjaciela tłumacza.

Regulacja

Regulacja (regulation) - oddziaływanie na określony proces w celu zmniejszenia odchyleń od pożądanego przebiegu.

Rodzaje sprzężeń: sprzężenie proste

Sprzężenie proste (feedforward) – sposób sterowania daną czynnością polegający na realizowaniu określonego programu działań bez wykorzystywania informacji zwrotnej.

Rodzaje sprzężeń: sprzężenie zwrotne

Sprzężenie zwrotne (feedback) - sposób sterowania daną czynnością polegający na stałym zmniejszaniu odchyleń rzeczywistego jej przebiegu od przebiegu pożądanego poprzez bieżące wykorzystywanie informacji zwrotnej o skutkach działania do wprowadzania poprawek w sterowaniu kolejnymi etapami tej czynności.

Sterowanie i regulacja

Sterowanie jest pojęciem szerszym niż regulacja; może wykorzystywać zarówno sprzężenie proste, jak i sprzężenie zwrotne. Natomiast istotą regulacji jest stosowanie sprzężenia zwrotnego. Każde regulacja jest więc sterowaniem, ale nie każde sterowanie jest regulacją.

Uwaga z zakresu nazewnictwa

W języku angielskim słowo „feedback” ma dwa znaczenia:

1. Informacja zwrotna, która nie musi wpływać na dalsze działania (człowieka, zwierzęcia, maszyny).

2. Sprzężenie zwrotne, które określa dalsze działania (człowieka, zwierzęcia, maszyny).

Sterowanie u człowieka – układ nerwowy

ZDJĘCIE NR 3!!!!!!!!

Kora mózgowa i ruchy

Kora mózgowa, czucie i ruchy

PODSTAWOWE UWARUNKOWANIA RUCHÓW CZŁOWIEKA

Czynniki fizjologiczne

Podstawowe pojęcia – zadatek ruchowy

Zadatek ruchowy (motor aptitude, motor predisposition) – wrodzona, uwarunkowana genetycznie skłonność ruchowa, nie ukształtowana wskutek uprzednich ćwiczeń.

Podstawowe pojęcia – zdolność ruchowa

Zdolność ruchowa (motor ability) – charakterystyczna, wyodrębniona właściwość istoty wykonującej ruch, wynikająca zarówno z zadatków, jak i ćwiczeń – np. siła lub szybkość – umożliwiająca ukształtowanie umiejętności ruchowej.

Komentarz: Bernsztejn

W 1947 roku Rosjanin Nikołaj Bernsztejn, stosując analizę opartą na przesłankach neurofizjologicznych, wyróżnił tylko 4 zdolności:

1. Siłę,

2. Szybkość,

3. Wytrzymałość,

4. Zwinność.

Komentarz: Fleishman

W 1957 roku Amerykanin Edwin Fleishman, stosując analizę czynnikową (statystyka) wyróżnił wielkie mnóstwo zdolności, a następni badacze dołożyli jeszcze więcej.

Celem tej pracy było określanie przydatności danego człowieka do danego rodzaju czynności (u Fleishmana – do pilotowania samolotów).

Niestety, od 1957 roku ten nurt analiz naukowych nie przyniósł oczekiwanych wyników.

Podstawowe pojęcia – bodziec

Bodziec (stimulus) – oddziaływanie fizyczne na narządy zmysłów powodujące wytworzenie przez nie podniety czuciowej.

Uwaga: Bodziec nie jest „zrozumiały” dla ośrodkowego układu nerwowego i nie może być w nimprzetwarzany.

Jakie mamy bodźce?

Różne, ale Kurt Meinel i Günter Schnabel dzielą je na pięć następujących grup:

1. Kinestetyczne (zmysły „wrażliwe na ruch”, proprioceptory),

2. Dotykowe (narządy zmysłów w skórze),

3. Statyczno-dynamiczne (narząd przedsionkowy),

4. Wzrokowe,

5. Słuchowe.

I co można z takich bodźców zmajstrować?

Dwa kręgi regulacji:

• Wewnętrzny krąg regulacji (bodźce kinestetyczne i statyczno-dynamiczne),

• Zewnętrzny krąg regulacji (bodźce dotykowe, wzrokowe i słuchowe).

Podstawowe pojęcia – podnieta czuciowa

Podnieta czuciowa (sensory input) – ciąg impulsów nerwowych, tworzonych w narządach zmysłów pod wpływem działania bodźców i przesyłany do ośrodkowego układu nerwowego.

Uwaga: Dopiero podnieta czuciowa może być przetwarzana w ośrodkowym układzie nerwowym.

Narząd zmysłu…

…odbiera bodziec, pod jego wpływem wytwarza podnietę czuciową i przesyła ją do OUN.

Bodziec – oddziaływanie fizyczne na narządy zmysłów powodujące wytworzenie przez nie podniety czuciowej.

Podnieta czuciowa – ciąg impulsów nerwowych wytwarzanych w narządach zmysłów pod działaniem bodźca, przesyłany do OUN i podlegający dalszemu przetwarzaniu.

Podstawowe pojęcia – podnieta ruchowa

Podnieta ruchowa (motor command) – ciąg impulsów nerwowych wysyłanych z ośrodkowego układu nerwowego do narządów wykonawczych (mięśni) i powodujący ich ruch.

PODSTAWOWE UWARUNKOWANIA RUCHÓW CZŁOWIEKA

Wybrane czynniki psychologiczne

Podstawowe pojęcia – umiejętność ruchowa

Umiejętność ruchowa (motor skill) – gotowość do sprawnego wykonania stosunkowo złożonego zadania ruchowego, oparta na zdolnościach i ukształtowana w wyniku ćwiczeń.

Podstawowe pojęcia – możliwośc ruchowa

Możliwość ruchowa (motor capability) – poziom gotowości do wykonania danych czynności ruchowych w danym momencie oraz prawdopodobieństwo doskonalenia tej gotowości w przyszłości.

Podstawowe pojęcia – talent ruchowy

Talent ruchowy (motor talent) – wysoki poziom możliwości ruchowych w danej dziedzinie połączony ze zdolnością do szybkiego ich rozwoju: łatwego przyswajania nowych wzorców ruchu (w sportach o nawykach zamkniętych, np. w gimnastyce) i/lub sprawnego rozwiązywania nowych zadań ruchowych (w sportach o nawykach otwartych, np. w sportach walki lub żeglarstwie)

Podstawowe pojęcia – kompetencja ruchowa

Kompetencja ruchowa (motor competence) – zakres umiejętności ruchowych danej osoby.

Budowa czynności ruchowej: sygnał

ZDJĘCIE 4 !!!!

Uwaga językowa:

Sygnał – bodziec zwiastujący pojawienie się innego bodźca.

Budowa czynności ruchowej: bodziec

Zdjęcie 5!!!!!!!!!!!

Budowa czynności ruchowej: odpowiedź utajona przedruchowa

Zdjęcie 6 !!!!!

Budowa czynności ruchowej: odpowiedź utajona ruchowa

Zdjecie 7 !!!!

Budowa czynności ruchowej: odpowiedź widoczna

Zdjęcie 8 !!!!!!

Ogólna budowa czynności ruchowej

Zdjęcie 9 !!!!!

Odpowiedź utajona (latent response) – zjawiska zachodzące podczas odpowiedzi czuciowo-ruchowej od chwili pojawienia się bodźca do chwili rozpoczęcia ruchu; obejmuje odpowiedź utajoną przedruchową i odpowiedź utajoną ruchową.

Odpowiedź utajoną określa się również nazwą „reakcja”.

Ogólna budowa czynności ruchowej

Odpowiedź utajona przedruchowa (pre-motor latent response) – zjawiska zachodzące podczas odpowiedzi czuciowo-ruchowej od chwili pojawienia się bodźca do pierwszych zmian w elektromiogramie.

Odpowiedź utajona ruchowa (motor latent response) – zjawiska zachodzące podczas odpowiedzi czuciowo-ruchowej od chwili pojawienia się pierwszych zmian w elektromiogramie do chwili rozpoczęcia ruchu.

Odpowiedź widoczna (apparent response) – zjawiska zachodzące podczas odpowiedzi czuciowo-ruchowej od chwili rozpoczęcia ruchu będącego skutkiem zadziałania bodźca do chwili zakończenia tego ruchu.

Odpowiedź czuciowo-ruchowa (sensory-motor response) – zjawiska zachodzące w układzie nerwowym i mięśniowym istoty żywej od chwili zadziałania bodźca do chwili zakończenia ruchu będącego skutkiem tego bodźca.

Okres przygotowawczy (foreperiod) - odstęp czasu od pojawienia się sygnału nakazującego wzmożenie uwagi do pojawienia się bodźca zapoczątkowującego odpowiedź czuciowo-ruchową.

Okres utajony (latent period) – odstęp czasu od chwili pojawienia się bodźca do chwili rozpoczęcia ruchu.

Okres utajony przedruchowy (premotor latent period) – odstęp czasu od pojawienia się bodźca zapoczątkowującego odpowiedź czuciowo-ruchową do chwili pojawienia się pierwszych zmian w elektromiogramie.

Okres utajony ruchowy (motor latent period) – odstęp czasu od chwili pojawienia się pierwszych zmian w elektromiogramie do chwili rozpoczęcia ruchu

Klasyfikacja czynności czuciowo-ruchowych.

Podstawa klasyfikacji

ZDJĘCIE 10 !!!

Opis

Wykres jest wynikiem następującego doświadczenia:

Badana osoba miała za zadanie utrzymać pewien ciężar na ugiętej w łokciu ręce. W pewnej chwili, niespodziewanie dla badanego, nagle zwiększano ciężar. Przedstawiony wykres jest elektromiograficznym zapisem aktywności elektrycznej mięśnia.

Komentarz

Przedstawiony elektromiogram ukazuje jedynie swoiste „ślady” poszczególnych sposobów sterowania – rdzeniowy (M1), podkorowy (M2) i korowy (M3) w przypadku bardzo prostej czynności.

Jedna z interpretacji może być taka, że stosowanie złożonych trybów sterowania w odniesieniu do czynności prostych nie jest optymalne.

Innymi słowy, dana czynność powinna być sterowana z najniższego poziomu, który może sobie „poradzić” z tą czynnością.

Wzorzec przetwarzania informacji wg Stanisława Gerstmanna (1964)

ZDJĘCIE 11 !!!!!!!!

Sterowanie ruchami – wzorzec Jürgena Konczaka (2003)

ZDJĘCIE 12 !!!!!!!!!
Komentarz

Wzorzec zaproponowany przez Konczaka wynika z podobnego (lub wręcz takiego samego) rozumowania, jak znacznie wcześniejszy wzorzec Gerstmanna.

Oba one poglądowo przedstawiają pewien wycinek problematyki sterowania ruchami, ale też budzą pewne zastrzeżenia.

Wrócimy do nich jeszcze.