ينقسم النظام الحركي البشري إلى سلبي ونشط. السلبي يشمل العظام والأربطة التي تقاوم القوى الخارجية المؤثرة على الجسم بسببها الخصائص الفيزيائية. جهاز فعالهو نظام من العضلات التي تحرك أجزاء الجسم الفردية بالنسبة لبعضها البعض أو تثبتها في وضع معين.

في تنفيذ أي حركة، في عمل كل عضلة، يشارك بالضرورة الجهاز العصبي، والسيطرة على جميع وظائف الجسم.

نظام المحرك السلبي. تشكل العظام واتصالاتها الأساس المتين لجسم الإنسان - الهيكل العظمي. إنه بمثابة دعم للأنسجة الرخوة، وخاصة لربط العضلات بها.

يسمح المفصل المتحرك لمعظم العظام بالتحرك بالنسبة لبعضها البعض. تتقلص العضلات المرتبطة بالعظام وتؤمن الأجزاء الفردية من الهيكل العظمي أو على العكس من ذلك تحركها. وبالتالي، يضمن الجهاز العضلي الهيكلي الحفاظ على أوضاع الجسم المختلفة في الفضاء، وكذلك جميع أنواع الحركات.

هناك أكثر من 200 عظمة، متصلة ببعضها البعض بطرق مختلفة (الشكل 66). قاعدة الهيكل العظمي - العمود الفقري، تتكون من فقرات فردية. يحتوي العمود الفقري على منحنيات عنق الرحم والصدر والقطني والعجزي، مما يجعله مرنًا ومرنًا.

أرز. 66 - الشكل العامهيكل عظمي بشري

يوجد في الجزء العلوي من الظهر عظمتان مسطحتان - لوحتا الكتف، متصلتان بالعمود الفقري والأضلاع فقط بمساعدة العضلات. تتصل كل لوح كتف بعظمة الترقوة، التي تتصل في نهايتها الأخرى بعظمة القص. شفرات الكتف وعظام الترقوة تطوقها الجزء العلويالجذع، يشكل ما يسمى بحزام الطرف العلوي، أو حزام الكتف(الشكل 67).


أرز. 67 - العظام حزام الكتف(وفقًا لملاحظات البروفيسور إم إف إيفانيتسكي):
أ- تسليم اليد؛ ب- رفع اليد؛ الخامس- منظر عام لحزام الكتف من الأعلى؛ ز- المفصل القصي الترقوي.

حزام الأطراف السفليةهو الحوض. يتكون من العجز وعظمتي الحوض المتصلتين به بشكل ثابت. وشفرات الكتف و عظام الحوضتحتوي على منخفضات مستديرة تدخل فيها رؤوس عظم العضد وعظم الفخذ على التوالي.

يمكن أن تكون الوصلات العظمية مستمرة، أو شبه مستمرة، أو متقطعة، أو المفاصل. ترتبط معظم العظام ببعضها البعض بشكل متقطع ومتحرك عند المفاصل.

يتم تحقيق حركة طفيفة للعظام بمساعدة منصات غضروفية مرنة بينهما. توجد هذه الوسادات الغضروفية، على سبيل المثال، بين الفقرات الفردية. عندما تنقبض العضلات على جانب واحد أو آخر من العمود الفقري، يتم ضغط وسادات الغضروف وتتحرك الفقرات بالقرب من بعضها البعض قليلاً (الشكل 68). وبالتالي فإن الفقرات، خاصة في منطقة أسفل الظهر والرقبة، يمكن أن تميل بالنسبة لبعضها البعض. يسمح العمود الفقري بأكمله بنطاق كبير من الحركة ويمكن أن ينحني بشكل كبير للأمام والخلف والجانبين والالتواء. إلى جانب المرونة، يتمتع العمود الفقري بالقوة، خاصة عند العمل تحت الضغط.

أرز. 68 - اتصال مستمرالعظام (باستخدام الغضروف)

مع الأخذ في الاعتبار، والأهم من ذلك - خصوصية هيكل الهيكل العظمي، حيث يتم ربط حزام الكتف بالصدر والعمود الفقري بشكل رئيسي بمساعدة العضلات، نتوصل إلى الاستنتاج التالي: الإمساك، على سبيل المثال عند إطلاق النار أثناء الوقوف، بندقية ذات وزن كبير (يصل إلى 8 كجم)، فقط بسبب توتر نفس عضلات حزام الكتف غير عملي.

يجب أن يسعى مطلق النار إلى إعطاء الجسم وضعًا يسمح بنقل وزن السلاح والجسم إلى حد أكبر على العمود الفقري، بحيث "يعمل" الهيكل العظمي من أجل الضغط. سيسمح لك ذلك بحمل السلاح بتوتر عضلي أقل بكثير.

أكثر مفاصل العظام حركةً هي المفاصل (الشكل 69). العظام الموجودة في المفصل محاطة بكيس يتكون من مادة كثيفة للغاية النسيج الضام. في سماكة الكيس ومن حوله توجد أربطة قوية ومرنة. يتم ربط حواف الجراب مع الأربطة بالعظام على مسافة ما من الأسطح الملامسة لها وتغلق تجاويف المفاصل بإحكام.



أرز. 69 - الوصلات المتقطعة للعظام - المفاصل :
أ- مفصل الكوع الأيسر. ب- مفاصل اليد اليسرى. الخامس- غادر مفصل الركبة; ز- مفاصل القدم اليسرى.

طبيعة الحركات في المفاصل المختلفة ليست هي نفسها. تسمح بعض المفاصل بالحركة في مستوى واحد فقط (على سبيل المثال، الثني والتمديد)، والبعض الآخر - في طائرتين متعامدين بشكل متبادل (الثني والتمديد والاختطاف)؛ لا يزال البعض الآخر يوفر الحركة في أي اتجاه، مثل الكتف و مفاصل الورك(الثني والتمديد والاختطاف والدوران). يعتمد نطاق واتجاه الحركات على شكل الأسطح المفصلية، وكذلك على موقع الأربطة التي تحد من الحركة. عادة، مقارنة الأسطح المفصليةمع أسطح الأجسام الهندسية الدوارة (الكرة، الأسطوانة، إلخ)، يتم تصنيف المفاصل حسب شكلها (الشكل 70).



أرز. 70 - رسم تخطيطي للأشكال الرئيسية للمفاصل (حسب خان)

نظرًا لأن كل مفصل يحتوي على عدد أكبر أو أقل من الأربطة، يجب على المرء أن يسعى جاهداً للتأكد من أنه عند الاستعداد للرماية، يتخذ الرياضي وضعًا يتم فيه تثبيت الأجزاء المتحركة من الجسم في المفاصل ليس كثيرًا عن طريق العضلات النظام، ولكن من خلال إشراك أربطة قوية ومرنة في العمل: نظرًا لخصائصها الفيزيائية، فهي لا تكل عمليًا. الإدماج الأكثر فعالية في العمل السلبي الجهاز الرباطيويوفر تثبيتًا صارمًا بدرجة كافية للمفاصل بأقل جهد عضلي - وهذا أحد الشروط لتحقيق أكبر قدر من عدم الحركة لنظام "جسم مطلق النار - السلاح" أثناء إطلاق النار.

الجهاز الحركي النشط. تسمى العضلات التي ترتبط أطرافها بعظام الهيكل العظمي بالهيكل العظمي.

يبلغ عدد جميع عضلات الهيكل العظمي البشرية، التي تحمل الجسم في أوضاع مختلفة أو تحركه، أكثر من 600 عضلة (الشكل 71، 72).

أرز. 71 - منظر عام لعضلات الشخص من الخلف (عند الاستعداد لإطلاق النار على هدف "Running Deer")

أرز. 72 - منظر عام لعضلات الإنسان من الأمام

ونتيجة لتقلص العضلات والتوتر الذي ينشأ خلال هذه العملية، يتم تقريب أماكن نشأتها وارتباطها ببعضها البعض، مما يستلزم إما حركة الجسم والأطراف، أو إبقائها في وضع معين.

يتم تغطية العضلات الهيكلية بغشاء رقيق ومرن يسمى اللفافة. في النهايات، تمر العضلات إلى حبال بيضاء قوية جدًا - أوتار تندمج مع السمحاق. عادة، يتم ربط طرفي العضلة بعظمتين متجاورتين متصلتين بشكل متقطع ببعضهما البعض. ومع ذلك، في كثير من الحالات، تمتد الأوتار بعيدًا جدًا، وتمر عبر مفصلين أو أكثر. وتسمى هذه العضلات العضلات متعددة المفاصل. بالمناسبة، هذه العضلات هي عضلات الأصابع. عدم العزلة التامة عن الآخرين، الجيران، عند الانقباض، أي عند القيام بالعمل، يمكن أن يتسببوا في تحرك كل من اليد والساعد إلى حد ما. يمكن أن يحدث هذا، على سبيل المثال، للرماة غير المدربين بشكل كافٍ أثناء التحرك السبابةعندما تضغط على الزناد.

يتم تصنيف العضلات وفقًا لعدد من الخصائص: الشكل الخارجي، والعمل المنجز، والموقع في جسم الإنسان، وما إلى ذلك. (الشكل 73). اقترح أحد أعظم علماء الفسيولوجيا P. F. Lesgaft تقسيم العضلات إلى نوعين رئيسيين - قوية وحاذقة. عادة ما يكون للعضلات القوية مساحة كبيرة من الارتباط بالعظام. يمكنهم إظهار قوة كبيرة مع نطاق صغير نسبيًا من الحركة وقليل من التوتر، ولهذا السبب لا يتعبون بهذه السرعة. على العكس من ذلك، تتمتع العضلات الحاذقة بمنطقة تعلق صغيرة وطول كبير. تتميز بقوة منخفضة نسبيًا، وتتصرف بتوتر كبير، ولهذا السبب تتعب بسهولة. وفي الوقت نفسه، يقومون بأعمال أكثر دقة.

أرز. 73 - تصنيف العضلات (حسب إم إف إيفانيتسكي)

من الواضح تمامًا أن وضع الرامي أثناء التحضير يجب أن يكون بحيث يتم تثبيت الأجزاء المتحركة من الجسم من خلال إشراك أقوى مجموعات العضلات في العمل؛ على العكس من ذلك، يجب تحميل العضلات الحاذقة الأقل درجةوبالتالي يتم وضعهم في أفضل الظروف الملائمة لعملهم.

من خلال الانقباض، تشارك العضلات في حركات الجسم المختلفة التي تتعارض مباشرة مع بعضها البعض. العضلات التي تشارك في نفس الحركة وتؤدي في هذه الحالة عمل عام، وتسمى التآزر.

تسمى العضلات التي تعمل في الاتجاه المعاكس الخصوم. على سبيل المثال، العضلات المشاركة في ثني الرسغ تتعارض مع العضلات المشاركة في تمديد الرسغ.

لا يمكن أداء الحركات السلسة إلا من خلال العمل الودي للعضلات المناهضة. أثناء العمل، تقوم عضلات مجموعة واحدة بإجراء التغلب، والآخر - العائد. بدون مشاركة العضلات المتضادة، يمكن للعضلات التآزرية أن تنتج فقط حركات متشنجة. يجب القول أن حركات الأشخاص ذوي التدريب الضعيف تختلف بشكل ملحوظ عن حركات الأشخاص المدربين. يتم تنشيط العضلات المضادة المدربة بشكل غير كافٍ في وقت مبكر جدًا، مما يمنح الحركات طابعًا مفاجئًا ومتهورًا إلى حد ما. أداء تمرين جسدييساعد العضلات على أن تصبح ليس أكثر سمكًا فحسب، بل أكثر مرونة أيضًا.

لا تتضمن كل حركة مجموعة عضلية واحدة، بل عدة مجموعات تعمل بشكل تعاوني. علاوة على ذلك، فإن العديد من العضلات قادرة على العمل في أجزاء منفصلة، ​​إما كعناصر متآزرة أو كمضادات.

القدرة على التحكم في أي عضلة أو حتى جزء منفصل منها بشكل منفصل تأتي من خلال التدريب. هذا مهم بشكل خاص لمطلق النار. من خلال التدريب، يمكنك تطوير القدرة على قبض العضلات الضرورية لأداء حركة معينة فقط، والحفاظ على العضلات الأخرى التي لا ترتبط بشكل مباشر بأداء هذه الحركة في حالة استرخاء.

ينقسم العمل الذي تؤديه العضلات أثناء الانقباض إلى نوعين - ثابت وديناميكي.

العمل الساكنيتم تنفيذ العضلات عن طريق تثبيت (تثبيت) الأجزاء المتحركة من الجسم في المفاصل في موضع أو آخر. أثناء عمل العضلات الساكنة منذ وقت طويلمتوتر.

عملية ديناميكيةيتم إنتاج العضلات عندما يتم تنفيذ الحركات بواسطة أجزاء فردية من الجسم. خلال هذا العمل، يتناوب توتر العضلات مع الاسترخاء والانكماش مع التمدد.

في الفترات الفاصلة بين الانقباضات الفردية، تستريح العضلات، مما يساعد على استعادة الحالة التي كانت عليها قبل انقباضها، وتعود العضلات إلى عملها بكامل طاقتها مرة أخرى. إذا عملت أي عضلة بشكل مستمر، يبدأ التعب بسرعة؛ إن تقلص العضلات لفترة طويلة يمكن أن يصل بها إلى حالة من العجز الجنسي الكامل.

عند التحضير لإطلاق النار، عندما يحتاج مطلق النار إلى أكبر قدر من عدم الحركة للجسم، تقوم العضلات بعمل ثابت، أي الأقل فائدة من حيث تعبها. لذلك، من الضروري إيلاء اهتمام كبير لاختيار معدل إطلاق النار، وخاصة الطويلة منها، بحيث تسمح الفواصل بين التصويب التالي والمؤخرة (أو رفع اليد عند إطلاق النار من مسدس) باستعادة العضلات. أدائهم إلى أقصى حد.

خصائص وهيكل العضلات و الأنسجة العصبية . الشرط الرئيسي للحياة هو تفاعل الجسم مع البيئة. ويحدث هذا التفاعل بسبب خاصية المادة الحية للاستجابة لها تأثيرات خارجية. تسمى العملية التي تحدث في الجسم تحت تأثير البيئة الخارجية أو الداخلية بعملية الإثارة. هذه العملية تكمن وراء أي حركة يقوم بها الجسم.

تتميز الأنسجة العصبية بخاصية الاستثارة والتوصيل، أي أنها تدخل في حالة من الإثارة عند تعرضها للمحفزات وتقوم بإجراء هذه الإثارة على طول الألياف العصبية. تتميز الأنسجة العضلية بقدرتها على الانقباض، ويقصر طولها وتزداد سماكتها، ويحدث نتيجة لذلك التوتر.

في جسم الكائن الحي، تتميز الأنسجة العضلية المخططة والملساء.

تتشكل جميع العضلات الهيكلية من المخططة الأنسجة العضلية(الشكل 74). يحدث تقلص الأنسجة العضلية المخططة بسبب تقصير الأجزاء الداكنة من أليافها.

أرز. 74- ألياف العضلة المخططة

الوحدة الهيكلية للعضلات هي الألياف العضلية. يبلغ قطر الألياف العضلية 0.01-0.1 ملم فقط، ويصل طولها أحيانًا إلى 10-12 سم، وتتكون كل عضلة من عدة آلاف من الألياف.

توجد الأنسجة العضلية الملساء بشكل رئيسي في جدران الأعضاء الداخلية.

ترتبط العضلات ارتباطًا وثيقًا بالجهاز العصبي. هذا اتصال ثنائي الاتجاه، يتم تنفيذه من خلال أعصاب الطرد المركزي والأعصاب الجاذبة المركزية (انظر أدناه)؛ توجد نهايات عديدة لكلاهما في سمك كل عضلة.

تلعب الأنسجة العصبية دورًا مهمًا للغاية في الكائن الحي؛ فهو يشكل الجهاز العصبيالذي يتحكم في كامل النشاط الحيوي للجسم، ويضمن تفاعله مع البيئة، وينظم النشاط الوظيفي لجميع أعضاء الجسم.

الوحدة الهيكلية للجهاز العصبي هي الخلية العصبية - خلية عصبية بكل عملياتها (الشكل 75). تمتد فروع عديدة من جسم الخلية العصبية براعم قصيرة- التشعبات وعملية واحدة طويلة (في البشر - ما يصل إلى 1 متر) - محور عصبي. تتلامس الخلية العصبية مع الخلايا العصبية الأخرى من خلال تشعباتها، وتتلامس معها، وهو ما يسمى المشبك العصبي. بفضل هذه الاتصالات المتشابكة، يتم ضمان الترابط في الجهاز العصبي. يربط المحور العصبي جسم الخلية العصبية بعضلة أو عضوًا آخر.

أرز. 75- الخلايا العصبية ذات العمليات :
أ- الجاذب المركزي (الخلايا العصبية الحساسة) ؛ ب- الخلايا العصبية الطاردة المركزية (الحركية).

في قسمه الأخير، يتفرع المحور العصبي بقوة، ويزود النهايات العصبية لمجموعة كاملة من الألياف العضلية أو أنسجة الأعضاء الأخرى.

هناك ثلاثة أنواع من الخلايا العصبية.

دائري، أو حساسالخلايا العصبية. ترتبط نهاياتها في العضلات والجلد والأعضاء الأخرى بأجهزة عصبية إدراكية - مستقبلات تستجيب للتهيج القادم من البيئة الخارجية أو الداخلية. ينتقل الإثارة الناشئة في المستقبلات عبر الخلايا العصبية الحساسة إلى الأجزاء المقابلة من الجهاز العصبي المركزي.

نابذة، أو محركالخلايا العصبية (العصبونات الحركية) ؛ وتقع أجسام هذه الخلايا العصبية في الجهاز العصبي المركزي (في الحبل الشوكي أو الدماغ)، وتمتد محاورها بعيداً عنها إلى العضلات أو الأعضاء الأخرى. تنقل الخلايا العصبية الحركية على طول محاورها بسرعة عالية (تصل إلى 120 مترًا في الثانية) الإثارة من أجزاء مختلفة من الجهاز العصبي المركزي إلى العضلات، مما يسبب تقلص ألياف العضلات.

أعصاب بينيةتقع بالكامل في الجهاز العصبي المركزي وتتفاعل بين مسارات الأعصاب الحسية والحركية، وكذلك التواصل بين مناطق مختلفة من الجهاز العصبي المركزي.

تشكل الخلية العصبية الحركية والمجموعة المرتبطة بها (120-160) من الألياف العضلية المحرك الوحدة العصبية العضلية(الشكل 76). تعمل هذه الوحدة الحركية كوحدة واحدة: الإثارة التي تنتقل عن طريق الخلية العصبية الحركية تنشط هذه المجموعة بأكملها من الألياف. ترتبط كل عضلة بعدة مئات بل وآلاف من الخلايا العصبية الحركية. في ظروف مختلفةأنشطة المراكز العصبيةيتم تنشيط عدد مختلف من هذه الوحدات الحركية، والتي تنظم بشكل أساسي درجة تطور قوة العضلات استجابة للتهيج الحالي.



أرز. 76- مخطط هيكل الوحدات العصبية والعضلية الحركية (العاملة والراحة)

الإثارة في الخلايا العصبية والعضلية لها طابع موجة تتزايد بسرعة ثم تنخفض تدريجياً. تسمى هذه الموجة من الإثارة بالنبض. في ظل الظروف الطبيعية لنشاط الجسم الحيوي، لا تتبع نبضات واحدة، بل سلسلة منها. تتبع نبضات الإثارة المتجهة إلى العضلات دائمًا واحدة تلو الأخرى بسرعة كبيرة (في جسم الإنسان - تصل إلى 100 في الثانية)، وبالتالي ليس لدى الألياف العضلية وقت للاسترخاء بعد كل انقباض. ويؤدي ذلك إلى اندماج الانقباضات الفردية في انقباض واحد طويل (الكزاز). هذه هي الاختصارات المعتادة العضلات الهيكليةوالتي نلاحظها أثناء أي تحركات للجسم أو عند تثبيت أجزائه المتحركة في المفاصل.

إذا كانت العضلات الملساء ذات الاستثارة المنخفضة نسبيًا تنقبض ببطء (حوالي 3 سم في الثانية)، فإن العضلات المخططة، على العكس من ذلك، يتم تحفيزها بسهولة وتحدث عملية الانكماش فيها بسرعة كبيرة (حوالي 6 م في الثانية). يجب أن يؤخذ في الاعتبار أنه نتيجة للتدريب، لا تزداد قوة العضلات الهيكلية فحسب، بل تزيد أيضا من سرعة تقلصها. إن تقلص واسترخاء الأنسجة العضلية المخططة، كقاعدة عامة، هي عملية طوعية، أي تخضع لإرادتنا.

ينقسم الجهاز العصبي في الجسم إلى طرفي ومركزي.

الجهاز العصبي المحيطييشمل العديد من الأعصاب، وهو نوع من المسارات العصبية، الموجودة في جميع أجزاء الجسم ومتصلة بالجهاز العصبي المركزي.

العصب بها مظهرهو حبل مستدير أو مسطح أبيض. وهو يتألف من العديد من الألياف العصبية المتحدة في حزم. بناءً على وظيفة الألياف، تنقسم الأعصاب إلى حسية (جاذبة مركزية)، وحركية (طاردة مركزية)، وأعصاب مختلطة.

الأعصاب الحسيةتحمل النبضات من مستقبلات الأعضاء والأنسجة المختلفة إلى الجهاز العصبي المركزي. وبمساعدة هذه المجموعة من الأعصاب يتم توفير "معلومات" للجهاز العصبي المركزي حول التغيرات التي تحدث فيه المحيطة بالجسمالبيئة أو داخلها.

الأعصاب الحركيةتتكون من العديد من العمليات الطويلة للخلايا العصبية الحركية. فهي تنقل النبضات الحركية من الجهاز العصبي المركزي - "الأوامر" التي تسبب تقلص ألياف العضلات.

أعصاب مختلطة. تتكون من ألياف عصبية حسية وحركية. الغالبية العظمى من الأعصاب في الجهاز العصبي المحيطي مختلطة. لا تنتقل نبضات الإثارة التي تنتقل عبر ألياف عصبية واحدة إلى الألياف المجاورة. ولذلك، فإن كل سلسلة من النبضات تصل دائمًا إلى وجهتها، بالضبط إلى "عنوان" محدد.

بسبب الاستهلاك المنخفض المواد الكيميائيةعند الإثارة، فإن الألياف العصبية التي يتكون منها الجهاز العصبي المحيطي لا تكل عمليا.

الجهاز العصبي المركزي عبارة عن مجموعة ضخمة من الخلايا العصبية ويتكون من مختقع في تجويف الجمجمة، و الحبل الشوكي تقع في القناة الشوكية.

يجب أن تعلم أن الجهاز العصبي يعمل وفق مبدأ ما يسمى لا ارادي(المنعكس - الفعل المنعكس). أي استجابة من الجسم للتحفيز القادم من البيئة الخارجية أو الداخلية، والتي تتم بمشاركة الجهاز العصبي المركزي، تسمى رد الفعل.

أساس أي منعكس هو توصيل نبضات الإثارة من المستقبل إلى العضو التنفيذي (العضلة والغدة وما إلى ذلك) من خلال نظام من الخلايا العصبية المتصلة ببعضها البعض. يُسمى المسار الذي تنتقل عبره نبضات الإثارة مسببة أفعالًا منعكسة بالقوس المنعكس.

في أي قوس منعكس، يمكن تمييز عدد من الروابط المتصلة تسلسليا (الشكل 77). الرابط الأول للقوس المنعكس هو النهايات العصبية الإدراكية - المستقبلات الموجودة في الحواس وفي جميع أعضاء الجسم الأخرى: العضلات والغدد والقلب والرئتين وما إلى ذلك؛ والثاني هو العصب الجاذب المركزي (الحساس)، الذي يحمل الإثارة من المحيط (من المستقبلات) إلى الجهاز العصبي المركزي؛ ثالثا - أي جزء من الجهاز العصبي المركزي، حيث يخضع الإثارة لتغيير معقد؛ الرابع - العصب الطارد المركزي (المحرك)، الذي يحمل الإثارة من الجهاز العصبي المركزي إلى عضلة (عضو) معين؛ والرابط الخامس هو نهاية العصب الطارد المركزي في الجسم التنفيذي الذي ينتج فعل الاستجابة.



أرز. 77 - مخطط القوس الانعكاسي

في الوقت نفسه، عند القيام بأي حركة، فهي مميزة اقتران منعكس حلقة. في عملية أداء الحركة، من أجل تنفيذها بدقة، من الضروري دائمًا إجراء تعديلات وسيطة (تصحيحات) بشكل متكرر، والتي يتم تنفيذها من خلال ردود الفعل التي تحمل معلومات من الجهاز التنفيذي (العضلة) إلى الجهاز العصبي المركزي حول التنفيذ الفعلي لهذه الحركة. نفسها القوس الانعكاسيفي الوقت نفسه، يبدو أنه يغلق، ويتحول إلى حلقة منعكسة (انظر الشكل 80). تم اكتشاف هذه الآلية المهمة للتحكم في الحركات من قبل عالم وظائف الأعضاء السوفييتي ن.أ. برنشتاين.

عابر طريق أقسام مختلفةالجهاز العصبي المركزي، كل قوس منعكس بفضل أعصاب بينيةويرتبط أيضًا بالجزء العلوي من الجهاز العصبي المركزي - القشرة نصفي الكرة المخيةوبالتالي فإن الأخير يمكن أن "يتدخل" في تنفيذ أي فعل انعكاسي وبالتالي ينظم مساره.

في الحياة اليومية للجسم، تتفاعل عمليتان رئيسيتان باستمرار في خلايا الجهاز العصبي المركزي - الإثارة والتثبيط، وترتبطان ارتباطًا وثيقًا ببعضهما البعض، وتتعايشان باستمرار ويتم استبدالهما ببعضهما البعض. التغيير المستمر، والتفاعل بين عمليات الإثارة والتثبيط يحدد تنفيذ أي حركة منسقة (الشكل 78). وبالتالي، فإن ثني السبابة عند الضغط على الزناد يحدث بسبب إثارة المراكز العصبية التي ترسل نبضات عصبية إلى العضلات المثنية، والتثبيط المتزامن (الجزئي) للمراكز المرتبطة بالعضلات الباسطة. إذا كانت هناك فقط عملية إثارة، نشاط منسق للجسم، فإن جميع أنواع الحركات التي يؤديها ستكون مستحيلة، لأن عملية الإثارة في هذه الحالة من شأنها أن تسبب تقلصًا ليس فقط في العضلات المثنية، ولكن أيضًا في العضلات الباسطة ; مع مثل هذا العمل المشترك للعضلات المتضادة، سيكون من المستحيل القيام بثني الإصبع، وكذلك أي حركة أخرى، على الإطلاق.



أرز. 78- تفاعل عمليات الإثارة والتثبيط في الجهاز العصبي المركزي عند القيام بأي حركة

بالإضافة إلى أهميته الهائلة في تنسيق نشاط المراكز العصبية (وبالتالي تنسيق الحركات)، يلعب التثبيط أيضًا دورًا وقائيًا مهمًا، إذ يحمي الخلايا العصبيةمن الإرهاق الذي يمكن أن يحدث مع التحفيز القوي لفترة طويلة.

تتمتع عمليات الإثارة والتثبيط في المراكز العصبية بقدرة معينة على الحركة والتنوع في استبدال بعضها البعض، مع مراعاة أنماط معينة. ومع ذلك، فمن الثابت أنه خلال عملية التدريب، يتم تشكيل حركة أعلى لعمليات الإثارة والتثبيط، وهذا هو السبب في أن سرعة رد فعل الشخص المدرب أعلى بكثير من سرعة رد فعل الشخص غير المدرب.

كما تعتمد سرعة ودقة أي رد فعل حركي إلى حد كبير على درجة حساسية المحللات (أعضاء الحواس) المشاركة في تنظيم الحركة، وفي المقام الأول الحركية والحركية. المحللون البصريون. وبالتالي، فإن التأرجح الحتمي لليد أثناء التصويب، مع تساوي جميع الأشياء الأخرى (إطلاق النار من مسدس ومسدس)، سيكون في حده الأدنى في حالة قيام الأجهزة الحساسة - المستقبلات - "بإبلاغ" الجهاز العصبي المركزي على الفور عن أدنى تغييرات في موضع اليد، وبعد ذلك ستتلقى من المراكز الحركية المقابلة في الدماغ "أوامر" للخلايا العصبية الحركية المسؤولة عن تقلص العضلات، مما يحفز أو يثبط بعض الخلايا وبالتالي ينظم موضع اليد. وبالتالي، كلما زادت دقة "عمل" الحواس، كلما كانت قدرتها التمييزية أدق، وكلما حدث تحليل التهيج المستلم بشكل أسرع وأكثر دقة في الجهاز العصبي المركزي، وبالتالي يمكن للجسم الاستجابة له في الوقت المناسب. وبدقة، وفي هذه الحالة بحركة اليدين المناسبة.

محللون. وفقًا لتعاليم آي.بي. بافلوفا، كل الحواس محللة. يشكل كل محلل نظامًا واحدًا يتكون من ثلاثة أقسام: جهاز إدراك طرفي (مستقبلات)؛ مسار العصب الجاذب المركزي، الذي تنتقل من خلاله الإثارة العصبية من المحيط إلى المركز؛ النخاع الطرفي الموجود في القشرة الدماغية. تركز القشرة الدماغية أطراف الدماغ لجميع المحللين. ونتيجة لهذا تحليل أعلىيحدث تهيج في القشرة الدماغية، حيث يتم تحويل التحفيز العصبي الوارد من العضو الحسي إلى إحساس. كل عضو حسي - لا يرى المحلل سوى نوع معين من التهيج.

لذلك، يوجد في جميع الأعضاء نهايات عصبية أو مستقبلات إدراكية، والتي ترسل نبضات عصبية جاذبة إلى الجهاز العصبي المركزي. توجد بعض المستقبلات داخل الجسم وتدرك التهيجات الناشئة في الأعضاء الداخلية، والبعض الآخر يقع على سطح الجسم ويدرك التهيجات الخارجية. المستقبلات، بسبب خصوصيات بنيتها، متخصصة، ومكيفة بحيث يتم تحفيزها فقط من خلال محفزات معينة: بعضها يتم تحفيزه عن طريق التحفيز بالضوء، والبعض الآخر عن طريق الصوت، وما إلى ذلك. ومن بين تلك المتخصصة أيضًا مستقبلات موجودة في الجهاز الدهليزي والعضلات والأوتار، والتي تشير إلى كل تغيير في وضع الجسم وتغير في التوتر في العضلات والأوتار. يعتمد الحفاظ على توازن الجسم وتنظيم تقلص العضلات الهيكلية إلى حد كبير على عمل هؤلاء المحللين، ولهذا السبب يجب أن يكونوا ذوي أهمية أكبر للرماة.

محلل الدهليزي- عضو التوازن - يضمن وضع معين للجسم في الفضاء ويحافظ على توازنه. قسم محيطييقع هذا المحلل - الجهاز الدهليزي - في الجزء الصدغي من الرأس، في الأذن الداخلية(الشكل 79). وهو يتألف من جهاز الأذن والقنوات نصف الدائرية. يتكون الجهاز الحجري من كيسين، يوجد على السطح الداخلي لهما خلايا حساسة مزودة بالشعر. توجد على الشعر كتل صغيرة من بلورات الجير - حصيات الأذن. أي تغيير في موضع الرأس يغير شد الشعرات وبالتالي يثير نهايات الألياف العصبية المستقبلة المرتبطة بالشعر. عتبة التمييز بواسطة الجهاز الدهليزي لإمالة الرأس والجسم إلى الجانب هي 1 درجة للأمام والخلف - 1.5-2 درجة. تسبب النبضات القادمة من جهاز الأذن ردود فعل منعكسة تساعد في الحفاظ على توازن الجسم. من أحد أكياس الجهاز الحجري، ثلاث قنوات نصف دائرية مملوءة بالسائل - اللمف الباطن، تمتد في ثلاث طائرات متعامدة بشكل متبادل. ومع كل حركة للرأس فإن السائل الموجود فيها ينتج من خلال اهتزازاته ضغطاً على الخلايا الحساسة المرتبطة بنهايات الألياف العصبية. النبضات التي تنشأ في هذه الحالة تسبب ردود فعل منعكسة تؤدي إلى الحفاظ على توازن الجسم أثناء الحركات. وبالتالي، فإن أي تغيير في موضع الرأس يستلزم تحفيز مستقبلات الجهاز الحجري.



أرز. 79- مخطط الجهاز الدهليزي

محرك (حركيأو عضلي مفصلي) محلليضمن تنظيم تقلص العضلات الهيكلية، وبالتالي يلعب دورًا حاسمًا في تنسيق (تماسك) الحركات.

الجزء المحيطي من المحلل الحركي - مستقبلات الحس العميق - مدمج في سمك العضلات والأوتار والأربطة في المفاصل. هناك عدة أنواع منها، تختلف في هيكلها. في معظم الأحيان، تكون مستقبلات التحفيز عبارة عن نهاية متفرعة للعصب الحسي، حيث تتشابك ألياف العضلات أو الأوتار على شكل حلزوني. النوع الآخر الأكثر شيوعًا من مستقبلات التحفيز هو عضو خاص معقد يسمى المغزل العضلي (الشكل 80) ؛ تقع هذه المغازل في معظم الحالات بين ألياف العضلات، وفي كثير من الأحيان - داخل الأوتار. إشارات من مستقبلات الحس العميق، تتبع الجاذبية المركزية (الحساسة) الألياف العصبية، ثم تصل عبر العصبونات الداخلية إلى أجزاء مختلفة من الجهاز العصبي المركزي؛ تصل إلى القشرة الدماغية، مسببة إحساساً يسمى شعور العضلات، وهو ما أشار إليه آي إم. Sechenov، مصحوبًا بأي حركة لأجزاء الجسم وتغيير في وضعها النسبي. بناءً على الإشارات القادمة من مستقبلات الحس العميق (بالاشتراك مع الإشارات القادمة من مستقبلات الأجهزة الدهليزية والبصرية وغيرها)، يقوم الجهاز العصبي المركزي بضبط وتنسيق نشاط الجهاز الحركي بشكل مستمر (والتي سيتم مناقشتها بالتفصيل أدناه).



أرز. 80- مخطط التنظيم الطرفي (العمود الفقري). قوة العضلات

بالمناسبة، تجدر الإشارة إلى أنه وفقا للبحث (M.A. Itkis)، فإن دقة إعادة إنتاج الحركات في مفاصل الكتف والكوع والكاحل لدى الرماة لا تختلف بشكل كبير عن القدرة على التمييز بين حركات الأشخاص الذين لا يشاركون في رياضات. وبذلك تكون دقة إعادة وضعية الوقوف بشكل عام دون مشاركة الرؤية المباشرة (مع إغلاق العينين) بعد 30-60 ثانية. بعد التصويب، ينخفض ​​بمعدل 95٪، بما في ذلك العديد من الرماة ذوي الخبرة. تشير البيانات التي تم الحصول عليها إلى أن الحساسية العضلية المفصلية لدى الرماة غير كافية مستوى عال(انظر الشكل 96) وأنه يجب تطويره بالكامل بمساعدة تمارين تحضيرية خاصة.

يعد النشاط المنسق والمعدل بدقة للجهاز الحركي ممكنًا بفضل خاصية أخرى للجهاز العصبي المركزي - التفاعل نبضات عصبية، بعد تحليلات مختلفة، على مساراتهم الحركية النهائية المشتركة. الحقيقة هي أنه يوجد في الجهاز العصبي المركزي عدد من الخلايا العصبية الحسية أكبر بعدة مرات من عدد الخلايا العصبية الحركية. ولذلك فإن النبضات الحركية القادمة من المراكز العصبية المختلفة إلى العضلات تلتقي في مسارات نهائية مشتركة وهي الخلايا العصبية الحركية للحبل الشوكي. لذلك، إلى نفس الخلية العصبية الحركية، والتي تعد العملية الطويلة لها هي المسار العصبي النهائي والخارجي إليها ألياف عضلية، تتقارب النبضات من القشرة الدماغية، والجهاز الدهليزي، وأجزاء مختلفة من الجهاز العصبي المركزي، وما إلى ذلك. (الشكل 81). "تتنافس" النبضات التي تتبع مسارات حركية مختلفة مع بعضها البعض لامتلاك هذا المسار العصبي الأخير المؤدي إلى العضلات (E.K. Zhukov). في هذه الحالة، تكون ردود الفعل تابعة اعتمادًا على أهميتها في الوقت الحالي بالنسبة للجسم، ويتم تثبيط ردود الفعل الأخرى الأقل أهمية. بفضل هذه الخاصية للجهاز العصبي المركزي، يتمتع الجسم بالقدرة على الاستجابة في الوقت المناسب بحركات مختلفة للعديد من التهيجات القادمة من البيئة الخارجية أو الداخلية.

أرز. 81 - رسم تخطيطي للوصلات الرئيسية للآلية العصبية للتحكم في الحركات

لذلك التقينا في المخطط العاممع النظام الحركي البشري. للحصول على رؤية شمولية الآلية العصبيةالتحكم في الحركة، في الشكل. 81 يوضح رسمًا تخطيطيًا للمسارات العصبية التي تنتقل عبرها الإشارات التي يتصورها المحللون الحركي والبصري والدهليزي عبر الجهاز العصبي المركزي الهيئات التنفيذية- العضلات الهيكلية التي عند الانقباض تنتج حركة أو أخرى أو تثبت جسم الإنسان في وضع معين.

الآن يمكننا أن ننتقل إلى النظر في القضايا المتعلقة بنشاط الجهاز الحركي البشري لضمان الوضع الأكثر ثباتًا.

الملامح الرئيسية لنشاط الجهاز الحركي هي الحفاظ على وضعية الجسم دون تغيير. يمكن تقسيم جميع أنواع الحركات التي يقوم بها الشخص إلى إرادية وغير إرادية.

الحركات الأكثر تعقيدا والتي تلعب دورا رئيسيا في الحياة اليومية و نشاط العمللشخص - تعسفي وملتزم بوعي. لذلك، أثناء إطلاق النار، تكون الحركات الإرادية التي تتم وفقًا لإرادتنا هي: رفع وخفض السلاح، إعادة تحميله، الضغط على الزناد، إلخ. تحركات بسيطةتلعب دورا داعما في النشاط الحركي للجسم. وتشمل هذه، على سبيل المثال، ردود الفعل الوقائية والتوجيهية المختلفة: تحويل الرأس في اتجاه لقطة غير متوقعة، وميض، وسحب اليد أثناء التحفيز المؤلم. وفي الوقت نفسه، فإن الحركات الأكثر تعقيدًا، التي يقوم بها عمل العديد من المراكز العصبية في الدماغ والحبل الشوكي - وهي الحركات التي تحمي الجسم من السقوط، يمكن أيضًا أن تكون لا إرادية. على سبيل المثال، الحركات اللاإرادية عند إطلاق النار هي اهتزازات مستمرة أكبر أو أقل لجسم مطلق النار أثناء التصويب. سنركز على هذه المجموعة من الحركات المرتبطة بالحفاظ على الموقف، والحفاظ على توازن الجسم، أي الحركات التي تحدد الاستقرار وأكبر درجة ممكنة من الجمود في وضع إطلاق النار.

في عملية التطور التطوري للحيوانات والبشر، ظهر تدريجيًا وضع معين للرأس والجسم في الفضاء وأصبح ثابتًا، مما يضمن الاتجاه الصحيح للجسم في الفضاء. بيئة. أدت الحاجة إلى الحفاظ على التوازن والوضع الطبيعي الصحيح للجسم إلى حقيقة أن نشاط جميع عضلات الهيكل العظمي أصبح متناغمًا للغاية ومنسقًا بدقة ويهدف إلى الحفاظ على وضعية معينة.

يتم ضمان الحفاظ على الوضع الطبيعي من خلال حقيقة أن عضلات الهيكل العظمي التي لديها القدرة على التقصير والتمدد تكون دائمًا، حتى عندما يكون الجسم بلا حراك، في حالة من التوتر اللاإرادي الأولي، إذا جاز التعبير. وتسمى هذه الحالة من التوتر المستمر قوة العضلات. بسبب وجود قوة العضلات، يتم الحفاظ على موقف نسبي معين أجزاء مختلفةالأجسام في الحيوانات والبشر. نغمة العضلات هي في الأساس منعكس تمدد. إن قوة جاذبية الجسم، التي يميل الجسم تحت تأثيرها إلى السقوط وتتحرك أجزائه المتحركة إلى الأسفل، تسبب تمدداً مستمراً للعضلات الهيكلية؛ في هذه الحالة، تحدث تهيج في مستقبلات العضلات والأوتار، مما يرسل نبضات إلى الجهاز العصبي المركزي، رداً على ذلك الذي يحدث فيه توتر طويل الأمد للعضلات الهيكلية - نغمة العضلات. نغمة العضلات الهيكلية هي ظاهرة انعكاسية مرتبطة بنشاط أجزاء كثيرة من الجهاز العصبي المركزي. يعتمد تغيير النغمة وتنظيمها إلى حد كبير على النبضات - الإشارات الصادرة من مستقبلات الجهاز الدهليزي وأعضاء الرؤية ومن سطح الجلد، والتي تنتقل عبر مسارات العصب الجاذب المركزي إلى مختلف الإداراتالجهاز العصبي المركزي؛ هذا الأخير، بمشاركة القشرة الدماغية، ينظم النشاط المنشط للعضلات الهيكلية (انظر الشكل 81).

في عملية التطوير التدريجي في جسم الإنساننشأت مجموعة من ردود الفعل المنشطة وأصبحت راسخة، وتهدف إلى الحفاظ على توازن الجسم عندما يكون هناك تهديد باختلاله واستعادة الوضع الطبيعي في الحالات التي يكون فيها التوازن مضطربًا بالفعل. تسمى هذه المجموعة من ردود الفعل ردود الفعل منشط التثبيت. وتشمل هذه: ردود الفعل الموقفية التي تنشأ عندما يتغير موضع الرأس في الفضاء وفيما يتعلق بالجسم؛ ردود الفعل التصحيحية التي تحدث عندما يتعطل الوضع الطبيعي للجسم. تتكون كل هذه المنعكسات المعقدة من إعادة توزيع تلقائية لا إرادية لقوة العضلات في الأطراف والرقبة والجذع.

ومع ذلك، بسبب إعادة التوزيع المستمر للتوتر في العضلات المثنية والباسطة، فإن العمل المستمر للعضلات كرد فعل للقوى الخارجية، لا يمكن أن يكون جسم الإنسان بلا حراك تمامًا؛ فهو يواجه بعض التقلبات طوال الوقت. بطبيعة الحال، يجب أن يكون مطلق النار مهتما بتلك الظروف التي تكون فيها اهتزازات الجسم تحت عمل ورد فعل العضلات أقل.

في الحفاظ على توازن الجسم، وبالتالي حجم اهتزازاته أهمية عظيمةكما ذكرنا سابقًا، نشاط الجهاز الدهليزي، في المستقبلات التي تنشأ نبضات عصبية عندما يتغير موضع الرأس.

وبالتالي، عندما يتغير ميل الرأس والجذع، ينشأ عدد من ردود الفعل التي تهدف إلى استعادة الوضع الطبيعي الأصلي. بمجرد أن يقوم الشخص، حتى دون تغيير موضع الجذع، بإمالة رأسه، ستبدأ النبضات على الفور في اتباع الجهاز الدهليزي، مما يؤثر على التغيرات في نغمة العضلات، أي توتر مجموعات عضلية معينة.

من هذا يمكننا استخلاص نتيجة مهمة مفادها أن جسم مطلق النار، عند الاستعداد لإطلاق النار، سيواجه نطاقًا أقل بكثير من الاهتزازات عندما يكون وضع الرأس طبيعيًا، دون إمالة إلى جانب أو آخر. في هذه الحالة، ستكون عتبة التمييز بين ميل الجسم و"حساسية" الجهاز الدهليزي هي الأكبر.

إن أهمية الجهاز الدهليزي في ضمان استقرار موضع تسديد معين كبيرة جدًا. كلما كان عضو التوازن أكثر تطوراً وتدريباً، كانت علاقته أفضل بعمل العضلات الهيكلية، التي تهدف إلى الحفاظ على وضعية الجسم دون تغيير. وبهذه المناسبة قال البروفيسور أ.ن. كتب كريستوفنيكوف ("فسيولوجيا الإنسان". حرره أ.ن. كريستوفنيكوف. FiS، 1954):

"بالإضافة إلى هذه البيانات التي تظهر درجة عالية من استقرار الجهاز الدهليزي بين ممثلي التزلج على الجليد، فمن الممكن الإشارة إلى درجة عالية من دقة إطلاق النار بينهم (كاسيانوف)، والتي ترتبط مع الاستقرار الثابت العالي. N. A. لم يكن بانين فقط بطل العالم في التزلج الفني على الجليد، ولكنه هداف بارع."

يتم تنفيذ ردود الفعل الوضعية عند تهيج عضلات وأوتار الرقبة، وكذلك مستقبلات الجلد في منطقة الرقبة، والتي تسمى ردود الفعل الموقف منشط وتر عنق الرحم.

مما سبق، يجب على مطلق النار أيضًا أن يستنتج لنفسه الاستنتاج المناسب: عند الاستعداد لإطلاق النار، لا ينبغي للمرء أن يمد رأسه بشكل مفرط نحو البصر، أو يميل رأسه إلى الخلف، أو يضغط خده على مؤخرة البندقية بجهد كبير، وذلك هو إجهاد عضلات الرقبة وأوتارها بشكل مفرط، حتى لا تسبب تهيجًا شديدًا للمستقبلات الموجودة فيها، وبالتالي ظهور تدفق النبضات الذي سيؤدي إلى إعادة توزيع منعكس لنبرة الهيكل العظمي. العضلات وزيادة في اهتزازات وتمايل الجسم.

يجب أن نتذكر أيضًا أنه في الحفاظ على التوازن ووضعية الجسم غير المتغيرة، فإن النبضات القادمة من العضلات والأوتار عند تمددها لها أهمية خاصة (انظر الشكل 80)؛ من خلال الإشارة المستمرة إلى موضع الجسم في الفضاء، يكون للعضلات والأوتار والمفاصل تأثير كبير على إعادة توزيع قوة العضلات، وبالتالي تؤثر بشكل كبير على درجة تأرجح الجسم. لذلك، عند اختيار نسخة أو أخرى من المستحضر لنفسك، من الضروري أن نسعى جاهدين للتأكد من أن تثبيت الأجزاء المتحركة من الجسم، وكذلك تثبيت الجسم بالكامل في موضع أو آخر، يتم تحقيقه بأقل قدر من المشاركة الجهاز العضلي النشط في العمل. يمكن تحقيق ذلك إذا ثبتت العضلات المفاصل بحيث تستقر العظام على بعضها البعض ويتم تثبيتها بشكل أساسي بواسطة الجهاز الرباطي (انظر أدناه).

مع وجود عدد أقل من مجموعات العضلات التي تعمل بشكل مكثف أثناء التحضير، سيتم منع التدفق المفرط للنبضات العصبية الحسية والحركية، مما سيؤدي إلى تحسين المتطلبات الأساسية لتثبيت الجسم في وضع ثابت، مع أصغر نطاق من التذبذبات.

في الختام، دعونا نتحدث عن طريقة أخرى ممكنة لتقليل اهتزازات الجسم اللاإرادية أثناء التحضير، والتي يستخدمها بعض الرماة طبقة عليا، الذين حققوا جدا درجة عاليةالتدريب على التحكم في النظام الحركي الخاص بك. تعتمد هذه التقنية على التدخل الواعي في سياق التفاعلات الحركية اللاإرادية، واحتمال حدوثها معروف جيدا. على سبيل المثال، يومض الشخص بشكل دوري دون أن يلاحظ ذلك؛ عادةً ما تحدث هذه الحركة اللاإرادية للجفن دون وعي وتلقائيًا. ومع ذلك، في أي لحظة يمكن للإنسان أن يسيطر على وعيه لأداء هذه الحركة، وتصبح طوعية: يمكن للمرء أن يغمض عينيه، أو على العكس من ذلك، لا يرمش عمدا. تحدث دورات التنفس بشكل لا إرادي، ولكن في أي لحظة يمكن للشخص أن يحبس أنفاسه بوعي ولا يتنفس. يستجيب الجسم لتحفيز الألم الحاد حركة لا إراديةومع ذلك، من خلال توقع مثل هذا التحفيز المؤلم المتكرر، يمكن للشخص أن يجبر نفسه على الرد عليه بشكل أضعف بكثير. أثناء الوقوف، يتأرجح الجسم بشكل لا إرادي بشكل مستمر تحت تأثير العضلات ورد فعلها؛ ولكن إذا كنت ترغب في ذلك، من خلال وضع مثل هذه الحركة تحت سيطرة الوعي، يمكنك التحكم فيها إلى حد ما. يتم استخدام هذه الميزة من قبل بعض الرماة الرائدين لتقليل الاهتزازات اللاإرادية لأجسامهم بالسلاح أثناء إطلاق النار.

يمكن تقليل نطاق اهتزازات الجسم اللاإرادية بسبب بعض قمعها عن طريق الاستجابة النشطة الطوعية من خلال التحكم الدقيق في الأجهزة الحركية، والذي يتم تنفيذه بدقة متناهية، استنادًا إلى حاسة عضلية متطورة للغاية، عندما يشعر مطلق النار بكل حركة من حركاته. جسم وحركة السلاح. بالطبع، مثل هذه الطريقة للتحكم في النظام الحركي ممكنة مع مستوى عالٍ جدًا من تدريب الرياضي والحساسية العالية المتطورة لمختلف المحللين. المحاولات المبكرة لاستخدام مثل هذه الطريقة من قبل الرماة المدربين بشكل غير كاف، كقاعدة عامة، تؤدي إلى نتائج عكسية بسبب إدراج العضلات في المكان الخطأ وظهور شعور بالتصلب العام للحركات. ومع ذلك، تحت أي ظرف من الظروف، يجب أن نتذكر أن الحس العضلي المتطور للغاية هو دائمًا مساعد جيد في تحقيق أكبر قدر من عدم الحركة لنظام الأسلحة الجسدية لدى مطلق النار. لذلك، ينبغي للمرء أن يسعى بكل طريقة ممكنة لتطويره، بحيث لا تكون هناك مجموعات عضلية متوترة بشكل مفرط أثناء التحضير ولا تنشأ نبضات جذب مركزي قوية أثناء هذا الجهد الزائد، والذي يمكن، إذا جاز التعبير، أن يغرق أكثر إشارات ضعيفة، قادمة من عضلات أخرى أقل توتراً، والتي تشوه إلى حد ما "المعلومات" التي تدخل القشرة الدماغية من المحلل الحركي، وتؤثر في النهاية سلباً على استقرار الجسم عند الاستعداد لإطلاق النار.

الآثار السلبية لإمالة الرأس وإجهاد عضلات وأوتار الرقبة والإرهاق مجموعات منفصلةتتجلى عضلات الهيكل العظمي ليس فقط في إعادة توزيع قوة العضلات، مما يزيد من تقلبات النظام بأكمله؛ تؤدي التدفقات القوية الناتجة من النبضات الجاذبة المركزية، بشكل مستمر ولفترة طويلة، القادمة من المستقبلات إلى الجهاز العصبي المركزي، إلى إرهاق قوي وسريع نسبيًا لكل من مراكز الأعصاب الحركية والجهاز العضلي للرامي، مما له تأثير سيء على جودة التصوير، خاصة مثل "المعايير" التي تستغرق وقتًا طويلاً حتى تكتمل. لذلك، يجب أن يسعى مطلق النار إلى إنشاء الظروف الأكثر ملاءمة لعمل النظام الحركي دون تحميله بعمل ثابت طويل للغاية عند إطلاق كل طلقة.

هذه معلومات أولية عامة حول النظام الحركي، والتي بدونها، من الصعب جدًا، إن لم يكن من المستحيل، اتخاذ قرارات مختصة على المستوى الحالي لتطور رياضة الرماية. أسئلة عمليةتتعلق باختيار خيار التصنيع المناسب والواعد لنفسك. وبطبيعة الحال، فإن المواد المقدمة أعلاه حول النظام الحركي البشري مكثفة للغاية. لذلك، من المرغوب فيه للغاية ألا يقتصر مطلق النار على ما ذكر أعلاه، بل يلجأ إلى كتب مدرسية خاصة عن علم التشريح وعلم وظائف الأعضاء.

دقة الإجراءات الحركية لها نوعان: الدقة المستهدفة ودقة إعادة إنتاج نمط خارجي معين من الحركات (على سبيل المثال، عند أداء "مدرسة" في التزلج على الجليد). يتم تقييم دقة الهدف من خلال انحراف نقطة التأثير عن مركز الهدف (على سبيل المثال، في الرماية) أو نسبة عدد الإجراءات الحركية التي تم تنفيذها بنجاح إلى عددها. الرقم الإجمالي(اللكم في الملاكمة و الألعاب الرياضية، رميات في المصارعة، تمريرات واستقبالات الكرة، وما إلى ذلك).

يتم تقييم الجماليات من خلال قرب الحركية (أي الصورة الخارجية للحركة) من المثالية الجمالية المقبولة عمومًا أو المقبولة في رياضة معينة (التزلج على الجليد، الجمباز الايقاعي، السباحة المتزامنة، وما إلى ذلك).

تعتبر الحركات السلسة مريحة. كلما زاد اهتزاز الجسم عند المشي والجري وما إلى ذلك، انخفضت الراحة.

كلما انخفض خطر الإصابة، زادت السلامة.

يعتمد تعقيد التحليل الميكانيكي الحيوي والفوائد الناتجة عنه على مدى سعي المعلم لفهم تقنيات وتكتيكات طلابه. هناك مناهج نظامية ووظيفية لتحليل النشاط الحركي.

يتيح لنا النهج الوظيفي تحديد بعض العيوب في التكنولوجيا والتكتيكات. على سبيل المثال، في درس التربية البدنية، يمكنك أن ترى أن تقنية السحب لدى العديد من الأشخاص تختلف عن المعيار الموصى به في مجمع GTO. ولكن كيفية اصلاحها؟ النهج الوظيفي لا يجيب على هذا السؤال. تقول رايته: أتقن عملية الإدارة دون الكشف الكامل عن طبيعتها الداخلية. ومن الواضح أن هذا المسار غير موثوق به. بدون توصيات واضحة للقضاء على أوجه القصور في التقنية والتكتيكات، يضطر المعلم إلى التصرف بشكل عشوائي.

يوفر النهج الهيكلي للأنظمة توصيات أكثر تحديدًا. يسعى المعلم الذي يستخدم النهج الهيكلي النظامي عند تدريس طلابه إلى فهم تكوين النشاط الحركي وبنيته، أي للإجابة على الأسئلة المتعلقة بالعناصر التي يتكون منها وكيفية ارتباطها ببعضها البعض. بالإضافة إلى ذلك، فإنها توضح الآليات الداخلية، أي أنها تسعى جاهدة للإجابة على سؤال لماذا يتم تنفيذ الإجراءات الحركية بهذه الطريقة بالذات وليس غيرها. الأسلوب الأكثر انتشارًا للنهج الهيكلي للنظام هو قواعد معينةتقسيم العمل الحركي إلى أجزاء ("المراحل") (انظر الشكل 2). ويشرح الفصل السادس هذه القواعد.

الأساليب الوظيفية والهيكلية النظامية لتحليل وتحسين النشاط الحركي تكمل بعضها البعض. باستخدام النهج الهيكلي النظامي، يقوم المعلم بإجراء التحليل من المعقد إلى البسيط. تظل عناصر النشاط الحركي، الموجودة في الدرجة السفلية من السلم الهرمي، غير معلنة وغير مفصلة ويتم النظر فيها من وجهة نظر النهج الوظيفي. يعتمد المستوى الذي يتحول فيه النهج الهيكلي النظامي إلى نهج وظيفي على المهام التي يتم حلها.

على سبيل المثال، أثناء التدريب التكتيكي، تعتبر الإجراءات الحركية (العناصر الفنية) "لبنات غير قابلة للتجزئة" تشكل النشاط الحركي. وأثناء التدريب الفني، تتم دراسة تفاعل العضلات والعظام وأجهزة الرباط المفصلي بالتفصيل. ولكن فيما يتعلق بالعناصر الفردية للنظام الحركي، يتم استخدام نهج وظيفي: عادة لا يتم النظر في هيكلها وعملها على المستوى الجزيئي.

في الميكانيكا الحيوية الحديثة، تتشابك الأفكار والأساليب لتحسين النشاط الحركي، والأساليب الوظيفية والهيكلية للنظام، والتحكم الآلي في الإتقان الفني والتكتيكي بشكل متناغم.

أرز. 6. الكلمات المتقاطعة.

أفقيا. 1. مؤسس المدرسة الوطنية للميكانيكا الحيوية. 2. علم القدرات الحركية والنشاط الحركي للإنسان والحيوان. 3. معيار الأمثلية.

عموديا. 1. أسلوب الترابط بين عناصر النظام. 2. قسم الميكانيكا الحيوية الذي يدرس الصورة الخارجية للحركات. 3. معيار الأمثلية.

Tism، معدات النمذجة والتكتيكات على أجهزة الكمبيوتر الإلكترونية. ولكن يبقى الأهم فكر وعمل الباحث الذي يستوعب أنماط الحركات، والمعلم الذي يستخدم هذه الإنجازات في العمليتين التعليمية والتدريبية.

أسئلة التحكم

1. ماذا تدرس الميكانيكا الحيوية؟

2. ما هي الفروع الرئيسية للميكانيكا الحيوية؟

3. ما هي الاختلافات بين مفاهيم مثل "الحركة" و"العمل الحركي" و"النشاط الحركي"؟

4. اذكر المراحل الرئيسية للتحليل البيوميكانيكي.

5. ما هو تحسين النشاط الحركي؟

6. ما هي معايير النشاط الحركي الأمثل التي تعرفها؟

7. ما هو الفرق الرئيسي بين النهج الوظيفي والنهج الهيكلي للنظام؟

8. ما هي تضاريس العضلات العاملة؟

9. أعط أمثلة على المواقف من ممارسة التربية البدنية والرياضة عندما يكون التبرير الميكانيكي الحيوي ضروريًا:

أ) تقنيات الإجراءات الحركية. ب) تكتيكات النشاط الحركي.

10. حل لغز الكلمات المتقاطعة (الشكل 6).

الفصل 2. الجهاز الحركي البشري

إن علم الميكانيكا هو علم نبيل ومفيد أكثر من جميع العلوم الأخرى، لأنه كما تبين، فإن جميع الكائنات الحية التي لديها القدرة على الحركة تتصرف وفقا لقوانينها.

ليوناردو دافنشي

اعرف نفسك!

الجهاز الحركي البشري عبارة عن آلية ذاتية الدفع تتكون من 600 عضلة، و200 عظمة، وعدة مئات من الأوتار. هذه الأرقام تقريبية لأن بعض العظام (مثل العظام). العمود الفقري, صدر) تندمج مع بعضها البعض، والعديد من العضلات لها عدة رؤوس (على سبيل المثال، العضلة ذات الرأسين العضدية، العضلة الرباعية الفخذية) أو مقسمة إلى العديد من الحزم (الدالية، الصدرية الكبرى، المستقيمة البطنية، العريضة الظهرية وغيرها الكثير). يُعتقد أن النشاط الحركي البشري يمكن مقارنته من حيث التعقيد بالنشاط الحركي البشري العقل البشري- خلق الطبيعة الأكثر مثالية. وكما تبدأ دراسة الدماغ بدراسة عناصره (الخلايا العصبية)، كذلك في الميكانيكا الحيوية تتم دراسة خصائص عناصر الجهاز الحركي أولاً.

يتكون النظام الحركي من وصلات. الرابط هو جزء من الجسم يقع بين مفصلين متجاورين أو بين مفصل و نهاية البعيدة. فمثلاً أجزاء الجسم هي: اليد، والساعد، والكتف، والرأس، وغيرها.

هندسة كتل جسم الإنسان

هندسة الكتل هي توزيع الكتل بين روابط الجسم وداخل الروابط. يتم وصف هندسة الكتل كميًا من خلال خصائص القصور الذاتي الشامل. وأهمها الكتلة ونصف قطر القصور الذاتي وعزم القصور الذاتي وإحداثيات مركز الكتلة.

الكتلة (ر) هي كمية المادة (بالكيلو جرام) الموجودة في الجسم أو الرابط الفردي.

وفي الوقت نفسه، الكتلة هي مقياس كمي لقصور الجسم فيما يتعلق بالقوة المؤثرة عليه. كيف المزيد من الكتلةفكلما زاد خامل الجسم وزادت صعوبة إخراجه من حالة السكون أو تغيير حركته.

تحدد الكتلة خصائص الجاذبية للجسم. وزن الجسم (بالنيوتن) P = m-(g، حيث g = 9.8 -؟ - تسارع الجسم الذي يسقط سقوطًا حرًا.

الكتلة تميز القصور الذاتي للجسم عند التحرك إلى الأمام. أثناء الدوران، لا يعتمد القصور الذاتي على الكتلة فحسب، بل أيضًا على كيفية توزيعها بالنسبة لمحور الدوران. كلما زادت المسافة من الوصلة إلى محور الدوران، كلما زادت مساهمة هذه الوصلة في قصور الجسم. مقياس كمي لقصور الجسم عند حركة دورانيةبمثابة لحظة من الجمود:

حيث /؟Ш - نصف قطر القصور الذاتي - متوسط ​​المسافة من محور الدوران (على سبيل المثال، من محور المفصل) إلى النقاط المادية في الجسم.

مركز الكتلة هو النقطة التي تتقاطع فيها خطوط عمل جميع القوى التي تقود الجسم إلى الحركة الانتقالية ولا تسبب دوران الجسم. في مجال الجاذبية (عندما تعمل الجاذبية)، يتطابق مركز الكتلة مع مركز الجاذبية. مركز الجاذبية هو النقطة التي تؤثر عليها قوة الجاذبية المحصلة لجميع أجزاء الجسم. موضع المركز العاميتم تحديد كتلة الجسم من خلال مكان وجود مراكز كتلة الروابط الفردية. وهذا يعتمد على الوضعية، أي على كيفية تواجد أجزاء الجسم بالنسبة لبعضها البعض في الفضاء.

هناك حوالي 70 وصلة في جسم الإنسان. لكن هكذا وصف تفصيليهندسة الكتلة غير مطلوبة في أغلب الأحيان. لقرار الأغلبية مشاكل عمليةيكفي نموذج مكون من 15 رابطًا لجسم الإنسان (الشكل 7). من الواضح أنه في النموذج المكون من 15 رابطًا، تتكون بعض الروابط من عدة روابط أولية. لذلك، من الأصح استدعاء شرائح الروابط الموسعة هذه.

الأرقام في الشكل. 7 صحيحة بالنسبة "للشخص العادي" ويتم الحصول عليها من خلال متوسط ​​نتائج دراسة أجريت على العديد من الأشخاص. الخصائص الفردية للشخص، وفي المقام الأول كتلة وطول الجسم، تؤثر على هندسة الجماهير.

أرز. 7.15- نموذج الارتباط لجسم الإنسان :

على اليمين - طريقة تقسيم الجسم إلى أجزاء وكتلة كل قطعة (بالنسبة المئوية من وزن الجسم)! على اليسار - موقع مراكز الكتلة للقطاعات (بالنسبة المئوية لطول المقطع) - انظر. طاولة 1 (بحسب V. M. Zatsiorsky، A. S. Aruin، V. N. Seluyanov)

أثبت V. N. Seluyanov أنه يمكن تحديد كتل أجزاء الجسم باستخدام المعادلة التالية: m = B0 + B، m + B، N، حيث / هم كتلة أحد أجزاء الجسم (كجم)، على سبيل المثال، القدمين، الساقين والفخذين وما إلى ذلك؛ t هي كتلة الجسم كله (كجم)؛ ح - طول الجسم (سم)؛ В0، В\، В2 هي معاملات معادلة الانحدار، وهي تختلف باختلاف القطاعات (الجدول 1).

ملحوظة. تم تقريب قيم المعامل وهي صحيحة بالنسبة للذكر البالغ.

لكي نفهم كيفية استخدام الجدول 1 والجداول الأخرى المشابهة (الموجودة في المواد المرجعية على موقعنا)، لنحسب، على سبيل المثال، كتلة يد شخص يبلغ وزن جسمه 60 كجم وطول جسمه 170 سم.

كتلة اليد = -0.12+ 0.004X60 +0.002 XI70 = 0.46 كجم. معرفة ما هي كتل وعزوم القصور الذاتي لروابط الجسم وأين

الجدول (موجود في المواد المرجعية على موقعنا) 1

معاملات معادلة حساب كتلة أجزاء الجسم، بناءً على كتلة (t) وطول (L) الجسم، وتقع مراكز كتلتها، يمكن حل العديد من المشكلات العملية المهمة. مشتمل:

تحديد مقدار الحركة المساوية لحاصل كتلة الجسم وسرعتها الخطية (m-v)؛

تحديد اللحظة الحركية التي تساوي حاصل ضرب لحظة القصور الذاتي للجسم والسرعة الزاوية (/co)؛ وينبغي أن يؤخذ في الاعتبار أن قيم لحظة القصور الذاتي بالنسبة إلى محاور مختلفة ليست هي نفسها؛

تقييم ما إذا كان من السهل أو الصعب التحكم في سرعة جسم أو رابط فردي؛

تحديد درجة ثبات الجسم وغيرها.

يتضح من هذه الصيغة أنه أثناء الحركة الدورانية حول نفس المحور، فإن القصور الذاتي لجسم الإنسان لا يعتمد فقط على الكتلة، ولكن أيضًا على الوضعية. دعونا نعطي مثالا.

في التين. يُظهر الشكل 8 متزلجًا على الجليد يؤدي حركة دورانية. في التين. 8، ويدور الرياضي بسرعة ويقوم بحوالي 10 دورات في الثانية. في الوضع الموضح في الشكل. 8، ب، يتباطأ الدوران بشكل حاد ثم يتوقف. يحدث هذا لأنه من خلال تحريك ذراعيها إلى الجانبين، تجعل المتزلجة جسدها أكثر خاملة: على الرغم من أن الكتلة (من) تظل كما هي، فإن نصف قطر القصور الذاتي (#In)، وبالتالي يزداد عزم القصور الذاتي.

أرز. 8. إبطاء الدوران عند تغيير الوضعية:

لام - أصغر؛ ب - قيمة كبيرة لنصف قطر القصور الذاتي وعزم القصور الذاتي والتي تتناسب طرديا مع مربع نصف قطر القصور الذاتي (/=mR2iv)

مثال آخر على ما قيل يمكن أن يكون مشكلة كوميدية: ما هو الأثقل (بتعبير أدق، أكثر خاملة) - كيلوغرام من الحديد أو كيلوغرام من الصوف القطني؟ أثناء الحركة إلى الأمام، يكون القصور الذاتي هو نفسه. في حركة دائريةمن الصعب تحريك القطن. ها النقاط الماديةأبعد عن محور الدوران، وبالتالي يكون عزم القصور الذاتي أكبر بكثير.

روابط الجسم مثل الروافع والبندولات

الروابط الميكانيكية الحيوية هي نوع من الروافع والبندولات.

كما تعلم، الروافع هي من النوع الأول (عندما يتم تطبيق القوى على جوانب متقابلة من نقطة الارتكاز) ومن النوع الثاني. يظهر مثال على رافعة من الدرجة الثانية في الشكل. 9,L: يتم تطبيق قوة الجاذبية (F^) والقوة المعاكسة لجر العضلات (;F2) على جانب واحد من نقطة الارتكاز، الموجودة في هذه الحالة عند مفصل الكوع. هناك غالبية هذه الروافع في جسم الإنسان. ولكن هناك أيضًا روافع من النوع الأول، على سبيل المثال الرأس (الشكل 9، ب) والحوض في الوضعية الرئيسية.

المهمة: ابحث عن الرافعة من النوع الأول في الشكل. 9، أ.

تكون الرافعة في حالة توازن إذا كانت لحظات القوى المتعارضة متساوية (انظر الشكل 9، ل):

G2 - قوة الجر للعضلة ذات الرأسين العضدية. /2 - ذراع رافعة قصيرة، تساوي المسافة من مكان تعلق الوتر إلى محور الدوران؛ أ هي الزاوية المحصورة بين اتجاه القوة والعمودي عليها المحور الطوليالساعدين.

يمنح هيكل الرافعة للجهاز الحركي الشخص الفرصة لأداء رميات طويلة وضربات قوية وما إلى ذلك. لكن لا شيء يأتي مجانًا في العالم. نحن نكتسب سرعة وقوة الحركة على حساب زيادة قوة تقلص العضلات. على سبيل المثال، لتحريك حمولة وزنها 1 كجم (بقوة جاذبية قدرها 10 نيوتن) عن طريق ثني الذراع عند مفصل الكوع كما هو موضح في الشكل. 9، أ، يجب أن تتطور العضلة ذات الرأسين العضدية بقوة 100-200 نيوتن.

يكون "تبادل" القوة مقابل السرعة أكثر وضوحًا، كلما زادت نسبة أذرع الرافعة. دعونا نوضح هذه النقطة المهمة بمثال من التجديف (الشكل 10). جميع نقاط جسم المجذاف التي تتحرك حول المحور لها نفس السرعة الزاوية co= -. لكن سرعاتها الخطية ليست هي نفسها. السرعة الخطية (i) أعلى، كلما زاد نصف قطر الدوران (r): v = o)-r. لذلك، لزيادة السرعة، تحتاج إلى زيادة نصف قطر الدوران. ولكن بعد ذلك سيتعين عليك زيادة القوة المطبقة على المجذاف بنفس المقدار. لهذا السبب مع مجذاف طويل

أرز. 10. مع نفس الإزاحة الزاوية (φ) والسرعة الزاوية، يكون المسار (كما هو موضح بالخط المنقط) أطول، والقوة المطبقة على المجذاف (كما هو موضح بالأسهم) أكبر و السرعة الخطية V~(i>r كلما زاد نصف قطر الدوران (r)، كان التجديف أكثر صعوبة من التجديف القصير، كما أن رمي جسم ثقيل على مسافة طويلة أكثر صعوبة من رميه على مسافة قريبة، وما إلى ذلك. الذي قاد الدفاع عن سيراكيوز من الرومان كان على علم بهذا ومن اخترع أجهزة الرافعة لرمي الحجارة.

يمكن لذراعي وأرجل الشخص القيام بحركات متذبذبة. وهذا يجعل أطرافنا تبدو مثل البندول. يحدث أقل استهلاك للطاقة لتحريك الأطراف عندما يكون تواتر الحركات أكبر بنسبة 20-30٪ من تواتر الاهتزازات الطبيعية للذراع أو الساق:

أرز. 9. أمثلة على روافع جسم الإنسان:

1 - رافعة الساعد من النوع الثاني؛ ب - رأس الرافعة من النوع الأول

يتم تفسير 20-30٪ من خلال حقيقة أن الساق ليست أسطوانة ذات وصلة واحدة، ولكنها تتكون من ثلاثة أجزاء (الفخذ، أسفل الساق والقدم). يرجى ملاحظة: التردد الطبيعي للتذبذبات لا يعتمد على كتلة الجسم المتأرجح، ولكنه يتناقص مع زيادة طول البندول.

من خلال جعل تردد الخطوات أو الضربات عند المشي والجري والسباحة وما إلى ذلك مترددًا (أي قريب من التردد الطبيعي لاهتزاز الذراع أو الساق)، فمن الممكن تقليل تكاليف الطاقة.

وقد لوحظ أنه مع الجمع الأكثر اقتصادا بين التردد وطول الخطوات أو الضربات، يظهر الشخص زيادة كبيرة في الأداء البدني. من المفيد أن نأخذ ذلك في الاعتبار ليس فقط عند تدريب الرياضيين، ولكن أيضًا عند إجراء دروس التربية البدنية في المدارس والمجموعات الصحية.

قد يتساءل القارئ الفضولي: ما الذي يفسر الكفاءة العالية للحركات التي يتم إجراؤها بتردد الرنين؟ يحدث هذا لأن الحركات التذبذبية للأطراف العلوية والسفلية تكون مصحوبة باستعادة الطاقة الميكانيكية (من الاسترداد اللاتيني - الاستلام مرة أخرى أو إعادة الاستخدام). ابسط شكلالانتعاش - انتقال الطاقة الكامنة إلى الحركية، ثم مرة أخرى إلى الإمكانات، وما إلى ذلك (الشكل 11). عند تردد الحركات الرنانة، يتم تنفيذ هذه التحولات بأقل قدر من فقدان الطاقة. وهذا يعني أن الطاقة الأيضية، التي يتم إنشاؤها في خلايا العضلات وتحويلها إلى طاقة ميكانيكية، يتم استخدامها بشكل متكرر - سواء في دورة الحركات هذه أو في الحركات اللاحقة. وإذا كان الأمر كذلك، فإن الحاجة إلى تدفق الطاقة الأيضية تنخفض.

أرز. 11. أحد خيارات استعادة الطاقة أثناء الحركات الدورية: تتحول الطاقة الكامنة للجسم (الخط الصلب) إلى طاقة حركية (الخط المنقط)، والتي تتحول مرة أخرى إلى إمكانات وتساهم في انتقال جسم لاعبة الجمباز إلى الجزء العلوي موضع؛ الأرقام الموجودة على الرسم البياني تتوافق مع الوضعيات المرقمة للرياضي

بفضل استعادة الطاقة، أداء الحركات الدورية بوتيرة قريبة من التردد الرنان لاهتزازات الأطراف - طريقة فعالةحفظ وتراكم الطاقة. تساهم الاهتزازات الرنانة في تركيز الطاقة، وفي عالم الطبيعة غير الحية تكون في بعض الأحيان غير آمنة. على سبيل المثال، هناك حالات معروفة لتدمير جسر عندما كانت وحدة عسكرية تسير عبره، وتتخذ خطوات واضحة. لذلك، من المفترض أن تخرج من الجسر.

الخواص الميكانيكية للعظام والمفاصل

يتم تحديد الخواص الميكانيكية للعظام من خلال وظائفها المختلفة؛ بالإضافة إلى المحرك، فإنها تؤدي وظائف الحماية والدعم.

تحمي عظام الجمجمة والقفص الصدري والحوض اعضاء داخلية. يتم تنفيذ الوظيفة الداعمة للعظام عن طريق عظام الأطراف والعمود الفقري.

عظام الساقين والذراعين مستطيلة وأنبوبية. يوفر الهيكل الأنبوبي للعظام مقاومة للأحمال الكبيرة وفي نفس الوقت يقلل من كتلتها بمقدار 2-2.5 مرة ويقلل بشكل كبير لحظات القصور الذاتي.

هناك أربعة أنواع من التأثيرات الميكانيكية على العظام: الشد والضغط والانحناء والالتواء.

مع قوة الشد الطولية، يمكن للعظم أن يتحمل ضغطًا قدره 150 نيوتن/مم2. وهذا يزيد 30 مرة عن الضغط الذي يدمر الطوب. لقد ثبت أن قوة الشد للعظم أعلى من قوة الشد في البلوط وتساوي تقريبًا قوة شد الحديد الزهر.

وعندما يتم ضغطها، تكون قوة العظام أعلى. وبالتالي، فإن العظم الأكثر ضخامة، أوتار الركبة، يمكنه تحمل وزن 27 شخصًا. أقصى قوة ضغط هي 16000-18000 نيوتن.

عند الانحناء، تتحمل عظام الإنسان أيضًا أحمالًا كبيرة. على سبيل المثال، قوة مقدارها 12000 نيوتن (1.2 طن) ليست كافية للكسر عظم الفخذ. هذا النوع من التشوه موجود على نطاق واسع في الحياة اليومية، وفي الممارسة الرياضية. على سبيل المثال، قطاعات الطرف العلويتتشوه بسبب الانحناء عند الحفاظ على الوضع "المتقاطع" أثناء التعليق على الحلقات.

عندما نتحرك، لا تتمدد العظام وتنضغط وتنحني فحسب، بل تلتوي أيضًا. على سبيل المثال، عندما يمشي الشخص، يمكن أن تصل لحظات قوى الالتواء إلى 15 نيوتن متر. هذه القيمة أقل بعدة مرات من قوة شد العظام. في الواقع، من أجل التدمير، على سبيل المثال، الساقيجب أن تصل اللحظة الالتوائية إلى 30-140 نيوتن متر."

الأحمال الميكانيكية المسموح بها مرتفعة بشكل خاص للرياضيين، لأن التدريب المنتظم يؤدي إلى تضخم العظام. من المعروف أن عظام الساقين والعمود الفقري تزداد سماكة لدى رافعي الأثقال، والجزء الخارجي من عظم مشط القدم لدى لاعبي كرة القدم، وعظام الساعد لدى لاعبي التنس، وما إلى ذلك.

تعتمد الخواص الميكانيكية للمفاصل على بنيتها. يتم ترطيب السطح المفصلي بواسطة السائل الزليلي، والذي يتم تخزينه، كما هو الحال في الكبسولة كبسولة مشتركة. يقلل السائل الزليلي من معامل الاحتكاك في المفصل بحوالي 20 مرة. إن طبيعة عمل مادة التشحيم "القابلة للعصر" ملفتة للنظر، والتي عندما يقل الحمل على المفصل، يتم امتصاصها بواسطة التكوينات الإسفنجية للمفصل، وعندما يزيد الحمل، يتم ضغطها للخارج لتبلل سطح المفصل. المفصل وتقليل معامل الاحتكاك .

في الواقع، حجم القوى المؤثرة على الأسطح المفصلية هائل ويعتمد على نوع النشاط وكثافته (الجدول 2).

ملحوظة. القوى المؤثرة على مفصل الركبة أعلى من ذلك؛ بوزن جسم يبلغ 90 كجم يصلون إلى: عند المشي 7000 نيوتن، عند الجري 20000 نيوتن.

1 المعلومات حول حجم القوى ولحظات القوى التي تؤدي إلى تشوه العظام هي معلومات تقريبية، ويبدو أن الأرقام أقل من الواقع، حيث تم الحصول عليها بشكل أساسي من مواد الجثث. لكنها تشير أيضًا إلى هامش أمان متعدد للهيكل العظمي البشري. في بعض البلدان، يتم ممارسة تحديد قوة العظام أثناء الحياة. يتم دفع أجر جيد لمثل هذه الأبحاث، ولكنها تؤدي إلى إصابة القائمين على الاختبار أو وفاتهم، وبالتالي فهي غير إنسانية. 26