המערכת המוטורית האנושית מחולקת לפסיבית ואקטיבית. פסיבי כולל עצמות ורצועות המתנגדות לכוחות חיצוניים הפועלים על הגוף עקב שלהם תכונות גשמיות. מכשיר פעילהיא מערכת של שרירים המניעים חלקים בודדים של הגוף זה ביחס לזה או מאבטחים אותם במצב מסוים.

ביישום כל תנועה, בעבודה של כל שריר, מערכת העצבים מעורבת בהכרח, השולטת בכל תפקודי הגוף.

מערכת מוטורית פסיבית. עצמות והקשרים שלהן מהווים את הבסיס המוצק של גוף האדם - השלד. הוא משמש כתמיכה לרקמות רכות, בפרט להצמדת השרירים אליה.

המפרק הנעים של רוב העצמות מאפשר להן לנוע זו ביחס לזו. השרירים המחוברים לעצמות, מתכווצים, מאבטחים חלקים בודדים של השלד או להיפך, מניעים אותם. כך, מערכת השרירים והשלד מבטיחה שימור של תנוחות גוף שונות במרחב, כמו גם כל מיני תנועות.

יש יותר מ-200 עצמות המחוברות זו לזו בדרכים שונות (איור 66). בסיס שלד - עמוד שדרה, המורכב מחוליות בודדות. לעמוד השדרה קימורים צוואריים, ביתיים, מותניים וסקראליים, אשר הופכים אותו אלסטי וגמיש.

אורז. 66 - טופס כללישלד אנושי

בחלק העליון של הגב ישנן שתי עצמות שטוחות - השכמות, המחוברות לעמוד השדרה ולצלעות רק בעזרת שרירים. כל להב מתחבר לעצם הבריח, שבקצהו השני מתחבר לעצם החזה. שכמות ועצמות בריח, מקיפות חלק עליוןפלג גוף עליון, יוצרים את מה שנקרא חגורת הגפיים העליונות, או חגורת כתפיים(איור 67).


אורז. 67 - עצמות חגורת כתפיים(לפי תצפיותיו של פרופ' מ.פ. איוניצקי):
א- תוריד \ י את היד; ב- יד מורמת; V- מבט כללי על חגורת הכתפיים מלמעלה; G- מפרק sternoclavicular.

חֲגוֹרָה גפיים תחתונותהוא האגן. הוא מורכב מעצם העצה ושתי עצמות אגן המחוברות אליו באופן קבוע. והשכמות ו עצמות אגןיש שקעים עגולים שאליהם נכנסים ראשי עצם הזרוע ועצם הירך, בהתאמה.

חיבורי עצם יכולים להיות רציפים, רציפים למחצה או בלתי רציפים, או מפרקים. רוב העצמות מחוברות זו לזו באופן לא רציף, בתנועה, במפרקים.

ניידות קלה של העצמות מושגת בעזרת רפידות סחוס אלסטיות ביניהן. כריות סחוס כאלה נמצאות, למשל, בין חוליות בודדות. כאשר שרירים מתכווצים בצד זה או אחר של עמוד השדרה, כריות הסחוס נדחסות והחוליות מתקרבות מעט זו לזו (איור 68). כך, החוליות, במיוחד באזורי המותן והצוואר, יכולות להטות זו ביחס לזו. עמוד השדרה כולו מאפשר טווח תנועה משמעותי ויכול להתכופף מאוד קדימה, אחורה, הצידה ולפתול. יחד עם גמישות, לעמוד השדרה יש חוזק, במיוחד כאשר עובדים תחת דחיסה.

אורז. 68 - חיבור רציףעצמות (באמצעות סחוס)

אם לוקחים זאת בחשבון, והכי חשוב - את הייחודיות של מבנה השלד שחגורת הכתפיים מחוברת לחזה ולעמוד השדרה בעיקר בעזרת שרירים, אנו מגיעים למסקנה הבאה: להחזיק, למשל בעת ירי תוך כדי ירי. בעמידה, רובה בעל משקל משמעותי (עד 8 ק"ג), רק עקב מתח של אותם שרירים של חגורת הכתפיים אינו מעשי.

היורה צריך לשאוף לתת לגוף עמדה שתאפשר להעביר את משקל הנשק והגוף במידה רבה יותר אל עמוד השדרה, כך שהשלד "יעבוד" לדחיסה. זה יאפשר לך להחזיק את הנשק עם פחות מתח בשרירים באופן משמעותי.

המפרקים הניידים ביותר של העצמות הם המפרקים (איור 69). העצמות במפרק סגורות בשקית המורכבת צפופה מאוד רקמת חיבור. בעובי התיק ומסביבו יש רצועות חזקות ואלסטיות. קצוות הבורסה, יחד עם הרצועות, מחוברות לעצמות במרחק מסוים ממשטחי המגע שלהן וסוגרים הרמטית את חללי המפרק.



אורז. 69 - חיבורים לא רציפים של עצמות - מפרקים:
א- מפרק המרפק השמאלי; ב- מפרקים של יד שמאל; V- שמאלה מפרק הברך; G- מפרקים של כף רגל שמאל.

אופי התנועות במפרקים שונים אינו זהה. חלק מהמפרקים מאפשרים תנועה רק במישור אחד (לדוגמה, כיפוף והרחבה), אחרים - בשני מישורים מאונכים זה לזה (פלקציה, הרחבה וחטיפה); אחרים מספקים תנועה לכל כיוון, כגון כתף ו מפרקי ירך(פלקציה, הרחבה, חטיפה וסיבוב). היקף וכיוון התנועות תלויים בצורת המשטחים המפרקיים, וכן במיקום הרצועות המגבילות את התנועה. בדרך כלל, משווים משטחים מפרקיםעם משטחים של גופי מהפכה גיאומטריים (כדור, גליל וכו'), המפרקים מסווגים לפי צורתם (איור 70).



אורז. 70 - תרשים של הצורות העיקריות של המפרקים (לפי קאהן)

מכיוון שלכל מפרק יש מספר גדול או קטן יותר של רצועות, יש לשאוף לכך שבעת הכנה לירי, הספורטאי נוקט בעמדה שבה הידוק החלקים הנעים של הגוף במפרקים מושג לא כל כך על ידי השריר. מערכת, אלא על ידי שילוב רצועות חזקות ואלסטיות בעבודה: בשל התכונות הפיזיות שלהן, הן כמעט בלתי נלאות. ההכללה היעילה ביותר בעבודה פסיבית מנגנון רצועהומספק הידוק קשיח מספיק של המפרקים עם מאמץ שריר מינימלי - זה אחד התנאים להשגת חוסר התנועה הגדול ביותר של מערכת "גוף היורה - נשק" במהלך הירי.

מערכת תנועה פעילה. שרירים שקצוותיהם מחוברים לעצמות השלד נקראים שלד.

כל שרירי השלד האנושיים, המחזיקים את הגוף בתנוחות שונות או מפעילים אותו, מונים יותר מ-600 שרירים (איור 71, 72).

אורז. 71 - מראה כללי של שרירי אדם מאחור (בעת הכנה לירי לעבר מטרת "צבאים רץ")

אורז. 72 - מבט כללי על שרירי האדם מלפנים

כתוצאה מהתכווצות השרירים והמתח שהתפתח בתהליך זה, מקרבים את מקומות מוצאם והתקשרותם, דבר הגורר או תנועה של הגוף והגפיים, או שמירתם במצב מסוים.

שרירי השלד מכוסים על ידי קרום דק ואלסטי הנקרא פאשיה. בקצוות השריר עובר למיתרים לבנים חזקים מאוד - גידים המתמזגים עם הפריוסטאום. בדרך כלל, שני קצוות השריר מחוברים לשתי עצמות סמוכות המחוברות זו לזו באופן לא רציף. עם זאת, במקרים רבים הגידים נמתחים מאוד, עוברים דרך שני מפרקים או יותר. שרירים אלו נקראים שרירים מרובי מפרקים. השרירים האלה, אגב, הם מכופפי האצבעות. לא להיות מבודדים לחלוטין מאחרים, שכנים, בעת חוזה, כלומר, בעת ביצוע עבודה, הם יכולים לגרום גם היד וגם האמה לזוז במידה מסוימת. זה יכול לקרות, למשל, ליורים לא מאומנים מספיק בזמן תנועה אצבע מורהכאשר אתה לוחץ על ההדק.

השרירים מסווגים לפי מספר מאפיינים: צורה חיצונית, עבודה שבוצעה, מיקום בגוף האדם וכו'. (איור 73). אחד מגדולי הפיזיולוגים, P.F. Lesgaft, הציע לחלק את השרירים לשני סוגים עיקריים - חזקים ומיומנים. לשרירים חזקים יש בדרך כלל שטח גדול של התקשרות לעצמות. הם יכולים להפגין כוח רב עם טווח תנועה קטן יחסית ומעט מתח, וזו הסיבה שהם לא מתעייפים כל כך מהר. לשרירים מיומנים, להיפך, יש אזור התקשרות קטן ואורך גדול. הם נבדלים בחוזק נמוך יחסית, פועלים במתח רב, וזו הסיבה שהם מתעייפים בקלות. במקביל, הם מבצעים עבודה עדינה יותר.

אורז. 73 - סיווג שרירים (לפי M.F. Ivanitsky)

ברור למדי כי עמדת היורה במהלך ההכנה צריכה להיות כזו שהידוק של החלקים הנעים של הגוף מושג על ידי עיסוק בקבוצות השרירים החזקות ביותר בעבודה; להפך, יש להעמיס שרירים מיומנים תואר לפחותובכך מוצבים בתנאים הנוחים ביותר לעבודתם.

על ידי התכווצות, השרירים לוקחים חלק בתנועות גוף שונות המנוגדות זה לזה. שרירים הלוקחים חלק באותה תנועה ומבצעים במקרה זה עבודה כללית, נקראים סינרגיסטים.

שרירים הפועלים בכיוון ההפוך נקראים אנטגוניסטים. לדוגמה, השרירים המעורבים בכיפוף שורש כף היד הם אנטגוניסטים לשרירים המעורבים בהתרחבות שורש כף היד.

ביצוע תנועות חלקות אפשרי רק עם עבודה ידידותית של שרירי אנטגוניסט. במהלך העבודה, השרירים של קבוצה אחת מבצעים פעולת התגברות, השנייה - מניבה. ללא השתתפותם של שרירים אנטגוניסטים, שרירים סינרגטיים יכולים לייצר רק תנועות קופצניות. יש לומר שהתנועות של אנשים לא מאומנים שונים באופן ניכר מהתנועות של אנשים מאומנים. שרירים אנטגוניסטים לא מאומנים מספיק מופעלים מוקדם מדי, מה שמעניק לתנועות אופי פתאומי משהו, נמרץ. ביצועים אימון גופניעוזר לשרירים להיות לא רק עבים יותר, אלא גם אלסטיים יותר.

כל תנועה כוללת לא קבוצת שרירים אחת, אלא מספר קבוצות הפועלות בשיתוף פעולה. יתרה מכך, שרירים רבים מסוגלים לפעול בחלקים נפרדים, או כסינרגיסטים או כאנטגוניסטים.

היכולת לשלוט בכל שריר או אפילו חלק נפרד ממנו בבידוד מגיעה באמצעות אימון. זה חשוב במיוחד עבור היורה. באמצעות האימון ניתן לפתח את היכולת לכיווץ רק את השרירים הדרושים לביצוע תנועה נתונה, ולשמור על שרירים אחרים שאינם קשורים ישירות לביצוע תנועה זו במצב רגוע.

העבודה שמבצעים השרירים בזמן כיווץ מתחלקת לשני סוגים - סטטי ודינמי.

עבודה סטטיתהשרירים מתבצע על ידי קיבוע (הידוק) החלקים הנעים של הגוף במפרקים במצב כזה או אחר. במהלך עבודת שרירים סטטית הרבה זמןמָתוּחַ.

פעולה דינמיתשרירים נוצרים כאשר תנועות מבוצעות על ידי חלקים בודדים של הגוף. במהלך עבודה כזו מתח שרירים מתחלף עם הרפיה, התכווצות עם מתיחה.

במרווחים בין התכווצויות בודדות השריר נח, מה שעוזר להחזיר את המצב שהיה לפני התכווצותו, והשריר שוב מתפקד במלואו. אם שריר כלשהו עובד ברציפות, העייפות נכנסת במהירות; כיווץ ממושך של השריר יכול להביא אותו למצב של אימפוטנציה מוחלטת.

כאשר מתכוננים לירי, כאשר היורה זקוק לחוסר התנועה הגדול ביותר של הגוף, השרירים מבצעים עבודה סטטית, כלומר הכי פחות מועילה מבחינת עייפותם. לכן, יש להקדיש תשומת לב רבה לבחירת קצב האש, במיוחד הארוכים, כדי שההפסקות בין הכוונה הבאה לקת (או הרמת היד בעת ירי מאקדח) יאפשרו לשרירים להשתקם. הביצועים שלהם במידה הרבה ביותר.

תכונות ומבנה של שריר ו רקמת עצב . התנאי העיקרי של החיים הוא האינטראקציה של האורגניזם עם הסביבה. אינטראקציה זו מתרחשת עקב התכונה של חומר חי להגיב השפעות חיצוניות. התהליך המתרחש בגוף בהשפעת הסביבה החיצונית או הפנימית נקרא תהליך של עירור. תהליך זה עומד בבסיס כל תנועה שמבצע הגוף.

לרקמת העצבים יש תכונה של עירור ומוליכות, כלומר כאשר היא נחשפת לגירויים היא נכנסת למצב של עירור ומוליכת עירור זה לאורך סיב העצב. רקמת השריר נבדלת ביכולתה להתכווץ, להתקצר באורך ולעלות בעובי, וכתוצאה מכך לפתח מתח.

בגוף של אורגניזם חי, רקמות שריר מפוספסות וחלקות נבדלות.

כל שרירי השלד נוצרים מפוספסים רקמת שריר(איור 74). התכווצות רקמת השריר המפוספסת מתרחשת עקב קיצור החלקים הכהים של הסיבים שלה.

אורז. 74 - סיבים של השריר המפוספס

היחידה המבנית של השריר היא סיב השריר. בקוטר של 0.01-0.1 מ"מ בלבד, סיבי השריר מגיעים לעיתים לאורך של 10-12 ס"מ. כל שריר מורכב מאלפים רבים של סיבים.

רקמת שריר חלקה נמצאת בעיקר בדפנות של איברים פנימיים.

השרירים קשורים קשר הדוק למערכת העצבים. זהו חיבור דו-כיווני, המתבצע באמצעות עצבים צנטריפוגליים וצנטריפטליים (ראה להלן); סיומים רבים של שניהם ממוקמים בעובי של כל שריר.

רקמת העצבים ממלאת תפקיד חשוב ביותר באורגניזם חי; זה נוצר מערכת עצבים, השולט על כל הפעילות החיונית של הגוף, מבטיח את האינטראקציה שלו עם הסביבה, ומווסת את הפעילות התפקודית של כל האיברים.

היחידה המבנית של מערכת העצבים היא נוירון - תא עצב על כל התהליכים שלו (איור 75). ענפים רבים משתרעים מגוף תאי העצב יורה קצר- דנדריטים ותהליך אחד ארוך (בבני אדם - עד 1 מ') - אקסון. תא עצב בא במגע עם תאי עצב אחרים דרך הדנדריטים שלו, בא איתם במגע, מה שנקרא סינפסה. הודות למגעים סינפטיים כאלה, חיבור הדדי במערכת העצבים מובטח. אקסון מחבר את הגוף של תא עצב עם שריר או איבר אחר.

אורז. 75 - תאי עצב עם תהליכים:
א- צנטריפטלי (נוירון רגיש); ב- נוירון צנטריפוגלי (מוטורי).

בקטע האחרון שלו, האקסון מסתעף חזק, מספק קצות עצבים לקבוצה שלמה של סיבי שריר או רקמות של איברים אחרים.

ישנם שלושה סוגים של נוירונים.

צנטריפטלי, או רָגִישׁ, נוירונים; הקצוות שלהם בשרירים, בעור ובאיברים אחרים קשורים להתקני עצב תפיסה - קולטנים המגיבים לגירויים המגיעים מהסביבה החיצונית או הפנימית. העירור הנוצר בקולטנים מועבר לאורך נוירונים רגישים לחלקים המקבילים של מערכת העצבים המרכזית.

צֶנטרִיפוּגָלִי, או מָנוֹעַ, נוירונים (מוטונאורונים); גופם של תאי עצב אלו ממוקמים במערכת העצבים המרכזית (בחוט השדרה או במוח), והאקסונים שלהם משתרעים רחוק מהם אל שרירים או איברים אחרים. נוירונים מוטוריים לאורך האקסונים שלהם במהירות גבוהה (עד 120 מ' לשנייה) מעבירים עירור מחלקים שונים של מערכת העצבים המרכזית לשרירים, מה שגורם להתכווצות סיבי השריר.

אינטרנוירוניםממוקמים במלואם במערכת העצבים המרכזית ומקיימים אינטראקציה בין מסלולי העצבים התחושתיים והמוטוריים, כמו גם תקשורת בין אזורים שונים של מערכת העצבים המרכזית.

הנוירון המוטורי והקבוצה הקשורה (120-160) של סיבי השריר מהווים את המנוע יחידה עצבית-שרירית(איור 76). יחידה מוטורית כזו פועלת כיחידה אחת: העירור שמשדר הנוירון המוטורי מפעיל את כל קבוצת הסיבים הזו. כל שריר מחובר לכמה מאות ואפילו אלפי נוירונים מוטוריים. בְּ תנאים שוניםפעילויות מרכזי עצביםמספר שונה של יחידות מוטוריות כאלה מופעלות, אשר בעצם מווסת את מידת ההתפתחות של כוח השריר בתגובה לגירוי הנוכחי.



אורז. 76 - תכנית המבנה של יחידות נוירו-שריריות מוטוריות (עבודה ובמנוחה)

לעירור בתאי עצב ושריר יש אופי של גל הגובר במהירות ולאחר מכן יורד בהדרגה. גל עירור זה נקרא דחף. בתנאים טבעיים של פעילות חיונית של הגוף, לא עוקבים אחריו דחפים בודדים, אלא סדרה שלהם. דחפי עירור העוברים לשריר תמיד עוקבים בזה אחר זה במהירות רבה (בגוף האדם - עד 100 לשנייה), ולכן לסיב השריר אין זמן להירגע לאחר כל כיווץ. זה מוביל להתמזגות של התכווצויות בודדות לכדי אחד ארוך (טטנוס). אלו הם הקיצורים הרגילים שרירי שלד, שאנו רואים במהלך כל תנועות הגוף או בעת אבטחת חלקיו הנעים במפרקים.

אם שרירים חלקים, בעלי רגישות נמוכה יחסית, מתכווצים לאט (כ-3 ס"מ לשנייה), הרי שרירים מפוספסים, להיפך, מתרגשים בקלות ותהליך הכיווץ בהם מתרחש במהירות רבה (כ-6 מ' לשנייה). יש לזכור שכתוצאה מאימון, לא רק כוחו של שריר השלד עולה, אלא גם מהירות ההתכווצות שלו. התכווצות והרפיה של רקמת שריר מפוספסת, ככלל, היא תהליך רצוני, כלומר, כפוף לרצוננו.

מערכת העצבים של הגוף מחולקת לפריפריה ומרכזית.

מערכת עצבים היקפיתכולל עצבים רבים, מעין מסלולי עצב, הממוקמים בכל חלקי הגוף ומחוברים למערכת העצבים המרכזית.

עצב על ידי מראה חיצוניהוא חוט עגול או פחוס לבן. הוא מורכב מסיבי עצב רבים המאוחדים בצרורות. על בסיס תפקוד הסיבים, העצבים מחולקים לתחושתיים (צנטריפטליים), מוטוריים (צנטריפוגליים) ומעורבים.

עצבים תחושתייםלשאת דחפים מקולטנים של איברים ורקמות שונות למערכת העצבים המרכזית. בעזרת קבוצת עצבים זו, "מידע" מסופק למערכת העצבים המרכזית על שינויים המתרחשים ב מקיף את הגוףהסביבה או בתוכה.

עצבים מוטורייםמורכבים מתהליכים ארוכים רבים של תאי עצב מוטוריים; הם מעבירים דחפים מוטוריים ממערכת העצבים המרכזית - "פקודות" הגורמות להתכווצות סיבי השריר.

עצבים מעורבים. מורכב מסיבי עצב תחושתיים ומוטוריים. הרוב המכריע של העצבים במערכת העצבים ההיקפית מעורבים. דחפי עירור הנעים לאורך סיב עצב אחד אינם עוברים לסיבים סמוכים. לכן, כל סדרה של דחפים תמיד מגיעה ליעדה, בדיוק ל"כתובת" ספציפית.

עקב צריכה נמוכה חומרים כימייםכאשר מתרגשים, סיבי העצבים המרכיבים את מערכת העצבים ההיקפית כמעט בלתי נלאית.

מערכת העצבים המרכזית היא אוסף עצום של תאי עצב ומורכב מ מוֹחַממוקם בחלל הגולגולת, ו עמוד שדרה ממוקם בתעלת השדרה.

כדאי לדעת שמערכת העצבים פועלת על פי העיקרון של מה שנקרא רֶפלֶקס(רפלקס - פעולה משתקפת). כל תגובה של הגוף לגירוי המגיע מהסביבה החיצונית או הפנימית, המתבצעת בהשתתפות מערכת העצבים המרכזית, נקראת רפלקס.

הבסיס של כל רפלקס הוא הולכה של דחפי עירור מהקולטן לאיבר המבצע (שריר, בלוטה וכו') דרך מערכת נוירונים המחוברים זה לזה. הנתיב שלאורכו נעים דחפי עירור, הגורמים לפעולות רפלקס, נקרא קשת רפלקס.

בכל קשת רפלקס, ניתן להבחין במספר קישורים מחוברים ברצף (איור 77). החוליה הראשונה של קשת הרפלקס היא קצות העצבים התפיסה - קולטנים הממוקמים באברי החישה ובכל שאר איברי הגוף: שרירים, בלוטות, לב, ריאות וכו'; השני הוא העצב הצנטריפטלי (רגיש), הנושא עירור מהפריפריה (מקולטנים) למערכת העצבים המרכזית; שלישית - כל חלק של מערכת העצבים המרכזית שבו העירור עובר שינוי מורכב; רביעית - העצב הצנטריפוגלי (מוטורי), הנושא עירור ממערכת העצבים המרכזית לשריר (איבר) מסוים; החוליה החמישית היא הקצה של העצב הצנטריפוגלי בגוף המנהל המייצר את פעולת התגובה.



אורז. 77 - דיאגרמת קשת רפלקס

יחד עם זאת, כאשר מבצעים כל תנועה, היא אופיינית צימוד רפלקס טבעת. בתהליך ביצוע תנועה, על מנת לבצע אותה בצורה מדויקת, יש צורך לבצע שוב ושוב תיקוני ביניים (תיקונים), המתבצעים באמצעות משוב הנושא מידע מהאיבר המבצע (שריר) למערכת העצבים המרכזית על אודות הביצוע בפועל של תנועה זו. עַצמָה קשת רפלקסבמקביל, נראה שהוא נסגר, הופך לטבעת רפלקס (ראה איור 80). מנגנון חשוב זה לשליטה בתנועות התגלה על ידי הפיזיולוגית הסובייטית N.A. ברנשטיין.

עובר דרך מחלקות שונותמערכת העצבים המרכזית, כל קשת רפלקס בזכות עצבים פנימייםקשור גם לחלק הגבוה יותר של מערכת העצבים המרכזית - הקורטקס ההמיספרות המוחיות, לכן האחרון יכול "להתערב" ביישום כל מעשה רפלקס ובהתאם לווסת את מהלכו.

בחיי היומיום של הגוף, שני תהליכים עיקריים מקיימים אינטראקציה מתמדת בתאי מערכת העצבים המרכזית - עירור ועיכוב; הם קשורים זה לזה באופן הדוק, מתקיימים ללא הרף ומוחלפים זה בזה. שינוי מתמשך, האינטראקציה של תהליכי עירור ועיכוב קובעים את ביצוע כל תנועה מתואמת (איור 78). לפיכך, כיפוף האצבע המורה בעת לחיצה על ההדק מתרחש עקב עירור של מרכזי העצבים השולחים דחפים עצביים לשרירי הכופפים, והעכבה בו זמנית (חלקית) של המרכזים הקשורים לשרירי המתח. אם היה רק ​​תהליך של עירור, פעילות מתואמת של הגוף, כל מיני תנועות שבוצעו על ידו היו בלתי אפשריים, שכן תהליך העירור במקרה זה היה גורם להתכווצות לא רק של השרירים הכופפים, אלא גם של השרירים המושכים. ; עם עבודה משותפת כזו של שרירים אנטגוניסטיים, כיפוף האצבע, כמו גם כל תנועה אחרת, יהיה בלתי אפשרי לבצע כלל.



אורז. 78 - אינטראקציה של תהליכי עירור ועיכוב במערכת העצבים המרכזית בעת ביצוע כל תנועה

בנוסף לחשיבות העצומה שלו בתיאום פעילות מרכזי העצבים (ולכן בתיאום תנועות), לעיכוב יש גם תפקיד מגן חשוב, הגנה תאי עצביםמתשישות, שיכולה להתרחש עם גירוי ממושך וחזק.

לתהליכי עירור ועיכוב במרכזי העצבים יש ניידות ושונות מסוימת בהחלפתם, תוך ציות לדפוסים מסוימים. עם זאת, ברור היטב כי במהלך תהליך האימון נוצרת ניידות גבוהה יותר של תהליכי העירור והעכבה, וזו הסיבה שמהירות התגובה של אדם מאומן גבוהה בהרבה מזו של אדם לא מאומן.

המהירות והדיוק של כל תגובה מוטורית תלויים במידה רבה גם במידת הרגישות של המנתחים (איברי החישה) המעורבים בוויסות התנועה, בעיקר מוטורי ו מנתחים חזותיים. לפיכך, הנדנוד הבלתי נמנע של היד במהלך הכוונה, כשכל שאר הדברים שווים (ירי מאקדח ואקדח), תהיה מינימלית במקרה שבו מכשירים רגישים - קולטנים - "יודיעו" מיידית למערכת העצבים המרכזית על הקלה ביותר שינויים בתנוחת היד, שבעקבותיהם מהמרכזים המוטוריים המתאימים של המוח יקבלו "פקודות" לתאים המוטוריים של העצב האמונים על כיווץ השרירים, גירוי או עיכוב מסוימים ועל ידי כך ויסותים את מנח היד. כתוצאה מכך, ככל שרמת הדיוק של "עבודת" איברי החישה גבוהה יותר, יכולת ההבחנה שלהם עדינה יותר, כך הניתוח של הגירוי המתקבל מתרחש מהר יותר ומדויק יותר במערכת העצבים המרכזית, ולכן הגוף יכול להגיב אליו בזמן ובדיוק, במקרה זה עם הידיים התנועתיות המתאימות.

מנתחים. לפי תורתו של אי.פ. פבלובה, כל החושים הם מנתחים. כל מנתח מהווה מערכת אחת המורכבת משלושה חלקים: היקפי - מנגנון תפיסה (קולטנים); מסלול עצב צנטריפטלי, שלאורכו מועברת עירור עצבי מהפריפריה למרכז; המדולה הקצה הממוקמת בקליפת המוח. קליפת המוח מרכזת את קצוות המוח של כל המנתחים. בעקבות זאת ניתוח גבוה יותרגירוי מתרחש בקליפת המוח, שם גירוי עצבי המתקבל מאיבר החישה הופך לתחושה. כל איבר חישה - מנתח קולט רק סוג מסוים של גירוי.

אז בכל האיברים יש קצות עצבים תפיסתיים, או קולטנים, ששולחים דחפים עצביים צנטריפטליים למערכת העצבים המרכזית. חלק מהקולטנים ממוקמים בתוך הגוף ותופסים גירויים המתעוררים באיברים הפנימיים, אחרים ממוקמים על פני הגוף ותופסים גירויים חיצוניים. קולטנים, בשל המוזרויות של המבנה שלהם, הם מיוחדים, מותאמים להתרגש רק על ידי גירויים מסוימים: חלקם נרגשים על ידי גירוי עם אור, אחרים על ידי קול וכו'. בין המתמחים ישנם גם קולטנים הממוקמים במנגנון הוסטיבולרי, בשרירים ובגידים, המאותתים בכל שינוי בתנוחת הגוף ושינוי במתח בשרירים ובגידים. שמירה על איזון הגוף וויסות התכווצות שרירי השלד תלויים במידה רבה בעבודתם של מנתחים אלו, וזו הסיבה שהם צריכים לעניין את היורים ביותר.

מנתח וסטיבולרי- איבר שיווי משקל - מבטיח מיקום מסוים של הגוף במרחב ושומר על שיווי המשקל שלו. מחלקה היקפיתשל מנתח זה - המנגנון הוסטיבולרי - ממוקם בחלק הטמפורלי של הראש, ב אוזן פנימית(איור 79). הוא מורכב ממנגנון האוטלית ותעלות חצי מעגליות. המנגנון האוטוליתי מורכב משני שקים, שעל פני השטח הפנימיים שלהם יש תאים רגישים המצוידים בשערות. על השערות יש גושים קטנים של גבישי ליים - otoliths. כל שינוי במנח הראש משנה את מתח השערות ובכך מעורר את קצות סיבי העצב הקולטנים הקשורים לשערות. הסף להבחנה על ידי המנגנון הוסטיבולרי של הטיית הראש והגוף הצידה הוא 1°, קדימה ואחורה - 1.5-2°. דחפים המגיעים ממנגנון האוטולית גורמים לתגובות רפלקס המסייעות בשמירה על איזון הגוף. מאחד מהשקיות של המנגנון האוטוליתי, שלוש תעלות חצי מעגליות, מלאות בנוזל - אנדולימפה, משתרעות בשלושה מישורים מאונכים זה לזה. בכל תנועה של הראש, הנוזל המצוי בהם מייצר, באמצעות תנודותיו, לחץ על התאים הרגישים הקשורים לקצות סיבי העצב. הדחפים המתעוררים במקרה זה גורמים לתגובות רפלקס המובילות לשמירה על איזון הגוף בזמן תנועות. לפיכך, כל שינוי במיקום הראש גורר גירוי של הקולטנים של המנגנון האוטוליתי.



אורז. 79 - תכנית המנגנון הוסטיבולרי

מָנוֹעַ (קינסתטיאוֹ מפרקי-שרירי) מנתחמבטיח את ויסות התכווצות שרירי השלד, ובכך ממלא תפקיד קריטי בקואורדינציה (קוהרנטיות) של התנועות.

החלק ההיקפי של המנתח המוטורי - פרופריוצפטורים - מוטבע בעובי השרירים, הגידים והרצועות של המפרקים. ישנם מספר סוגים שלהם, שונים במבנה שלהם. על פי רוב, פרופריוצפטורים הם קצה מסועף של עצב חושי, השוזר שריר או סיב גיד בצורה של ספירלה. סוג נוסף, הנפוץ ביותר של פרופריוצפטורים, הוא איבר מיוחד מורכב הנקרא ציר השריר (איור 80); צירים אלו נמצאים ברוב המקרים בין סיבי שריר, לעתים רחוקות יותר - בתוך גידים. אותות מפרופריוצפטורים, בעקבות הצנטריפטלי (רגיש) סיבי עצב, ולאחר מכן לאורך אינטרנוירונים, מגיעים לחלקים שונים של מערכת העצבים המרכזית; הם מגיעים לקליפת המוח, וגורמים לתחושה הנקראת תחושת שרירים, אשר, כפי שציין י.מ. Sechenov, מלווה בכל תנועה של חלקי הגוף ושינוי במיקום היחסי שלהם. בהתבסס על אותות המגיעים מפרופריוצפטורים (בשילוב עם אותות המגיעים מקולטנים של המנגנון הווסטיבולרי, הראייתי ואחרים), מערכת העצבים המרכזית מתאימה ומתאמת באופן רציף את פעילות המנגנון המוטורי (עליה נדון בהרחבה בהמשך).



אורז. 80 - תכנית ויסות היקפי (עמוד השדרה). טונוס שרירים

אגב, יש לציין שלפי מחקר (מ.א. איטקיס), הדיוק בשחזור תנועות במפרקי הכתף, המרפק והקרסול של היורים אינו שונה באופן משמעותי מהיכולת להבדיל בין תנועות של אנשים שאינם עוסקים ב. ספורט. לפיכך, הדיוק של שחזור עמדת עמידה באופן כללי ללא השתתפות ישירה של הראייה (עם עיניים עצומות) לאחר 30-60 שניות. לאחר הכוונה, הוא יורד בממוצע של 95%, כולל עבור יורים מנוסים רבים. הנתונים שהתקבלו מצביעים על כך שרגישות מפרקים-שרירית אצל יורים אינה מספקת רמה גבוהה(ראה איור 96) ושיש לפתח אותו במלואו בעזרת תרגילי הכנה מיוחדים.

פעילות מתואמת ומותאמת בדיוק של המערכת המוטורית אפשרית הודות לתכונה נוספת של מערכת העצבים המרכזית - אינטראקציה דחפים עצביים, בעקבות מנתחים שונים, על המסלולים המוטוריים הסופיים המשותפים שלהם. העובדה היא שבמערכת העצבים המרכזית יש פי כמה יותר נוירונים תחושתיים מאשר נוירונים מוטוריים; לכן, דחפים מוטוריים המגיעים ממרכזי עצב שונים לשרירים מתכנסים לנתיבים סופיים משותפים, שהם הנוירונים המוטוריים של חוט השדרה. אז, לאותו נוירון מוטורי, שהתהליך הארוך שלו הוא מסלול העצבים הסופי והחיצוני אליו סיבי שריר, דחפים מתכנסים מקליפת המוח, מהמנגנון הוסטיבולרי, מחלקים שונים של מערכת העצבים המרכזית וכו'. (איור 81). דחפים העוקבים אחר מסלולים מוטוריים שונים "מתחרים" זה בזה על החזקת המסלול העצבי האחרון הזה לשריר (E.K. Zhukov). במקרה זה, הרפלקסים מוכפפים בהתאם לחשיבותם כרגע עבור הגוף, ורפלקסים אחרים, פחות חשובים, מעוכבים. הודות לתכונה זו של מערכת העצבים המרכזית, לגוף יש את היכולת להגיב בזמן בתנועות שונות לגירויים רבים המגיעים מהסביבה החיצונית או הפנימית.

אורז. 81 - ייצוג סכמטי של החוליות העיקריות של מנגנון העצבים לשליטה בתנועות

אז נפגשנו קווי מתאר כללייםעם המערכת המוטורית האנושית. לקבל ראייה הוליסטית של מנגנון עצבניבקרת תנועה, באיור. 81 מציג תרשים של מסלולי העצבים שלאורכם מועברים אותות הנתפסים על ידי המנתחים המוטוריים, החזותיים והווסטיבולריים דרך מערכת העצבים המרכזית גופים מבצעים- שרירי השלד, אשר בעת התכווצות מייצרים תנועה כזו או אחרת או מחזיקים את גוף האדם במצב מסוים.

כעת אנו יכולים לעבור לשקול נושאים הקשורים לפעילות המערכת המוטורית האנושית כדי להבטיח את המיקום חסר התנועה ביותר.

המאפיינים העיקריים של פעילות המנגנון המוטורי לשמירה על תנוחת הגוף ללא שינוי. ניתן לחלק כל מיני תנועות שנעשות על ידי אדם לרצונות ולא רצוניות.

התנועות המורכבות ביותר שמשחקות תפקיד מרכזי בחיי היומיום ו פעילות עבודהשל אדם - שרירותי, מחויב במודע. לכן, במהלך הירי, תנועות רצוניות המבוצעות על פי רצוננו הן: הרמה והורדה של הנשק, טעינה מחדש, לחיצה על ההדק וכו'. לא רצוניות, יחסית מהלכים פשוטיםלמלא תפקיד תומך בפעילות המוטורית של הגוף. אלה כוללים, למשל, רפלקסי הגנה והתמצאות שונים: סיבוב הראש לכיוון ירייה בלתי צפויה, מצמוץ, משיכת היד בזמן גירוי כואב. במקביל, תנועות מורכבות יותר, המתבצעות על ידי עבודה של מרכזי עצבים רבים במוח ובחוט השדרה - תנועות המגנות על הגוף מנפילה, יכולות להיות גם לא רצוניות. תנועות לא רצוניות כאלה, למשל, בעת ירי הן תנודות גדולות או קטנות מתמשכות של גוף היורה בזמן הכוונה. נתעכב על קבוצת תנועות זו הקשורות לשמירה על יציבה, שמירה על איזון הגוף, כלומר תנועות הקובעות מראש יציבות ומידת חוסר תנועה מירבית בתנוחת הירי.

בתהליך ההתפתחות האבולוציונית של בעלי חיים ובני אדם, מיקום מסוים של הראש והגוף בחלל הופיע בהדרגה והתקבע, מה שמבטיח את הכיוון הנכון של הגוף ב סביבה. הצורך לשמור על שיווי משקל ולתקן תנוחת גוף תקינה הוביל לכך שפעילות כל שרירי השלד הפכה להרמונית מאוד, מתואמת בקפדנות, שמטרתה לשמור על יציבה מסוימת.

שימור היציבה התקינה מובטחת על ידי העובדה ששרירי השלד, בעלי יכולת להתקצר ולהתמתח, נמצאים תמיד, גם כשהגוף ללא תנועה, במצב של איזשהו, כביכול, מתח לא רצוני ראשוני. מצב זה של מתח מתמיד נקרא טונוס שרירים. בשל נוכחות של טונוס שרירים, מיקום יחסי מסוים נשמר חלקים שוניםגופים בבעלי חיים ובבני אדם. טונוס השרירים הוא בעצם רפלקס מתיחה. כוח הכובד של הגוף, שבהשפעתו הגוף נוטה ליפול וחלקיו הנעים נעים כלפי מטה, גורם למתיחה מתמשכת של שרירי השלד; במקרה זה, גירויים מתרחשים בפרופריוצפטורים של השרירים והגידים, שולחים דחפים למערכת העצבים המרכזית, בתגובה לה מתרחש מתח בלתי נלאה לטווח ארוך של שרירי השלד - טונוס השרירים. טונוס שרירי השלד הוא תופעת רפלקס הקשורה לפעילות של חלקים רבים של מערכת העצבים המרכזית. השינוי והוויסות של הטון תלויים במידה רבה בדחפים - אותות מהקולטנים של המנגנון הוסטיבולרי, איברי הראייה ומפני העור, המועברים לאורך מסלולי העצבים הצנטריפטליים אל מחלקות שונותמערכת העצבים המרכזית; האחרון, בהשתתפות קליפת המוח, מווסת את הפעילות הטונית של שרירי השלד (ראה איור 81).

בתהליך של התפתחות הדרגתית ב גוף האדםקבוצה של רפלקסים טוניקים התעוררה והתקבעה, שמטרתה לשמור על איזון הגוף כאשר קיים איום בשיבוש שלו ולהחזיר את היציבה התקינה במקרים שבהם האיזון כבר הופר. קבוצה זו של תגובות נקראת התקנה רפלקסים טוניק. אלה כוללים: רפלקסים יציבה המתעוררים כאשר מיקום הראש במרחב וביחס לגוף משתנה; רפלקסים מיישרים המתרחשים כאשר היציבה הרגילה של הגוף מופרעת. כל הרפלקסים המורכבים הללו מורכבים מחלוקה מחדש לא רצונית, אוטומטית של טונוס השרירים בגפיים, בצוואר ובגו.

עם זאת, בשל חלוקה מחדש מתמשכת כזו של המתח בשרירי הכופף והמתח, הפעולה המתמשכת של השרירים כנגד כוחות חיצוניים, גוף האדם אינו יכול להיות חסר תנועה לחלוטין; הוא חווה כמה תנודות כל הזמן. באופן טבעי, היורה צריך להתעניין באותם תנאים שבהם תנודות הגוף בפעולה ותגובת השרירים יהיו הכי פחות.

בשמירה על איזון הגוף, ולכן על גודל התנודות שלו חשיבות רבהיש, כאמור, פעילות של המנגנון הוסטיבולרי, שבקולטנים שלו מתעוררים דחפים עצביים כאשר תנוחת הראש משתנה.

כתוצאה מכך, כאשר הטיית הראש והגו משתנה, מתעוררים מספר רפלקסים שמטרתם לשחזר את המיקום המקורי והנורמלי. ברגע שאדם, אפילו מבלי לשנות את מיקום הגו, מטה את ראשו, מיד יתחילו להופיע דחפים מהמנגנון הוסטיבולרי, המשפיעים על שינויים בטונוס השרירים, כלומר על המתח של קבוצות שרירים מסוימות.

מכאן נוכל להסיק מסקנה חשובה שגופו של היורה, בעת הכנה לירי, יחווה טווח תנודות קטן משמעותית כאשר תנוחת הראש תקין, מבלי להטות לצד זה או אחר. במקרה זה, הסף להבחין בהטיית הגוף, ה"רגישות" של המנגנון הוסטיבולרי תהיה הגדולה ביותר.

חשיבותו של המנגנון הוסטיבולרי בהבטחת היציבות של עמדת ירי מסוימת היא רבה מאוד. ככל שאיבר שיווי המשקל מפותח ומאומן יותר, כך היחס שלו עם עבודת שרירי השלד טוב יותר, שמטרתו לשמור על מנח הגוף ללא שינוי. בהזדמנות זו, פרופ. א.נ. קרסטובניקוב כתב ("פיזיולוגיה אנושית". בעריכת A.N. Krestovnikov. FiS, 1954):

"בנוסף לנתונים אלו המראים רמה גבוהה של יציבות של המנגנון הוסטיבולרי בקרב נציגי החלקה אמנותית, ניתן להצביע על רמה גבוהה של דיוק ירי בקרבם (Kasyanov), אשר קשורה ליציבות סטטית גבוהה. נ.א. פנין לא היה רק אלוף עולם בהחלקה אמנותית, אבל קלף מבריק".

רפלקסים של יציבה מבוצעים כאשר השרירים והגידים של הצוואר מגורים, כמו גם קולטני עור באזור הצוואר, הנקראים רפלקסים יציבה טוניק גיד צוואר הרחם.

מהאמור לעיל, על היורה להסיק גם לעצמו את המסקנה הראויה: כאשר מתכוננים לירי, אין למתוח יתר על המידה את ראשו לכיוון הכוונת, להטות את ראשו לאחור, ללחוץ את לחיו אל קת הרובה במאמץ רב, כי הוא, עומס יתר על שרירי הצוואר והגידים שלהם, כדי לא לגרום לגירוי חמור של הקולטנים הממוקמים בהם, ובקשר לכך הופעת זרימה של דחפים שתוביל לפיזור מחדש רפלקס של טונוס השלד. שרירים ועלייה בתנודות ובנדנוד של הגוף.

יש לזכור גם שבשמירה על שיווי משקל ויציבת גוף בלתי משתנה, יש חשיבות מיוחדת לדחפים המגיעים משרירים וגידים כאשר הם נמתחים (ראה איור 80); על ידי איתות מתמשך של מיקומו של הגוף בחלל, לשרירים, לגידים ולמפרקים יש השפעה עצומה על הפיזור מחדש של טונוס השרירים, ולכן משפיעים באופן משמעותי על מידת הנדנוד של הגוף. לכן, כאשר אתם בוחרים לעצמכם גרסה כזו או אחרת של התכשיר, יש לשאוף להבטיח שהידוק של חלקי הגוף הנעים, כמו גם החזקת הגוף כולו במצב כזה או אחר, יושג עם מינימום מעורבות של מערכת השרירים הפעילה בעבודה. ניתן להשיג זאת אם השרירים מקבעים את המפרקים כך שהעצמות מונחות זו על זו ומאובטחות בעיקר על ידי מנגנון הרצועה (ראה להלן).

עם מספר קטן יותר של קבוצות שרירים בתפקוד אינטנסיבי במהלך ההכנה, תימנע זרימה מוגזמת של דחפים עצביים תחושתיים ומוטוריים, אשר ישפרו את התנאים המוקדמים להחזקת הגוף במצב קבוע, בטווח הקטן ביותר של תנודות.

לסיכום, הבה נתעכב על שיטה אפשרית נוספת להפחתת תנודות גוף לא רצוניות במהלך ההכנה, בשימוש על ידי חלק מהיורים מעמד עליון, שהשיגו מאוד מעלות גבוהותאימון בשליטה על המערכת המוטורית שלך. טכניקה זו מבוססת על התערבות מודעת במהלך של תגובות מוטוריות בלתי רצוניות, שהאפשרות שלהן ידועה. לדוגמה, אדם ממצמץ מעת לעת מבלי אפילו לשים לב לכך; תנועה בלתי רצונית כזו של העפעף מתרחשת בדרך כלל באופן לא מודע, באופן אוטומטי. עם זאת, בכל רגע אדם יכול להשתלט על התודעה כדי לבצע את התנועה הזו, והיא הופכת לרצונית: אפשר לעצום עיניים או להיפך, לא למצמץ בכוונה. מחזורי נשימה מתרחשים באופן לא רצוני, אך בכל רגע אדם יכול לעצור את נשימתו במודע ולא לנשום. הגוף מגיב לגירוי כאב חד תנועה בלתי רצוניתעם זאת, על ידי ציפייה לגירוי כואב חוזר כזה, אדם יכול להכריח את עצמו להגיב אליו הרבה יותר חלש. בזמן עמידה, הגוף מתנדנד ללא הרף תחת הפעולה והתגובה של השרירים; אבל אם תרצו, על ידי לקיחת תנועה כזו תחת שליטה של ​​התודעה, תוכלו לשלוט בה במידה מסוימת. תכונה זו משמשת כמה יורים מובילים כדי להפחית את הרעידות הבלתי רצוניות של גופם עם הנשק במהלך הירי.

צמצום היקף תנודות הגוף הבלתי רצוניות עקב דיכוי מסוים שלהן על ידי פעולה נגדית אקטיבית רצונית אפשרי עם שליטה מובחנת עדינה של המנגנון המוטורי, המתבצעת בדיוק רב, המבוססת על חוש שרירי מפותח מאוד, כאשר היורה מרגיש כל תנועה שלו. גוף ותנועת הנשק. כמובן, שיטה כזו לשליטה במערכת המוטורית של האדם אפשרית עם רמת אימון גבוהה מאוד של הספורטאי ורגישות גבוהה מפותחת של מנתחים שונים. ניסיונות מוקדמים להשתמש בשיטה כזו על ידי יורים לא מאומנים מספיק, ככלל, מובילים לתוצאות הפוכות עקב הכללת שרירים במקום הלא נכון והופעת תחושה של נוקשות כללית של תנועות. עם זאת, בכל מקרה, יש לזכור שחוש שרירי מפותח הוא תמיד עוזר טוב בהשגת חוסר התנועה הגדול ביותר של מערכת הנשק של היורה. לכן, יש לשאוף בכל דרך אפשרית לפתח אותו, כך שבמהלך ההכנה לא יהיו קבוצות שרירים מתוחות מדי ולא מתעוררים דחפים צנטריפטליים חזקים במהלך מאמץ יתר זה, שעלול, כביכול, להטביע יותר. אותות חלשים, מגיע משרירים אחרים, מתוחים פחות, אשר מעוות במידה מסוימת את ה"מידע" הנכנס לקליפת המוח מהנתח המוטורי, ובסופו של דבר משפיע לרעה על יציבות הגוף בעת הכנה לירי.

השפעות שליליות של הטיית הראש, מאמץ של השרירים והגידים של הצוואר, מאמץ יתר קבוצות נפרדותשרירי השלד מתבטאים לא רק בחלוקה מחדש של טונוס השרירים, מה שמגביר את התנודות של המערכת כולה; הזרמים העוצמתיים הנובעים של דחפים צנטריפטליים, הבאים ברציפות ולמשך זמן רב מהקולטנים למערכת העצבים המרכזית, מובילים לעייפות חזקה ומהירה יחסית הן של מרכזי העצבים המוטוריים והן של מערכת השרירים של היורה, אשר משפיעה לרעה על איכות הצילום, במיוחד כגון "סטנדרטים" ", שלוקח זמן רב להשלים. לכן, על היורה לשאוף ליצור את התנאים הנוחים ביותר לתפקוד המערכת המוטורית מבלי להעמיס עליה בעבודה סטטית ארוכה מדי בעת ירי כל ירייה.

זהו מידע כללי ואלמנטרי על המערכת המוטורית, שבלעדיו, עם זאת, קשה מאוד, אם לא בלתי אפשרי, לקבל החלטות מוסמכות ברמה הנוכחית של התפתחות ספורט הירי. שאלות מעשיותקשור לבחירת אפשרות הייצור הנכונה והמבטיחה עבור עצמך. כמובן, החומר שהוצג לעיל על המערכת המוטורית האנושית הוא דחוס מאוד. לכן, רצוי מאוד שהיורה לא יגביל את עצמו למה שנאמר לעיל, אלא יפנה לספרי לימוד מיוחדים על האנטומיה והפיזיולוגיה של האדם.

לדיוק של פעולות מוטוריות יש שני סוגים: דיוק מטרה ודיוק של שחזור דפוס חיצוני נתון של תנועות (לדוגמה, בעת ביצוע "בית ספר" בהחלקה אמנותית). דיוק המטרה מוערך על ידי הסטייה של נקודת הפגיעה ממרכז המטרה (לדוגמה, בירי) או היחס בין מספר הפעולות המוטוריות שבוצעו בהצלחה מספר כולל(חבטות באגרוף ו משחקי ספורט, זריקות בהיאבקות, מסירות וקבלות כדור וכו').

אסתטיקה מוערכת לפי הקרבה של הקינמטיקה (כלומר התמונה החיצונית של התנועה) לאידיאל האסתטי המקובל או המקובל בענף ספורט נתון (החלקה אמנותית, התעמלות אומנותית, שחייה מסונכרנת וכו').

תנועות חלקות נחשבות לנוחות. ככל שהגוף רועד יותר בהליכה, ריצה וכו' כך הנוחות יורדת.

ככל שהסיכון לפציעה נמוך יותר, כך הבטיחות גדולה יותר.

המורכבות של הניתוח הביומכני והיתרונות ממנו תלויים במידת המאמץ של המורה להבין את הטכניקה והטקטיקות של תלמידיו. ישנן גישות מבנה-מערכתיות ותפקודיות לניתוח פעילות מוטורית.

הגישה הפונקציונלית מאפשרת לנו לזהות פגמים מסוימים בטכנולוגיה ובטקטיקות. לדוגמה, בשיעור חינוך גופני, ניתן לראות שטכניקת המשיכה של אנשים רבים שונה מהתקן המומלץ במתחם GTO. אבל איך לתקן את זה? הגישה הפונקציונלית אינה עונה על שאלה זו. דגלו אומר: שולט בתהליך הניהול מבלי לחשוף את הטבע הפנימי שלו במלואו. ברור שהדרך הזו לא אמינה. ללא המלצות ברורות לביטול חסרונות בטכניקה ובטקטיקה, המורה נאלץ לפעול באקראי.

הגישה המערכות-מבנית מספקת המלצות ספציפיות יותר. מורה המשתמש בגישה מערכתית-מבנית כאשר מלמד את תלמידיו שואף להבין את ההרכב והמבנה של הפעילות המוטורית, כלומר לענות על השאלות מאילו אלמנטים היא מורכבת וכיצד הם קשורים זה לזה. בנוסף, הם מבהירים את המנגנונים הפנימיים, כלומר, הם שואפים לענות על השאלה מדוע פעולות מוטוריות מבוצעות בצורה מסוימת זו ולא אחרת. הטכניקה הנפוצה ביותר של הגישה המבנית-מערכתית היא חוקים מסוימיםחלוקת הפעולה המוטורית לחלקים ("פאזות") (ראה איור 2). פרק 6 מסביר את הכללים הללו.

גישות פונקציונליות ומערכת-מבניות לניתוח ושיפור הפעילות המוטורית משלימות זו את זו. באמצעות גישה מערכתית-מבנית, המורה עורך את הניתוח ממורכב לפשוט. אלמנטים של פעילות מוטורית, הממוקמים בשלב התחתון של הסולם ההיררכי, נותרים בלתי נחשפים, לא מפורטים ונחשבים מנקודת מבט של גישה פונקציונלית. הרמה שבה הופכת הגישה המערכתית-מבנית לפונקציונלית תלויה במשימות הנפתרות.

לדוגמה, במהלך אימון טקטי, פעולות מוטוריות (אלמנטים טכניים) נחשבות ל"לבנים הניתנות לחלוקה" המרכיבות את הפעילות המוטורית. ובמהלך אימון טכני, האינטראקציה של השרירים, העצמות ומנגנון הרצועה המפרק נחקרת בפירוט. אבל ביחס לאלמנטים בודדים של המערכת המוטורית, נעשה שימוש בגישה תפקודית: המבנה והתפקוד שלהם ברמה המולקולרית אינם נחשבים בדרך כלל.

בביומכניקה המודרנית, רעיונות ושיטות לאופטימיזציה של פעילות מוטורית, גישות פונקציונליות ומערכת-מבניות, שליטה אוטומטית על שליטה טכנית וטקטית שלובות בהרמוניה.

אורז. 6. תשבץ.

אופקית. 1. מייסד בית הספר הביומכני הביתי. 2. מדע היכולות המוטוריות והפעילות המוטורית של בני אדם ובעלי חיים. 3. קריטריון אופטימליות.

בֵּמְאוּנָך. 1. שיטת יחסי הגומלין בין מרכיבי המערכת. 2. החלק של הביומכניקה החוקר את התמונה החיצונית של תנועות. 3. קריטריון אופטימליות.

tism, ציוד מידול וטקטיקות במחשבים אלקטרוניים. אבל העיקר נשאר המחשבה והעבודה של החוקר המבין את דפוסי התנועות, והמורה שמשתמש בהישגים אלה בתהליכי החינוך וההכשרה.

שאלות בקרה

1. מה לומדים ביומכניקה?

2. מהם הענפים העיקריים של הביומכניקה?

3. מה ההבדלים בין מושגים כמו "תנועה", "פעולה מוטורית" ו"פעילות מוטורית"?

4. רשום את השלבים העיקריים של ניתוח ביומכני.

5. מהי אופטימיזציה של הפעילות המוטורית?

6. אילו קריטריונים לפעילות מוטורית מיטבית אתה מכיר?

7. מה ההבדל העיקרי בין הגישה הפונקציונלית לזו המערכתית-מבנית?

8. מהי הטופוגרפיה של שרירים עובדים?

9. תן דוגמאות למצבים מהעיסוק בחינוך גופני וספורט כאשר יש צורך בהצדקה ביו-מכנית:

א) טכניקות של פעולות מוטוריות; ב) טקטיקות של פעילות מוטורית.

10. פתרו את התשבץ (איור 6).

פרק 2. מערכת תנועה אנושית

מדע המכניקה הוא כל כך אצילי ושימושי יותר מכל המדעים האחרים, כי כפי שמתברר, כל היצורים החיים שיש להם את היכולת לנוע פועלים על פי חוקיו.

לאונרדו דה וינצ'י

דע את עצמך!

מערכת התנועה האנושית היא מנגנון הנעה עצמי המורכב מ-600 שרירים, 200 עצמות וכמה מאות גידים. המספרים הללו משוערים מכיוון שחלק מהעצמות (למשל. עמוד שדרה, חזה) מתמזגים זה עם זה, ולשרירים רבים יש כמה ראשים (לדוגמה, דו-ראשי, ארבע ראשי) או מחולקים לצרורות רבים (דלטואיד, pectoralis major, rectus abdominis, latissimus dorsi ועוד רבים אחרים). מאמינים שפעילות מוטורית אנושית דומה במורכבותה ל מוח אנושי- היצירה המושלמת ביותר של הטבע. וכמו שחקר המוח מתחיל בחקר היסודות שלו (נוירונים), כך גם בביומכניקה, קודם כל, חוקרים את תכונות היסודות של המנגנון המוטורי.

המערכת המוטורית מורכבת מקישורים. חוליה היא חלק בגוף הנמצא בין שני מפרקים סמוכים או בין מפרק ל הקצה הדיסטלי. לדוגמא, חלקי הגוף הם: יד, אמה, כתף, ראש וכו'.

גיאומטריה של מסת גוף האדם

הגיאומטריה של המסות היא חלוקת המסות בין חוליות הגוף ובתוך החוליות. הגיאומטריה של מסות מתוארת כמותית על ידי מאפייני מסה-אינרציה. החשובים שבהם הם מסה, רדיוס אינרציה, מומנט אינרציה וקואורדינטות של מרכז המסה.

מסה (t) היא כמות החומר (בקילוגרמים) הכלול בגוף או בקישור בודד.

יחד עם זאת, מסה היא מדד כמותי לאינרציה של גוף ביחס לכוח הפועל עליו. אֵיך יותר מסה, ככל שהגוף אינרטי יותר וקשה יותר להוציאו ממצב של מנוחה או לשנות את תנועתו.

המסה קובעת את תכונות הכבידה של הגוף. משקל גוף (בניוטון) P = m-(g, כאשר g = 9.8 -? - האצה של גוף נופל בחופשיות.

מסה מאפיינת את האינרציה של הגוף ב תנועה קדימה. במהלך הסיבוב, האינרציה תלויה לא רק במסה, אלא גם בפיזור שלה ביחס לציר הסיבוב. ככל שהמרחק מהחוליה לציר הסיבוב גדול יותר, כך תרומתה של חוליה זו לאינרציה של הגוף גדולה יותר. מדד כמותי של האינרציה של גוף ב תנועה סיבוביתמשמש כרגע האינרציה:

כאשר /?Ш - רדיוס האינרציה - המרחק הממוצע מציר הסיבוב (לדוגמה, מציר המפרק) לנקודות החומר של הגוף.

מרכז המסה הוא הנקודה שבה קווי הפעולה של כל הכוחות המובילים את הגוף לתנועת תרגום ואינם גורמים לסיבוב של הגוף מצטלבים. בשדה כבידה (כאשר כוח הכבידה פועל), מרכז המסה חופף למרכז הכובד. מרכז הכובד הוא הנקודה שאליה מופעל כוח הכובד הנובע מכל חלקי הגוף. עמדה מרכז כללימסת הגוף נקבעת לפי היכן ממוקמים מרכזי המסה של קישורים בודדים. וזה תלוי ביציבה, כלומר באופן שבו חלקי הגוף ממוקמים ביחס זה לזה במרחב.

ישנם כ-70 קישורים בגוף האדם. אבל כך תיאור מפורטגיאומטריית מסה לרוב אינה נדרשת. להחלטת רוב בעיות מעשיותמספיק מודל בן 15 קישורים של גוף האדם (איור 7). ברור שבמודל של 15 קישורים חלק מהקישורים מורכבים ממספר קישורים אלמנטריים. לכן, נכון יותר לקרוא לקישורים מוגדלים כאלה מקטעים.

מספרים באיור. 7 נכונים ל"אדם ממוצע" ומתקבלים על ידי ממוצע של תוצאות מחקר של אנשים רבים. מאפיינים אישיים של אדם, ובעיקר המסה ואורך הגוף, משפיעים על הגיאומטריה של המסות.

אורז. 7. 15 - מודל קישור של גוף האדם:

מימין - שיטת חלוקת הגוף למקטעים ומסה של כל פלח (באחוזים ממשקל הגוף)!; משמאל - מיקום מרכזי המסה של הקטעים (באחוזים מאורך הקטע) - ראה. שולחן 1 (על פי V. M. Zatsiorsky, A. S. Aruin, V. N. Seluyanov)

V. N. Seluyanov קבע שניתן לקבוע את המסות של מקטעי הגוף באמצעות המשוואה הבאה: m = B0 + B, m + B, N, כאשר / הם המסה של אחד ממקטעי הגוף (ק"ג), למשל, רגליים, רגליים, ירכיים וכו'; t היא המסה של הגוף כולו (ק"ג); H - אורך הגוף (ס"מ); В0, В\, В2 הם המקדמים של משוואת הרגרסיה; הם שונים עבור מקטעים שונים (טבלה 1).

הערה. ערכי המקדמים מעוגלים ונכונים לזכר בוגר.

על מנת להבין כיצד להשתמש בטבלה 1 ובטבלאות דומות אחרות (הממוקמות בחומרי העזר באתר שלנו), בואו נחשב, למשל, את מסת היד של אדם שמשקל גופו 60 ק"ג ואורך גופו 170 ס"מ.

מסת יד = -0.12+ 0.004X60 +0.002 XI70 = 0.46 ק"ג. לדעת מה ההמונים ורגעי האינרציה של קישורי הגוף והיכן

טבלה (ממוקמת בחומרי העזר באתר האינטרנט שלנו) 1

המקדמים של המשוואה לחישוב המסה של מקטעי גוף, בהתבסס על המסה (t) ואורך (L) של הגוף, מרכזי המסה שלהם ממוקמים, ניתן לפתור בעיות מעשיות רבות וחשובות. לְרַבּוֹת:

קבע את כמות התנועה השווה למכפלת מסת הגוף ולמהירות הליניארית שלה (m-v);

קבע את המומנט הקינטי השווה למכפלת מומנט האינרציה של הגוף ולמהירות הזוויתית (/co); יש לקחת בחשבון שהערכים של מומנט האינרציה ביחס לצירים שונים אינם זהים;

להעריך אם קל או קשה לשלוט במהירות של גוף או קישור בודד;

קבע את מידת יציבות הגוף וכו'.

מנוסחה זו ברור שבמהלך תנועה סיבובית על אותו ציר, האינרציה של גוף האדם תלויה לא רק במסה, אלא גם ביציבה. בואו ניתן דוגמה.

באיור. איור 8 מציג מחליק אמנותי מבצע סיבוב. באיור. 8, והספורטאי מסתובב במהירות ועושה בערך 10 סיבובים בשנייה. בתנוחה המוצגת באיור. 8, B, הסיבוב מאט בחדות ואז מפסיק. זה קורה כי על ידי הזזת זרועותיה לצדדים, המחליקה הופכת את גופה לאנרטי יותר: למרות שהמסה (מ) נשארת זהה, רדיוס האינרציה (#In) וכתוצאה מכך, מומנט האינרציה גדל.

אורז. 8. האטת סיבוב בעת שינוי תנוחה:

L - קטן יותר; B - ערך גדול של רדיוס האינרציה ומומנט האינרציה, שהוא פרופורציונלי לריבוע של רדיוס האינרציה (/=mR2iv)

המחשה נוספת למה שנאמר יכולה להיות בעיה קומית: מה כבד יותר (ליתר דיוק, אינרטי יותר) - קילוגרם ברזל או קילוגרם צמר גפן? במהלך תנועה קדימה, האינרציה שלהם זהה. בְּ תנועה סיבוביתקשה יותר להזיז את הכותנה. שֶׁלָה נקודות מהותיותרחוק יותר מציר הסיבוב, ולכן מומנט האינרציה גדול בהרבה.

קישורי גוף כמו מנופים ומטוטלות

קישורים ביו-מכאניים הם סוג של מנופים ומטוטלות.

כידוע, מנופים הם מהסוג הראשון (כאשר מופעלים כוחות בצדדים מנוגדים של נקודת המשען) ומהסוג השני. דוגמה של מנוף מחלקה שנייה מוצגת באיור. 9,L: כוח הכבידה (F^) והכוח המנוגד של מתיחת השריר (;F2) מופעלים בצד אחד של נקודת המשען, הממוקם במקרה זה ב מפרק המרפק. יש רוב של מנופים כאלה בגוף האדם. אבל יש גם מנופים מהסוג הראשון, למשל הראש (איור 9, ב') והאגן בעמידה הראשית.

משימה: מצא את הידית מהסוג הראשון באיור. 9, א.

המנוף נמצא בשיווי משקל אם המומנטים של הכוחות המנוגדים שווים (ראה איור 9, L):

G2 - כוח המתיחה של שריר הדו-ראשי; /2 - זרוע מנוף קצרה, שווה למרחק מחיבור הגיד לציר הסיבוב; a היא הזווית בין כיוון הכוח לאונך ל ציר אורךאמות הידיים.

מבנה המנוף של המנגנון המוטורי נותן לאדם את ההזדמנות לבצע זריקות ארוכות, מכות חזקות וכו'. אבל שום דבר בעולם לא מגיע בחינם. אנו מרוויחים במהירות ובכוח התנועה במחיר של הגברת כוח התכווצות השרירים. לדוגמה, על מנת להזיז עומס במשקל 1 ק"ג (עם כוח משיכה של 10 N) על ידי כיפוף הזרוע במפרק המרפק כפי שמוצג באיור. 9, A, שריר הדו-ראשי צריך לפתח כוח של 100-200 N.

"החלפת" הכוח למהירות בולטת יותר, ככל שהיחס בין זרועות המנוף גדול יותר. הבה נמחיש נקודה חשובה זו באמצעות דוגמה מהחתירה (איור 10). לכל הנקודות של גוף המשוט הנעים סביב הציר יש את אותה מהירות זוויתית co= -. אבל המהירויות הליניאריות שלהם אינן זהות. המהירות הליניארית (i) גבוהה יותר, ככל שרדיוס הסיבוב (r) גדול יותר: v = o)-r. לכן, כדי להגביר את המהירות, אתה צריך להגדיל את רדיוס הסיבוב. אבל אז תצטרך להגדיל את הכוח המופעל על המשוט באותה כמות. בגלל זה עם משוט ארוך

אורז. 10. עם אותה תזוזה זוויתית (φ) ומהירות זוויתית, המסלול (המוצג בקו המקווקו) ארוך יותר, הכוח המופעל על המשוט (מוצג בחצים) גדול יותר מהירות ליניארית V~(i>r ככל שרדיוס הסיבוב גבוה יותר (r), קשה יותר לחתור מאשר קצר, זריקת חפץ כבד למרחק רב יותר קשה מאשר במרחק קרוב וכו'. ארכימדס , שהוביל את ההגנה על סירקיוז מהרומאים, ידע על כך ומי המציא מכשירי מנוף לזריקת אבנים.

ידיו ורגליו של אדם יכולות לבצע תנועות תנודות. זה גורם לגפיים שלנו להיראות כמו מטוטלות. ההוצאה המינימלית באנרגיה להנעת הגפיים מתרחשת כאשר תדירות התנועות גדולה ב-20-30% מתדירות הרעידות הטבעיות של הזרוע או הרגל:

אורז. 9. דוגמאות למנופים של גוף האדם:

1 - ידית האמה מהסוג השני; B - ראש מנוף מהסוג הראשון

20-30% אלו מוסברים על ידי העובדה שהרגל אינה צילינדר חד חולי, אלא מורכבת משלושה מקטעים (ירך, רגל תחתונה וכף רגל). שימו לב: התדירות הטבעית של התנודות אינה תלויה במסת הגוף המתנדנד, אלא פוחתת ככל שאורך המטוטלת גדל.

על ידי הפיכת תדירות הצעדים או החבטה בהליכה, ריצה, שחייה וכו' לתהודה (כלומר, קרובה לתדר הטבעי של הרטט של היד או הרגל), ניתן למזער את עלויות האנרגיה.

צוין כי עם השילוב החסכוני ביותר של תדירות ואורך צעדים או משיכות, אדם מפגין ביצועים גופניים מוגברים באופן משמעותי. כדאי לקחת זאת בחשבון לא רק בעת אימון ספורטאים, אלא גם בעת ביצוע שיעורי חינוך גופני בבתי ספר ובקבוצות בריאות.

קורא סקרן עשוי לשאול: מה מסביר את היעילות הגבוהה של תנועות המבוצעות בתדר תהודה? זה קורה בגלל שהתנועות התנודות של הגפיים העליונות והתחתונות מלוות בהתאוששות של אנרגיה מכנית (מה-recuperatio הלטינית - קבלה חוזרת או שימוש חוזר). הצורה הפשוטה ביותרהתאוששות - המעבר של אנרגיה פוטנציאלית לקינטית, ואז שוב לפוטנציאל וכו' (איור 11). בתדירות תהודה של תנועות, טרנספורמציות כאלה מבוצעות עם הפסדי אנרגיה מינימליים. המשמעות היא שאנרגיה מטבולית, לאחר שנוצרה בתאי שריר והופכת לאנרגיה מכנית, משמשת שוב ושוב - הן במחזור התנועות הזה והן בתנועות הבאות. ואם כן, אז הצורך בהזרמת אנרגיה מטבולית יורד.

אורז. 11. אחת האפשרויות להתאוששות אנרגיה במהלך תנועות מחזוריות: האנרגיה הפוטנציאלית של הגוף (קו מוצק) הופכת לאנרגיה קינטית (קו מקווקו), המומרת שוב לפוטנציאל ותורמת למעבר גופו של המתעמל לחלק העליון. עמדה; המספרים בגרף תואמים לתנוחות הממוספרות של הספורטאי

הודות לשחזור אנרגיה, ביצוע תנועות מחזוריות בקצב הקרוב לתדר התהודה של תנודות הגפיים - שיטה יעילהשימור וצבירת אנרגיה. תנודות תהודה תורמות לריכוז האנרגיה, ובעולם הטבע הדומם הן לפעמים לא בטוחות. לדוגמא, ידועים מקרים של גשר שנהרס כאשר יחידה צבאית עברה עליו, ברור בנקיטת צעדים. לכן, אתה אמור לצאת מהמדרגה על הגשר.

תכונות מכניות של עצמות ומפרקים

התכונות המכניות של העצמות נקבעות לפי תפקידיהן השונים; בנוסף למנוע, הם מבצעים פונקציות הגנה ותמיכה.

עצמות הגולגולת, כלוב הצלעות והאגן מגינות איברים פנימיים. התפקוד התומך של העצמות מתבצע על ידי עצמות הגפיים ועמוד השדרה.

עצמות הרגליים והידיים מלבניות וצינוריות. המבנה הצינורי של העצמות מספק עמידות לעומסים משמעותיים ובמקביל מפחית את המסה שלהן פי 2-2.5 ומפחית באופן משמעותי את רגעי האינרציה.

ישנם ארבעה סוגים של השפעות מכניות על העצם: מתח, דחיסה, כיפוף ופיתול.

עם כוח אורך מתיחה, העצם יכולה לעמוד בלחץ של 150 N/mm2. זה פי 30 יותר מהלחץ שהורס לבנה. הוכח כי חוזק המתיחה של העצם גבוה מזה של אלון וכמעט שווה לזה של ברזל יצוק.

בדחיסה, חוזק העצם גבוה אף יותר. לפיכך, העצם המאסיבית ביותר, שריר הירך האחורי, יכולה לעמוד במשקל של 27 אנשים. כוח הדחיסה המרבי הוא 16000-18000 N.

בעת כיפוף, עצמות אדם עומדות גם בעומסים משמעותיים. לדוגמה, כוח של 12,000 N (1.2 ט) אינו מספיק כדי לשבור עֶצֶם הַיָרֵך. סוג זה של דפורמציה נמצא באופן נרחב ב חיי היום - יום, ובתרגול ספורט. למשל, קטעים איבר עליוןמעוותים על ידי כיפוף בעת שמירה על מיקום "הצלב" תוך תלייה על הטבעות.

כאשר אנו זזים, עצמות לא רק נמתחות, נדחסות ומתכופפות, אלא גם מתפתלות. לדוגמה, כאשר אדם הולך, רגעי כוחות הפיתול יכולים להגיע ל-15 ננומטר. ערך זה קטן פי כמה מחוזק המתיחה של עצמות. אכן, להרס, למשל, שׁוּקָהמומנט הפיתול אמור להגיע ל-30-140 ננומטר".

העומסים המכניים המותרים גבוהים במיוחד עבור ספורטאים, מכיוון שאימון קבוע מוביל להיפרטרופיה עובדת של העצמות. ידוע שעצמות הרגליים ועמוד השדרה מתעבות אצל מרימי משקולות, החלק החיצוני של עצם המטאטרסל אצל שחקני כדורגל, העצמות באמה אצל שחקני טניס וכו'.

התכונות המכניות של המפרקים תלויות במבנה שלהם. המשטח המפרקי נרטב על ידי נוזל סינוביאלי, אשר, כמו בקפסולה, מאוחסן קפסולת מפרקים. נוזל סינוביאלי מפחית את מקדם החיכוך במפרק בכ-20 פעמים. בולט אופי הפעולה של חומר הסיכה ה"נסחט", שכאשר העומס על המפרק פוחת, נספג בתצורות הספוגיות של המפרק, וכאשר העומס גדל, הוא נסחט החוצה כדי להרטיב את פני השטח של המפרק. מפרקים ומפחיתים את מקדם החיכוך.

אכן, עוצמת הכוחות הפועלים על המשטחים המפרקיים היא עצומה ותלויה בסוג הפעילות ובעוצמתה (טבלה 2).

הערה. הכוחות הפועלים על מפרק הברך גבוהים אף יותר; עם משקל גוף של 90 ק"ג הם מגיעים: בהליכה 7000 N, בריצה 20,000 N.

1 מידע על גודל הכוחות ומומנטים של הכוחות המובילים לעיוות העצם הוא משוער, וככל הנראה הנתונים מוזלים, שכן הם התקבלו בעיקר מחומר גווי. אבל הם גם מצביעים על שולי בטיחות מרובים של השלד האנושי. במדינות מסוימות, מתורגלת קביעה תוך-חייתית של חוזק העצם. מחקר כזה משתלם היטב, אך מוביל לפציעה או מוות של בודקים ולכן הוא לא אנושי. 26