12.09.2018

Kas yra žmogaus raumenų ir kaulų sistema? Pažiūrėkite, kas yra „Motor Apparatus“ kituose žodynuose. Dviejų tipų raumenų audinys


Žmogaus motorinė sistema skirstoma į pasyviąją ir aktyviąją. Pasyvus apima kaulus ir raiščius, kurie priešinasi išorinėms jėgoms, veikiančioms kūną dėl jų fizines savybes. Aktyvus aparatas yra raumenų sistema, kuri perkelia atskiras kūno dalis viena kitos atžvilgiu arba tvirtina jas tam tikroje padėtyje.

Galingi paspirtukai yra galimybė maksimaliai padidinti funkcinę nepriklausomybę. Jiems reikia stipraus viršutinės kūno dalies, jie yra palyginti lengvi, juos galima išardyti ir perkelti į transporto priemonę. Naudingi paspirtukai gali turėti šias funkcijas.

Yra du pagrindiniai motorolerių tipai: priekinių ir galinių ratų pavara. Vaikščiočio ar lazdos naudojimas gali padėti sumažinti nuovargį ir padidinti judrumą. Lazdelės naudingos, kai viena koja stipresnė už kitą. Vaikštynės suteikia daugiau stabilumo ir atramos.

Ar visada reikia kito žmogaus, kuris padėtų atsikelti iš sėdimos padėties? Ar dažnai suklumpate ir krentate? Ar esate pavargęs eidamas? Ar vengiate vaikščioti, nes bijote susižaloti? Daugelis žmonių, turinčių nervų ir raumenų sutrikimų, naudojasi neįgaliojo vežimėliu, kad padidintų ir palengvintų judumą. Apgyvendinimas neįgaliųjų vežimėliuose reikalauja kruopštaus svarstymo ir profesionalių patarimų.

Įgyvendinant bet kokį judesį, kiekvieno raumens darbe būtinai dalyvauja nervų sistema, kontroliuojanti visas kūno funkcijas.

Pasyvi variklio sistema. Kaulai ir jų jungtys sudaro tvirtą žmogaus kūno pagrindą – skeletą. Jis tarnauja kaip atrama minkštiesiems audiniams, ypač prie jų pritvirtinant raumenis.

Yra du pagrindiniai tipai vežimėliai- rankinis ir galia. Kiekvienas iš jų turi savo savybių ir svarstymų sąrašą. Rankiniai vežimėliai yra naudingi žmonėms, kurių kūno stabilumas yra aukštas ir gali lengvai įsitaisyti kėdėje. Šios kėdės yra lengvai stumiamos ir dažniausiai susitraukia, kad lengvai tilptų automobilis.

Dviejų tipų raumenų audinys

Vežimėlis gali turėti šias funkcijas. Aukštai atloštas atlošas su galvos atrama, pakeliamos kojų atramos ir galinės pagalvėlės Reguliuojamo aukščio porankiai, nuimami, kad būtų galima perkelti greitai atleidžiamus galinius ratus, kad būtų lengva sulaužyti ir laikyti transporto priemonė teisingas sėdynės aukštis, kad būtų perteiktas ir padidintas sėdynės plotis, tinkamas įlipti ir išlipti iš namų durų. Elektriniai vežimėliai tinka žmonėms, kurie negali rankiniu būdu pasistumti į priekį. Jie valdomi vairasvirte ar kitais prietaisais, kuriuos galima valdyti beveik bet kuria kūno dalimi, kurią galite judėti.

Judantis daugumos kaulų sąnarys leidžia jiems judėti vienas kito atžvilgiu. Prie kaulų prisirišę raumenys, susitraukdami, sutvirtina atskiras skeleto dalis arba, atvirkščiai, pajudina jas. Taigi, raumenų ir kaulų sistema užtikrina įvairių kūno padėčių erdvėje išsaugojimą, taip pat visų rūšių judesius.

Šios kėdės yra specialiai pritaikytos vartotojui, kad būtų užtikrintas tinkamas montavimas ir patogus naudojimas. Nors elektriniai vežimėliai yra brangesni nei rankiniai vežimėliai, jie suteikia didesnį mobilumą ir nepriklausomybę, ypač lauke. Jos nesulūžtų, todėl reikalingos specialios sėdynės, kurios padėtų motorizuotam vežimėliui persikelti į automobilį.

Neįgaliųjų vežimėliai gali turėti šias funkcijas. Maitinimo jungikliai, kuriuos galima modifikuoti taip, kad veiktų su labai mažais raumenų judesiais, atlošiama pakreipus galvą ir pakreipiama galia pakeltomis kojomis. Dėl daugelio neuromuskulinių sutrikimų susilpnėja sąnariai ir raumenys, todėl gydytojas arba fizioterapeutas gali rekomenduoti kūno atramos tipą, vadinamą ortoze.

Yra daugiau nei 200 kaulų, įvairiais būdais sujungtų vienas su kitu (66 pav.). Skeleto pagrindas - stuburas, susidedantis iš atskirų slankstelių. Stuburas turi gimdos kaklelio, krūtinės ląstos, juosmens ir kryžmens išlinkimus, todėl jis yra elastingas ir lankstus.

Ryžiai. 66 - Bendra formažmogaus skeletas

Viršutinėje nugaros dalyje yra du plokšti kaulai - mentės, prie stuburo ir šonkaulių tik raumenų pagalba. Kiekvienas pečių ašmenis jungiasi su raktikauliu, kuris kitame gale jungiasi su krūtinkauliu. Pečių ašmenys ir raktikauliai, juosia viršutinė dalis liemens, suformuoti vadinamąjį viršutinių galūnių diržą, arba pečių juosta(67 pav.).


Ryžiai. 67 - Kaulai pečių juosta(pagal prof. M. F. Ivanitskio pastebėjimus):
A- ranka žemyn; b- pakelta ranka; V- bendras pečių juostos vaizdas iš viršaus; G- sternoklavikulinis sąnarys.

Sąnarių palaikymas tam tikrose padėtyse, kai raumenys nusilpo, užkerta kelią kontraktūroms, padidina komfortą, palengvina sąnarių, galūnių ir stuburo judėjimą. Dėl silpnų čiurnos raumenų pėdos padui gali būti sunku normaliai vaikščioti. Tai vadinama pėdos kritimu, todėl galite užkliūti ant laiptų ar bordiūrų ir suklupti eidami.

Rankų ir riešų atramos Riešo ir nykščio įtvaras gali stabilizuoti riešą ir nykštį, todėl lengviau suimti indus ir kitus daiktus. Galima pridėti papildomų atramų pirštams padėti, kad būtų galima atlikti smulkius motorinius judesius, pavyzdžiui, rašyti nusilpusiais pirštais.

Diržas apatinės galūnės yra dubuo. Jį sudaro kryžkaulis ir du dubens kaulai, tvirtai sujungti su juo. O pečių ašmenys ir dubens kaulai turi apvalias įdubas, į kurias patenka atitinkamai žastikaulio ir šlaunikaulio galvos.

Kaulų jungtys gali būti ištisinės, pusiau ištisinės arba nepertraukiamos, arba sąnariai. Dauguma kaulų yra sujungti vienas su kitu nepertraukiamai, judamai, sąnariuose.

Universali manžetė gali būti geriausiai žinoma ortopedinė pagalba. Rankogaliai, leidžiantys žmogui su nusilpusiais rankų raumenimis sugriebti tokius daiktus kaip stalo įrankiai, šukos ir kiti smulkūs daiktai. Pečių ir kaklo atramos. Su laiku silpni raumenys dėl pečių rankos gali būti neparemtos. Pečių dirželis gali sumažinti spaudimą rankų raumenims ir raiščiams. Taip pat kaklo apykaklės kartais naudojamos galvai palaikyti, kai silpni kaklo raumenys.

Kėdžių keltuvai Šiose motorinėse kėdėse yra jungiklis, leidžiantis reguliuoti sėdynės pakreipimą ir pakėlimą. Kėdžių keltuvai naudingi silpnų kojų žmonėms, kuriems sunku pakilti iš sėdimos padėties. Laiptų liftai Laiptų keltuvas leidžia patogiai ir saugiai judėti laiptais aukštyn ir žemyn sėdint ant elektrinės kėdės, pritvirtintos prie laiptų tako. Ši įranga turi būti sumontuota profesionaliai.

Nedidelis kaulų mobilumas pasiekiamas tarp jų esančių elastinių kremzlinių pagalvėlių pagalba. Tokios kremzlės pagalvėlės randamos, pavyzdžiui, tarp atskirų slankstelių. Vienoje ar kitoje stuburo pusėje susitraukus raumenims, susispaudžia kremzlės pagalvėlės, slanksteliai šiek tiek priartėja vienas prie kito (68 pav.). Taigi, slanksteliai, ypač juosmens ir kaklo srityse, gali pakreipti vienas kito atžvilgiu. Visas stuburas leidžia atlikti didelį judesių diapazoną ir gali labai pasilenkti į priekį, atgal, į šoną ir pasisukti. Kartu su lankstumu, stuburas turi tvirtumo, ypač dirbant suspaudimo sąlygomis.

Ryžiai. 68 - Nuolatinis ryšys kaulai (naudojant kremzlę)

Nešiojamieji keltuvai Šiuose keltuvuose žmogui kelti ir perkelti naudojamas diržas. Šie „nešiojami“ liftai yra skirti judėti iš vieno kambario į kitą namuose. Lubiniai vikšriniai keltuvai Šio tipo keltuvuose naudojami lubose įrengti bėgiai, skirti žmogui vežti dirže. Žaidėjo takeliai leidžia kirsti bėgimo takelius arba juos kirsti. Lubiniai liftai gali būti naudingi perkeliant žmogų iš miegamojo į vonios kambarį. Montuojant lubų pakėlimo sistemą reikalinga profesionali konsultacija ir montavimas.

Atsižvelgdami į tai, o svarbiausia - į skeleto struktūros ypatumą, kad pečių juosta prie krūtinės ir stuburo daugiausia tvirtinama raumenų pagalba, darome tokią išvadą: laikyti, pavyzdžiui, šaudant stovint, šautuvas, turintis didelį svorį (iki 8 kg), tik dėl tų pačių pečių juostos raumenų įtempimo yra nepraktiškas.

Neįgaliųjų vežimėlių keltuvai Juos galima naudoti, kai nepraktiška turėti neįgaliojo vežimėlio rampą nuo lauko durų iki namo ar pastato žemės lygio. Įrengiant neįgaliųjų vežimėlių keltuvo sistemą reikia profesionalių patarimų ir montavimo.

Liftus reikia kruopščiai planuoti, kad būtų nustatytas geriausias sprendimas jūsų namų aplinkai. Prieš įrengdami liftą, atlikite profesionalų savo gyvenamosios vietos „namų saugos įvertinimą“. Ergoterapeutas ar kitas paslaugų teikėjas medicinos paslaugos gali padėti jums pasirinkti tinkamus produktus, padedančius apsirengti ir laikytis asmeninės higienos, pvz.

Šaulys turėtų stengtis suteikti kūnui tokią padėtį, kuri leistų ginklo ir kūno svorį labiau perkelti ant stuburo, kad skeletas „dirbtų“ suspaudimui. Tai leis jums laikyti ginklą su žymiai mažiau raumenų įtempimu.

Judriausi kaulų sąnariai yra sąnariai (69 pav.). Sąnario kaulai yra uždengti maiše, kurį sudaro labai tankus jungiamasis audinys. Maišelio storyje ir aplink jį yra tvirti ir elastingi raiščiai. Bursos kraštai kartu su raiščiais yra pritvirtinti prie kaulų tam tikru atstumu nuo jų besiliečiančių paviršių ir hermetiškai uždaro sąnarių ertmes.



Ryžiai. 69 – Nenutrūkstamos kaulų jungtys – sąnariai:
A- kairiojo alkūnės sąnarys; b- kairės rankos sąnariai; V- paliko kelio sąnarys; G- kairės pėdos sąnariai.




Tualetai Paaukštinti tualetai ar komodos yra patogūs žmonėms, kurių kojų raumenys nusilpę. Santechnikas gali pakelti tualeto lygį pastatydamas jį ant žemos platformos. Bidė Kai kurie žmonės, turintys nervų ir raumenų sutrikimų, turi daugiau jėgos apatinėje kūno dalyje nei rankose ir rankose. Kai kuriais atvejais bidė gali užtikrinti didesnę nepriklausomybę nuo tualeto.

Maudymasis Yra keletas vonios sėdynių ir kėlimo įrangos modelių, kurie gali palengvinti maudynes ar dušą. Kadangi judėjimas tampa vis sunkesnis, galite pastebėti, kad nebeįmanoma miegoti standartinėje lovoje, įlipti ir išlipti. Laimei, daugėja naujoviškų lovų ir miego produktų, skirtų riboto judumo žmonėms arba negalintiems reguliariai keisti pozų miegodami. Pozicijos keitimas ilsintis ar miegant yra svarbus siekiant išvengti opų ir pagerinti komfortą.

Skirtingų sąnarių judesių pobūdis nėra vienodas. Vieni sąnariai leidžia judėti tik vienoje plokštumoje (pavyzdžiui, lenkimas ir tiesimas), kiti – dviejose tarpusavyje statmenose plokštumose (lenkimas, tiesimas ir abdukcija); dar kiti suteikia judėjimą bet kuria kryptimi, pavyzdžiui, pečių ir klubo sąnariai(lenkimas, tiesimas, pagrobimas ir sukimas). Judesių apimtis ir kryptis priklauso nuo sąnarinių paviršių formos, taip pat nuo judesį ribojančių raiščių vietos. Paprastai lyginant sąnariniai paviršiai su geometrinių sukimosi kūnų paviršiais (rutulinis, cilindrinis ir kt.), jungtys klasifikuojamos pagal jų formą (70 pav.).



Ryžiai. 70 - pagrindinių sąnarių formų diagrama (pagal Kahn)

Paklodės piešimas Jei naudojate įprastą lovą, paklodė padės jūsų globėjui susisukti ir padėti jums. Paklodė yra po jumis, tęsiasi nuo pečių lygio iki sėdmenų, skersai bent jau kiekvienoje pusėje likę 6 coliai lapo. Satino arba nailono paklodės arba pižamos. Tai yra parinktis, kuri gali palengvinti padėties nustatymą ir sukimąsi.

Čiužinių užtiesalai Specialiai sukurti siekiant išvengti nejudrumo diskomforto ir skatinti gerą kraujotaką odoje, čiužinių užtiesalai yra pagaminti iš putplasčio, gumos, gelių arba naujoviško korio dizaino. Panašią technologiją galima rasti ir vežimėlių pagalvėlėse. Tai labai pagerina komfortą ir padeda išvengti skausmingų pragulų.

Kadangi kiekvienas sąnarys turi didesnį ar mažesnį raiščių skaičių, reikia stengtis, kad besiruošdamas šaudyti sportininkas užimtų tokią poziciją, kurioje judančių kūno dalių tvirtinimas sąnariuose pasiektas ne tiek raumenimis. sistemą, tačiau į darbą įtraukdami tvirtus ir elastingus raiščius: dėl savo fizinių savybių jie praktiškai nenuilsta. Veiksmingiausias įtraukimas į pasyvų darbą raiščių aparatas ir užtikrina pakankamai standų sąnarių tvirtinimą su minimaliomis raumenų pastangomis - tai viena iš sąlygų, kad šaudymo metu būtų pasiektas didžiausias „šaulio kūno - ginklo“ sistemos nejudrumas.

Galvos ir kaklo atrama. Panašios medžiagos ir technologijos, naudojamos porolono ar pripučiamų čiužinių antklodėse, naudojamos ir specialiose pagalvėse, kurios suteikia papildomą atramą galvai, kaklui ir aplinkiniams raumenims. Ligoninės lovos Ligoninės lova rekomenduojama tiems, kurie išleidžia dauguma savo laiko lovoje arba turi labai ribotą judėjimą. Ši lova leidžia jūsų globėjui lengvai reguliuoti jūsų padėtį ir pakelti kojas, kad išvengtumėte patinimų ir galvos, kad galėtumėte žiūrėti televizorių, skaityti ir pan. Lovos aukštį galima reguliuoti taip, kad slaugytojai nesilenktų, nesilenktų, stumdytųsi ir netemptų, taip sumažinant nugaros įtempimo ar kitokių sužalojimų tikimybę.

Aktyvi judėjimo sistema. Raumenys, kurių galai yra pritvirtinti prie skeleto kaulų, vadinami skeletais.

Visi žmogaus griaučių raumenys, laikantys kūną įvairiose padėtyse arba pajudinantys, sudaro daugiau nei 600 raumenų (71, 72 pav.).

Ryžiai. 71 – bendras žmogaus raumenų vaizdas iš užpakalio (rengiantis šaudyti į „Bėgančio elnio“ taikinį)

Elektra varomi pasukami čiužiniai automatiškai pasuka jus kas kelias minutes. Yra daug pagalbinės priemonės, kuris gali palengvinti bendravimą su sutrikusia kalba. Ryšio planšetiniai kompiuteriai, pagrįsti judesio sekimu, kalbantys vožtuvai, skirti tiems, kurie nešioja mažų, rankinių elektroninių kalbėjimo prietaisų respiratorių kompiuterių sistemos su sudėtinga programine įranga ir kalbos sintezatoriais. Yra daug kitų priemonių, padedančių žmogui, turinčiam nervų ir raumenų sutrikimų, atlikti kasdienę veiklą, pvz.


Ryžiai. 72 – bendras žmogaus raumenų vaizdas iš priekio

Dėl raumenų susitraukimo ir šio proceso metu susidariusios įtampos jų atsiradimo ir prisitvirtinimo vietos suartėja, o tai reiškia arba kūno ir galūnių judėjimą, arba jų palaikymą tam tikroje padėtyje.

Skeleto raumenis dengia plona elastinga membrana, vadinama fascija. Galuose raumuo pereina į labai stiprias baltas virveles – sausgysles, kurios susilieja su periostu. Paprastai abu raumenų galai yra pritvirtinti prie dviejų gretimų kaulų, kurie yra nepertraukiamai sujungti vienas su kitu. Tačiau daugeliu atvejų sausgyslės išsitempia labai toli, eina per du ar daugiau sąnarių. Šie raumenys vadinami kelių sąnarių raumenimis. Šie raumenys, beje, yra pirštų lenkiamieji raumenys. Nebūdami visiškai izoliuoti nuo kitų, gretimų, susitraukdami, tai yra atliekant darbus, gali tam tikru mastu pajudėti ir plaštaka, ir dilbis. Taip gali nutikti, tarkime, nepakankamai apmokytiems šauliams judant rodomasis pirštas kai paspausite gaiduką.

Specialūs stalo įrankiai ir indai su didelėmis rankenomis patogiam naudojimui durų rankenos adapteriai stori rašikliai ir pieštukai elektroniniai jungikliai aplinkos kontrolei modifikuoti telefonai. Norėdami gauti daugiau informacijos apie pagalbinius prietaisus, kreipkitės į savo ergoterapeutą arba gydytoją.

Paprastai šiose užduotyse pastebimas monotoniškas našumo pagerėjimas, kuris iš pradžių yra greitas, o vėliau sulėtėja iki asimptoto, artimo pradiniam pradiniam našumo lygiui. Mokymosi pažangą gerai apibūdina eksponentinis atitikimas, o tai reiškia, kad kiekvieno bandymo patobulinimų dydis yra proporcingas klaidai. Šis greitas, eksperimentinis sisteminių klaidų mažinimas paprastai vadinamas adaptacija. Kai kuriais atvejais terminas „adaptacija“ vartojamas nurodant konkretų mokymosi mechanizmą; tačiau mes pasiliksime prie elgesio apibrėžimo ir apibūdinsime galimus mokymosi mechanizmus labiau skaičiavimo terminais.

Raumenys klasifikuojami pagal daugybę savybių: išorinę formą, atliekamą darbą, vietą žmogaus kūne ir kt. (73 pav.). Vienas didžiausių fiziologų P. F. Lesgaftas pasiūlė padalyti raumenis į du pagrindinius tipus – stiprius ir vikrius. Stiprūs raumenys paprastai turi didelę prisitvirtinimo prie kaulų sritį. Jie gali demonstruoti didelę jėgą su palyginti mažu judesių diapazonu ir maža įtampa, todėl jie taip greitai nepavargsta. Vikrūs raumenys, atvirkščiai, turi mažą tvirtinimo plotą ir didelį ilgį. Jie išsiskiria santykinai mažu stiprumu, veikia labai įtemptai, todėl lengvai pavargsta. Tuo pačiu metu jie atlieka subtilesnį darbą.

Ryžiai. 73 - raumenų klasifikacija (pagal M. F. Ivanitskį)

Visiškai akivaizdu, kad šaulio padėtis pasiruošimo metu turi būti tokia, kad judančių kūno dalių tvirtinimas būtų pasiekiamas įtraukiant į darbą stipriausias raumenų grupes; vikrūs raumenys, atvirkščiai, turi būti įkrauti mažiausias laipsnis ir taip jiems sudaromos palankiausios sąlygos jų darbui.

Susitraukdami raumenys dalyvauja įvairiuose kūno judesiuose, kurie yra tiesiogiai priešingi vienas kitam. Raumenys, kurie dalyvauja tame pačiame judesyje ir atlieka šiuo atveju bendras darbas, yra vadinami sinergistų.

Raumenys, kurie veikia priešinga kryptimi, vadinami antagonistai. Pavyzdžiui, raumenys, susiję su riešo lenkimu, yra antagonistiški raumenims, susijusiems su riešo tiesimu.

Atlikti sklandžius judesius galima tik draugiškai dirbant antagonistiniams raumenims. Darbo metu vienos grupės raumenys atlieka įveikiantį veiksmą, kitos – pasiduodantį. Nedalyvaujant antagonistiniams raumenims, sinerginiai raumenys galėtų atlikti tik trūkčiojančius judesius. Reikia pasakyti, kad prastai treniruotų žmonių judesiai pastebimai skiriasi nuo treniruotų žmonių. Nepakankamai treniruoti antagonistiniai raumenys aktyvuojami per anksti, o tai suteikia judesiams kiek staigų, veržlų charakterį. Spektaklis fiziniai pratimai padeda raumenims tapti ne tik storesniems, bet ir elastingesniems.

Kiekvienas judesys apima ne vieną raumenų grupę, o kelias bendradarbiaujančias grupes. Be to, daugelis raumenų gali veikti atskiromis dalimis arba kaip sinergistai, arba kaip antagonistai.

Gebėjimas valdyti bet kurį raumenį ar net atskirą jo dalį atskirai atsiranda treniruojantis. Tai ypač svarbu šauliui. Treniruotės metu galite išsiugdyti gebėjimą sutraukti tik tuos raumenis, kurie yra būtini tam tikram judesiui atlikti, o kitus raumenis, kurie nėra tiesiogiai susiję su šio judesio atlikimu, išlaikyti atsipalaidavusius.

Raumenų susitraukimo metu atliekamas darbas skirstomas į du tipus – statinį ir dinaminį.

Statinis darbas raumenys atliekami vienoje ar kitoje padėtyje fiksuojant (tvirtinant) judančias kūno dalis sąnariuose. Statinio raumenų darbo metu ilgas laikasįsitempęs.

Dinaminis veikimas raumenys gaminami, kai judesius atlieka atskiros kūno dalys. Tokio darbo metu raumenų įtempimas kaitaliojasi su atsipalaidavimu, susitraukimas su tempimu.

Intervalais tarp atskirų susitraukimų raumuo ilsisi, o tai padeda atkurti būseną, buvusią iki jo susitraukimo, ir raumuo vėl pilnai funkcionuoja. Jei kuris nors raumuo dirba nuolat, greitai atsiranda nuovargis; ilgalaikis raumenų susitraukimas gali sukelti visišką impotenciją.

Ruošiantis šaudyti, kai šauliui reikia didžiausio kūno nejudrumo, raumenys atlieka statinį darbą, tai yra mažiausiai naudingą jų nuovargiui. Todėl reikia labai daug dėmesio skirti šaudymo greičio parinkimui, ypač ilgiems, kad pertraukėlės tarp sekančio nusitaikymo ir užpakalio (arba rankos pakėlimo šaudant iš pistoleto) leistų atsistatyti raumenims. jų našumą didžiausiu mastu.

Raumenų savybės ir struktūra bei nervinis audinys . Pagrindinė gyvybės sąlyga – organizmo sąveika su aplinka. Ši sąveika atsiranda dėl gyvos medžiagos savybės reaguoti išorinių poveikių. Procesas, kuris vyksta organizme veikiant išorinei ar vidinei aplinkai, vadinamas sužadinimo procesu. Šis procesas yra bet kokio kūno atliekamo judesio pagrindas.

Nervinis audinys turi jaudrumo ir laidumo savybę, tai yra, veikiamas dirgiklių, jis patenka į sužadinimo būseną ir atlieka šį sužadinimą išilgai nervinės skaidulos. Raumeninis audinys išsiskiria gebėjimu susitraukti, sutrumpėti ir didėjantis storis ir dėl to išsivysto įtampa.

Gyvo organizmo kūne išskiriami dryžuoti ir lygiųjų raumenų audiniai.

Visi griaučių raumenys yra suformuoti iš dryžuotų raumenų audinys(74 pav.). Skersaruožių raumenų susitraukimas atsiranda dėl to, kad sutrumpėja tamsios jo skaidulų dalys.

Ryžiai. 74 - Skersinio raumens skaidulos

Struktūrinis raumenų vienetas yra raumenų skaidulos. Vos 0,01-0,1 mm skersmens raumenų skaidulos kartais siekia 10-12 cm. Kiekvienas raumuo susideda iš daugybės tūkstančių skaidulų.

Lygiųjų raumenų audinys daugiausia randamas vidaus organų sienose.

Raumenys yra glaudžiai susiję su nervų sistema. Tai dvipusis ryšys, atliekamas per išcentrinius ir centripetinius nervus (žr. toliau); daugybė abiejų galūnių yra kiekvieno raumens storyje.

Nervinis audinys vaidina nepaprastai svarbų vaidmenį gyvame organizme; jis susiformuoja nervų sistema, kuri kontroliuoja visą gyvybinę organizmo veiklą, užtikrina jo sąveiką su aplinka, reguliuoja visų organų funkcinę veiklą.

Nervų sistemos struktūrinis vienetas yra neuronas – nervinė ląstelė su visais jos procesais (75 pav.). Iš nervinės ląstelės kūno tęsiasi daugybė šakų trumpi ūgliai- dendritai ir vienas ilgas procesas (žmonėms - iki 1 m) - aksonas. Nervinė ląstelė kontaktuoja su kitomis nervinėmis ląstelėmis per savo dendritus, susisiekdama su jais, vadinamąja sinapse. Tokių sinapsinių kontaktų dėka užtikrinamas tarpusavio ryšys nervų sistemoje. Aksonas jungia nervinės ląstelės kūną su raumeniu ar kokiu nors kitu organu.

Ryžiai. 75 – Nervų ląstelės su procesais:
A- centripetalinis (jautrumas neuronas); b- išcentrinis (motorinis) neuronas.

Galutinėje dalyje aksonas stipriai šakojasi, tiekdamas nervų galūnes visai grupei raumenų skaidulų ar kitų organų audinių.

Yra trijų tipų neuronai.

Centripetinis, arba jautrus, neuronai; jų galūnės raumenyse, odoje ir kituose organuose yra sujungtos su percepciniais nerviniais prietaisais – receptoriais, kurie reaguoja į dirginimą, kylantį iš išorinės ar vidinės aplinkos. Receptoriuose kylantis sužadinimas per jautrius neuronus perduodamas į atitinkamas centrinės nervų sistemos dalis.

Išcentrinis, arba variklis, neuronai (motoneuronai); šių nervinių ląstelių kūnai yra centrinėje nervų sistemoje (nugaros smegenyse arba smegenyse), o jų aksonai toli nuo jų tęsiasi iki raumenų ar kitų organų. Motoriniai neuronai palei savo aksonus dideliu greičiu (iki 120 m per sekundę) perduoda sužadinimą iš įvairių centrinės nervų sistemos dalių į raumenis, o tai sukelia raumenų skaidulų susitraukimą.

Interneuronai yra visiškai centrinėje nervų sistemoje ir sąveikauja tarp jutimo ir motorinių nervų takų, taip pat bendrauja tarp skirtingų centrinės nervų sistemos sričių.

Motorinis neuronas ir susijusi raumenų skaidulų grupė (120-160) sudaro motorą neuromuskulinis vienetas(76 pav.). Toks motorinis blokas veikia kaip vientisas vienetas: motorinio neurono perduodamas sužadinimas aktyvuoja visą šią skaidulų grupę. Kiekvienas raumuo yra prijungtas prie kelių šimtų ir net tūkstančių motorinių neuronų. At skirtingos sąlygos veikla nervų centrai aktyvuojamas skirtingas skaičius tokių motorinių vienetų, kurie iš esmės reguliuoja raumenų jėgos išsivystymo laipsnį, reaguojant į esamą dirginimą.



Ryžiai. 76 - Motorinių neuromuskulinių vienetų (darbo ir ramybės) struktūros schema

Nervų ir raumenų ląstelių sužadinimas yra greitai didėjančios, o vėliau palaipsniui krentančios bangos pobūdis. Ši sužadinimo banga vadinama impulsu. Natūraliomis organizmo gyvybinės veiklos sąlygomis seka ne pavieniai impulsai, o jų virtinė. Sužadinimo impulsai, einantys į raumenį, visada dideliu greičiu seka vienas po kito (žmogaus kūne - iki 100 per sekundę), todėl raumeninė skaidula po kiekvieno susitraukimo nespėja atsipalaiduoti. Tai veda prie atskirų susitraukimų susijungimo į vieną ilgą (stabligę). Tai yra įprasti sutrumpinimai griaučių raumenys, kurią stebime atliekant bet kokius kūno judesius ar tvirtindami judančias jo dalis sąnariuose.

Jei lygieji raumenys, kurių jaudrumas yra palyginti mažas, susitraukia lėtai (apie 3 cm per sekundę), tai skersiniai raumenys, atvirkščiai, yra lengvai sujaudinami ir susitraukimo procesas juose vyksta dideliu greičiu (apie 6 m per sekundę). Reikėtų nepamiršti, kad dėl treniruočių didėja ne tik griaučių raumenų jėga, bet ir jų susitraukimo greitis. Skersaruožių raumenų susitraukimas ir atpalaidavimas, kaip taisyklė, yra savanoriškas procesas, tai yra, priklauso nuo mūsų valios.

Kūno nervų sistema skirstoma į periferinę ir centrinę.

Periferinė nervų sistema apima daugybę nervų, tam tikrų nervų takų, esančių visose kūno dalyse ir sujungtų su centrine nervų sistema.

Nervuoja išvaizda yra apvalus arba suplotas laidas baltas. Jį sudaro daugybė nervinių skaidulų, sujungtų į ryšulius. Pagal skaidulų funkciją nervai skirstomi į sensorinius (centripetalinius), motorinius (išcentrinius) ir mišrius.

Jutimo nervai perneša impulsus iš įvairių organų ir audinių receptorių į centrinę nervų sistemą. Šios nervų grupės pagalba centrinei nervų sistemai teikiama „informacija“ apie joje vykstančius pokyčius supančios kūną aplinką ar joje.

Motoriniai nervai susideda iš daugybės ilgų motorinių nervų ląstelių procesų; jie perduoda motorinius impulsus iš centrinės nervų sistemos – „komandas“, kurios sukelia raumenų skaidulų susitraukimą.

Mišrūs nervai. susideda iš sensorinių ir motorinių nervų skaidulų. Didžioji dauguma periferinės nervų sistemos nervų yra mišrūs. Sužadinimo impulsai, keliaujantys palei vieną nervinę skaidulą, neperduoda gretimoms skaiduloms. Todėl kiekviena impulsų serija visada pasiekia tikslą, tiksliai į konkretų „adresą“.

Dėl mažo suvartojimo cheminių medžiagų Susijaudinus, nervinės skaidulos, sudarančios periferinę nervų sistemą, praktiškai nenuilsta.

Centrinė nervų sistema yra didžiulė nervų ląstelių kolekcija ir susideda iš smegenys esantis kaukolės ertmėje, ir nugaros smegenys esantis stuburo kanale.

Turėtumėte žinoti, kad nervų sistema veikia pagal vadinamąjį principą refleksas(refleksas – atspindėtas veiksmas). Bet koks organizmo atsakas į stimuliaciją, kylančią iš išorinės ar vidinės aplinkos, vykdomas dalyvaujant centrinei nervų sistemai, vadinamas refleksu.

Bet kurio reflekso pagrindas yra sužadinimo impulsų perdavimas iš receptoriaus į vykdomąjį organą (raumenis, liauką ir kt.) per tarpusavyje sujungtų neuronų sistemą. Kelias, kuriuo keliauja sužadinimo impulsai, sukeliantys refleksinius veiksmus, vadinamas reflekso lanku.

Bet kuriame refleksiniame lanke galima išskirti keletą nuosekliai sujungtų grandžių (77 pav.). Pirmoji refleksinio lanko grandis yra suvokimo nervų galūnės – receptoriai, esantys jutimo organuose ir visuose kituose kūno organuose: raumenyse, liaukose, širdyje, plaučiuose ir kt.; antrasis – įcentrinis (jautriasis) nervas, pernešantis sužadinimą iš periferijos (iš receptorių) į centrinę nervų sistemą; trečia - bet kuri centrinės nervų sistemos dalis, kurioje vyksta sudėtingi sužadinimo pokyčiai; ketvirta - išcentrinis (motorinis) nervas, pernešantis sužadinimą iš centrinės nervų sistemos į tam tikrą raumenį (organą); penktoji grandis yra išcentrinio nervo galas vykdomajame organe, kuris sukelia atsako veiksmą.



Ryžiai. 77 - Reflekso lanko diagrama

Tuo pačiu metu atliekant bet kokį judesį tai būdinga žiedo refleksinė jungtis. Atliekant judesį, norint jį tiksliai atlikti, visada reikia pakartotinai daryti tarpinius pakeitimus (koregavimus), kurie atliekami per grįžtamąjį ryšį, kuris perduoda informaciją iš vykdomojo organo (raumenų) į centrinę nervų sistemą apie tikrasis šio judėjimo vykdymas. Pati refleksinis lankas tuo pačiu jis tarsi užsidaro, virsdamas refleksiniu žiedu (žr. 80 pav.). Šį svarbų judesių valdymo mechanizmą atrado sovietų fiziologas N.A. Bernsteinas.

Einančios per skirtingi skyriai centrinė nervų sistema, kiekvieno reflekso lanko dėka interneuronai taip pat yra susijęs su aukštesne centrinės nervų sistemos dalimi – žieve smegenų pusrutuliai, todėl pastarieji gali „kištis“ į bet kurio refleksinio akto įgyvendinimą ir atitinkamai reguliuoti jo eigą.

Kasdieniame organizmo gyvenime centrinės nervų sistemos ląstelėse nuolat sąveikauja du pagrindiniai procesai - sužadinimas ir slopinimas, jie yra glaudžiai susiję vienas su kitu, nuolat egzistuoja kartu ir pakeičiami vienas kitu. Nuolatinė kaita, sužadinimo ir slopinimo procesų sąveika lemia bet kokio koordinuoto judesio vykdymą (78 pav.). Taigi, rodomojo piršto lenkimas paspaudus gaiduką atsiranda dėl nervinių centrų, siunčiančių nervinius impulsus į lenkiamuosius raumenis, sužadinimo ir tuo pačiu metu slopinančio (dalinio) su tiesiančiaisiais raumenimis susijusius centrus. Jei būtų tik sužadinimo procesas, koordinuota kūno veikla, visokie jo atliekami judesiai būtų neįmanomi, nes sužadinimo procesas tokiu atveju sukeltų ne tik lenkiamųjų, bet ir tiesiamųjų raumenų susitraukimą. ; atliekant tokį bendrą antagonistinių raumenų darbą, piršto lenkimas, kaip ir bet koks kitas judesys, išvis būtų neįmanomas.



Ryžiai. 78 - Sužadinimo ir slopinimo procesų sąveika centrinėje nervų sistemoje atliekant bet kokius judesius

Be didžiulės reikšmės koordinuojant nervų centrų veiklą (taigi ir koordinuojant judesius), slopinimas taip pat atlieka svarbų apsauginį vaidmenį, apsaugodamas. nervų ląstelės nuo išsekimo, kuris gali pasireikšti ilgai ir stipriai stimuliuojant.

Sužadinimo ir slopinimo procesai nervų centruose turi tam tikrą mobilumą ir kintamumą, keičiant vienas kitą, paklusdami tam tikriems modeliams. Tačiau yra tvirtai nustatyta, kad treniruočių procese formuojasi didesnis sužadinimo ir slopinimo procesų mobilumas, todėl treniruoto žmogaus reakcijos greitis yra daug didesnis nei netreniruoto.

Bet kokios motorinės reakcijos greitis ir tikslumas taip pat labai priklauso nuo analizatorių (jutimo organų), dalyvaujančių reguliuojant judesius, visų pirma motorinių ir. vizualiniai analizatoriai. Taigi, neišvengiamas rankos siūbavimas taikant, esant visiems kitiems dalykams (šaudymas iš revolverio ir pistoleto), bus minimalus tuo atveju, kai jautrūs prietaisai - receptoriai - operatyviai „informuos“ centrinę nervų sistemą apie menkiausią. plaštakos padėties pokyčiai, po kurių iš atitinkamų smegenų motorinių centrų gaus „komandas“ nervinėms motorinėms ląstelėms, atsakingoms už raumenų susitraukimą, stimuliuojančias ar slopinančias kai kurias ir taip reguliuojančias rankos padėtį. Vadinasi, kuo didesnis jutimo organų „darbo“ tikslumas, tuo smulkesnis jų atskyrimo gebėjimas, tuo greičiau ir tiksliau analizuojamas gautas dirginimas centrinėje nervų sistemoje, todėl organizmas gali greičiau į jį reaguoti. ir tiksliai, šiuo atveju su atitinkamais judesiais rankomis.

Analizatoriai. Remiantis I.P. Pavlova, visi pojūčiai yra analizatoriai. Kiekvienas analizatorius sudaro vieną sistemą, susidedančią iš trijų sekcijų: periferinio – suvokimo aparato (receptorių); centripetinis nervo kelias, kuriuo nervinis sužadinimas perduodamas iš periferijos į centrą; galinės smegenys, esančios smegenų žievėje. Smegenų žievė sutelkia visų analizatorių smegenų galus. Dėl to aukštesnė analizė dirginimas atsiranda smegenų žievėje, kur iš jutimo organo gauta nervinė stimuliacija paverčiama jutimu. Kiekvienas jutimo organas – analizatorius suvokia tik tam tikro tipo dirginimą.

Taigi visuose organuose yra suvokiamos nervų galūnės arba receptoriai, kurie siunčia įcentrinius nervinius impulsus į centrinę nervų sistemą. Vieni receptoriai yra kūno viduje ir suvokia vidaus organuose kylančius dirginimus, kiti yra kūno paviršiuje ir suvokia išorinius dirginimus. Receptoriai dėl savo sandaros ypatumų yra specializuoti, prisitaikę jaudinti tik tam tikrais dirgikliais: vienus sužadina stimuliavimas šviesa, kitus garsu ir t.t. Tarp specializuotų taip pat yra receptorių, esančių vestibiuliariniame aparate, raumenyse ir sausgyslėse, kurie signalizuoja apie kiekvieną kūno padėties pasikeitimą ir raumenų bei sausgyslių įtampos pokyčius. Kūno pusiausvyros palaikymas ir griaučių raumenų susitraukimo reguliavimas labai priklauso nuo šių analizatorių darbo, todėl šaulius jie turėtų dominti labiausiai.

Vestibuliarinis analizatorius- pusiausvyros organas - užtikrina tam tikrą kūno padėtį erdvėje ir palaiko jo pusiausvyrą. Periferinis skyriusšio analizatoriaus – vestibiuliarinio aparato – yra laikinojoje galvos dalyje, in vidinė ausis(79 pav.). Jį sudaro otolitinis aparatas ir pusapvaliai kanalai. Otolitinis aparatas susideda iš dviejų maišelių, kurių vidiniame paviršiuje yra jautrios ląstelės su plaukeliais. Ant plaukelių yra nedideli kalkių kristalų gumuliukai – otolitai. Bet koks galvos padėties pasikeitimas keičia plaukų įtempimą ir taip sužadina receptorių nervinių skaidulų, susijusių su plaukais, galus. Slenkstis, leidžiantis vestibuliariniu aparatu atskirti galvą ir kūną pakreipti į šoną, yra 1°, pirmyn ir atgal - 1,5-2°. Impulsai, sklindantys iš otolito aparato, sukelia refleksines reakcijas, kurios padeda palaikyti organizmo pusiausvyrą. Iš vieno iš otolitinio aparato maišelių trys pusapvaliai kanalai, užpildyti skysčiu - endolimfa, tęsiasi trimis viena kitai statmenomis plokštumomis. Su kiekvienu galvos judesiu juose esantis skystis per savo vibracijas spaudžia jautrias ląsteles, susijusias su nervinių skaidulų galūnėmis. Tokiu atveju atsirandantys impulsai sukelia refleksines reakcijas, vedančias į kūno pusiausvyros palaikymą judesių metu. Taigi bet koks galvos padėties pasikeitimas skatina otolitinio aparato receptorius.



Ryžiai. 79 - Vestibulinio aparato schema

Variklis (kinestezinis arba sąnarinis-raumeninis) analizatorius užtikrina griaučių raumenų susitraukimų reguliavimą, todėl vaidina lemiamą vaidmenį koordinuojant (suderinant) judesius.

Periferinė motorinio analizatoriaus dalis – proprioreceptoriai – yra įterpta į sąnarių raumenų, sausgyslių ir raiščių storį. Yra keletas jų tipų, kurie skiriasi savo struktūra. Dažniausiai proprioreceptoriai yra išsišakojęs jutimo nervo galas, spiralės pavidalu supinantis raumenų ar sausgyslių pluoštą. Kitas, labiausiai paplitęs proprioreceptorių tipas – sudėtingas specialus organas, vadinamas raumens verpstu (80 pav.); Šios verpstės dažniausiai yra tarp raumenų skaidulų, rečiau – sausgyslių viduje. Signalai iš proprioreceptorių, sekančių įcentrinį (jautrus) nervinių skaidulų, o paskui išilgai interneuronų pasiekia įvairias centrinės nervų sistemos dalis; jie pasiekia smegenų žievę, sukeldami pojūtį, vadinamą raumenų jausmas, kuris, kaip nurodė I. M.. Sechenovą lydi bet koks kūno dalių judėjimas ir jų santykinės padėties pasikeitimas. Remdamasi signalais, gaunamais iš proprioreceptorių (kartu su signalais, gaunamais iš vestibuliarinių, regos ir kitų aparatų receptorių), centrinė nervų sistema nuolat koreguoja ir koordinuoja motorinio aparato veiklą (tai bus išsamiai aptarta toliau).



Ryžiai. 80 - Periferinio (stuburo) reguliavimo schema raumenų tonusas

Beje, reikia pastebėti, kad, remiantis tyrimais (M.A. Itkis), šaulių peties, alkūnės ir čiurnos sąnarių judesių atkūrimo tikslumas reikšmingai nesiskiria nuo gebėjimo atskirti judesius asmenims, kurie neužsiima sporto. Taigi, apskritai stovimos padėties atkūrimo tikslumas be tiesioginio regėjimo (užmerktomis akimis) po 30–60 sekundžių. nutaikius, jis sumažėja vidutiniškai 95%, įskaitant ir daugeliui patyrusių šaulių. Gauti duomenys rodo, kad šaulių sąnarių-raumenų jautrumas yra nepakankamas aukštas lygis(žr. 96 pav.) ir kad ji turi būti pilnai išvystyta specialių parengiamųjų pratimų pagalba.

Koordinuota, tiksliai sureguliuota motorinės sistemos veikla įmanoma dėl kitos centrinės nervų sistemos savybės – sąveikos nerviniai impulsai, remiantis įvairiais analizatoriais, bendrais galutiniais motoriniais keliais. Faktas yra tas, kad centrinėje nervų sistemoje sensorinių neuronų yra kelis kartus daugiau nei motorinių; todėl motoriniai impulsai, ateinantys iš įvairių nervų centrų į raumenis, susilieja bendrais galutiniais takais, kurie yra nugaros smegenų motoriniai neuronai. Taigi, į tą patį motorinį neuroną, kurio ilgas procesas yra galutinis ir išorinis nervo kelias į raumenų skaidulų, impulsai susilieja iš smegenų žievės, vestibiuliarinio aparato, įvairių centrinės nervų sistemos dalių ir kt. (81 pav.). Impulsai, einantys įvairiais motoriniais takais, „konkuruoja“ tarpusavyje dėl šio paskutinio nervinio kelio į raumenį turėjimo (E.K. Žukovas). Tokiu atveju refleksai subordinuojami priklausomai nuo jų svarbos organizmui šiuo metu, o kiti, mažiau svarbūs refleksai slopinami. Dėl šios centrinės nervų sistemos savybės kūnas turi galimybę įvairiais judesiais laiku reaguoti į daugybę dirginimų, kylančių iš išorinės ar vidinės aplinkos.

Ryžiai. 81 - Scheminis pagrindinių nervų mechanizmo grandžių, skirtų valdyti judesius, vaizdavimas

Taigi mes susitikome bendras kontūras su žmogaus motorine sistema. Turėti holistinį požiūrį į nervinis mechanizmas judesio valdymas, pav. 81 parodyta nervų takų, kuriais per centrinę nervų sistemą perduodami motorinių, regos ir vestibuliarinių analizatorių suvokiami signalai, diagrama. vykdomieji organai- griaučių raumenys, kurie susitraukdami sukelia vienokį ar kitokį judesį arba laiko žmogaus kūną tam tikroje padėtyje.

Dabar galime pereiti prie klausimų, susijusių su žmogaus motorinės sistemos veikla, siekiant užtikrinti kuo nejudesnę padėtį.

Pagrindiniai motorinio aparato veiklos bruožai išlaikyti nepakitusią kūno laikyseną. Visų rūšių judesiai, kuriuos daro žmogus, gali būti skirstomi į valingus ir nevalingus.

Sudėtingiausi judesiai, kurie atlieka svarbų vaidmenį kasdieniame gyvenime ir darbo veikla asmens – savavališkas, sąmoningai įsipareigojęs. Taigi šaudymo metu pagal mūsų valią atliekami valingi judesiai yra: ginklo pakėlimas ir nuleidimas, jo užtaisymas, gaiduko paspaudimas ir pan. Nevalingi, palyginus paprasti judesiai vaidina pagalbinį vaidmenį kūno motorinėje veikloje. Tai, pavyzdžiui, įvairūs apsauginiai ir orientaciniai refleksai: galvos pasukimas netikėto šūvio kryptimi, mirksėjimas, rankos atitraukimas skausmingos stimuliacijos metu. Tuo pačiu metu sudėtingesni judesiai, kuriuos atlieka daugelis smegenų ir nugaros smegenų nervų centrų - judesiai, apsaugantys kūną nuo kritimo, taip pat gali būti nevalingi. Tokie, pavyzdžiui, nevalingi judesiai šaudant yra nuolatiniai didesni ar mažesni šaulio kūno virpesiai taikant. Apsigyvensime prie šios judesių grupės, susijusios su laikysenos palaikymu, kūno pusiausvyros palaikymu, tai yra judesiais, kurie iš anksto nulemia stabilumą ir didžiausią įmanomą nejudrumą šaudymo padėtyje.

Gyvūnų ir žmonių evoliucinio vystymosi procese palaipsniui susiformavo ir fiksavosi tam tikra galvos ir kūno padėtis erdvėje, užtikrinanti teisingą kūno orientaciją. aplinką. Poreikis išlaikyti pusiausvyrą ir koreguoti normalią kūno padėtį lėmė tai, kad visų griaučių raumenų veikla tapo labai harmoninga, griežtai koordinuota, nukreipta į tam tikros laikysenos išlaikymą.

Normalios laikysenos išsaugojimą užtikrina tai, kad griaučių raumenys, turintys galimybę sutrumpėti ir išsitempti, visada, net ir kūnui nejudant, yra tam tikros, taip sakant, išankstinės nevalingos įtampos būsenoje. Tokia nuolatinės įtampos būsena vadinama raumenų tonusas. Dėl raumenų tonuso išlaikoma tam tikra santykinė padėtis įvairios dalys gyvūnų ir žmonių kūnai. Raumenų tonusas iš esmės yra tempimo refleksas. Kūno gravitacijos jėga, kurios veikiamas kūnas linkęs kristi, o jo judančios dalys juda žemyn, sukelia nuolatinį griaučių raumenų tempimą; tokiu atveju atsiranda dirginimas raumenų ir sausgyslių proprioreceptoriuose, siunčiant impulsus į centrinę nervų sistemą, į kurį reaguojant atsiranda ilgalaikė nenuilstama griaučių raumenų įtampa – raumenų tonusas. Skeleto raumenų tonusas yra refleksinis reiškinys, susijęs su daugelio centrinės nervų sistemos dalių veikla. Tonuso kitimas ir reguliavimas labai priklauso nuo impulsų – signalų iš vestibiuliarinio aparato receptorių, regos organų ir iš odos paviršiaus, kurie įcentriniais nervų takais perduodami į įvairūs skyriai Centrinė nervų sistema; pastarosios, dalyvaujant smegenų žievei, reguliuoja griaučių raumenų toninę veiklą (žr. 81 pav.).

Laipsniško vystymosi procese Žmogaus kūnas Atsirado ir įsitvirtino grupė tonizuojančių refleksų, kurių tikslas buvo išlaikyti kūno pusiausvyrą, kai gresia jos sutrikimas, ir atkurti normalią laikyseną tais atvejais, kai pusiausvyra jau buvo sutrikusi. Ši reakcijų grupė vadinama montavimo toniniai refleksai. Tai apima: laikysenos refleksus, atsirandančius pasikeitus galvos padėčiai erdvėje ir kūno atžvilgiu; atstatomi refleksai, atsirandantys, kai sutrinka įprasta kūno laikysena. Visi šie sudėtingi refleksai susideda iš nevalingo, automatinio galūnių, kaklo ir liemens raumenų tonuso perskirstymo.

Tačiau dėl tokio nuolatinio įtampos persiskirstymo lenkiamuosiuose ir tiesiamuosiuose raumenyse, nuolatinio raumenų veikimo, kaip priešpriešos išorinėms jėgoms, žmogaus kūnas negali būti visiškai nejudrus; jis visą laiką patiria tam tikrus svyravimus. Natūralu, kad šaulys turėtų domėtis tomis sąlygomis, kuriomis kūno vibracijos veikiant ir reaguojant raumenims bus mažiausiai.

Išlaikant kūno pusiausvyrą, taigi ir jo virpesių dydį didelę reikšmę turi, kaip jau minėta, vestibiuliarinio aparato veiklą, kurio receptoriuose pasikeitus galvos padėčiai kyla nerviniai impulsai.

Vadinasi, pasikeitus galvos ir liemens pakrypimui, atsiranda nemažai refleksų, kuriais siekiama atkurti pradinę, normalią padėtį. Kai tik žmogus, net nekeisdamas liemens padėties, pakreipia galvą, iš vestibiuliarinio aparato iškart ims sekti impulsai, turintys įtakos raumenų tonuso pokyčiams, tai yra tam tikrų raumenų grupių įtampai.

Iš to galime padaryti svarbią išvadą, kad šaulio kūnas, ruošiantis šaudyti, patirs žymiai mažesnį virpesių diapazoną, kai galvos padėtis yra normali, nepakrypstant į vieną ar kitą pusę. Šiuo atveju didžiausias bus kūno pasvirimo slenkstis, vestibiuliarinio aparato „jautrumas“.

Vestibiuliarinio aparato svarba užtikrinant konkrečios šaudymo padėties stabilumą yra labai didelė. Kuo labiau išvystytas ir išlavintas pusiausvyros organas, tuo geresnis jo santykis su griaučių raumenų darbu, kuriuo siekiama išlaikyti nepakitusią kūno laikyseną. Ta proga prof. A.N. Krestovnikovas rašė („Žmogaus fiziologija“. Redagavo A.N. Krestovnikovas. FiS, 1954):

„Be šių duomenų, rodančių aukštą vestibulinio aparato stabilumą tarp dailiojo čiuožimo atstovų, galima išskirti aukštą šaudymo tikslumo laipsnį tarp jų (Kasjanovo), kuris siejamas su dideliu statiniu stabilumu. N. A. Paninas buvo ne tik pasaulio dailiojo čiuožimo čempionas, bet ir puikus šaulys“.

Laikysenos refleksai atliekami, kai dirginami kaklo raumenys ir sausgyslės, taip pat odos receptoriai kaklo srityje, vadinami. gimdos kaklelio sausgyslių tonizuojantys laikysenos refleksai.

Iš to, kas išdėstyta aukščiau, šaulys ir pats turi padaryti atitinkamą išvadą: ruošiantis šaudyti negalima pernelyg ištiesti galvos į taikiklį, atlenkti galvą atgal, su didelėmis pastangomis prispausti skruostą prie šautuvo buožės, kad yra pernelyg įtempti kaklo raumenys ir jų sausgyslės, kad nesukeltų stipraus juose esančių receptorių dirginimo ir dėl to neatsirastų impulsų srautas, dėl kurio skeleto tonusas pasiskirstys refleksiškai. raumenys ir vibracijos bei kūno siūbavimo padidėjimas.

Taip pat reikia atsiminti, kad išlaikant pusiausvyrą ir nekintančią kūno laikyseną ypač didelę reikšmę turi impulsai, ateinantys iš raumenų ir sausgyslių juos tempiant (žr. 80 pav.); Nuolat signalizuodami apie kūno padėtį erdvėje, raumenys, sausgyslės ir sąnariai daro didžiulę įtaką raumenų tonuso persiskirstymui, todėl reikšmingai įtakoja kūno siūbavimo laipsnį. Todėl renkantis sau vieną ar kitą preparato variantą, reikia stengtis, kad judančių kūno dalių tvirtinimas, taip pat viso kūno laikymas vienoje ar kitoje padėtyje būtų pasiektas kuo mažiau įtraukiant aktyvi raumenų sistema darbe. Tai galima pasiekti, jei raumenys fiksuoja sąnarius taip, kad kaulai remtųsi vienas į kitą ir būtų daugiausia pritvirtinti raiščių aparatu (žr. toliau).

Pasiruošimo metu esant mažesniam intensyviai funkcionuojančių raumenų grupių skaičiui, bus išvengta per didelio sensorinių ir motorinių nervinių impulsų srauto, o tai pagerins prielaidas išlaikyti kūną pastovioje padėtyje, esant mažiausiam svyravimų diapazonui.

Pabaigoje apsistokime prie dar vieno galimo metodo, kaip sumažinti nevalingą kūno vibraciją pasiruošimo metu, kurį naudoja kai kurie šauliai. aukštesnioji klasė, kurie pasiekė labai aukštas laipsnis mokymas valdyti savo motorinę sistemą. Ši technika pagrįsta sąmoningu įsikišimu į nevalingų motorinių reakcijų eigą, kurių galimybė yra gerai žinoma. Pavyzdžiui, žmogus periodiškai mirksi to net nepastebėdamas; toks nevalingas voko judesys dažniausiai vyksta nesąmoningai, automatiškai. Tačiau bet kuriuo momentu žmogus gali perimti sąmonės kontrolę, kad atliktų šį judesį, ir tai tampa savanoriška: galima užsimerkti arba, atvirkščiai, sąmoningai nemirksėti. Kvėpavimo ciklai atsiranda nevalingai, tačiau bet kurią akimirką žmogus gali sąmoningai sulaikyti kvėpavimą ir nekvėpuoti. Kūnas reaguoja į aštrų skausmo stimuliavimą nevalingas judėjimas Tačiau tikėdamasis tokios kartotinės skausmingos stimuliacijos, žmogus gali prisiversti į ją reaguoti daug silpniau. Stovint kūnas nuolat nevalingai siūbuoja veikiamas ir reaguojant raumenims; bet jei norite, paėmę tokį judėjimą sąmonės valdymui, galite jį tam tikru mastu valdyti. Šią funkciją naudoja kai kurie pirmaujantys šauliai, norėdami sumažinti nevalingą savo kūno vibraciją su ginklu šaudymo metu.

Sumažinti nevalingų kūno virpesių apimtį dėl tam tikro jų slopinimo savanorišku aktyviu priešpriešiniu poveikiu galima tiksliai diferencijuotai valdant motorinį aparatą, atliekamą itin tiksliai, remiantis labai išvystytu raumenų pojūčiu, kai šaulys jaučia kiekvieną savo judesį. ginklo korpusas ir judėjimas. Žinoma, toks motorinės sistemos valdymo metodas yra įmanomas esant labai aukštam sportininko treniruotumui ir išvystytam aukštam įvairių analizatorių jautrumui. Ankstyvas nepakankamai treniruotų šaulių bandymas naudoti tokį metodą, kaip taisyklė, sukelia priešingus rezultatus dėl raumenų įtraukimo į netinkamą vietą ir bendro judesių standumo jausmo. Tačiau bet kokiomis aplinkybėmis reikia atsiminti, kad labai išvystytas raumenų pojūtis visada yra geras pagalbininkas siekiant didžiausio šaulio kūno ir ginklo sistemos nejudrumo. Todėl reikia visais įmanomais būdais stengtis jį lavinti, kad pasiruošimo metu nebūtų atskirų per daug įtemptų raumenų grupių ir šio pervargimo metu neatsirastų galingų įcentrinių impulsų, kurie gali, galima sakyti, labiau nuslopinti. silpni signalai, ateinanti iš kitų, mažiau įtemptų raumenų, o tai tam tikru mastu iškreipia iš motorinio analizatoriaus į smegenų žievę patenkančią „informaciją“ ir galiausiai neigiamai veikia organizmo stabilumą ruošiantis šaudyti.

Neigiamas galvos pakreipimo, kaklo raumenų ir sausgyslių įtempimo, per didelio krūvio poveikis atskiros grupės griaučių raumenys pasireiškia ne tik raumenų tonuso persiskirstymu, dėl kurio padidėja visos sistemos svyravimai; dėl to atsirandantys galingi įcentrinių impulsų srautai, nuolat ir ilgą laiką patenkantys iš receptorių į centrinę nervų sistemą, sukelia stiprų ir gana greitą motorinių nervų centrų ir šaulio raumenų sistemos nuovargį, o tai blogai veikia fotografavimo kokybę, ypač tokius kaip „standartai“, kuriai užbaigti reikia daug laiko. Todėl šaulys turi stengtis sukurti kuo palankiausias sąlygas motorinei sistemai funkcionuoti, neperkraunant jos pernelyg ilgu statiniu darbu, šaudydamas kiekvieną šūvį.

Tai yra bendra, elementari informacija apie motorinę sistemą, be kurios labai sunku, o gal ir neįmanoma priimti kompetentingus sprendimus esant dabartiniam šaudymo sporto išsivystymo lygiui. praktiniai klausimai susijusių su sau tinkamo ir perspektyvaus gamybos varianto pasirinkimu. Žinoma, aukščiau pateikta medžiaga apie žmogaus motorinę sistemą yra labai kondensuota. Todėl labai pageidautina, kad šaulys neapsiribotų tuo, kas buvo pasakyta aukščiau, o atsivertų specialius žmogaus anatomijos ir fiziologijos vadovėlius.


Ryžiai. 5. Optimalaus motorinio aktyvumo kriterijai

Motorinių veiksmų tikslumas yra dviejų tipų: taikinio tikslumas ir tam tikro išorinio judesių modelio atkūrimo tikslumas (pavyzdžiui, atliekant „mokyklą“ dailiojo čiuožimo metu). Taikinio tikslumas vertinamas pagal smūgio taško nuokrypį nuo taikinio centro (pavyzdžiui, šaudant) arba sėkmingai atliktų motorinių veiksmų skaičiaus ir jų santykį. iš viso(mušimas bokse ir sporto žaidimai, metimai imtynėse, kamuolio perdavimai ir priėmimai ir pan.).

Estetika vertinama pagal kinematikos (t. y. išorinio judesio paveikslo) artumą visuotinai priimtam estetiniam idealui arba tam tikroje sporto šakoje (dailiojo čiuožimo, ritminė gimnastika, sinchroninis plaukimas ir kt.).

Sklandžiai judesiai laikomi patogiais. Kuo labiau kūnas dreba einant, bėgant ir pan., tuo mažesnis komfortas.

Kuo mažesnė rizika susižeisti, tuo didesnis saugumas.

Biomechaninės analizės sudėtingumas ir jos nauda priklauso nuo to, kiek mokytojas stengiasi suprasti savo mokinių techniką ir taktiką. Yra sisteminiai-struktūriniai ir funkciniai motorinio aktyvumo analizės metodai.

Funkcinis požiūris leidžia mums nustatyti tam tikrus technologijos ir taktikos trūkumus. Pavyzdžiui, kūno kultūros pamokoje matote, kad daugelio žmonių prisitraukimo technika skiriasi nuo GTO komplekse rekomenduojamo standarto. Bet kaip tai ištaisyti? Funkcinis požiūris į šį klausimą neatsako. Ant jo vėliavos parašyta: įvaldyti valdymo procesą iki galo neatskleidžiant jo vidinės prigimties. Akivaizdu, kad šis kelias nepatikimas. Neturėdamas aiškių rekomendacijų, kaip pašalinti technikos ir taktikos trūkumus, mokytojas yra priverstas veikti atsitiktinai.

Sisteminis-struktūrinis požiūris pateikia konkretesnes rekomendacijas. Mokytojas, kuris mokydamas savo mokinius taiko sisteminį-struktūrinį metodą, stengiasi suprasti motorinės veiklos sudėtį ir struktūrą, t.y. atsakyti į klausimus, iš kokių elementų ji susideda ir kaip jie tarpusavyje susiję. Be to, jie išaiškina vidinius mechanizmus, t.y., stengiasi atsakyti į klausimą, kodėl motoriniai veiksmai atliekami būtent taip, o ne kitaip. Labiausiai paplitęs sistemos-struktūrinio požiūrio metodas yra tam tikros taisyklės motorinio veikimo padalijimas į dalis („fazes“) (žr. 2 pav.). 6 skyriuje paaiškinamos šios taisyklės.

Funkciniai ir sisteminiai-struktūriniai motorinės veiklos analizės ir tobulinimo metodai papildo vienas kitą. Taikydamas sisteminį-struktūrinį metodą, mokytojas atlieka analizę nuo sudėtingos iki paprastos. Motorinės veiklos elementai, esantys apatiniame hierarchinės laiptelio laiptelyje, lieka neatskleidžiami, nedetalūs ir yra vertinami funkcinio požiūrio požiūriu. Lygis, kuriame sisteminis-struktūrinis požiūris virsta funkciniu, priklauso nuo sprendžiamų uždavinių.

Pavyzdžiui, taktinių mokymų metu motoriniai veiksmai (techniniai elementai) laikomi „nedalomomis plytomis“, kurios sudaro motorinę veiklą. O techninių treniruočių metu detaliai ištiriama raumenų, kaulų, sąnarių-raiščių aparato sąveika. Tačiau kalbant apie atskirus motorinės sistemos elementus, naudojamas funkcinis požiūris: paprastai neatsižvelgiama į jų struktūrą ir funkcionavimą molekuliniame lygmenyje.

Šiuolaikinėje biomechanikoje harmoningai persipina motorinės veiklos optimizavimo idėjos ir metodai, funkciniai ir sisteminiai-struktūriniai požiūriai, automatizuotas techninio ir taktinio meistriškumo valdymas.

Ryžiai. 6. Kryžiažodis.

Horizontaliai. 1. Buitinės biomechanikos mokyklos įkūrėjas. 2. Mokslas apie žmonių ir gyvūnų motorines galimybes ir motorinę veiklą. 3. Optimalumo kriterijus.

Vertikaliai. 1. Sistemos elementų tarpusavio ryšio metodas. 2. Biomechanikos skyrius, tiriantis išorinį judesių vaizdą. 3. Optimalumo kriterijus.

tizmas, modeliavimo įranga ir taktika elektroniniuose kompiuteriuose. Tačiau pagrindinis dalykas išlieka tyrėjo, suvokiančio judesių modelius, ir mokytojo, kuris naudoja šiuos pasiekimus ugdymo ir mokymo procesuose, mintis ir darbas.

Kontroliniai klausimai

1. Ką tiria biomechanika?

2. Kokios yra pagrindinės biomechanikos šakos?

3. Kuo skiriasi tokios sąvokos kaip „judesys“, „motorinis veiksmas“ ir „motorinis aktyvumas“?

4. Išvardykite pagrindinius biomechaninės analizės etapus.

5. Kas yra motorinės veiklos optimizavimas?

6. Kokius žinote optimalaus motorinio aktyvumo kriterijus?

7. Kuo pagrindinis skirtumas tarp funkcinio požiūrio ir sisteminio-struktūrinio?

8. Kokia yra dirbančių raumenų topografija?

9. Pateikite pavyzdžių iš kūno kultūros ir sporto praktikos, kai būtinas biomechaninis pagrindimas:

a) motorinių veiksmų technika; b) motorinės veiklos taktika.

10. Išspręskite kryžiažodį (6 pav.).

2 skyrius. Žmogaus judėjimo sistema

Mechanikos mokslas yra toks kilnus ir naudingesnis nei visi kiti mokslai, nes, kaip paaiškėja, visos gyvos būtybės, turinčios galimybę judėti, veikia pagal jo dėsnius.

Leonardas da Vinčis

Pažink save!

Žmogaus judėjimo sistema yra savaeigis mechanizmas, susidedantis iš 600 raumenų, 200 kaulų ir kelių šimtų sausgyslių. Šie skaičiai yra apytiksliai, nes kai kurie kaulai (pvz. stuburas, krūtinė) yra susilieję vienas su kitu, o daugelis raumenų turi kelias galvas (pavyzdžiui, dvigalvis žasto raumuo, šlaunies keturgalvis raumuo) arba yra suskirstyti į daugybę ryšulių (deltinis, didysis krūtinės raumuo, tiesusis pilvas, platus nugaros raumenys ir daugelis kitų). Manoma, kad žmogaus motorinis aktyvumas yra panašus į sudėtingumą žmogaus smegenys– tobuliausias gamtos kūrinys. Ir kaip smegenų tyrimas prasideda nuo jų elementų (neuronų) tyrimo, taip biomechanikoje pirmiausia tiriamos motorinio aparato elementų savybės.

Variklio sistema susideda iš jungčių. Jungtis yra kūno dalis, esanti tarp dviejų gretimų sąnarių arba tarp sąnario ir distalinis galas. Pavyzdžiui, kūno dalys yra: plaštaka, dilbis, petys, galva ir kt.

Žmogaus kūno masių geometrija

Masių geometrija yra masių pasiskirstymas tarp kūno grandžių ir jungčių viduje. Masių geometrija kiekybiškai apibūdinama masės inercinėmis charakteristikomis. Svarbiausi iš jų yra masė, inercijos spindulys, inercijos momentas ir masės centro koordinatės.

Masė (t) – medžiagos kiekis (kilogramais), esantis kūne arba atskiroje jungtyje.

Tuo pačiu metu masė yra kiekybinis kūno inercijos matas jį veikiančios jėgos atžvilgiu. Kaip daugiau masės, kuo inertiškesnis kūnas ir tuo sunkiau jį pašalinti iš ramybės būsenos ar pakeisti judėjimą.

Masė lemia kūno gravitacines savybes. Kūno svoris (niutonais) P = m-(g, kur g = 9,8 -? - laisvai krintančio kūno pagreitis.

Masė apibūdina kūno inerciją ties judėjimas į priekį. Sukimosi metu inercija priklauso ne tik nuo masės, bet ir nuo to, kaip ji pasiskirsto sukimosi ašies atžvilgiu. Kuo didesnis atstumas nuo jungties iki sukimosi ašies, tuo didesnis šios grandies indėlis į kūno inerciją. Kiekybinis kūno inercijos matas esant sukamasis judėjimas tarnauja kaip inercijos momentas:

kur /?Ш - inercijos spindulys - vidutinis atstumas nuo sukimosi ašies (pavyzdžiui, nuo jungties ašies) iki materialių kūno taškų.

Masės centras yra taškas, kuriame susikerta visų jėgų, kurios veda kūną į transliacinį judėjimą ir nesukelia kūno sukimosi, veikimo linijos. Gravitaciniame lauke (kai veikia gravitacija) masės centras sutampa su svorio centru. Svorio centras yra taškas, į kurį veikia visų kūno dalių sunkio jėga. Padėtis bendras centras kūno masė nustatoma pagal tai, kur yra atskirų grandžių masės centrai. Ir tai priklauso nuo laikysenos, t.y. nuo to, kaip kūno dalys yra viena kitos atžvilgiu erdvėje.

Žmogaus kūne yra apie 70 grandžių. Bet taip Išsamus aprašymas masės geometrija dažniausiai nereikalinga. Dėl daugumos sprendimo praktines problemas Pakanka 15 grandžių žmogaus kūno modelio (7 pav.). Akivaizdu, kad 15 nuorodų modelyje kai kurios nuorodos susideda iš kelių elementarių nuorodų. Todėl tokias padidintas nuorodas teisingiau vadinti segmentais.

Skaičiai pav. 7 yra teisingi „vidutiniam žmogui“ ir gaunami suvidurkinus daugelio žmonių tyrimo rezultatus. Individualios žmogaus savybės, pirmiausia kūno masė ir ilgis, turi įtakos masių geometrijai.

Ryžiai. 7. 15 - žmogaus kūno modelis:

dešinėje - kūno padalijimo į segmentus būdas ir kiekvieno segmento masė (% kūno svorio)!; kairėje - atkarpų masės centrų vieta (% nuo segmento ilgio) - žr. stalo 1 (pagal V. M. Zatsiorsky, A. S. Aruin, V. N. Seluyanov)

V. N. Selujanovas nustatė, kad kūno segmentų masės gali būti nustatomos naudojant šią lygtį: m = B0 + B, m + B, N, kur / jos yra vieno iš kūno segmentų masė (kg), pavyzdžiui, pėdų, kojos, šlaunys ir kt.; t – viso kūno masė (kg); H - kūno ilgis (cm); В0, В\, В2 yra regresijos lygties koeficientai, skirtingiems segmentams jie skiriasi (1 lentelė).

Pastaba. Koeficientų reikšmės yra suapvalintos ir tinkamos suaugusiam vyrui.

Norėdami suprasti, kaip naudotis 1 lentele ir kitomis panašiomis lentelėmis (esančiomis mūsų svetainės informacinėje medžiagoje), apskaičiuokime, pavyzdžiui, žmogaus, kurio kūno svoris yra 60 kg, o kūno ilgis yra 170, rankos masę. cm.

Rankos masė = -0,12+ 0,004X60 +0,002 XI70 = 0,46 kg. Žinant, kokios yra kūno grandžių masės ir inercijos momentai ir kur

Lentelė (esama mūsų svetainės informacinėje medžiagoje) 1

Kūno segmentų masės apskaičiavimo lygties koeficientai pagal kūno masę (m) ir ilgį (L) ir kur yra jų masės centrai, galima išspręsti daug svarbių praktinių problemų. Įskaitant:

Nustatykite judesio kiekį, lygų kūno masės ir jo tiesinio greičio sandaugai (m-v);

Nustatykite kinetinį momentą, lygų kūno inercijos momento ir kampinio greičio sandaugai (/co); reikia atsižvelgti į tai, kad inercijos momento vertės skirtingų ašių atžvilgiu nėra vienodos;

Įvertinti, ar lengva ar sunku valdyti kūno ar atskiros grandies greitį;

Nustatykite kūno stabilumo laipsnį ir kt.

Iš šios formulės aišku, kad sukimosi judėjimo metu apie tą pačią ašį žmogaus kūno inercija priklauso ne tik nuo masės, bet ir nuo laikysenos. Pateikime pavyzdį.

Fig. 8 paveiksle pavaizduotas dailusis čiuožėjas, atliekantis sukimąsi. Fig. 8, O sportininkas greitai sukasi ir daro apie 10 apsisukimų per sekundę. Paveiksle parodytoje pozoje. 8, B, sukimasis smarkiai sulėtėja ir tada sustoja. Taip nutinka todėl, kad judindama rankas į šonus čiuožėja padaro savo kūną inertiškesnį: nors masė (nuo) išlieka ta pati, tačiau didėja inercijos spindulys (#In) ir, atitinkamai, inercijos momentas.

Ryžiai. 8. Sukimosi sulėtėjimas keičiant pozą:

L - mažesnis; B - didelė inercijos spindulio ir inercijos momento reikšmė, kuri yra proporcinga inercijos spindulio kvadratui (/=mR2iv)

Dar viena iliustracija to, kas pasakyta, gali būti komiška problema: kas sunkesnis (tiksliau, inertiškesnis) – kilogramas geležies ar kilogramas vatos? Judėjimo į priekį metu jų inercija yra tokia pati. At sukamaisiais judesiais sunkiau perkelti medvilnę. Ji materialūs taškai toliau nuo sukimosi ašies, todėl ir inercijos momentas yra daug didesnis.

Kūno jungtys, tokios kaip svirtys ir švytuoklės

Biomechaninės jungtys yra savotiškos svirties ir švytuoklės.

Kaip žinote, svirtys yra pirmos rūšies (kai jėgos veikia priešingose ​​atramos taško pusėse) ir antros rūšies. Antros klasės svirties pavyzdys parodytas fig. 9,L: gravitacinė jėga (F^) ir priešingoji raumenų traukos jėga (;F2) veikia vienoje atramos taško pusėje, šiuo atveju esančioje alkūnės sąnarys. Tokių svertų žmogaus kūne yra dauguma. Tačiau yra ir pirmosios rūšies svirčių, pavyzdžiui, galva (9 pav., B) ir dubuo pagrindinėje pozicijoje.

Užduotis: raskite pirmos rūšies svirtį pav. 9, A.

Svirtis yra pusiausvyroje, jei priešingų jėgų momentai yra lygūs (žr. 9 pav., L):

G2 – dvigalvio žasto raumens traukos jėga; /2 - trumpa svirties svirtis, lygi atstumui nuo sausgyslės tvirtinimo iki sukimosi ašies; a – kampas tarp jėgos krypties ir statmenos išilginė ašis dilbiai.

Variklio aparato svirties konstrukcija suteikia žmogui galimybę atlikti tolimus metimus, stiprius smūgius ir t.t.. Tačiau niekas pasaulyje neateina nemokamai. Mes įgyjame judėjimo greitį ir galią, padidindami raumenų susitraukimo jėgą. Pavyzdžiui, norint perkelti 1 kg sveriantį krovinį (su 10 N sunkio jėga), sulenkus ranką ties alkūnės jungtimi, kaip parodyta Fig. 9, A, dvigalvis žasto raumuo turėtų sukurti 100–200 N jėgą.

Jėgos „keitimas“ į greitį yra ryškesnis, tuo didesnis svirties pečių santykis. Šį svarbų dalyką iliustruosime pavyzdžiu iš irklavimo (10 pav.). Visi aplink ašį judantys irklo korpuso taškai turi vienodą kampinį greitį co= -. Tačiau jų linijiniai greičiai nėra vienodi. Linijinis greitis (i) didesnis, tuo didesnis sukimosi spindulys (r): v = o)-r. Todėl norint padidinti greitį, reikia padidinti sukimosi spindulį. Bet tada teks tiek pat padidinti irklui taikomą jėgą. Štai kodėl su ilgu irklu

Ryžiai. 10. Esant tokiam pačiam kampiniam poslinkiui (φ) ir kampiniam greičiui, trajektorija (rodoma punktyrine linija) yra ilgesnė, irklą veikianti jėga (rodoma rodyklėmis) yra didesnė ir linijinis greitis V~(i>r kuo aukštesnis, tuo didesnis sukimosi spindulys (r), irkluoti sunkiau nei trumpu, sunkų daiktą mesti į tolimą atstumą sunkiau nei iš arti ir pan. Archimedas , kuris vadovavo Sirakūzų gynybai nuo romėnų, apie tai žinojo ir išrado svirties įtaisus akmenims mėtyti.

Žmogaus rankos ir kojos gali atlikti svyruojančius judesius. Dėl to mūsų galūnės atrodo kaip švytuoklės. Mažiausios energijos sąnaudos galūnių judėjimui atsiranda, kai judesių dažnis yra 20-30% didesnis nei natūralių rankos ar kojos virpesių dažnis:

Ryžiai. 9. Žmogaus kūno svertų pavyzdžiai:

1 - antrojo tipo dilbio svirtis; B - pirmosios rūšies svirties galvutė

Šie 20-30% paaiškinami tuo, kad koja nėra vienos jungties cilindras, o susideda iš trijų segmentų (šlaunies, blauzdos ir pėdos). Atkreipkite dėmesį: natūralus svyravimų dažnis nepriklauso nuo siūbuojančio kūno masės, o mažėja didėjant švytuoklės ilgiui.

Padarius rezonansinį žingsnių ar smūgių dažnį einant, bėgant, plaukiant ir pan. (t. y. artimą natūraliam rankos ar kojos vibracijos dažniui), galima sumažinti energijos sąnaudas.

Pastebėta, kad ekonomiškiausiu žingsnių ar smūgių dažnio ir ilgio deriniu žmogus demonstruoja žymiai padidintą fizinį pajėgumą. Į tai pravartu atsižvelgti ne tik treniruojant sportininkus, bet ir vedant kūno kultūros pamokas mokyklose, sveikatingumo grupėse.

Smalsus skaitytojas gali paklausti: kas paaiškina didelį rezonansiniu dažniu atliekamų judesių efektyvumą? Taip atsitinka todėl, kad viršutinių ir apatinių galūnių svyruojančius judesius lydi mechaninės energijos atsigavimas (iš lot. recuperatio – vėl gavimas arba pakartotinis panaudojimas). Paprasčiausia forma atsigavimas – potencialios energijos perėjimas į kinetinę, po to vėl į potencialinę ir pan. (11 pav.). Esant rezonansiniam judesių dažniui, tokios transformacijos atliekamos su minimaliais energijos nuostoliais. Tai reiškia, kad medžiagų apykaitos energija, kartą sukurta raumenų ląstelėse ir paversta mechanine energija, naudojama pakartotinai – tiek šiame judesių cikle, tiek vėlesniuose. Ir jei taip, tada sumažėja medžiagų apykaitos energijos antplūdžio poreikis.

Ryžiai. 11. Vienas iš energijos atgavimo variantų atliekant ciklinius judesius: kūno potencinė energija (ištisinė linija) virsta kinetine energija (punktyrinė linija), kuri vėl paverčiama potencialu ir prisideda prie gimnastės kūno perėjimo į viršutinę. padėtis; skaičiai grafike atitinka sunumeruotas sportininko pozas

Energijos atkūrimo dėka, atliekant ciklinius judesius tempu, artimu rezonansiniam galūnių virpesių dažniui - efektyvus metodas energijos taupymas ir kaupimas. Rezonansinės vibracijos prisideda prie energijos koncentracijos, o negyvosios gamtos pasaulyje kartais būna nesaugios. Pavyzdžiui, yra žinomi atvejai, kai tiltas buvo sunaikintas, kai per jį ėjo karinis dalinys, aiškiai žengdamas žingsnius. Todėl jūs turite eiti iš žingsnio ant tilto.

Mechaninės kaulų ir sąnarių savybės

Mechanines kaulų savybes lemia įvairios jų funkcijos; Be variklio, jie atlieka apsaugines ir palaikymo funkcijas.

Kaukolės, šonkaulių ir dubens kaulai apsaugo Vidaus organai. Atraminę kaulų funkciją atlieka galūnių ir stuburo kaulai.

Kojų ir rankų kaulai pailgi ir vamzdiški. Vamzdinė kaulų struktūra užtikrina atsparumą didelėms apkrovoms ir tuo pačiu sumažina jų masę 2-2,5 karto bei žymiai sumažina inercijos momentus.

Yra keturi mechaninio poveikio kaulams tipai: įtempimas, suspaudimas, lenkimas ir sukimas.

Esant tempimo išilginei jėgai, kaulas gali atlaikyti 150 N/mm2 apkrovą. Tai 30 kartų daugiau nei slėgis, kuris sunaikina plytą. Nustatyta, kad kaulo tempiamasis stipris yra didesnis nei ąžuolo ir beveik lygus ketaus.

Kai suspaudžiamas, kaulų stiprumas yra dar didesnis. Taigi masyviausias kaulas – šlaunies šlaunys – gali atlaikyti 27 žmonių svorį. Didžiausia suspaudimo jėga yra 16000-18000 N.

Lenkstant žmogaus kaulai taip pat atlaiko dideles apkrovas. Pavyzdžiui, 12 000 N (1,2 t) jėgos nepakanka norint sulaužyti šlaunikaulis. Šis deformacijos tipas yra plačiai paplitęs Kasdienybė, ir sporto praktikoje. Pavyzdžiui, segmentai viršutinė galūnė deformuojasi lenkiant išlaikant „kryžminę“ padėtį kabant ant žiedų.

Kai judame, kaulai ne tik tempiasi, susispaudžia, lenkia, bet ir susisuka. Pavyzdžiui, žmogui einant sukimo jėgų momentai gali siekti 15 Nm. Ši vertė kelis kartus mažesnė už kaulų tempimo stiprumą. Iš tiesų, pavyzdžiui, sunaikinimui blauzdikaulis Sukimo momentas turėtų siekti 30-140 Nm.

Leistinos mechaninės apkrovos ypač didelės sportininkams, nes reguliarios treniruotės lemia darbinę kaulų hipertrofiją. Yra žinoma, kad sunkiaatlečiams storėja kojų ir stuburo kaulai, futbolininkams – išorinė padikaulio dalis, tenisininkams – dilbio kaulai ir kt.

Jungčių mechaninės savybės priklauso nuo jų struktūros. Sąnarinis paviršius drėkinamas sinovijos skysčiu, kuris, kaip ir kapsulėje, yra laikomas sąnario kapsulė. Sinovinis skystis sumažina sąnario trinties koeficientą maždaug 20 kartų. Įspūdingas yra „išspaudžiamo“ tepalo veikimo pobūdis, kuris, mažėjant sąnario apkrovai, yra sugeriamas kempiniškų sąnario darinių, o padidėjus apkrovai, išspaudžiamas, kad sudrėkintų jungties paviršių. sujungti ir sumažinti trinties koeficientą.

Iš tiesų, jėgų, veikiančių sąnarinius paviršius, dydis yra milžiniškas ir priklauso nuo veiklos rūšies bei intensyvumo (2 lentelė).

Pastaba. Kelio sąnarį veikiančios jėgos dar didesnės; su 90 kg kūno svoriu jie pasiekia: eidami 7000 N, bėgdami 20 000 N.

1 Informacija apie jėgų dydžius ir jėgų, sukeliančių kaulų deformaciją, dydį yra apytikslė, o skaičiai, matyt, neįvertinti, nes jie buvo gauti daugiausia iš lavoninės medžiagos. Tačiau jie taip pat rodo daugybinę žmogaus skeleto saugumo ribą. Kai kuriose šalyse atliekamas intravitalinis kaulų stiprumo nustatymas. Tokie tyrimai yra gerai apmokami, tačiau testuotojai susižaloja arba miršta, todėl yra nežmoniški. 26


Toliau: