Cilvēka motora aparāts ir sadalīts pasīvajā un aktīvajā. Pasīvā ietilpst kauli un saites, kas pretojas ārējiem spēkiem, kas iedarbojas uz ķermeni, to dēļ fizikālās īpašības. aktīva ierīce- tā ir muskuļu sistēma, kas pārvieto atsevišķas ķermeņa daļas viena pret otru vai nostiprina tās noteiktā stāvoklī.

Veicot jebkuru kustību, katra muskuļa darbā obligāti ir iesaistīta nervu sistēma, kas kontrolē visas ķermeņa funkcijas.

Pasīvā piedziņas sistēma. Kauli un to locītavas veido cilvēka ķermeņa stingro pamatu – skeletu. Tas kalpo kā atbalsts mīkstajiem audiem, jo ​​īpaši muskuļu piestiprināšanai pie tiem.

Lielākajai daļai kaulu kustīgais savienojums ļauj tiem pārvietoties vienam pret otru. Muskuļi, kas piestiprināti pie kauliem, saraujoties, fiksē atsevišķas skeleta daļas vai, gluži pretēji, iekustina tās. Tādējādi muskuļu un skeleta sistēma nodrošina dažādu ķermeņa pozīciju saglabāšanu telpā, kā arī visa veida kustības.

Ir vairāk nekā 200 kaulu, kas dažādos veidos savienoti viens ar otru (66. att.). Skeleta pamatne mugurkauls kas sastāv no atsevišķiem skriemeļiem. Mugurkaulam ir dzemdes kakla, krūšu kurvja, jostas un krustu izliekumi, kas padara to elastīgu un elastīgu.

Rīsi. 66- Vispārējā forma cilvēka skelets

Muguras augšdaļā ir divi plakani kauli - lāpstiņas, kas tikai ar muskuļu palīdzību piestiprinātas pie mugurkaula un ribām. Katrs lāpstiņš ir savienots ar atslēgas kaulu, kas ar otru galu ir savienots ar krūšu kauli. Plecu lāpstiņas un atslēgas kauli, aptveroši augšējā daļa rumpis, veido tā saukto augšējo ekstremitāšu jostu vai plecu josta(67. att.).


Rīsi. 67 - Kauli plecu josta(pēc prof. M. F. Ivanitska novērojumiem):
A- roka ir nolaista; b- pacelta roka; V- vispārējs skats uz plecu jostu no augšas; G- sternoklavikulārā locītava.

josta apakšējās ekstremitātes ir iegurnis. Tas sastāv no krustu kaula un diviem pie tā piestiprinātiem iegurņa kauliem. Gan asmeņi un iegurņa kauli ir apaļas ieplakas, kas ietver attiecīgi augšstilba un augšstilba kaula galvas.

Kaulu savienojumi ir nepārtraukti, daļēji pārtraukti un pārtraukti, vai locītavas. Lielākā daļa kaulu ir savstarpēji savienoti nevienmērīgi, kustīgi, locītavās.

Neliela kaulu kustīgums tiek panākts ar elastīgo skrimšļa spilventiņu palīdzību starp tiem. Šādi skrimšļa spilventiņi atrodas, piemēram, starp atsevišķiem skriemeļiem. Saraujoties mugurkaula vienas vai otras puses muskuļiem, tiek saspiesti skrimšļa spilventiņi un skriemeļi nedaudz tuvojas viens otram (68. att.). Tādējādi skriemeļi, īpaši jostas rajonā un kaklā, var noliekties viens pret otru. Viss mugurkauls nodrošina ievērojamu kustību diapazonu, un to var spēcīgi saliekt uz priekšu, atpakaļ, uz sāniem un sagriezties. Kopā ar lokanību mugurkaulam piemīt spēks, īpaši strādājot kompresijā.

Rīsi. 68- Nepārtraukts savienojums kauli (izmantojot skrimšļus)

Ņemot vērā šo un vissvarīgāko skeleta struktūras īpatnību, ka plecu josta galvenokārt ar muskuļu palīdzību tiek piestiprināta pie krūtīm un mugurkaula, mēs nonākam pie šāda secinājuma: turēt, piemēram, šaujot stāvus. , šautene, kurai ir ievērojams svars (līdz 8 kg), tikai to pašu plecu jostas muskuļu sasprindzinājuma dēļ ir nepraktiska.

Šāvējam jācenšas dot ķermenim pozu, kas ļautu ieroča un ķermeņa svaru lielākā mērā novirzīt uz mugurkaulu, lai skelets "strādātu" kompresijā. Tas ļaus jums turēt ieroci ar daudz mazāku muskuļu sasprindzinājumu.

Kustīgākās kaulu locītavas ir locītavas (69. att.). Kauli locītavā ir ievietoti maisiņā, kas sastāv no ļoti blīviem saistaudiem. Somas biezumā un ap to ir stipras un elastīgas saites. Somas malas kopā ar saitēm ir piestiprinātas pie kauliem noteiktā attālumā no to saskares virsmām un hermētiski noslēdz locītavu dobumus.



Rīsi. 69 - Nepārtrauktas kaulu saites - locītavas:
A- kreisā elkoņa locītava; b- kreisās rokas locītavas; V- pa kreisi ceļa locītava; G- Kreisās pēdas locītavas.

Kustību raksturs dažādās locītavās nav vienāds. Dažas locītavas pieļauj kustības tikai vienā plaknē (piemēram, saliekšana un pagarināšana), citas - divās savstarpēji perpendikulārās plaknēs (locīšana, pagarināšana un nolaupīšana uz sāniem); vēl citi nodrošina kustību jebkurā virzienā, piemēram, plecu un gūžas locītavas(locīšana, pagarināšana, nolaupīšana un rotācija). Kustību diapazons un virziens ir atkarīgs no locītavu virsmu formas, kā arī no kustību ierobežojošo saišu atrašanās vietas. Parasti, salīdzinot locītavu virsmas ar ģeometrisku apgriezienu ķermeņu virsmām (lode, cilindrs utt.), savienojumus klasificē pēc to formas (70. att.).



Rīsi. 70 - locītavu galveno formu shēma (saskaņā ar Kānu)

Tā kā katrai locītavai ir lielāks vai mazāks saišu skaits, jācenšas panākt, lai, gatavojoties šaušanai, sportists ieņem tādu pozu, kurā kustīgo ķermeņa daļu fiksācija locītavās tiek panākta ne tik daudz muskuļu aparātu, bet gan ar stipru un elastīgu saišu iekļaušanu darbā: savu fizisko īpašību dēļ tās ir praktiski nenogurdināmas. Visefektīvākā iekļaušana pasīvajā darbā saišu aparāts un nodrošina pietiekami stingru locītavu fiksāciju ar minimālu muskuļu piepūli - tas ir viens no nosacījumiem, lai šaušanas laikā panāktu vislielāko "šāvēja ķermeņa - ieroča" sistēmas nekustīgumu.

Aktīvā lokomotīvju sistēma. Muskuļus, kas ar saviem galiem ir piestiprināti pie skeleta kauliem, sauc par skeletiem.

Visā cilvēka skeleta muskuļos, noturot ķermeni dažādās pozīcijās vai iestatot to kustībā, ir vairāk nekā 600 muskuļu (71., 72. att.).

Rīsi. 71 - Vispārējs skats uz cilvēka muskuļiem no aizmugures (gatavojoties šaušanai uz "Skrejošā brieža" mērķi)

Rīsi. 72 - Vispārējs skats uz cilvēka muskuļiem no priekšpuses

Muskuļu kontrakcijas un vienlaikus attīstītā sasprindzinājuma rezultātā tuvojas to izcelsmes un piestiprināšanas vietas, kas nozīmē vai nu ķermeņa un ekstremitāšu kustību, vai arī to noturēšanu noteiktā stāvoklī.

Skeleta muskuļus sedz plāns elastīgs apvalks, ko sauc par fasciju. Muskulis galos pāriet ļoti spēcīgos baltos pavedienos - cīpslās, kas saplūst ar periostu. Parasti abi muskuļa gali ir piestiprināti pie diviem blakus kauliem, kas ir pārtraukti savienoti viens ar otru. Tomēr daudzos gadījumos cīpslas stiepjas ļoti tālu, iet cauri divām vai vairākām locītavām. Šos muskuļus sauc par vairāku locītavu. Šie muskuļi, starp citu, ir muskuļi – pirkstu saliecēji. Nebūdami pilnībā izolēti no citiem, kaimiņiem, tie, saraujoties, tas ir, veicot darbu, var izraisīt gan rokas, gan apakšdelma kustību. Tas var notikt, piemēram, nepietiekami apmācītiem šāvējiem, atrodoties kustībā. rādītājpirksts nospiežot sprūdu.

Muskuļus klasificē pēc vairākiem kritērijiem: ārējā forma, veiktais darbs, atrašanās vieta cilvēka ķermenī utt. (73. att.). Viens no lielākajiem fiziologiem P. F. Lesgafts ierosināja sadalīt muskuļus divos galvenajos veidos - spēcīgajos un izveicīgajos. Spēcīgiem muskuļiem parasti ir liela pieķeršanās vieta kauliem. Viņi var parādīt lielu spēku ar salīdzinoši nelielu kustību diapazonu un nelielu sasprindzinājumu, tāpēc tie tik ātri nenogurst. Veiklajiem muskuļiem, gluži pretēji, ir mazs stiprinājuma laukums un liels garums. Viņiem raksturīgs salīdzinoši neliels spēks, viņi darbojas ar lielu sasprindzinājumu, tāpēc viegli nogurst. Tomēr viņi veic smalkāku darbu.

Rīsi. 73 - muskuļu klasifikācija (saskaņā ar M. F. Ivanitsky)

Pilnīgi pašsaprotami, ka šāvēja pozai sagatavošanās laikā jābūt tādai, lai kustīgo ķermeņa daļu fiksācija tiktu panākta, darbā iekļaujot spēcīgākās muskuļu grupas; veikli muskuļi, gluži pretēji, ir jāielādē vismazākā pakāpe un tādējādi tiek novietoti viņu darbam vislabvēlīgākajos apstākļos.

Saraujoties, muskuļi piedalās dažādās ķermeņa kustībās, tieši pretēji viens otram. Muskuļi, kas piedalās vienā un tajā pašā kustībā un veic šajā gadījumā kopīgs darbs, tiek saukti sinerģisti.

Pretējos muskuļus sauc antagonisti. Piemēram, plaukstas locītavas saliekšanā iesaistītie muskuļi ir antagonistiski pret muskuļiem, kas iesaistīti plaukstas locītavas pagarināšanā.

Vienmērīgu kustību veikšana iespējama tikai ar draudzīgu antagonistu muskuļu darbu. Darba laikā vienas grupas muskuļi veic pārvaroša rakstura darbību, otras - padevīgu darbību. Bez antagonistu muskuļu līdzdalības sinerģiski muskuļi varētu radīt tikai saraustītas kustības. Jāteic, ka vāji apmācītu cilvēku kustības manāmi atšķiras no apmācītu cilvēku kustībām. Pārāk agri darbā tiek iekļauti nepietiekami trenēti antagonistu muskuļi, kas kustībām piešķir nedaudz asu, steidzīgu raksturu. Performance vingrinājums veicina to, ka muskuļi kļūst ne tikai biezāki, bet arī elastīgāki.

Katra kustība ietver nevis vienu muskuļu grupu, bet vairākas draudzīgas grupas. Turklāt daudzi muskuļi spēj darboties atsevišķās daļās vai nu kā sinerģisti, vai kā antagonisti.

Spēja kontrolēt jebkuru muskuļu vai pat atsevišķu tā daļu atsevišķi rodas treniņu procesā. Bultiņa ir īpaši svarīga. Treniņos var attīstīt spēju sarauties tikai tos muskuļus, kas nepieciešami noteiktas kustības veikšanai, un noturēt atslābinātā stāvoklī citus muskuļus, kas nav tieši saistīti ar šīs kustības izpildi.

Darbs, ko muskuļi veic kontrakcijas laikā, ir sadalīts divos veidos - statiskā un dinamiskā.

Statisks darbs muskuļi tiek veikti, fiksējot (fiksējot) kustīgās ķermeņa daļas locītavās vienā vai otrā pozīcijā. Statiskā muskuļu darba laikā ilgu laiku saspringts.

Dinamisks darbs muskuļi veidojas, kad kustības veic atsevišķas ķermeņa daļas. Muskuļu sasprindzinājums šāda darba laikā mijas ar relaksāciju, kontrakcijas - ar stiepšanos.

Intervālos starp atsevišķām kontrakcijām muskuļi atpūšas, kas veicina stāvokļa atjaunošanos, kas bija pirms kontrakcijas, un muskuļi atkal izrādās pilnībā funkcionējoši. Ja kāds muskulis strādā nepārtraukti, tad ātri iestājas nogurums; ilgstoša muskuļu kontrakcija var novest to līdz pilnīgas impotences stāvoklim.

Gatavojoties šaušanai, kad šāvējam ir nepieciešama vislielākā ķermeņa nekustīgums, muskuļi veic statisku darbu, tas ir, vismazāk izdevīgi to noguruma ziņā. Tāpēc liela uzmanība jāpievērš šaušanas ātruma izvēlei, īpaši ilgstošam, lai pārtraukumi starp nākamo tēmēšanu un dibenu (vai rokas atgrūšanu šaujot ar pistoli) ļautu muskuļiem. maksimāli atjaunot savas darbaspējas.

Muskuļu īpašības un struktūra un nervu audi . Galvenais dzīves nosacījums ir organisma mijiedarbība ar vidi. Šāda mijiedarbība tiek veikta, pateicoties dzīvās vielas īpašībai reaģēt ārējām ietekmēm. Procesu, kas organismā notiek ārējās vai iekšējās vides ietekmes uz to ietekmē, sauc par ierosmes procesu. Šis process ir pamatā jebkurai ķermeņa kustībai.

Nervu audiem ir uzbudināmības un vadītspējas īpašība, tas ir, kad uz tiem iedarbojas stimuli, tie nonāk uzbudinājuma stāvoklī un vada šo ierosmi gar nervu šķiedru. Savukārt muskuļu audi izceļas ar spēju sarauties, saīsinot garumu un palielinot biezumu, kā rezultātā veidojas sasprindzinājums.

Dzīva organisma ķermenī izšķir šķērssvītrotos un gludos muskuļu audus.

Visus skeleta muskuļus veido svītraini muskuļu audi(74. att.). Svītrotu muskuļu audu kontrakcija notiek, jo saīsinās tās šķiedru tumšās zonas.

Rīsi. 74 - Šķiedru muskuļu šķiedras

Muskuļa strukturālā vienība ir muskuļu šķiedra. Ar diametru tikai 0,01-0,1 mm muskuļu šķiedra dažkārt sasniedz 10-12 cm.Katrs muskulis sastāv no daudziem tūkstošiem šķiedru.

Gludie muskuļu audi atrodas galvenokārt iekšējo orgānu sienās.

Muskuļi ir cieši saistīti ar nervu sistēmu. Tas ir divvirzienu savienojums, ko veic, izmantojot centrbēdzes un centrbēdzes nervus (skatīt zemāk); katra muskuļa biezumā atrodas daudzi abu galiņi.

Nervu audiem ir ārkārtīgi svarīga loma dzīvā organismā; tā veidojas nervu sistēma, kas kontrolē visu organisma dzīvībai svarīgo darbību, nodrošina tā mijiedarbību ar vidi, regulē visu orgānu funkcionālo darbību.

Nervu sistēmas struktūrvienība ir neirons - nervu šūna ar visiem tās procesiem (75. att.). Daudzas īsi procesi- dendriti un viens garš process (cilvēkiem - līdz 1 m) - aksons. Nervu šūna ar dendritiem nonāk saskarē ar citām nervu šūnām, veidojot kontaktu ar tām, tā saucamā sinapse. Pateicoties šādiem sinaptiskiem kontaktiem, tiek nodrošināta savstarpējā saikne nervu sistēmā. Aksons savieno nervu šūnas ķermeni ar muskuļu vai kādu citu orgānu.

Rīsi. 75 - Nervu šūnas ar procesiem:
A- centripetāls (jutīgs neirons); b- centrbēdzes (motora) neirons.

Pēdējā daļā aksons spēcīgi sazarojas, apgādājot ar nervu galiem veselu muskuļu šķiedru vai citu orgānu audu grupu.

Ir trīs veidu neironi.

centripetāls, vai jūtīgs, neironi; to galotnes muskuļos, ādā un citos orgānos ir saistītas ar uztveres nervu ierīcēm – receptoriem, kas reaģē uz stimuliem, kas nāk no ārējās vai iekšējās vides. Uzbudinājums, kas rodas receptoros, tiek pārraidīts caur jutīgiem neironiem uz attiecīgajām centrālās nervu sistēmas daļām.

Centrbēdzes, vai motors, neironi (motoru neironi); šo nervu šūnu ķermeņi atrodas centrālajā nervu sistēmā (muguras smadzenēs vai smadzenēs), un to aksoni sniedzas tālu no tiem līdz muskuļiem vai citiem orgāniem. Motoru neironi gar saviem aksoniem lielā ātrumā (līdz 120 m sekundē) pārraida ierosmi no dažādām centrālās nervu sistēmas daļām uz muskuļiem, kas izraisa muskuļu šķiedru kontrakciju.

Interneuroni pilnībā atrodas centrālajā nervu sistēmā un veic sensoro un motoro nervu ceļu savstarpējo savienojumu savā starpā, kā arī savienojumu starp dažādām centrālās nervu sistēmas zonām.

Motoneirons un ar to saistītā muskuļu šķiedru grupa (120-160 apjomā) ir motors neiromuskulārā vienība(76. att.). Šāda motora vienība darbojas kopumā: motora neirona pārraidītā ierosme iedarbina visu šķiedru grupu. Katrs muskulis ir saistīts ar vairākiem simtiem un pat tūkstošiem motoro neironu. Plkst dažādi apstākļi aktivitātes nervu centri tiek aktivizēts atšķirīgs skaits šādu motoru vienību, kas pamatā regulē muskuļu spēka attīstības pakāpi, reaģējot uz aktīvo kairinājumu.



Rīsi. 76 - Motoro neiromuskulāro vienību struktūras shēma (darba un miera stāvoklī)

Uzbudinājumam nervu un muskuļu šūnās ir strauji augoša un pēc tam pakāpeniski krītoša viļņa raksturs. Šo ierosmes vilni sauc par impulsu. Organisma dabiskajos dzīves apstākļos seko nevis atsevišķi impulsi, bet to virkne. Uzbudinājuma impulsi, kas iet uz muskuļu, vienmēr seko viens pēc otra ar lielu ātrumu (cilvēka ķermenī - līdz 100 sekundē), un tāpēc muskuļu šķiedrai pēc katras kontrakcijas nav laika atslābināties. Tas noved pie atsevišķu kontrakciju saplūšanas vienā garā (stingumkrampji). Šie ir parastie saīsinājumi. skeleta muskulis, ko novērojam veicot jebkādas ķermeņa kustības vai fiksējot tā kustīgās saites locītavās.

Ja gludie muskuļi, kuriem ir salīdzinoši zema uzbudināmība, saraujas lēni (apmēram 3 cm sekundē), tad šķērssvītrotie muskuļi, gluži pretēji, ir viegli uzbudināmi un kontrakcijas process tajos notiek ar lielu ātrumu (apmēram 6 m sekundē). Jāpatur prātā, ka treniņu rezultātā palielinās ne tikai skeleta muskuļu spēks, bet arī tā kontrakcijas ātrums. Svītrotu muskuļu audu kontrakcija un relaksācija, kā likums, ir patvaļīgs process, tas ir, pakļauts mūsu gribai.

Ķermeņa nervu sistēma ir sadalīta perifērajā un centrālajā.

Perifērā nervu sistēma ietver daudzus nervus, sava veida nervu ceļus, kas atrodas visās ķermeņa daļās un ir saistīti ar centrālo nervu sistēmu.

Nervu ar izskats ir apaļa vai saplacināta dzīsla balta krāsa. Tas sastāv no daudzām nervu šķiedrām, kas apvienotas saišķos. Atbilstoši šķiedru funkcijai nervus iedala maņu (centripetālos), motoros (centrbēdzes) un jauktos.

Jutīgi nervi pārnēsā impulsus no dažādu orgānu un audu receptoriem uz centrālo nervu sistēmu. Ar šīs nervu grupas palīdzību tiek veikta centrālās nervu sistēmas "informācija" par notiekošajām izmaiņām. kas apņem ķermeni vidē vai tajā.

motoriskie nervi sastāv no daudziem gariem motoro nervu šūnu procesiem; tie pārraida motoros impulsus no centrālās nervu sistēmas - "pavēles", kas izraisa muskuļu šķiedru kontrakciju.

jaukti nervi. sastāv no maņu un motoru nervu šķiedrām. Lielākā daļa perifērās nervu sistēmas nervu ir sajaukti. Uzbudinošie impulsi, kas seko vienai nervu šķiedrai, nepāriet uz blakus esošajām šķiedrām. Tāpēc katra impulsu sērija vienmēr pienāk tieši tā, kā paredzēts, tieši uz noteiktu "adresi".

Zemā patēriņa dēļ ķīmiskās vielas kad ir satraukts, nervu šķiedras, kas veido perifēro nervu sistēmu, ir praktiski nenogurstošas.

Centrālā nervu sistēma ir milzīga nervu šūnu uzkrāšanās un sastāv no smadzenes kas atrodas galvaskausa dobumā, un muguras smadzenes kas atrodas mugurkaula kanālā.

Jums jāzina, ka nervu sistēma veic savu darbu pēc tā sauktā principa reflekss(reflekss - atspoguļota darbība). Jebkuru ķermeņa reakciju uz ārējās vai iekšējās vides kairinājumu, ko veic ar centrālās nervu sistēmas līdzdalību, sauc par refleksu.

Jebkura refleksa pamatā ir ierosmes impulsu vadīšana no receptora uz izpildorgānu (muskuļiem, dziedzeriem utt.) caur neironu sistēmu, kas savienota ar otru. Ceļu, pa kuru virzās ierosmes impulsi, izraisot refleksus, sauc par refleksu loku.

Jebkurā refleksa lokā var izdalīt secīgi savienotu saišu virkni (77. att.). Refleksa loka pirmā saite - nervu galu uztveršana - receptori, kas atrodas maņu orgānos un visos citos ķermeņa orgānos: muskuļos, dziedzeros, sirdī, plaušās utt.; otrais ir centripetālais (sensoriskais) nervs, kas veic ierosmi no perifērijas (no receptoriem) uz centrālo nervu sistēmu; trešais ir kāda centrālās nervu sistēmas daļa, kur ierosme notiek sarežģītas izmaiņas; ceturtais ir centrbēdzes (motorais) nervs, kas veic ierosmi no centrālās nervu sistēmas uz vienu vai otru muskuļu (orgānu); piektā saite ir centrbēdzes nerva gals izpildorgānā, kas rada reakciju.



Rīsi. 77 - refleksa loka diagramma

Tomēr jebkuras kustības īstenošanas laikā tas ir raksturīgs gredzena reflekss savienojums. Kustības izpildes procesā, lai to precīzi producētu, visu laiku ir nepieciešams atkārtoti veikt starpkorekcijas (korekcijas), kuras tiek veiktas ar atgriezenisko saiti, kas no izpildorgāna (muskuļa) pārnes informāciju uz centrālo nervu. sistēma par šīs kustības faktisko izpildi. Viņa pati reflekss loks tajā pašā laikā tā it kā aizveras, pārvēršoties par refleksu gredzenu (sk. 80. att.). Šo svarīgo kustību kontroles mehānismu atklāja padomju fiziologs N.A. Bernšteins.

iet cauri dažādas nodaļas centrālā nervu sistēma, katra refleksa loka dēļ starpkalārie neironi saistīts ar centrālās nervu sistēmas augstāko daļu – garozu puslodes, tāpēc pēdējais var "iejaukties" jebkura refleksa akta īstenošanā un attiecīgi regulēt tā gaitu.

Organisma ikdienas dzīvē centrālās nervu sistēmas šūnās pastāvīgi mijiedarbojas divi galvenie procesi - ierosināšana un inhibīcija, tie ir cieši savstarpēji saistīti, pastāvīgi pastāv līdzās un tiek aizstāti viens ar otru. Nepārtraukta maiņa, ierosmes un kavēšanas procesu mijiedarbība nosaka jebkuras koordinētas kustības īstenošanu (78. att.). Tātad rādītājpirksta saliekšana, nospiežot sprūda, ir saistīta ar nervu centru ierosināšanu, kas sūta nervu impulsus muskuļiem - pirksta saliecējai, un vienlaicīgu (daļēju) to centru kavēšanu, kas saistīti ar ekstensora muskuļiem. Ja būtu tikai ierosināšanas process, koordinēta organisma darbība, visa veida kustības, ko tas veic, nebūtu iespējamas, jo ierosināšanas process šajā gadījumā izraisītu ne tikai saliecēju muskuļu, bet arī saliecēju muskuļu kontrakciju. ekstensoru muskuļi; ar šādu antagonistu muskuļu kopīgu darbu pirksta saliekšana, kā arī jebkura cita kustība vispār būtu neiespējama.



Rīsi. 78 - ierosināšanas un kavēšanas procesu mijiedarbība centrālajā nervu sistēmā, veicot jebkuru kustību

Papildus lielajai nozīmei nervu centru darbības koordinēšanā (un līdz ar to arī kustību koordinēšanā), inhibīcijai ir arī svarīga aizsargājoša loma, aizsargājot. nervu šūnas no izsīkuma, kas var rasties ar ilgstošu un spēcīgu uzbudinājumu.

Uzbudinājuma un kavēšanas procesiem nervu centros ir noteikta mobilitāte un mainīgums, mainot viens otru, pakļaujoties noteiktiem modeļiem. Taču ir stingri konstatēts, ka treniņu procesā veidojas lielāka ierosmes un inhibīcijas procesu kustīgums, tāpēc arī reakcijas ātrums trenētam cilvēkam ir daudz lielāks nekā netrenētam.

Jebkuras motora reakcijas ātrums un precizitāte lielā mērā ir atkarīga arī no to analizatoru (maņu orgānu) jutības pakāpes, kas iesaistīti kustību, galvenokārt motora un vizuālie analizatori. Tātad neizbēgamā rokas kratīšana tēmēšanas laikā, ja pārējās lietas ir vienādas (šaušana no revolvera un pistoles), būs mazākā gadījumā, ja jutīgās ierīces - receptori savlaicīgi "informē" centrālo nervu sistēmu par mazākās rokas stāvokļa izmaiņas, pēc kurām no atbilstošajiem smadzeņu motorajiem centriem saņems "komandas" uz nervu motora šūnām, kas kontrolē muskuļu kontrakciju, aizraujot vai kavējot vienu vai otru, un tādējādi regulējot rokas stāvokli. Līdz ar to, jo augstāka ir maņu orgānu "darba" precizitāte, jo smalkāka ir to atšķiršanas spēja, jo ātrāk un precīzāk tiek analizēts saņemtais kairinājums centrālajā nervu sistēmā, saistībā ar kuru organisms var savlaicīgāk precīzāk reaģēt uz to, šajā gadījumā - ar atbilstošu kustību.rokas.

Analizatori. Saskaņā ar mācībām I.P. Pavlova, visi maņu orgāni ir analizatori. Katrs analizators veido vienotu sistēmu, kas sastāv no trim sekcijām: perifērijas - uztveršanas aparāts (receptori); centripetālā nerva ceļš, pa kuru nervu uzbudinājums tiek pārnests no perifērijas uz centru; terminālais smadzeņu reģions, kas atrodas smadzeņu garozā. Smadzeņu garozā ir arī koncentrēti visu analizatoru smadzeņu gali. Šajā sakarā augstākā stimulu analīze notiek smadzeņu garozā, kur no maņu orgāna saņemtais nervu uzbudinājums tiek pārveidots par sajūtu. Katrs maņu orgāns - analizators uztver tikai noteikta veida kairinājumu.

Tātad visos orgānos ir uztverošie nervu gali jeb receptori, kas sūta centripetālos nervu impulsus uz centrālo nervu sistēmu. Daži receptori atrodas ķermeņa iekšienē un uztver kairinājumus, kas rodas iekšējos orgānos, citi atrodas netālu no ķermeņa virsmas un uztver ārējos kairinājumus. Receptori savas struktūras īpatnību dēļ ir specializēti, pielāgoti ierosināšanai tikai ar noteiktiem stimuliem: vienus uzbudina gaisma, citi ar skaņu utt. Starp specializētajiem ir arī receptori, kas atrodas vestibulārajā aparātā, muskuļos un cīpslās, kas signalizē ar katru ķermeņa stāvokļa maiņu un muskuļu un cīpslu sasprindzinājuma maiņu. Ķermeņa līdzsvara saglabāšana un skeleta muskuļu kontrakciju regulēšana lielākā mērā ir atkarīga no šo analizatoru darba, un tāpēc šāvējiem tie būtu visvairāk interesē.

Vestibulārais analizators- līdzsvara orgāns - nodrošina noteiktu ķermeņa stāvokli telpā un tā līdzsvara saglabāšanu. Perifērijas nodaļašis analizators - vestibulārais aparāts - atrodas galvas temporālajā daļā, laikā iekšējā auss(79. att.). Tas sastāv no otolīta aparāta un pusloku kanāliem. Otolītais aparāts sastāv no diviem maisiņiem, uz kuru iekšējās virsmas atrodas jutīgas šūnas, kas aprīkotas ar matiņiem. Uz matiņiem ir nelieli kaļķu kristālu kunkuļi - otolīti. Jebkuras galvas stāvokļa izmaiņas maina matiņu spriegumu un tādējādi uzbudina ar matiem saistīto receptoru nervu šķiedru galus. Slieksnis, ar kuru pēc vestibulārā aparāta var atšķirt galvas un rumpja slīpumu uz sāniem, ir 1°, uz priekšu un atpakaļ - 1,5-2°. Impulsi, kas nāk no otolīta aparāta, izraisa refleksu reakcijas, kas palīdz uzturēt ķermeņa līdzsvaru. No viena no otolīta aparāta maisiņiem trīs savstarpēji perpendikulārās plaknēs iziet trīs pusapaļi kanāli, kas piepildīti ar šķidrumu - endolimfu. Ar katru galvas kustību tajā esošais šķidrums ar savu vibrāciju rada spiedienu uz jutīgajām šūnām, kas saistītas ar nervu šķiedru galiem. Impulsi, kas rodas šajā gadījumā, izraisa refleksu reakcijas, kas noved pie ķermeņa līdzsvara saglabāšanas kustību laikā. Tādējādi jebkura galvas stāvokļa maiņa ir saistīta ar otolīta aparāta receptoru ierosmi.



Rīsi. 79 - Vestibulārā aparāta shēma

Motors (kinestētisks vai muskuļu un skeleta sistēmas) analizators nodrošina skeleta muskuļu kontrakciju regulēšanu, tādējādi spēlējot nozīmīgu lomu kustību koordinācijā (konsekvencē).

Motora analizatora perifērā daļa - proprioreceptori - ir iestrādāta locītavu muskuļu, cīpslu un saišu biezumā. Ir vairāki to veidi, kas atšķiras pēc to ierīces. Lielākoties proprioreceptori ir maņu nerva sazarots gals, kas spirāles veidā sapina muskuļu vai cīpslu šķiedru. Cits, visizplatītākais proprioreceptoru veids ir sarežģīts īpašs orgāns, ko sauc par muskuļu vārpstu (80. att.); šīs vārpstas vairumā gadījumu atrodas starp muskuļu šķiedrām, retāk - cīpslu iekšpusē. Signāli no proprioreceptoriem, sekojot centripetālajām (jutīgajām) nervu šķiedrām un pēc tam pa starpkalāru neironiem, sasniedz dažādas centrālās nervu sistēmas daļas; tie sasniedz arī smadzeņu garozu, izraisot sajūtu, ko sauc muskuļu sajūta, kas, kā norāda I.M. Sečenovu pavada jebkura ķermeņa saišu kustība un to relatīvā stāvokļa maiņa. Pamatojoties uz signāliem, kas nāk no proprioreceptoriem (kombinācijā ar signāliem, kas nāk no vestibulārā, redzes un citu aparātu receptoriem), centrālā nervu sistēma nepārtraukti koriģē un koordinē motora aparāta darbību (par to sīkāk tiks runāts tālāk). ).



Rīsi. 80 - Perifērās (mugurkaula) regulēšanas shēma muskuļu tonuss

Starp citu, jāatzīmē, ka saskaņā ar pētījumiem (M.A. Itkis) šāvējiem plecu, elkoņu un potīšu locītavu kustību reproducēšanas precizitāte būtiski neatšķiras no ar sportu nenodarbojošu personu spējas atšķirt kustības. . Tātad stāvus stāvokļa reproducēšanas precizitāte kopumā bez tiešas redzes līdzdalības (ar aizvērtām acīm) pēc 30-60 sekundēm. pēc tēmēšanas tas samazinās vidēji par 95%, tai skaitā daudziem pieredzējušiem šāvējiem. Iegūtie dati liecina, ka ar muskuļu un skeleta sistēmas jutīgumu šāvējiem nepietiek. augsts līmenis(skat. 96. att.) un ka tas ir jāattīsta visos iespējamos veidos ar īpašu sagatavošanās vingrinājumu palīdzību.

Koordinēta, precīzi koriģēta motora aparāta darbība ir iespējama, pateicoties citai centrālās nervu sistēmas īpašībai - nervu impulsu mijiedarbībai, kas izriet no dažādiem analizatoriem pa to kopējiem gala motoriem. Fakts ir tāds, ka centrālajā nervu sistēmā ir vairākas reizes vairāk sensoro neironu nekā motoro neironu; tāpēc motoriskie impulsi, kas nāk no dažādiem nervu centriem uz muskuļiem, saplūst uz kopējiem gala ceļiem, kas ir muguras smadzeņu motoriskie neironi. Tātad, uz to pašu motoro neironu, kura ilgstošais process ir pēdējais un ārējais nervu ceļš uz muskuļu šķiedras, impulsi saplūst no smadzeņu garozas, vestibulārā aparāta, dažādām centrālās nervu sistēmas daļām u.c. (81. att.). Impulsi, kas seko dažādiem motoriskajiem ceļiem, "sacenšas" savā starpā par šī pēdējā nerva ceļa uz muskuļa piederību (EK Žukovs). Šajā gadījumā refleksu subordinācija notiek atkarībā no to nozīmes konkrētajā brīdī organismam, savukārt citi, mazāk svarīgi refleksi tiek kavēti. Pateicoties šai centrālās nervu sistēmas īpašībai, ķermenim ir iespēja savlaicīgi reaģēt ar dažādām kustībām uz daudziem stimuliem, kas nāk no ārējās vai iekšējās vides.

Rīsi. 81 - Nervu mehānisma galveno saišu shematisks attēlojums kustību kontrolei

Tātad mēs satikāmies vispārīgi runājot ar cilvēka kustību sistēmu. Lai būtu holistisks skatījums uz nervu mehānisms kustības vadība, attēlā. 81 parādīta nervu ceļu diagramma, pa kuriem motora, vizuālā un vestibulārā analizatora uztvertie signāli tiek pārraidīti caur centrālo nervu sistēmu izpildinstitūcijas- skeleta muskuļi, kas, saraujoties, rada vienu vai otru kustību vai notur cilvēka ķermeni noteiktā stāvoklī.

Tagad varam pāriet uz jautājumu izskatīšanu, kas saistīti ar cilvēka kustību aparāta darbību, lai nodrošinātu maksimāli nekustīgu gatavību.

Motora aparāta darbības galvenās iezīmes, lai saglabātu ķermeņa stāju nemainīgu. Visu veidu kustības, ko veic cilvēks, nosacīti var iedalīt brīvprātīgās un piespiedu kustības.

Sarežģītākās kustības, kurām ir liela nozīme ikdienas dzīvē un darba aktivitāte cilvēcisks, - patvaļīgs, apzināti izdarīts. Tātad šaušanas laikā pēc mūsu gribas tiek veiktas brīvprātīgas kustības: ieroča pacelšana un nolaišana, pārlādēšana, sprūda novilkšana utt. vienkāršas kustības spēlē palīgfunkciju ķermeņa motoriskajā aktivitātē. Tajos ietilpst, piemēram, dažādi aizsargājoši un orientējoši refleksi: galvas pagriešana negaidīta šāviena virzienā, mirkšķināšana, rokas atvilkšana, reaģējot uz sāpīgiem stimuliem. Tajā pašā laikā sarežģītākas kustības var būt arī piespiedu kustības, ko veic daudzu smadzeņu un muguras smadzeņu nervu centru darbs - kustības, kas aizsargā ķermeni no krišanas. Tādas, piemēram, patvaļīgas kustības šaušanas laikā ir nepārtrauktas lielas vai nelielas šāvēja ķermeņa svārstības tēmēšanas laikā. Mēs pakavēsimies pie šīs kustību grupas, kas saistīta ar stājas saglabāšanu, ķermeņa līdzsvara saglabāšanu, tas ir, kustībām, kas nosaka stabilitāti un pēc iespējas lielāku šaušanas pozīcijas nekustīguma pakāpi.

Dzīvnieku un cilvēku evolucionārās attīstības procesā pamazām radās un nostiprinājās noteikta galvas un ķermeņa attieksme kosmosā, nodrošinot pareizu ķermeņa orientāciju. vidi. Nepieciešamība saglabāt līdzsvaru un pareizu normālu ķermeņa stāvokli ir novedusi pie tā, ka visu skeleta muskuļu darbība ir kļuvusi ļoti koordinēta, stingri koordinēta, vērsta uz noteiktas stājas saglabāšanu.

Normālas stājas saglabāšanu nodrošina tas, ka skeleta muskuļi, kuriem piemīt spēja saīsināties un izstiepties, vienmēr, pat nekustīgam ķermenim, atrodas zināma, tā teikt, provizoriska piespiedu sasprindzinājuma stāvoklī. Šo pastāvīgā sprieguma stāvokli sauc muskuļu tonuss. Pateicoties muskuļu tonusa klātbūtnei, tiek saglabāta noteikta relatīvā pozīcija dažādas daļasķermeņi dzīvniekiem un cilvēkiem. Muskuļu tonuss būtībā ir stiepšanās reflekss. Ķermeņa gravitācijas spēks, kura ietekmē ķermenim ir tendence krist, un tā kustīgās saites virzās uz leju, izraisa nepārtrauktu skeleta muskuļu stiepšanos; tajā pašā laikā muskuļu un cīpslu proprioreceptoros rodas kairinājumi, kas sūta impulsus centrālajai nervu sistēmai, uz ko reaģējot, notiek ilgstoša, nenogurstoša skeleta muskuļu sasprindzinājums - muskuļu tonuss. Skeleta muskuļu tonuss ir refleksa parādība, kas saistīta ar daudzu centrālās nervu sistēmas daļu darbību. Tonusa maiņa un regulēšana lielā mērā ir atkarīga no impulsiem - signāliem no vestibulārā aparāta receptoriem, redzes orgāniem un no ādas virsmas, kas tiek pārraidīti pa centripetālo nervu ceļiem uz. dažādas nodaļas Centrālā nervu sistēma; pēdējie, piedaloties smadzeņu garozai, regulē skeleta muskuļu tonizējošu aktivitāti (sk. 81. att.).

Pakāpeniskas attīstības laikā cilvēka ķermenis radās un nostiprinājās tonizējošu refleksu grupa, kuras mērķis ir saglabāt ķermeņa līdzsvaru tā pārkāpuma draudu gadījumā un atjaunot normālu stāju tajos gadījumos, kad līdzsvars jau bija izjaukts. Šo reakciju grupu sauc tonizējošo refleksu pielāgošana. Tie ietver: stājas refleksus, kas rodas, mainoties galvas stāvoklim telpā un attiecībā pret ķermeni; iztaisnošanas refleksi, kas rodas, ja tiek traucēta normāla ķermeņa stāja. Visi šie kompleksie refleksi sastāv no piespiedu, automātiskas ekstremitāšu, kakla un rumpja muskuļu tonusa pārdales.

Tomēr, pateicoties šādai nemitīgai saliecēju un stiepjošo muskuļu sasprindzinājuma pārdalei, nepārtrauktai muskuļu darbībai kā pretstatā ārējiem spēkiem, cilvēka ķermenis nevar būt pilnīgi nekustīgs; tas visu laiku piedzīvo dažas svārstības. Protams, šāvējam vajadzētu būt ieinteresētam tajos apstākļos, kādos ķermeņa vibrācijas muskuļu darbības un pretestības ietekmē būs vismazākās.

Uzturot ķermeņa līdzsvaru un līdz ar to arī tā svārstību lielumu liela nozīme piemīt, kā jau minēts, vestibulārā aparāta darbība, kura receptoros, mainoties galvas stāvoklim, rodas nervu impulsi.

Līdz ar to, mainoties galvas un rumpja slīpumam, rodas vairāki refleksi, kuru mērķis ir atjaunot sākotnējo, normālo stāvokli. Tiklīdz cilvēks, pat nemainot ķermeņa stāvokli, noliec galvu, no vestibulārā aparāta nekavējoties sāk sekot impulsi, kas ietekmē muskuļu tonusa izmaiņas, tas ir, noteiktu muskuļu grupu sasprindzinājumu.

No tā varam izdarīt būtisku secinājumu, ka šāvēja ķermenis, gatavojoties šaušanai, piedzīvos daudz mazāku svārstību diapazonu, kad galvas stāvoklis ir normāls, nesasveroties uz vienu vai otru pusi. Šajā gadījumā vislielākais būs slieksnis ķermeņa slīpuma noteikšanai, vestibulārā aparāta "jutīgums".

Vestibulārā aparāta nozīme vienas vai otras pozīcijas stabilitātes nodrošināšanā šaušanai ir ļoti liela. Jo attīstītāks un trenētāks ir līdzsvara orgāns, jo labāka tā saistība ar skeleta muskuļu darbu, kura mērķis ir saglabāt nemainīgu ķermeņa stāju. Šajā reizē prof. A.N. Krestovņikovs rakstīja ("Cilvēka fizioloģija". Rediģēja A.N. Krestovņikovs. FiS, 1954):

"Papildus šiem datiem, kas parāda augstu vestibulārā aparāta stabilitātes pakāpi daiļslidošanas pārstāvjiem, var norādīt uz augstu precizitātes pakāpi viņu šaušanā (Kasjanovs), kas saistīta ar augstu statisko stabilitāti. N.A. Panins bija ne tikai pasaules čempions daiļslidošanā, bet arī izcils šāvējs.

Stājas refleksus veic ar kakla muskuļu un cīpslu, kā arī kakla ādas receptoru kairinājumu, t.s. kakla-cīpslu tonizējoši pozas refleksi.

No iepriekš minētā arī šāvējam pašam jāizdara attiecīgs secinājums: gatavojoties šaušanai, nedrīkst pārmērīgi izstiept galvu pret tēmēkli, atgāzt galvu atpakaļ, ar lielu piepūli atspiest vaigu pret šautenes dibenu, lai ir pārmērīgi noslogot kakla muskuļus un to cīpslas, lai neizraisītu spēcīgu tajos esošo receptoru kairinājumu un saistībā ar to impulsu plūsmas rašanos, kas izraisīs refleksu pārdali. skeleta muskuļu tonuss un svārstību palielināšanās, ķermeņa šūpošanās.

Tāpat jāatceras, ka līdzsvara un ķermeņa stājas nemainīguma saglabāšanā īpaša nozīme ir impulsiem, kas izriet no muskuļiem un cīpslām, kad tie tiek izstiepti (sk. 80. att.); Nepārtraukti signalizējot par ķermeņa stāvokli telpā, muskuļiem, cīpslām un locītavām ir milzīga ietekme uz muskuļu tonusa pārdali, līdz ar to būtiski ietekmē ķermeņa šūpošanās pakāpi. Tāpēc, izvēloties sev vienu vai otru preparāta variantu, jācenšas panākt, lai kustīgo ķermeņa daļu fiksācija, kā arī visa ķermeņa noturēšana vienā vai citā pozīcijā tiktu panākta ar mazāko. aktīvā muskuļu aparāta iesaistīšana darbā. To var panākt, ja muskuļi fiksē locītavas tā, ka kauli balstās viens uz otru un tiek fiksēti galvenokārt saišu aparāta dēļ (skatīt zemāk).

Ar mazāku intensīvi funkcionējošu muskuļu grupu skaitu sagatavošanās laikā tiks novērsta arī pārmērīga sensoro un kustību nervu impulsu plūsma, kas uzlabos priekšnoteikumus ķermeņa noturēšanai nemainīgā stāvoklī, ar mazāko svārstību diapazonu.

Nobeigumā pakavēsimies pie vēl vienas iespējamās metodes, kā samazināt ķermeņa patvaļīgas vibrācijas ražošanas laikā, ko izmanto daži šāvēji. augstākā klase kuri ir sasnieguši ļoti augsta pakāpe viņu motora aparātu vadīšanas apmācība. Šī tehnika ir balstīta uz apzinātu iejaukšanos piespiedu motorisko reakciju gaitā, kuru iespējamība ir labi zināma. Tā, piemēram, cilvēks periodiski mirkšķina, to pat nepamanot; šāda plakstiņa piespiedu kustība parasti tiek veikta neapzināti, automātiski. Tomēr jebkurā brīdī cilvēks var pārņemt šīs kustības izpildi apziņas kontrolē, un tajā pašā laikā tas kļūst patvaļīgs: jūs varat aizvērt acis vai, gluži pretēji, apzināti nemirkšķināt. Elpošanas cikli norit neviļus, tomēr jebkurā brīdī cilvēks var apzināti aizturēt elpu, nevis elpot. Uz asu sāpju stimulu organisms reaģē ar piespiedu kustību, tomēr, sagaidot šādu atkārtotu sāpju stimulu, cilvēks var piespiest sevi reaģēt uz to daudz vājāk. Stāvēšanas laikā ķermenis muskuļu darbības un reakcijas ietekmē nepārtraukti netīšām šūpojas; bet ja vēlas, paņemot šādu kustību apziņas varā, to ir iespējams zināmā mērā kontrolēt. Šo funkciju izmanto daži vadošie šāvēji, lai šaušanas laikā samazinātu ķermeņa piespiedu vibrācijas ar ieroci.

Ķermeņa patvaļīgo vibrāciju apjoma samazināšana sakarā ar to patvaļīgās aktīvās pretestības zināmu atmaksu ir iespējama ar smalki diferencētu, ar vislielāko precizitāti, motora aparāta vadību, pamatojoties uz augsti attīstītu muskuļu sajūtu, kad šāvējs jūt katru sava ķermeņa kustību. un ieroča kustība. Protams, šāds sava motora aparāta vadīšanas veids ir iespējams ar ļoti augstu sportista sagatavotības līmeni un attīstītu dažādu analizatoru augstu jutību. Priekšlaicīgi mēģinājumi izmantot šo metodi nepietiekami apmācītiem šāvējiem, kā likums, noved pie pretējiem rezultātiem nejaušas muskuļu iekļaušanas dēļ un vispārēja kustību stīvuma sajūtas parādīšanās dēļ. Taču jebkuros apstākļos jāatceras, ka augsti attīstīta muskuļu maņa vienmēr ir labs palīgs, lai panāktu vislielāko “šāvēja ķermenis – ierocis” sistēmas nekustīgumu. Tāpēc visos iespējamos veidos jācenšas to attīstīt, lai gatavošanās laikā nebūtu atsevišķas pārmērīgi saspringtas muskuļu grupas un šīs pārslodzes laikā nerastos spēcīgi centripetāli impulsi, kas var, tā teikt, vairāk noslāpēt. vāji signāli izriet no citiem, mazāk saspringtiem muskuļiem, kas zināmā mērā izkropļo "informāciju", kas no motora analizatora nonāk smadzeņu garozā, un galu galā negatīvi ietekmē ķermeņa stabilitāti, gatavojoties šaušanai.

Galvas slīpuma, kakla muskuļu un cīpslu sasprindzinājuma, atsevišķu skeleta muskuļu grupu pārslodzes negatīvā ietekme izpaužas ne tikai muskuļu tonusa pārdalē, kas palielina visas sistēmas svārstības; spēcīgās centripetālo impulsu plūsmas, kas šajā gadījumā rodas nepārtraukti un ilgstoši no receptoriem uz centrālo nervu sistēmu, izraisa spēcīgu un salīdzinoši ātru gan motoro nervu centru, gan šāvēja muskuļu aparāta nogurumu, kas. ir slikti atspoguļots uzņemšanas kvalitātē, īpaši tādos kā "standarti , kuru izpilde prasa ilgu laiku. Tāpēc šāvējam jācenšas radīt vislabvēlīgākos apstākļus dzinēja aparāta darbībai, nepārslogojot to ar pārmērīgi ilgu statisku darbu katra šāviena izgatavošanas laikā.

Tā ir vispārīga, elementāra informācija par motora aparātu, bez kuras tomēr ir ļoti grūti, ja ne neiespējami, pašreizējā šaušanas sporta attīstības līmenī to pareizi atrisināt. praktiskiem jautājumiem saistīta ar pareizās un daudzsološās ražošanas iespējas izvēli sev. Protams, iepriekš sniegtais materiāls par cilvēka kustību aparātu ir ļoti kodolīgs. Tāpēc ļoti vēlams, lai šāvējs neaprobežotos ar iepriekšminēto, bet gan atsauktos uz īpašām cilvēka anatomijas un fizioloģijas mācību grāmatām.

Motorisko darbību precizitātei ir divas šķirnes: mērķa precizitāte un noteiktā ārējā kustību modeļa reproducēšanas precizitāte (piemēram, veicot “skolu” daiļslidošanā). Mērķa precizitāti novērtē pēc trieciena punkta novirzes no mērķa centra (piemēram, šaušanā) vai pēc veiksmīgi veikto motorisko darbību skaita attiecības pret tām. kopējais skaits(streiks boksā un sporta spēles, metieni cīņā, piespēles un bumbas uzņemšanas utt.).

Estētiku novērtē pēc kinemātikas (t.i., kustības ārējā attēla) tuvuma estētiskajam ideālam, kas ir vispārpieņemts vai pieņemts konkrētajā sporta veidā (daiļslidošana, ritmiskā vingrošana, sinhronā peldēšana utt.).

Gludas kustības tiek uzskatītas par ērtām. Jo vairāk ķermenis kratās ejot, skrienot utt., jo zemāks komforts.

Jo augstāka ir drošība, jo mazāks ir traumu risks.

Biomehāniskās analīzes sarežģītība un tās priekšrocības ir atkarīgas no tā, cik ļoti skolotājs cenšas izprast savu studentu tehniku ​​un taktiku. Motorās aktivitātes analīzei ir sistēmstrukturālas un funkcionālas pieejas.

Funkcionālā pieeja ļauj konstatēt noteiktas tehnikas un taktikas nepilnības. Piemēram, fiziskās audzināšanas stundā var redzēt, ka pievilkšanās tehnika daudziem atšķiras no TRP kompleksā ieteiktās uzziņas. Bet kā to salabot? Funkcionālā pieeja neatbild uz šo jautājumu. Uz viņa karoga rakstīts: apgūt vadības procesu, pilnībā neatklājot tā iekšējo būtību. Ir skaidrs, ka šis veids nav uzticams. Trūkst skaidru ieteikumu tehnikas un taktikas trūkumu novēršanai, skolotājs ir spiests rīkoties nejauši.

Sistēmu strukturālā pieeja sniedz konkrētākus ieteikumus. Skolotājs, kurš audzēkņu mācīšanā izmanto sistēmiski strukturālu pieeju, cenšas izprast motoriskās aktivitātes sastāvu un struktūru, t.i., atbildēt uz jautājumiem, no kādiem elementiem tā sastāv un kā tie ir savstarpēji saistīti. Turklāt viņi noskaidro iekšējos mehānismus, t.i., cenšas atbildēt uz jautājumu, kāpēc motoriskās darbības tiek veiktas tieši tā, nevis citādi. Visplašāk izmantotā sistēmas strukturālās pieejas tehnika ir noteikti noteikumi motora darbības sadalīšana daļās (“fāzēs”) (sk. 2. att.). 6. nodaļā ir aplūkoti šie noteikumi.

Funkcionālās un sistēmiski strukturālās pieejas motoriskās aktivitātes analīzei un uzlabošanai papildina viena otru. Izmantojot sistēmiski strukturālu pieeju, skolotājs veic analīzi no sarežģīta līdz vienkāršajam. Motoriskās aktivitātes elementi, kas atrodas hierarhijas kāpņu apakšējā līmenī, paliek neatklāti, nav detalizēti un jau tiek aplūkoti no funkcionālās pieejas viedokļa. Līmenis, kurā sistēmstrukturālā pieeja pārvēršas funkcionālā, ir atkarīgs no risināmajiem uzdevumiem.

Piemēram, taktiskās apmācības laikā motoriskās darbības (tehniskie elementi) tiek uzskatītas par "nedalāmiem ķieģeļiem", kas veido motorisko aktivitāti. Un tehniskās apmācības laikā tiek detalizēti pētīta muskuļu, kaulu, locītavu-saišu aparāta mijiedarbība. Bet attiecībā uz atsevišķiem motora aparāta elementiem tiek izmantota funkcionāla pieeja: to struktūra un darbība molekulārā līmenī parasti netiek ņemta vērā.

Mūsdienu biomehānikā harmoniski savijas idejas un metodes motoriskās aktivitātes optimizēšanai, funkcionālās un sistēmstrukturālās pieejas, automatizēta kontrole pār tehnisko un taktisko meistarību.

Rīsi. 6. Krustvārdu mīkla.

Horizontāli. 1. Nacionālās biomehāniskās skolas dibinātājs. 2. Zinātne par cilvēku un dzīvnieku motoriskajām spējām un motorisko aktivitāti. 3. Optimalitātes kritērijs.

Vertikāli. 1. Sistēmas elementu savstarpējās savienošanas metode. 2. Biomehānikas sadaļa, kas pēta kustību ārējo ainu. 3. Optimalitātes kritērijs.

stvom, tehnoloģiju un taktikas simulācija elektroniskajos datoros. Taču galvenais ir pētnieka doma un darbs, kurš izprot kustību likumus, un skolotāja, kurš šos sasniegumus izmanto izglītības un apmācības procesos.

Kontroles jautājumi

1. Ko pēta biomehānika?

2. Kādas ir galvenās biomehānikas sadaļas?

3. Kādas ir atšķirības starp tādiem jēdzieniem kā "kustība", "motora darbība" un "motora darbība"?

4. Uzskaitiet galvenos biomehāniskās analīzes posmus.

5. Kas ir motoriskās aktivitātes optimizācija?

6. Kādus motoriskās aktivitātes optimāluma kritērijus jūs zināt?

7. Kāda ir galvenā atšķirība starp funkcionālo pieeju un sistēmstrukturālo pieeju?

8. Kāda ir strādājošo muskuļu topogrāfija?

9. Sniedziet piemērus situācijām no fiziskās audzināšanas un sporta prakses, kad nepieciešams biomehāniskais pamatojums:

a) motorisko darbību tehnikas; b) motoriskās aktivitātes taktika.

10. Atrisiniet krustvārdu mīklu (6. att.).

2. nodaļa

Mehānikas zinātne ir tik cēla un noderīgāka nekā visas citas zinātnes, jo, kā izrādās, visas dzīvās būtnes, kurām ir spēja kustēties, darbojas saskaņā ar tās likumiem.

Leonardo da Vinči

Pazīsti sevi!

Cilvēka motora aparāts ir pašgājējs mehānisms, kas sastāv no 600 muskuļiem, 200 kauliem, vairākiem simtiem cīpslu. Šie skaitļi ir aptuveni, jo daži kauli (piemēram, kauli mugurkauls, krūtis) ir sapludināti viens ar otru, un daudziem muskuļiem ir vairākas galvas (piemēram, pleca bicepss, augšstilba četrgalvu muskulatūra) vai arī tie ir sadalīti daudzos saišķos (deltoids, pectoralis major, rectus abdominis, latissimus dorsi un daudzi citi). Tiek uzskatīts, ka cilvēka motora aktivitāte ir salīdzināma ar cilvēka smadzenes- vispilnīgākais dabas veidojums. Un tāpat kā smadzeņu izpēte sākas ar to elementu (neironu) izpēti, tā arī biomehānikā viņi, pirmkārt, pēta motora aparāta elementu īpašības.

Motora aparāts sastāv no saitēm. Saite ir ķermeņa daļa, kas atrodas starp divām blakus esošajām locītavām vai starp locītavu un distālais gals. Piemēram, ķermeņa saites ir: roka, apakšdelms, plecs, galva utt.

Cilvēka ķermeņa masu ģeometrija

Masu ģeometrija ir masu sadalījums starp ķermeņa saitēm un saišu iekšienē. Masas ģeometriju kvantitatīvi apraksta masas inerces raksturlielumi. Svarīgākie no tiem ir masa, inerces rādiuss, inerces moments un masas centra koordinātas.

Masa (t) ir vielas daudzums (kilogramos), ko satur ķermenis vai atsevišķa saite.

Tajā pašā laikā masa ir ķermeņa inerces kvantitatīvais mērs attiecībā pret spēku, kas uz to iedarbojas. Kā vairāk masas, jo inertāks ir ķermenis un grūtāk to izvest no miera stāvokļa vai mainīt kustību.

Masa nosaka ķermeņa gravitācijas īpašības. Ķermeņa svars (ņūtonos) P = m-(g, kur g = 9,8 -? - brīvi krītoša ķermeņa paātrinājums.

Masa raksturo ķermeņa inerci pie kustība uz priekšu. Rotācijas laikā inerce ir atkarīga ne tikai no masas, bet arī no tā, kā tā tiek sadalīta attiecībā pret rotācijas asi. Jo lielāks attālums no saites līdz rotācijas asij, jo lielāks šīs saites ieguldījums ķermeņa inercē. Ķermeņa inerces kvantitatīvais mērs plkst rotācijas kustība ir inerces moments:

kur /?W ir inerces rādiuss - vidējais attālums no rotācijas ass (piemēram, no savienojuma ass) līdz ķermeņa materiālajiem punktiem.

Masas centrs ir punkts, kurā krustojas visu spēku darbības līnijas, novedot ķermeni pie translācijas kustības un neizraisot ķermeņa rotāciju. Gravitācijas laukā (kad darbojas gravitācijas spēks) masas centrs sakrīt ar smaguma centru. Smaguma centrs ir punkts, uz kuru tiek pielikts visu ķermeņa daļu gravitācijas spēku rezultants. Pozīcija kopīgs centrsķermeņa masu nosaka, kur atrodas atsevišķu saišu masas centri. Un tas ir atkarīgs no stājas, tas ir, no tā, kā ķermeņa daļas atrodas viena pret otru telpā.

Cilvēka ķermenī ir aptuveni 70 saites. Bet tā Detalizēts apraksts masas ģeometrija visbiežāk nav nepieciešama. Lai atrisinātu vairākumu praktiski uzdevumi pietiek ar cilvēka ķermeņa 15 saišu modeli (7. att.). Ir skaidrs, ka 15 saišu modelī dažas saites sastāv no vairākām elementārām saitēm. Tāpēc pareizāk šādas palielinātās saites ir saukt par segmentiem.

Skaitļi attēlā. 7 ir patiesi "vidējam cilvēkam", tie iegūti, vidēji aprēķinot daudzu cilvēku pētījuma rezultātus. Cilvēka individuālās īpašības un galvenokārt ķermeņa masa un garums ietekmē masu ģeometriju.

Rīsi. 7. Cilvēka ķermeņa 15 saišu modelis:

labajā pusē - ķermeņa sadalīšanas pa segmentiem metode un katra segmenta masa (% no ķermeņa svara)!; pa kreisi - segmentu masas centru atrašanās vieta (% no segmenta garuma) - sk. cilne. 1 (pēc V. M. Zatsiorska, A. S. Aruina, V. N. Selujanova)

V. N. Selujanovs atklāja, ka ķermeņa segmentu masas var noteikt, izmantojot šādu vienādojumu: m utt.; m ir visa ķermeņa masa (kg); H - ķermeņa garums (cm); B0, B1, B2 - regresijas vienādojuma koeficienti, dažādiem segmentiem tie ir atšķirīgi (1. tabula).

Piezīme. Koeficientu vērtības ir noapaļotas un pareizas pieaugušam vīrietim.

Lai saprastu, kā lietot 1. tabulu un citas līdzīgas tabulas (kas atrodas mūsu mājas lapas izziņas materiālos), mēs aprēķinām, piemēram, rokas masu cilvēkam, kura ķermeņa svars ir 60 kg un ķermeņa garums ir 170 cm. .

Birstes masa \u003d -0,12 + 0,004X60 + 0,002 XI70 \u003d 0,46 kg. Zinot, kādas ir ķermeņa saišu masas un inerces momenti un kur

Tabula (atrodas mūsu vietnes atsauces materiālos) 1

Vienādojuma koeficienti ķermeņa segmentu masas aprēķināšanai pēc ķermeņa masas (m) un garuma (L) atrodas pēc to masas centriem, var atrisināt daudzas svarīgas praktiskas problēmas. Tostarp:

Noteikt kustības apjomu, kas vienāds ar ķermeņa masas un tā lineārā ātruma (m-v) reizinājumu;

Noteikt kinētisko momentu, kas vienāds ar ķermeņa inerces momenta un leņķiskā ātruma (/co) reizinājumu; šajā gadījumā jāņem vērā, ka inerces momenta vērtības attiecībā pret dažādām asīm nav vienādas;

Novērtējiet, vai ir viegli vai grūti kontrolēt ķermeņa vai atsevišķas saites ātrumu;

Noteikt ķermeņa stabilitātes pakāpi utt.

No šīs formulas var redzēt, ka, veicot rotācijas kustību ap vienu un to pašu asi, cilvēka ķermeņa inerce ir atkarīga ne tikai no masas, bet arī no stājas. Ņemsim piemēru.

Uz att. 8 parāda slidotāju, kurš veic griešanos. Uz att. 8, un sportists ātri griežas un veic apmēram 10 apgriezienus sekundē. Attēlā parādītajā pozā. 8b, rotācija strauji palēninās un pēc tam apstājas. Tas ir tāpēc, ka, pārvietojot rokas uz sāniem, slidotāja padara savu ķermeni inertāku: lai gan masa (no) paliek nemainīga, inerces rādiuss (#In) palielinās un līdz ar to arī inerces moments.

Rīsi. 8. Lēna rotācija, mainot pozu:

L - mazāks; B - liela inerces rādiusa un inerces momenta vērtība, kas ir proporcionāla inerces rādiusa kvadrātam (/=mR2w)

Vēl viena ilustrācija teiktajam var būt komisks uzdevums: kas ir smagāks (precīzāk, inertāks) - kilograms dzelzs vai kilograms vates? Translācijas kustībā to inerce ir vienāda. Ar apļveida kustībām ir grūtāk pārvietot kokvilnu. Viņa materiālie punkti tālāk no griešanās ass, un tāpēc inerces moments ir daudz lielāks.

Virsbūves saites kā sviras un svārsti

Biomehāniskās saites ir sava veida sviras un svārsti.

Kā zināms, sviras ir pirmā veida (kad spēki tiek pielikti atbalsta punkta pretējās pusēs) un otrā veida. Otrā veida sviras piemērs ir parādīts attēlā. 9, L: gravitācijas spēks (F^) un pretējais muskuļu vilces spēks (; F2) tiek pielietots vienā atbalsta punkta pusē, kas šajā gadījumā atrodas elkoņa locītava. Cilvēka ķermenī ir daudz šādu sviru. Bet ir arī pirmā veida sviras, piemēram, galva (9. att., B) un iegurnis galvenajā pozīcijā.

Uzdevums: atrast pirmā veida sviru attēlā. 9, A.

Svira ir līdzsvarā, ja pretējo spēku momenti ir vienādi (sk. 9. att., L):

G2 - pleca bicepsa muskuļa vilces spēks; /2 - īsais sviras plecs, vienāds ar attālumu no cīpslas piestiprināšanas vietas līdz rotācijas asij; a ir leņķis starp spēka virzienu un perpendikulu pret gareniskā ass apakšdelms.

Motora aparāta sviras ierīce dod iespēju cilvēkam veikt tālmetienus, spēcīgus sitienus utt.Bet nekas pasaulē netiek dots par velti. Mēs iegūstam kustību ātrumu un spēku, palielinot muskuļu kontrakcijas spēku. Piemēram, lai pārvietotu 1 kg smagu slodzi (t. s. ar gravitācijas spēku 10 N), saliekot roku elkoņa locītavā, kā parādīts att. 9, A, pleca bicepsam jāattīsta 100-200 N spēks.

Spēka “apmaiņa” pret ātrumu ir jo izteiktāka, jo lielāka ir sviras plecu attiecība. Ilustrēsim šo svarīgo punktu ar piemēru no airēšanas (10. att.). Visiem aira korpusa punktiem, kas pārvietojas ap asi, ir vienāds leņķiskais ātrums co = -. Bet to lineārie ātrumi nav vienādi. Lineārais ātrums (u) ir lielāks, jo lielāks ir griešanās rādiuss (r): v = o)-r. Tāpēc, lai palielinātu ātrumu, jums jāpalielina griešanās rādiuss. Bet tad par tādu pašu spēku būs jāpalielina airim pieliktais spēks. Tāpēc arī garš airis

Rīsi. 10. Ar vienādu leņķisko nobīdi (φ) un leņķisko ātrumu trajektorija (parādīta ar punktētu līniju) ir garāka, airim pieliktais spēks (parādīts ar bultiņām) ir lielāks un līnijas ātrums V ~ (i> r jo augstāks, jo lielāks griešanās rādiuss (r), airēt ir grūtāk nekā īsos, smagu priekšmetu ir grūtāk mest lielā attālumā nekā tuvu utt. Arhimēds, kurš vadīja Sirakūzu aizsardzību no romiešiem, par to zināja un izgudroja sviras ierīces akmeņu mešanai.

Cilvēka rokas un kājas var veikt svārstīgas kustības. Tādējādi mūsu ekstremitātes izskatās kā svārsti. Viszemākās enerģijas izmaksas ekstremitāšu kustināšanai rodas, ja kustību biežums ir par 20-30% lielāks nekā rokas vai kājas dabisko vibrāciju biežums:

Rīsi. 9. Cilvēka ķermeņa sviru piemēri:

1 - otrā veida apakšdelma svira; B - pirmā veida galvas svira

Šie 20-30% ir izskaidrojami ar to, ka kāja nav vienas saites cilindrs, bet gan sastāv no trim segmentiem (augšstilba, apakšstilba un pēdas). Lūdzu, ņemiet vērā: svārstību dabiskā frekvence nav atkarīga no šūpojošā ķermeņa masas, bet samazinās, palielinoties svārsta garumam.

Padarot soļu vai sitienu biežumu ejot, skrienot, peldot utt. rezonansē (tas ir, tuvu rokas vai kājas dabiskajai svārstību frekvencei), ir iespējams samazināt enerģijas izmaksas.

Ir novērots, ka ar visekonomiskāko soļu vai sitienu biežuma un garuma kombināciju cilvēks demonstrē ievērojami paaugstinātu fizisko sniegumu. To ir lietderīgi ņemt vērā ne tikai trenējot sportistus, bet arī vadot fiziskās audzināšanas nodarbības skolās un veselības grupās.

Ziņkārīgs lasītājs var jautāt: kas izskaidro rezonanses frekvencē veikto kustību augsto efektivitāti? Tas ir tāpēc, ka augšējo un apakšējo ekstremitāšu svārstīgo kustību pavada mehāniskās enerģijas atgūšana (no latīņu valodas recuperatio — atkārtota saņemšana vai atkārtota izmantošana). Vienkāršākais rekuperācijas veids ir potenciālās enerģijas pāreja kinētiskajā enerģijā, tad atpakaļ potenciālajā enerģijā utt. (11. att.). Kustību rezonanses frekvencē šādas transformācijas tiek veiktas ar minimāliem enerģijas zudumiem. Tas nozīmē, ka vielmaiņas enerģija, kas reiz radīta muskuļu šūnās un pārvērsta mehāniskās enerģijas formā, tiek izmantota atkārtoti – šajā kustību ciklā un turpmākajās. Un ja tā, tad nepieciešamība pēc vielmaiņas enerģijas pieplūduma samazinās.

Rīsi. 11. Viena no iespējām enerģijas atgūšanai ciklisku kustību laikā: ķermeņa potenciālā enerģija (nepārtraukta līnija) pārvēršas kinētiskā enerģijā (punktēta līnija), kas atkal tiek pārvērsta potenciālā un veicina vingrotāja ķermeņa pāreju uz augšējā pozīcija; skaitļi grafikā atbilst sportista numurētajām pozām

Pateicoties enerģijas rekuperācijai, ciklisku kustību veikšana tempā, kas ir tuvu ekstremitāšu vibrāciju rezonanses frekvencei - efektīva metode enerģijas saglabāšana un uzkrāšana. Rezonanses vibrācijas veicina enerģijas koncentrāciju, un nedzīvās dabas pasaulē tās dažkārt ir nedrošas. Piemēram, ir zināmi tilta iznīcināšanas gadījumi, kad pa to gājusi militārā vienība, nepārprotami sitot soli. Tāpēc tiltam vajadzētu iziet no soļa.

Kaulu un locītavu mehāniskās īpašības

Kaulu mehāniskās īpašības nosaka to daudzveidīgās funkcijas; papildus motoram tie veic aizsardzības un atbalsta funkcijas.

Aizsargā galvaskausa, krūškurvja un iegurņa kauli iekšējie orgāni. Kaulu atbalsta funkciju veic ekstremitāšu un mugurkaula kauli.

Kāju un roku kauli ir iegareni un cauruļveida. Kaulu cauruļveida struktūra nodrošina izturību pret ievērojamām slodzēm un vienlaikus samazina to masu 2-2,5 reizes un ievērojami samazina inerces momentus.

Ir četri mehāniskās iedarbības veidi uz kaulu: spriedze, saspiešana, locīšana un vērpe.

Ar stiepes garenisko spēku kauls iztur 150 N/mm2 spriegumu. Tas ir 30 reizes vairāk nekā spiediens, kas iznīcina ķieģeli. Ir konstatēts, ka kaula stiepes izturība ir augstāka nekā ozola stiepes izturība un gandrīz vienāda ar čuguna izturību.

Saspiežot, kaulu stiprums ir vēl lielāks. Tātad masīvākais kauls, lielais kauls, var izturēt 27 cilvēku svaru. Maksimālais saspiešanas spēks ir 16000-18000 N.

Saliecoties, cilvēka kauli iztur arī ievērojamas slodzes. Piemēram, ar 12 000 N (1,2 tonnu) spēku nepietiek, lai salauztu augšstilba kaulu. Šāda veida deformācija ir izplatīta Ikdiena un sporta praksē. Piemēram, segmenti augšējā ekstremitāte tiek deformētas noliecoties, turot “krusta” pozīciju pakarā.uz gredzeniem.

Kustoties, kauli ne tikai stiepjas, saspiež un liecas, bet arī griežas. Piemēram, cilvēkam ejot, griezes momenti var sasniegt 15 Nm. Šī vērtība ir vairākas reizes mazāka par kaulu galīgo izturību. Patiešām, iznīcināšanai, piemēram, stilba kauls griešanās spēka momentam jāsasniedz 30-140 Nm".

Pieļaujamās mehāniskās slodzes ir īpaši lielas sportistiem, jo ​​regulāri treniņi noved pie darba kaula hipertrofijas. Zināms, ka svarcēlājiem sabiezē kāju un mugurkaula kauli, futbolistiem - pleznas kaula ārējā daļa, tenisistiem - apakšdelma kauli utt.

Savienojumu mehāniskās īpašības ir atkarīgas no to struktūras. Locītavu virsmu mitrina sinoviālais šķidrums, kas, tāpat kā kapsulā, uzglabājas kopīgā soma. Sinoviālais šķidrums samazina berzes koeficientu locītavā apmēram 20 reizes. Pārsteidzošs ir “izspiežošās” smērvielas darbības raksturs, kuru, samazinot slodzi uz locītavu, absorbē locītavas sūkļveida veidojumi, un, palielinot slodzi, tā tiek izspiesta, lai samitrinātu locītavu. savienojuma virsmu un samazina berzes koeficientu.

Patiešām, spēku, kas iedarbojas uz locītavu virsmām, lielums ir milzīgs un ir atkarīgs no aktivitātes veida un tās intensitātes (2. tabula).

Piezīme. Vēl lielāki spēki, kas iedarbojas uz ceļa locītavu; ar ķermeņa svaru 90 kg, tie sasniedz: ejot 7000 N, skrienot 20 000 N.

1 Informācija par spēku lielumiem un spēku momentiem, kas izraisa kaulu deformāciju, ir aptuvena, un skaitļi acīmredzot ir nepietiekami novērtēti, jo tie iegūti galvenokārt no līķu materiāla. Bet tie arī liecina par cilvēka skeleta daudzkārtējo drošības robežu. Dažās valstīs tiek praktizēta kaulu stipruma intravitāla noteikšana. Šādi pētījumi ir labi apmaksāti, taču tie izraisa testētāju ievainojumus vai nāvi, un tāpēc tie ir necilvēcīgi. 26