Маъруза № Спорт биомеханикаси илм-фaн сифaтидa шaкллaниши вa ривoжлaниш тaриxи. Режа

2. Биoмexaникaни илм-фaн сифaтидa шaкллaниши
Механика Спорт биомеханикаси пайдо бўлишига ва кейинчалик янада ривожланишига ҳал қилувчи таъсир кўрсатди.
Ёзган асарлари ўша давр фанининг ҳамма соҳаларини қамраб олган буюк қадимги Юнон (грек) файласуфи Аристотель ҳайвонлар танасининг айрим органлари ва қисмларини тузилиши ва функцияларини биринчи батафсил тавсифини ишлаб чиққан [Аристотель, 1937]  ва замонавий эмбриологияга асос солган [Аристотель, 1940]. Стагир шаҳридаги шифокорни ўғли ўн етти ёшли Аристотель Афинадан Платон Академиясига ўқишга келган (эрамиздан олдинги 428-348 йиллар). Академияда 20 йил ўқигандан ва Платоннинг энг яқин шогирди бўлиб қолгандан кейин Аристотель академияни фақат устози ўлимидан кейин тарк этган. Кейинчалик у ранг-баранг фактлар тўплаб, тажриба (экспериментлар) ва очишлар (кесиш, ёришлар) ўтказиб анатомия ва ҳайвонлар структураси тадқиқотлари билан шуғулланган. Унинг кўпгина ноёб кузатишлари ва кашфиётлари шу соҳада амалга оширилган. Чунончи, Аристотель биринчи бўлиб ривожланишининг учинчи кунида товуқ юрагининг уришини аниқлаган (ўрганган), денгиз типратиканининг чайнаш аппаратини тавсифлаган («Аристотелев фонарь») ва кўпгина бошқалар [Аристотель, 1937]. Қон айланишини ҳаракатлантирувчи кучни қидириш давомида, Аристотель қоннинг уни юракда исиши ва ўпкада совиши билан боғлиқ бўлган ҳаракатланиш механизмини таклиф қилган: «юракни ҳаракати суюқликни иссиқлик қайнашга мажбур қиладиган ҳаракатига ўхшайди». «Ҳайвонлар танаси қисмлари тўғрисида», «Ҳайвонлар ҳаракатлари тўғрисида» («De Motu Animalium»), «Ҳайвонларни пайдо бўлиши тўғрисида» илмий асарларида Аристотель биринчи бўлиб 500 дан ортиқ тирик организмларнинг тузилишини, органлар тизимлари ишини ташкил этилишини қараб чиққан (ўрганган), тадқиқотнинг таққослаш (солиштириш) усулини киритган. Ҳайвонларни таснифлашда (классификациялашда) у уларни икки катта гуруҳга – қонли (қони мавжуд) ва қонсизлар гуруҳига бўлган. Бу бўлиниш ҳайвонларни ҳозирги вақтдаги умуртқали ва умуртқасиз ҳайвонларга бўлинишига ўхшайди. Ҳаракатланиш (кўчиш) усулига кўра Аристотель ҳайвонларни иккиоёқли, тўртоёқли, кўпоёқли ва оёқсиз (судралувчи) ҳайвонлар гуруҳларига бўлган. У биринчи бўлиб юришни ниҳояликларни (оёқ-қўлларни) айланма ҳаракатини тананинг илгариланма ҳаракатига айлантирадиган жараён сифатида тавсифлаган, биринчи бўлиб ҳаракатнинг носимметрик характерини (ўнгақайларга хос бўлган чап оёққа таянчни, оғирликларни чап елкага олишни) таъкидлаган. Инсоннинг ҳаракатларини кузата бориб, Аристотель ҳаракатдаги шаклнинг деворга тушадиган сояси тўғри чизиқ билан эмас, балки илонсимон чизиқ билан тавсифланишини таъкидлаган. У тузилиши (структураси) бўйича ҳар хил, бироқ функциялари бўйича бир хил бўлган органларни, масалан, балиқлардаги тангачаларни, қушларнинг патларини, ҳайвонлардаги сертук қатламни ажратган ва тавсифлаган. Аристотель қушлар танасини мувозанати (иккиоёқли таянч) шартларини тадқиқ қилган. Ҳайвонларнинг ҳаракатлари тўғрисида фикр-мулоҳаза юритиб, у ҳаракатлантирувчи механизмларни ажратган: «… орган ёрдамида ҳаракатланган шу нарсаки, бўғинлардагига ўхшаш унда ҳам бошланиши ва охири устма-уст тушади Ҳамма нарса депсиниш ва тортишиш орқали ҳаракатланади» [Аристотель, 1976]. Аристотель биринчи бўлиб ўпка артерияларини тавсифлаган ва «аорта» иборасини киритган, тананинг айрим қисмлари тузилиши (структураси)нинг корреляциясини таъкидлаган, организмдаги органларнинг ўзаро муносабатини (таъсирини) уқтириб ўтган, биологик мақсадга мувофиқлик тўғрисидаги таълимот асосларини яратган ва «тежаш (иқтисод) тамойили»ни шакллантирган: «табиат ниманидир бир жойдан олса, уни бошқа ерда қайтаради». У биринчи бўлиб турли ҳайвонларнинг қон айланиш, нафас олиш, таянч-ҳаракатланиш тизимлари тузилишидаги (структурасидаги) ва уларнинг ҳазм қилиш аппаратлари фарқини тавсифлаган [Аристотель, 1937, 1940]. Ўз устозидан фарқли ўлароқ, Аристотель «ғоялар дунёси» ни моддий дунёга нисбатан қандайдир ташқи нарса сифатида қараб чиқмаган, балки Платоннинг «ғоялари»ни табиатнинг таркибий қисми, унинг материяни ташкил этувчи асосий бошланиши сифатида киритган. Кейинчалик бу бошланғич ғоя «ҳаётий энергия», «ҳайвонлар руҳлари» тушунчаларига айлантирилади (трансформация қилинади).
Буюк қадимги Юнон олими Архимед ўзининг сузувчи жисмларни бошқаришни гидростатик тамойилларини тадқиқ қилишлари ва жисмларни сузувчанлиги бўйича тадқиқотлари билан билан замонавий гидростатикага асос солган. У биринчи бўлиб математик усулларни механиканинг масалаларини ўрганишга қўллаган бўлиб, жисм мувозанати ва оғирлик маркази тўғрисидаги бир қатор қоидаларни теорема кўринишида шакллантирган ва исботлаган. Архимед томонидан қурилиш конструкциялари ва ҳарбий машиналарни яратиш учун кенг фойдаланилган ричаг тамойили таянч-ҳаракатланиш тизими биомеханикасида қўлланган биринчи механик тамойиллардан бири бўлиб қолади. Архимед асарларида ҳаракатларни (жисмни спирал бўйича ҳаракатларганида тўғри чизиқли ва айланма ҳаракатларни) қўшиш, кейинчалик Галилей ўзининг динамика бўйича фундаментал ишларининг асоси деб атайдиган жисм тезлашганда тезликни узлуксиз бир текис ортиб бориши тўғрисидаги ғоялар мавжуд [Григорьян, 1974].
Машҳур қадимги рим шифокори Гален ўзининг «Одам танаси қисмлари тўғрисда» классик асарида тиббиёт тарихида биринчи бўлиб одамнинг анатомияси ва физиологиясини яхлит тавсияини берган. Бу китоб тахминан бир ярим минг йил давомида тиббиёт бўйича асосий (настольной) дарслик бўлиб хизмат қилган. Гален тирик жониворларда биринчи кузатишлар ва тажрибалар (эксперимент) қилиб ва уларнинг скелетини ўрганиб физиологиянинг бошланишига асос солган. У тиббиётга вивисекцияни – тирик жониворларда организм функцияларини тадқиқ қилиш ва касалликларни даволаш усулларини ишлаб чиқиш мақсадлари учун операциялар ва тадқиқотлар олиб боришни киритган. У тирик организмда мия нутқ ва товуш ташкил қилиниши жараёнини назорат қилишини, артериялар ҳаво билан эмас қон билан тўлалигини аниқлаган, организмдаги қон ҳаракатлари йўлларини ўз имкониятлари даражасида тадқиқ қилган, артериялар ва веналарни тузилиши бўйича (структуравий) фарқини тавсифлаган, юрак клапанлари борлигини айтган. Гален кесиш (ёриш) ларни амалга оширмаган ва, балки, шунинг учун унинг асарларида нотўғри тасаввурлар, масалан, жигарда веноз қони пайдо бўлиши, артериал қонни юракнинг чап ошқозончасида пайдо бўлиши, кўпайиб кетган. У шунингдек қон ҳаракатининг икки айланаси ва юрак зўриқишлари аҳамияти мавжудлиги тўғрисида билмаган. Ўзининг «Demotumusculorum» асарида у моторли ва сенсорли нейронлар, агонист ва антагонист мушаклар ўртасидаги фарқни тавсифлаган, биринчи бўлиб мушаклар тонусини тавсифлаган. У мушаклар қисқаришининг сабаби асаб толалари бўйлаб миядан мушакларга келадиган «ҳайвонлар руҳи» деб ҳисоблаган [БМЭ/медицина]. Организмни тадқиқ қилган Гален табиатда ҳеч нарса ортича эмас деган ишончли фикрга келган ва табиатни тадқиқ қила бориш худонинг ғоясини тушунишга олиб келиши тўғрисидаги файласуф тамойилини шакллантирган. Ўрта аср даврида, инквизициянинг энг кучайган даври бўлишига қарамай, жуда кўп ва катта ишлар қилинган, айниқса анатомия соҳасида, ва бу ишлар кейинчалик Спорт биомеханикаси янада ривожланишига замин бўлиб хизмат қилди.
Фаннинг ривожланиш тарихида араб дунёсида ва Шарқ мамлакатларида амалга оширилган тадқиқотлар натижалари алоҳида ўрин эгаллайди: кўпгина адабий асарлар ва тиббиёт трактатлари буни исботи ҳисобланади. Ибн Син (Авиценна) рационал тиббиётга асос солган, мижозни кўрикдан ўтказиш асосида ташҳис қўйиш учун рационал асосларни шакллантирган (хусусан, артериялар тебринишлари пульслари таҳлилини). Ибн Синонинг араб тилида ёзилган «Даволаниш китоби» («Китоб ал-Шифо») энциклопедик асари мантиққа, физикага, биологияга, психологияга, геометрияга, арифметикага, муcиқага, астрономияна, шунингдек метафизикага бағишланган. «Билимлар китоби» («Дониш-нома») ҳам энциклопедик асар ҳисобланади. Ибн Сино қўйилган куч (ёки тасвирланган назариясини – ўрта асрдаги ҳаракатлар назариясини (унга кўра, улоқтирилган - отилган жисмларни ҳаракатланиш сабаби ташқи манба томонидан уларга киритилган (кейинчалик импетус деб аталган) қандайдир куч ҳисобланади) ривожланишига аҳамиятга молик даражада ҳисса қўшган. Унинг фикрига кўра, «двигател-ҳаракатлантирувчи» (одамнинг қўли, камоннинг ипи, палахмон, сопқон ва шу сингарилар), ҳаракатланаётган жисмга (тошга, камон ёйига) худди олов сувга иссиқлик бергани каби қандайдир «интилиш» беради. Двигател ролини оғирлик ҳам ўйнаши мумкин. «Интилиш» эса уч хил бўлади: руҳий (тирик мавжудотларда), табиий ва мажбурий. «Табиий интилиш» оғирлик таъсирини натижаси ҳисобланади ва жисмни қулашида яъни жисмни Аристотел тасаввурига кўра табиий ҳаракатланишида намоён бўлади. Бу ҳолда «интилиш» ҳаттоки ҳаракатсизликка қаршиликда намоён бўладиган ҳаракатсиз (тинч турган) жисмда ҳам бўлиши мумкин. «Мажбурий интилиш» филопон ҳаракатлантирувчи кучига ўхшаш ҳисобланади, у отилган жисмга унинг «двигатели» томонидан берилади (узатилади). Жисмнинг ҳаракати давом этиб борган сайин «мажбурий интилиш» муҳитни қаршилиги сабабли камайиб боради, бунинг натижаси сифатида жисмнинг тезлиги ҳам нулга интилади. Бўшлиқда «мажбурий интилиш» ўзгармаган бўлар эди ва жисм абадий ҳаракатланиши мумкин эди. Инерция тушунчасининг устиворлиги кўриш мумкин бўлган, бироқ Ибн Сино бундай бўшлиқни мавжудлигига ишонмаган. Ибн Сино «мажбурий интилиш» миқдорий баҳо беришга уринган: унинг фикрига кўра, бу интилиш жисмнинг вазнига ва ҳаракат тезлигига пропорционал.
Ҳаракат тўғрисида эса (Ибн Сино фикри), Аристотел сингари, ҳаракат жисм ҳолатининг мустаҳкам ўзгариши сифатида тушунилади. Ҳаракат бу потенциал ҳолатда жойлашган нарсанинг ҳаракат амали ва у потенциал эга бўлган нарсани биринчи тугаллаши. Ҳаракатлар шаклларини Ибн Сино қуйидаги тоифаларга (категорияларга) бўлган:
- миқдорига нисбати бўйича ҳаракат – бу камайише, қуюқлашише ва шу сингарилар
- сусайиши ёки қоронғилашишида ва шу сингариларда ифодаланадиган сифатига нисбати бўйича ҳаракат
- ҳаракатнинг ўзи.
- «қаерда»га нисбати бўйича ҳаракат, яъни фазодаги ҳаракат.
- «қачон»га нисбати бўйича ҳаракат.
- ҳолатга нисбатан ҳаракат – бу ҳолатни алмашиши.
- акцидентал характерга эга бўлган бошқаришга нисбатан ҳаракат.
- нарса ўз ҳаракат атрибутини (атрибут – нарса ёки ҳодисанинг ажралмас қисми, хусусияти) йўқотиши эҳтимоли бўлган ҳаракатдаги (амалдаги, таъсирдаги) ҳаракат.
Шундай қилиб, моҳиятига кўра ҳаракат фақат миқдор, сифат, «қаерда» ва ҳолатга нисбатан содир бўлади. Тинчлик эса мазкур шаклни унга хос бўлган ҳолатини бўлмаслигидир. Бундай бўлмаслик ҳолатни Ибн Сино юришга қарама-қарши ва юриш сабабларини бартараф этилганда мос бўладиган ҳолат сифатида аниқлаган. Мавжуд бўлиш – демак аниқ (конкрет), объектив, бизга мазкур бирлик буюм томонидан берилган онгдан ташқари бўлиш ёки онгда тушунча бўлишдир. Ибн-Синонинг маҳрум қилиш (айириш) сифатидаги мавжуд бўлмаслик тўғрисидаги фикр-мулоҳазаларини бирламчи материя яшашини исботи сифатида қараб чиқиш мумкин: агар материя (модда) фаоллашган шакл учун субстрат (мауда) бўлиб хизмат қилса, у ҳолда потенциал шакл учун албатта уни соладиган жой (омбор) (махалла) мавжуд бўлиши керак, чунки буюм ҳақиқатда мавжуд бўлишидан олдин имкониятлардп мавжуд бўлиши керак. Шундай қилиб, қуйидагича хулоса чиқарамиз: шакллар материяда потенциал ҳолда мавжуд бўлади. Ундан кейин гап Ибн-Сино томонидан илгари сурилган ва «Даволаниш китоблари»ни таржима қилиш орқали ўрта асрдаги Европада танилган «мажбурий интилиш» (майл қасри) концепцияси тўғрисида боради. Ибн Сино худди Аристотел сингари бўшлиқ мавжудлигини ва умуман унда, агар у мавжуд бўладиган бўлса ҳам, ундаги ҳаракатни инкор этган. Интилишга келсак, Ибн-Сино унга нисбатан назария ишлаб чиққан, унга кўра отилган (улоқтирилган) жисм уни улоқтирган томонидан «олинган» (узатилган) «интилиш» туфайли ҳаракатда давом этади. Умуман олганда табиий интилишда жисм унинг табиатига мос ҳолатга интилади. Вақт Ибн-Сино томонидан аввалги ва кейинги нуқтаи назаридан ҳаракат меъёри сифатида аниқланади. Умуман Ибн-Сино тарғиб қилган физика Аристотел тарғиб этган ва бирламчи двигател, бўшлиқ, чекланган ва чексиз, дискрет ва узлуксиз тўғрисидаги ва шу сингари масалалар ечилган физиканинг давоми ҳисобланади. Улар орасида Ньютоннинг биринчи қонунини олдиндан сезиб айтилган «интилиш»нинг учта тури тўғрисидаги таълимоти энг сезиларли ҳисобланади.
Биомеханикага оида биринчи илмий асарлар Аристотель (эрамиздан олдинги 384-322 йиллар) томонидан ёзилган бўлиб, уни ердаги ҳайвон ва одамларнинг ҳаракатланиш қонуниятлари қизиқтирган.
Леонардо да Винчи (1452-1519 йиллар) одамнинг вазиятлари ва ҳаракатларини таҳлилига анатомия ва механика асосида кўп диққат-эътибор қаратган. Леонардо одамнинг ҳайвонларнинг вазияти ва ҳаракатлари механика қонунларига бўйсунишини аниқ ва яхши англаб етган. У шундай деб ёзган: "Механика фани бошқа ҳамма фанлар орасида шунинг учун яхши фазилатли ва керакли фан бўлиб қолдики, ҳаракатланиш қобилиятига эга бўлган ҳамма жисмлар унинг қонунлари бўйича таъсирлашишар экан". Бу ўша вақт учун энг янги ва дадил фикр эди. Қушларнинг учишини ўрганиш Леонардони планер типидаги биринчи учиш аппарати лойиҳасини яратишга олиб келди ва унда учиш учун одамнинг мушак кучидан ҳам фойдаланиш назарда тутилган эди.
Джованни Галилейнинг шогирди - Альфонсо Борелли (1608-1679 йиллар) биомеханика бўйича “Ҳайвонларнинг ҳаракатлари тўғрисида” деб номланган ва 1679 йилда чиққан биринчи китобни чоп этган.

3.