Ma’ruza № Sport biomexanikasi ilm-fan sifatida shakllanishi va rivojlanish tarixi. Reja

2. Biomexanikani ilm-fan sifatida shakllanishi
Mexanika Sport biomexanikasi paydo bo‘lishiga va keyinchalik yanada rivojlanishiga hal qiluvchi ta’sir ko‘rsatdi.
YOzgan asarlari o‘sha davr fanining hamma sohalarini qamrab olgan buyuk qadimgi YUnon (grek) faylasufi Aristotelь hayvonlar tanasining ayrim organlari va qismlarini tuzilishi va funksiyalarini birinchi batafsil tavsifini ishlab chiqqan [Aristotelь, 1937]  va zamonaviy embriologiyaga asos solgan [Aristotelь, 1940]. Stagir shahridagi shifokorni o‘g‘li o‘n etti yoshli Aristotelь Afinadan Platon Akademiyasiga o‘qishga kelgan (eramizdan oldingi 428-348 yillar). Akademiyada 20 yil o‘qigandan va Platonning eng yaqin shogirdi bo‘lib qolgandan keyin Aristotelь akademiyani faqat ustozi o‘limidan keyin tark etgan. Keyinchalik u rang-barang faktlar to‘plab, tajriba (eksperimentlar) va ochishlar (kesish, yorishlar) o‘tkazib anatomiya va hayvonlar strukturasi tadqiqotlari bilan shug‘ullangan. Uning ko‘pgina noyob kuzatishlari va kashfiyotlari shu sohada amalga oshirilgan. CHunonchi, Aristotelь birinchi bo‘lib rivojlanishining uchinchi kunida tovuq yuragining urishini aniqlagan (o‘rgangan), dengiz tipratikanining chaynash apparatini tavsiflagan («Aristotelev fonarь») va ko‘pgina boshqalar [Aristotelь, 1937]. Qon aylanishini harakatlantiruvchi kuchni qidirish davomida, Aristotelь qonning uni yurakda isishi va o‘pkada sovishi bilan bog‘liq bo‘lgan harakatlanish mexanizmini taklif qilgan: «yurakni harakati suyuqlikni issiqlik qaynashga majbur qiladigan harakatiga o‘xshaydi». «Hayvonlar tanasi qismlari to‘g‘risida», «Hayvonlar harakatlari to‘g‘risida» («De Motu Animalium»), «Hayvonlarni paydo bo‘lishi to‘g‘risida» ilmiy asarlarida Aristotelь birinchi bo‘lib 500 dan ortiq tirik organizmlarning tuzilishini, organlar tizimlari ishini tashkil etilishini qarab chiqqan (o‘rgangan), tadqiqotning taqqoslash (solishtirish) usulini kiritgan. Hayvonlarni tasniflashda (klassifikatsiyalashda) u ularni ikki katta guruhga – qonli (qoni mavjud) va qonsizlar guruhiga bo‘lgan. Bu bo‘linish hayvonlarni hozirgi vaqtdagi umurtqali va umurtqasiz hayvonlarga bo‘linishiga o‘xshaydi. Harakatlanish (ko‘chish) usuliga ko‘ra Aristotelь hayvonlarni ikkioyoqli, to‘rtoyoqli, ko‘poyoqli va oyoqsiz (sudraluvchi) hayvonlar guruhlariga bo‘lgan. U birinchi bo‘lib yurishni nihoyaliklarni (oyoq-qo‘llarni) aylanma harakatini tananing ilgarilanma harakatiga aylantiradigan jarayon sifatida tavsiflagan, birinchi bo‘lib harakatning nosimmetrik xarakterini (o‘ngaqaylarga xos bo‘lgan chap oyoqqa tayanchni, og‘irliklarni chap elkaga olishni) ta’kidlagan. Insonning harakatlarini kuzata borib, Aristotelь harakatdagi shaklning devorga tushadigan soyasi to‘g‘ri chiziq bilan emas, balki ilonsimon chiziq bilan tavsiflanishini ta’kidlagan. U tuzilishi (strukturasi) bo‘yicha har xil, biroq funksiyalari bo‘yicha bir xil bo‘lgan organlarni, masalan, baliqlardagi tangachalarni, qushlarning patlarini, hayvonlardagi sertuk qatlamni ajratgan va tavsiflagan. Aristotelь qushlar tanasini muvozanati (ikkioyoqli tayanch) shartlarini tadqiq qilgan. Hayvonlarning harakatlari to‘g‘risida fikr-mulohaza yuritib, u harakatlantiruvchi mexanizmlarni ajratgan: «… organ yordamida harakatlangan shu narsaki, bo‘g‘inlardagiga o‘xshash unda ham boshlanishi va oxiri ustma-ust tushadi Hamma narsa depsinish va tortishish orqali harakatlanadi» [Aristotelь, 1976]. Aristotelь birinchi bo‘lib o‘pka arteriyalarini tavsiflagan va «aorta» iborasini kiritgan, tananing ayrim qismlari tuzilishi (strukturasi)ning korrelyasiyasini ta’kidlagan, organizmdagi organlarning o‘zaro munosabatini (ta’sirini) uqtirib o‘tgan, biologik maqsadga muvofiqlik to‘g‘risidagi ta’limot asoslarini yaratgan va «tejash (iqtisod) tamoyili»ni shakllantirgan: «tabiat nimanidir bir joydan olsa, uni boshqa erda qaytaradi». U birinchi bo‘lib turli hayvonlarning qon aylanish, nafas olish, tayanch-harakatlanish tizimlari tuzilishidagi (strukturasidagi) va ularning hazm qilish apparatlari farqini tavsiflagan [Aristotelь, 1937, 1940]. O‘z ustozidan farqli o‘laroq, Aristotelь «g‘oyalar dunyosi» ni moddiy dunyoga nisbatan qandaydir tashqi narsa sifatida qarab chiqmagan, balki Platonning «g‘oyalari»ni tabiatning tarkibiy qismi, uning materiyani tashkil etuvchi asosiy boshlanishi sifatida kiritgan. Keyinchalik bu boshlang‘ich g‘oya «hayotiy energiya», «hayvonlar ruhlari» tushunchalariga aylantiriladi (transformatsiya qilinadi).
Buyuk qadimgi YUnon olimi Arximed o‘zining suzuvchi jismlarni boshqarishni gidrostatik tamoyillarini tadqiq qilishlari va jismlarni suzuvchanligi bo‘yicha tadqiqotlari bilan bilan zamonaviy gidrostatikaga asos solgan. U birinchi bo‘lib matematik usullarni mexanikaning masalalarini o‘rganishga qo‘llagan bo‘lib, jism muvozanati va og‘irlik markazi to‘g‘risidagi bir qator qoidalarni teorema ko‘rinishida shakllantirgan va isbotlagan. Arximed tomonidan qurilish konstruksiyalari va harbiy mashinalarni yaratish uchun keng foydalanilgan richag tamoyili tayanch-harakatlanish tizimi biomexanikasida qo‘llangan birinchi mexanik tamoyillardan biri bo‘lib qoladi. Arximed asarlarida harakatlarni (jismni spiral bo‘yicha harakatlarganida to‘g‘ri chiziqli va aylanma harakatlarni) qo‘shish, keyinchalik Galiley o‘zining dinamika bo‘yicha fundamental ishlarining asosi deb ataydigan jism tezlashganda tezlikni uzluksiz bir tekis ortib borishi to‘g‘risidagi g‘oyalar mavjud [Grigorьyan, 1974].
Mashhur qadimgi rim shifokori Galen o‘zining «Odam tanasi qismlari to‘g‘risda» klassik asarida tibbiyot tarixida birinchi bo‘lib odamning anatomiyasi va fiziologiyasini yaxlit tavsiyaini bergan. Bu kitob taxminan bir yarim ming yil davomida tibbiyot bo‘yicha asosiy (nastolьnoy) darslik bo‘lib xizmat qilgan. Galen tirik jonivorlarda birinchi kuzatishlar va tajribalar (eksperiment) qilib va ularning skeletini o‘rganib fiziologiyaning boshlanishiga asos solgan. U tibbiyotga viviseksiyani – tirik jonivorlarda organizm funksiyalarini tadqiq qilish va kasalliklarni davolash usullarini ishlab chiqish maqsadlari uchun operatsiyalar va tadqiqotlar olib borishni kiritgan. U tirik organizmda miya nutq va tovush tashkil qilinishi jarayonini nazorat qilishini, arteriyalar havo bilan emas qon bilan to‘laligini aniqlagan, organizmdagi qon harakatlari yo‘llarini o‘z imkoniyatlari darajasida tadqiq qilgan, arteriyalar va venalarni tuzilishi bo‘yicha (strukturaviy) farqini tavsiflagan, yurak klapanlari borligini aytgan. Galen kesish (yorish) larni amalga oshirmagan va, balki, shuning uchun uning asarlarida noto‘g‘ri tasavvurlar, masalan, jigarda venoz qoni paydo bo‘lishi, arterial qonni yurakning chap oshqozonchasida paydo bo‘lishi, ko‘payib ketgan. U shuningdek qon harakatining ikki aylanasi va yurak zo‘riqishlari ahamiyati mavjudligi to‘g‘risida bilmagan. O‘zining «Demotumusculorum» asarida u motorli va sensorli neyronlar, agonist va antagonist mushaklar o‘rtasidagi farqni tavsiflagan, birinchi bo‘lib mushaklar tonusini tavsiflagan. U mushaklar qisqarishining sababi asab tolalari bo‘ylab miyadan mushaklarga keladigan «hayvonlar ruhi» deb hisoblagan [BME/meditsina]. Organizmni tadqiq qilgan Galen tabiatda hech narsa orticha emas degan ishonchli fikrga kelgan va tabiatni tadqiq qila borish xudoning g‘oyasini tushunishga olib kelishi to‘g‘risidagi faylasuf tamoyilini shakllantirgan. O‘rta asr davrida, inkvizitsiyaning eng kuchaygan davri bo‘lishiga qaramay, juda ko‘p va katta ishlar qilingan, ayniqsa anatomiya sohasida, va bu ishlar keyinchalik Sport biomexanikasi yanada rivojlanishiga zamin bo‘lib xizmat qildi.
Fanning rivojlanish tarixida arab dunyosida va SHarq mamlakatlarida amalga oshirilgan tadqiqotlar natijalari alohida o‘rin egallaydi: ko‘pgina adabiy asarlar va tibbiyot traktatlari buni isboti hisoblanadi. Ibn Sin (Avitsenna) ratsional tibbiyotga asos solgan, mijozni ko‘rikdan o‘tkazish asosida tashhis qo‘yish uchun ratsional asoslarni shakllantirgan (xususan, arteriyalar tebrinishlari pulьslari tahlilini). Ibn Sinoning arab tilida yozilgan «Davolanish kitobi» («Kitob al-SHifo») ensiklopedik asari mantiqqa, fizikaga, biologiyaga, psixologiyaga, geometriyaga, arifmetikaga, muciqaga, astronomiyana, shuningdek metafizikaga bag‘ishlangan. «Bilimlar kitobi» («Donish-noma») ham ensiklopedik asar hisoblanadi. Ibn Sino qo‘yilgan kuch (yoki tasvirlangan nazariyasini – o‘rta asrdagi harakatlar nazariyasini (unga ko‘ra, uloqtirilgan - otilgan jismlarni harakatlanish sababi tashqi manba tomonidan ularga kiritilgan (keyinchalik impetus deb atalgan) qandaydir kuch hisoblanadi) rivojlanishiga ahamiyatga molik darajada hissa qo‘shgan. Uning fikriga ko‘ra, «dvigatel-harakatlantiruvchi» (odamning qo‘li, kamonning ipi, palaxmon, sopqon va shu singarilar), harakatlanayotgan jismga (toshga, kamon yoyiga) xuddi olov suvga issiqlik bergani kabi qandaydir «intilish» beradi. Dvigatel rolini og‘irlik ham o‘ynashi mumkin. «Intilish» esa uch xil bo‘ladi: ruhiy (tirik mavjudotlarda), tabiiy va majburiy. «Tabiiy intilish» og‘irlik ta’sirini natijasi hisoblanadi va jismni qulashida ya’ni jismni Aristotel tasavvuriga ko‘ra tabiiy harakatlanishida namoyon bo‘ladi. Bu holda «intilish» hattoki harakatsizlikka qarshilikda namoyon bo‘ladigan harakatsiz (tinch turgan) jismda ham bo‘lishi mumkin. «Majburiy intilish» filopon harakatlantiruvchi kuchiga o‘xshash hisoblanadi, u otilgan jismga uning «dvigateli» tomonidan beriladi (uzatiladi). Jismning harakati davom etib borgan sayin «majburiy intilish» muhitni qarshiligi sababli kamayib boradi, buning natijasi sifatida jismning tezligi ham nulga intiladi. Bo‘shliqda «majburiy intilish» o‘zgarmagan bo‘lar edi va jism abadiy harakatlanishi mumkin edi. Inersiya tushunchasining ustivorligi ko‘rish mumkin bo‘lgan, biroq Ibn Sino bunday bo‘shliqni mavjudligiga ishonmagan. Ibn Sino «majburiy intilish» miqdoriy baho berishga uringan: uning fikriga ko‘ra, bu intilish jismning vazniga va harakat tezligiga proporsional.
Harakat to‘g‘risida esa (Ibn Sino fikri), Aristotel singari, harakat jism holatining mustahkam o‘zgarishi sifatida tushuniladi. Harakat bu potensial holatda joylashgan narsaning harakat amali va u potensial ega bo‘lgan narsani birinchi tugallashi. Harakatlar shakllarini Ibn Sino quyidagi toifalarga (kategoriyalarga) bo‘lgan:
- miqdoriga nisbati bo‘yicha harakat – bu kamayishe, quyuqlashishe va shu singarilar
- susayishi yoki qorong‘ilashishida va shu singarilarda ifodalanadigan sifatiga nisbati bo‘yicha harakat
- harakatning o‘zi.
- «qaerda»ga nisbati bo‘yicha harakat, ya’ni fazodagi harakat.
- «qachon»ga nisbati bo‘yicha harakat.
- holatga nisbatan harakat – bu holatni almashishi.
- aksidental xarakterga ega bo‘lgan boshqarishga nisbatan harakat.
- narsa o‘z harakat atributini (atribut – narsa yoki hodisaning ajralmas qismi, xususiyati) yo‘qotishi ehtimoli bo‘lgan harakatdagi (amaldagi, ta’sirdagi) harakat.
SHunday qilib, mohiyatiga ko‘ra harakat faqat miqdor, sifat, «qaerda» va holatga nisbatan sodir bo‘ladi. Tinchlik esa mazkur shaklni unga xos bo‘lgan holatini bo‘lmasligidir. Bunday bo‘lmaslik holatni Ibn Sino yurishga qarama-qarshi va yurish sabablarini bartaraf etilganda mos bo‘ladigan holat sifatida aniqlagan. Mavjud bo‘lish – demak aniq (konkret), ob’ektiv, bizga mazkur birlik buyum tomonidan berilgan ongdan tashqari bo‘lish yoki ongda tushuncha bo‘lishdir. Ibn-Sinoning mahrum qilish (ayirish) sifatidagi mavjud bo‘lmaslik to‘g‘risidagi fikr-mulohazalarini birlamchi materiya yashashini isboti sifatida qarab chiqish mumkin: agar materiya (modda) faollashgan shakl uchun substrat (mauda) bo‘lib xizmat qilsa, u holda potensial shakl uchun albatta uni soladigan joy (ombor) (maxalla) mavjud bo‘lishi kerak, chunki buyum haqiqatda mavjud bo‘lishidan oldin imkoniyatlardp mavjud bo‘lishi kerak. SHunday qilib, quyidagicha xulosa chiqaramiz: shakllar materiyada potensial holda mavjud bo‘ladi. Undan keyin gap Ibn-Sino tomonidan ilgari surilgan va «Davolanish kitoblari»ni tarjima qilish orqali o‘rta asrdagi Evropada tanilgan «majburiy intilish» (mayl qasri) konsepsiyasi to‘g‘risida boradi. Ibn Sino xuddi Aristotel singari bo‘shliq mavjudligini va umuman unda, agar u mavjud bo‘ladigan bo‘lsa ham, undagi harakatni inkor etgan. Intilishga kelsak, Ibn-Sino unga nisbatan nazariya ishlab chiqqan, unga ko‘ra otilgan (uloqtirilgan) jism uni uloqtirgan tomonidan «olingan» (uzatilgan) «intilish» tufayli harakatda davom etadi. Umuman olganda tabiiy intilishda jism uning tabiatiga mos holatga intiladi. Vaqt Ibn-Sino tomonidan avvalgi va keyingi nuqtai nazaridan harakat me’yori sifatida aniqlanadi. Umuman Ibn-Sino targ‘ib qilgan fizika Aristotel targ‘ib etgan va birlamchi dvigatel, bo‘shliq, cheklangan va cheksiz, diskret va uzluksiz to‘g‘risidagi va shu singari masalalar echilgan fizikaning davomi hisoblanadi. Ular orasida Nьyutonning birinchi qonunini oldindan sezib aytilgan «intilish»ning uchta turi to‘g‘risidagi ta’limoti eng sezilarli hisoblanadi.
Biomexanikaga oida birinchi ilmiy asarlar Aristotelь (eramizdan oldingi 384-322 yillar) tomonidan yozilgan bo‘lib, uni erdagi hayvon va odamlarning harakatlanish qonuniyatlari qiziqtirgan.
Leonardo da Vinchi (1452-1519 yillar) odamning vaziyatlari va harakatlarini tahliliga anatomiya va mexanika asosida ko‘p diqqat-e’tibor qaratgan. Leonardo odamning hayvonlarning vaziyati va harakatlari mexanika qonunlariga bo‘ysunishini aniq va yaxshi anglab etgan. U shunday deb yozgan: "Mexanika fani boshqa hamma fanlar orasida shuning uchun yaxshi fazilatli va kerakli fan bo‘lib qoldiki, harakatlanish qobiliyatiga ega bo‘lgan hamma jismlar uning qonunlari bo‘yicha ta’sirlashishar ekan". Bu o‘sha vaqt uchun eng yangi va dadil fikr edi. Qushlarning uchishini o‘rganish Leonardoni planer tipidagi birinchi uchish apparati loyihasini yaratishga olib keldi va unda uchish uchun odamning mushak kuchidan ham foydalanish nazarda tutilgan edi.
Djovanni Galileyning shogirdi - Alьfonso Borelli (1608-1679 yillar) biomexanika bo‘yicha “Hayvonlarning harakatlari to‘g‘risida” deb nomlangan va 1679 yilda chiqqan birinchi kitobni chop etgan.

3.