Книга создавалась в конце 1940-х годов. Но свет не увидела: ее ав- тора обвинили в космополитизме, вульгаризаторстве, сочинении лженауч - страница 3
.RU

Книга создавалась в конце 1940-х годов. Но свет не увидела: ее ав- тора обвинили в космополитизме, вульгаризаторстве, сочинении лженауч - страница 3


зо



полнитель имеет право не только выбирать тот или другой прием
для преодоления препятствия, но еще и трассировать тем
или иным способом свой маршрут. И в этом виде спорта все от
начала до конца строится на ловкости.

Общая всем рассмотренным примерам особенность начинает
выявляться еще яснее. Во всех них ловкость состоит в том, чтобы
суметь двигательно выйти из любого положения, найтись (дви-
гательно) при любых обстоятельствах. Вот в чем существенное
зерно ловкости — то, что отличает ее от простой складности в
движениях. Теперь легко понять, почему ни у бегуна-спринтера,
ни у пловца-стайера не возникает ощутимого спроса на ловкость.
При их действиях нет ни неожиданных осложнений обстановки
и задачи, ни условий, требующих от них двигательной наход-
чивости.

Применим еще другой путь, несколько напоминающий из-
вестную игру. Один из играющих прячет вещь, другой должен
найти ее. Его «наводят» на правильное место замечаниями:
«прохладно», «холодно», «мороз», если он удаляется от спрятан-
ного предмета — и словами «тепло», «горячо», если он прибли-
жается к нему. Будем вносить в какой-нибудь вид движения те
или иные осложнения и посмотрим, какие из них явно повышают
спрос на ловко.сть. В них-то и будет «тепло» и «горячо» на отыс-
киваемые нами существенные черты ловкости.

Простая ходьба по тротуару? «Холодно». Ходьба с грузом,
ходьба в утомленном состоянии, ходьба с большой спешкой,
ходьба по вязкой дороге? Все равно «холодно».

Переход через улицу с оживленным экипажным движением?
Становится «теплее». Ходьба с чашкой кофе или с тарелкой супа
на пароходе в сильную качку? «Совсем горячо».

Бег по беговой дорожке? «Холодно». Бег на соревновании,

31

где победа завоевывается не только быстротой, но и тактикой?
«Теплее». Бег на месте? «Очень холодно». Барьерный бег? «Теп-
ло». Бег по болоту, через рытвины и кочки? «Жарко». Перебеж-
ки под обстрелом неприятеля? В любом отношении «очень
горячо».

Не стоит умножать здесь числа примеров — их еще много
будет в этой книге. Везде обнаруживается одно: спрос на лов-
кость не заключается в самих по себе движениях того или
иного типа, а создается обстановкой. Нет такого движения,
которое при известных условиях не могло бы предъявить
очень высокие требования к двигательной, ловкости. А эти усло-
вия состоят всегда в том, что становится труднее разрешимой
стоящая перед движением двигательная задача или возникает
совсем новая задача, необычная, неожиданная, требующая
двигательной находчивости. Ходьба по полу не требует ловкости,
а ходьба по канату нуждается в ней, потому что двигательно
выйти из того положения, которое создается канатом, несравнен-
но сложнее, чем из того, которое имеется на ровном полу.

Эта черта двигательной находчивости, которая, может быть,
всего характернее и важнее для ловкости, также нашла себе
отражение в языке. Там, где двигательная задача осложнена и
решить ее надо не идучи напролом, а с двигательной находчи-
востью, там, говорим мы,, нужно изловчиться, приловчиться.
Там, где нельзя взять силой, помогает уловка. Когда мы овла-
деваем двигательным навыком и с его помощью подчиняем себе
более или менее трудную двигательную задачу, мы говорим,
что мы наловчились. Так, во всех случаях, где требуется эта
двигательная, инициатива, или изворотливость, или так или иначе
искусное прилаживание наших движении к возникшей задаче,
язык находит выражения одного общего корня со словом
ловкость.

Разбор комплексного качества ловкости и научная разведка
в эту нужную, но пока мало исследованную область потребуют
от нас довольно подробного вникания в .основы физиологии
движений. В следующем очерке мы познакомимся с устройством
двигательного аппарата нашего тела и, с физиологическими
принципами управления движениями в нашем организме.
Очерк III будет посвящен истории движений на земном шаре.
Помимо того что любое сложное жизненное явление можно
понять, только зная, как оно возникало и развивалось, в част-
ности для движений существует очень четкая и ясная преемст-
венность развития от животных к человеку, во многом наложив-
шая свою печать и на движения этого последнего. Дальше мы
обратимся к построению движений у человека (очерк IV)
и к последовательным уровням построения, управляющим у чело-
века все более и более сложными движениями (очерк V). Мы
познакомим читателей с . физиологической природой управ-
ления и двигательного навыка и с динамикой развития навы-

^ 32

ков (очерк VI). Наконец, в последнем—VII очерке подвергнем
понятие ловкости подробному, тщательному анализу на основе
всего накопленного перед этим материала, исследуем вопрос о
ее упражняемости и дадим ей окончательное на сегодняшний
день развернутое определение. .

Автор старался по мере сил сделать изложение материала
легким для чтения и доступным пониманию культурного школь-
ника-старшеклассника или студента вуза. При составлении книги
было обращено самое заботливое внимание на объяснение всех
терминов там, где они вводятся впервые. Автор тщательно сле-
дил и за тем, чтобы основная нить изложения развертывалась
с возможно большей логичностью, как это делается в геометрии.
В- какой мере все это удалось, вышло ли изложение достаточ-
но занимательным и ясным — об этом скажет читатель. Но так
как объективно материал не из легких и содержит в себе немалое
количество фактических данных из таких областей знания, с ко-
торыми, может быть, никогда не .приходилось сталкиваться чи-
тателю нефизиологу, то автор обращается к нему с настой-
чивой просьбой: читать эту книгу .по. 'порядку
и без п р о п у с ко в. чПри чтении вразбивку могут, естест-
венно, возникнуть некоторые неясности и недоумения, мешающие
правильному пониманию отдельных мыслей и всей книги в целом.

А теперь — в путь!

3—1237









ля того, чтобы разобраться в физиологической
природе той двигательной способности, которую
мы называем ловкостью, необходимо сперва
ознакомить с тем, как совершается управление
движениями в человеческом организме.. Эта как
будто совершенно естественная и сама собою
разумеющаяся вещь—управление движения-
ми, или, как ее называют в физиологии, коор-
динация движений,— -при внимательном иссле-
довании ее точными методами науки оказывается очень сложным
и большим хозяйством, целой большой организацией, требующей
совместного и согласованного участия очень многих физиологи-
ческих устройств. .

Мы увидим ниже (в очерке III), каковы были те причины,
которые обусловили долгий путь развития и усложнения этой
организации, и опишем, как и какими путями совершалось это
развитие. А сейчас первым делом попытаемся ответить на есте-
ственно встающие вопросы: для чего нужна вся эта сложная
организация? в чем трудности управления двигательным аппа-
ратом нашего тела?

^ 34

Богатство подвижности органов движения человека

Двигательный аппарат человеческого тела, так называемая
костно-суставно-мышечная система, обладает необычайно бога-
той подвижностью. Основное опорное сооружение всего тела —
туловище с шеей, т.е., в сущности, позвоночник с его 25 меж-
позвоночными соединениями и мышечным оснащением, — спо-
собно к разнообразнейшим, почти змеиным изгибам, наклонам
и извивам. Шея человека, правда, далеко уступает в гибкости
и подвижности шеи жирафы, страуса или лебедя, но в не мень-
шей степени, чем у них, обладает возможностью обеспечить
точность и устойчивость в смещениях и поворотах центральной
наблюдательной вышке всего тела — голове с ее высококачест-
венными телескопами — глазами и звукоулавливателями — уш-
ными раковинами.

С туловищем соединены посредством шарниров (как извест-
но, обладающих наибольшим разнообразием подвижности) —
плечевых и тазобедренных сочленений — четыре многозвенные
рычажные системы конечностей. При этом у человека шаровые
подвесы верхней пары конечностей, наиболее важной для него,
и наиболее богатой в смысле подвижности, сами, в свою очередь,
соединены с туловищем крайне подвижно, вися почти целиком
на одних мышцах. Действительно, основная опорная кость
руки —лопатка нигде не сочленяется с костями туловища*.

* Нельзя же считать усилением прочности ее подвеса то, что она соединена
маленьким суставчиком с палочковидной ключицей, сочлененной другим концом
с рукояткой грудиннои кости, которая сочленена с первым ребром, соединенным
с 1-м грудным позвонком!













Слева — шейная часть позвоночника; в середине — позвоночный столб человека
спереди и слева (межпозвоночные хрящи не изображены); справа — взаимная

подвижность позвонков

3*

35




Полусхематический раз-
рез шарового тазобедрен-
ного сустава
Если для начала обратиться к рас-
смотрению менее сложной нижней конеч-
ности, то после длинного и прочного ры-
чага бедренной кости мы встречаем -там
колено с его обширным размахом сгиба-
ния и разгибания, рекордным для всех
сочленений человеческого тела: около
140° активной подвижности и свыше
170° пассивной (например, при сгибании
коленей в позе сидения на корточках)*.
Коленный сустав (полусогнутый) до-
пускает еще небольшое продольное вра-
щение голени (на 40—60°). На конце
ноги имеются два сочленения, располо-
женные у человека очень близко одно под другим и образующие
единую голеностопную систему. Она позволяет стопе наклонять-
ся относительно голени во все стороны так, как если бы между
ними помещался известный гуковский шарнир** градусов на 45—
55 по каждому из направлений. Сама стопа у человека — упру-
гий, многокостный свод, прекрасно приспособленный к держанию
на себе половины веса всего тела, а при беге и прыжке — к про-
тиводействию давлениям, доходящим и до пяти-шестикратного
значения этого веса; однако активная внутренняя подвижность
ее у человека ничтожна. Но у тех животных, которых, как волка,
«ноги кормят», у быстроногих, стройных пальцеходящих —
коня, оленя, тигра, собаки и т. п., для которых еще нелегкий
.вопрос, какая из двух пар конечностей имеет большее значение в
жизни, — у них стопа превращается в суставчатую цепочку
сильно подвижных звеньев, содержащую, как, например, у ло-
шади, целых четыре последовательных сочленения, активно уча-
ствующих в ходьбе и беге.

Верхние звенья руки человека мало чем. отличаются по
устройству от передних конечностей четвероногих. Только шаро-
вой шарнир плечелопаточного сустава у человека гораздо
подвижнее. Он допускает обширные движения в стороны, чего
не может сделать, например, собака или лошадь. Книзу от
локтя начинаются уже яркие преимущества в пользу человека.
Рука человека, под руководством его мозга и в тесном сотруд-
ничестве с ним, ввела в жизненный обиход на земле труд, но
и труд зато внес в строение руки очень много изменений и усо-
вершенствований. Только у человека и у самых высших обезьян
имеется способность поворачивать предплечье с кистью в про-

* Активная подвижность в сочленении — подвижность за счет работы собст-
венных мышц этого сочленения, пассивная — за счет иных (внешних) сил.

** Такие шарниры Гука или Кардана применяются, например, в автомоби-
ляд для соединения вала коробки передач, наглухо вмонтированной в основание
машины с зарессоренным и потому подвижным вниз и вверх мостом, несущим
колеса.

36


^ Полусхематический
продольный распил
костей стопы

Плюсна Предплюсна

Скелет левой ноги че- Модель, воспроизводящая суставную подвижность
ловека ноги человека

дольном направлении — пронация и супинация*, это те движе-
ния, которыми мы пользуемся, когда поворачиваем ключ в двери
или заводим стенные часы. Общий размах этих движений
превосходит 180°. Соединенные между предплечьем и кистью
(лучезапястное сочленение) само по себе обладает двумя видами
подвижности: вверх-вниз на 170°, вправо-влево на 60°. Эти два
направления подвижности в сочетании с третьим направлени-
ем— пронацией и супинацией равносильны тому, как если бы
кисть была подвешена к руке на втором шаровом шарнире,
следующем за уже упоминавшимся плечевым. Как показывает
точная теория сочленений, такие два последовательно смонти-
рованных шаровых шарнира в сочетании еще с локтевым суста-
вом (сгибание и разгибание локтя) не только обеспечивают
кисти возможность принять любое положение и направление
в досягаемых для нее частях пространства, но еще позволяют

* Для того, чтобы твердо запомнить, какой из поворотов предплечья
и кисти называется супинацией и какой пронацией, есть очень простое и забавное
правило: поверните кисть ладонью кверху и скажите: «Несу суп». Это есть
супинация. Затем опрокиньте кисть ладонью вниз и скажите: «Пролил». Это
будет пронация. (Сообщено мне проф. А. П. Бружесом).

37

Ключица








Лопатка


Фаланги




Мышцы передней сторо-
ны бедра. Выделена пря-
мая мышца бедра — раз-
гибатель колена

Мышцы задней стороны
бедра — сгибатели бедра
и колена; В —' бицепс бед-
ра, С — полусухожильная
мышца

Скелет левой руки
человека сзади

сделать это при самых разнообразных положениях промежуточ-
ных звеньев—плеча и предплечья. Крепко обхватите кистью
любую неподвижную рукоять или любой выступ. Вы убедитесь,
что такому обхвату доступны предметы любой формы, направле-
ния или расположения, и при этом еще у вас при неподвижных
туловище и лопатке останется возможность двигать локтем,
т. е. смещать плечо и предплечье. ;

Скелет самой кисти представляет собой целую тонкую





мозаику из 27 косточек (не счи-
тая еще непостоянных, совсем
мелких костных вкраплений). Час-
то задают недоуменный вопрос:
для чего нужны 12 подвижных
сочлененных между собой мелких
запястных и пястных костей, если
они все вращены в сплошную тол-
щу ладони, так что разделение
между пальцами начинается только с середины основных фаланг? Каждый кому хотя бы раз

лопаточно-плечевого сустава: сле-

ва — на лопатке, справа—на пле-

38











Пределы сгибания-разгибания
кисти

Отведение-приведение кисти

случалось пожать руку человеку со сведенной параличом кистью,
воздержится от такого вопроса: он навсегда запомнит разницу
между той жесткой искривленной дощечкой, к которой он прикос-
нется, и податливыми и гибкими кистями, какие он знает по руко-
пожатиям здоровых людей и по самому себе. Благодаря возмож-
ности для большого пальца противополагаться каждому из
остальных (так называемая оппозиция большого пальца), имею-
щейся из млекопитающих^ только у человека и обезьян, кисть
является органом для обхватывания и прочного держания, и нет
такой формы ручки или петли, к которой она не сумела бы автома-
тически приспособиться с величайшей, почти восковой, пластич-
ностью. Пальцы кисти одни, помимо ее прочих частей, обладают
15 сочленениями, и если считать по отдельным направлениям
подвижности (так называемым степеням свободы), то на долю
пальцев одной руки их придется 20, понимая под каждым из
направлений активную подвижность как туда, так и обратно.
В целесообразных приспособительных движениях пальцев, в их
быстроте, точности, ловкости человек в неизмеримое количество
раз превосходит наиболее высокоразвитых животных — сороди-










Мыщцы предплечья, движущие кисть руки в за-
пястье: 1-—2 г— лучевой и локтевой сгибатели кисти;
3—4 — лучевой, 5 — локтевой разгибатели кисти;
6 — малая локтевая мышца

39



чей. А та только что перед этим обрисованная гибкая и богатая
установочная подвижность, которая присуща кисти — основанию
пальцев, делает человеческую руку гениальным инструментом,
вполне достойным мозга ее обладателя.

Остается ли. еще что-нибудь достойное внимания по части
подвижности после сделанного нами беглого очерка туловища,
шеи и конечностей? У быстро и ловко бегающих или прыгающих
животных — лисы, гончей собаки, белки, кенгуру — не мешало
бы упомянуть еще о важном для них орудии — хвосте. Но насчет
человека ответ не приходит на ум сразу. Между тем на голове
человека мы имеем по меньшей мере два устройства, не менее
поражающих богатством и точностью их подвижности, чем
кисть с пальцами. Окинем и их взглядом.

Пройдем мимо нижнечелюстной кости с ее жевательной,
сильной и выносливой, мускулатурной — представителем костно-
суставно-мышечного аппарата в области головы. Бесконечно
больший интерес представляет, прежде всего, языкоглоточный
речевой аппарат. Язык, в сущности, один сплошной комок
поперечнополосатых мышечных пучков*, пронизанный ими по
всем направлениям. Подвижность его огромна даже у животных,
весь «словарь» которых состоит из какого-нибудь одного «му»,
«мэ» или «мяу». Этот даже не словарь, а скорее «кричарь»
(да простится нам это словотворчество!) совершенно стушевы-
вается перед богатством речевых, звучаний, доступных человеку
и воспроизводимых с величайшей (совершенно бессознательной)
быстротой и точностью язычною и глоточной мускулатурой
в процессе речи. Тонкое и совершенно своеобразное управление
этими мягкотелыми органами, которое потребовалось для чело-
веческой речи, вызвало к жизни даже особый, специализирован-
ный участок мозговой коры в левом полушарии мозга человека,
о чем будет еще речь ниже. При ранениях этого так называемого

* В телах позвоночных, как будет подробнее рассказано в очерке III,
имеются два эида мышечной ткани: 1) гладкие мыщцы, находящиеся в стенках
внутренних органов и кровеносных сосудов, — очень медленные и маломощные
и 2) поперечнополосатые мышцы, образующие всю произвольную скелетную
мускулатуру, а также мускулатуру сердца, — быстрые, мощные и объемистые.

40



поля Брока или при кровоизлияниях в его
области человек утрачивает возможность
речи, хотя произвольная подвижность
языка и глотки ни в чем не страдает.
Заметим к слову, что у «говорящих»
птиц — попугаев, скворцов и т. п. — ни-
каких следов подобного речевого участка
в мозгу нет.

Другой замечательный своею под-
вижностью аппарат, о всей сложности и
жизненной . важности движений которого
многие имеют очень слабое понятие, —

ЭТО глаза, пара «Яблок», образующих в Височная жевательная

своей совокупности единый орган зрения. мышца

Зрительный аппарат человека содержит:

  1. шесть пар мышц, обеспечивающих всевозможные согласован-
    ные повороты глаз при следовании взором за предметом;

  2. две пары мышц, управляющих «объективами» глаз — хруста-
    ликами: для фотолюбителей будет яснее, если сказать, что эти
    две пары мышц осуществляют наводку глаз на фокус; 3) две па-
    ры совсем тонких и нежных мышц, ведающих расширением и
    сужением зрачков; опять-таки обращаясь к языку, понятному
    фотолюбителям, — диафрагмированием глазных объективов в
    зависимости от большей или меньшей яркости освещения,
    и 4)/две пары мышц, открывающих и закрывающих веки. Эти
    двадцать четыре мышцы работают в точнейшем взаимном со-
    гласовании с раннего утра до позднего вечера, работают,, заме-
    тим, совершенно бессознательно и на три четверти непроизволь-
    но. Третья часть всех этих мышц (пункты 2 и 3 нашего
    перечня) вообще недоступна для произвольного вмешательства
    в их работу. Легко представить себе, что если бы управление
    этими двумя дюжинами мышц требовало произвольного внима-
    ния, какого требует, например, работа наблюдателя с какими-
    нибудь приборами, нуждающимися в постоянной подстройке
    и установке, то, на это понадобилось бы столько труда, что ли-
    шило бы нас всякой возможности произвольных движений дру-
    гими органами тела. На минуту представим себе человека, кото-,
    рый, с жаром изливая свои чувства обожаемой им красавице,
    должен был бы все время заботиться о движениях своих глаз,
    хотя бы для того, чтобы в самом пылу своих объяснений не
    потерять ее из виду или не увидеть вдруг вместо ее прекрасного
    лица расплывчатое пятно. А если вспомнить еще, какое значение
    имеют для оценки расстояний до видимых предметов правильные
    движения глазных яблок, то обнаружится, что нашему стра-
    дальцу нужно было бы все напряжение его внимания, чтобы,
    жестикулируя, не задеть предмет своего обожания по лицу
    или не поцеловать вместо протягиваемой ему руки рукоятку
    зонтика.

^ 41

Содружественная работа (как говорят в физиологии,
синергия) всей глазной мускулатуры выполняет очень сложную
и ответственную нагрузку. По меткому и глубокому замечанию
отца русской физиологии И. М. Сеченова, мы не просто видим
нашими глазами — мы ими смотрим. Действительно, весь акт
зрения от начала до конца активен: мы находим глазами инте-
ресующий нас предмет и следим за ним, приводя его изображе-
ние в самую чувствительную и зоркую точку глазной сетчатки;
мы оцениваем по ощущениям напряжения в глазодвигательных
мышцах расстояние, отделяющее нас от- этого предмета; мы
обводим его взором, ощупываем нашим взглядом, как будто бы
и в самом деле из наших глаз к нему протягивались какие-то
невещественные щупальцы (приписывавшиеся глазу учеными
древности).

В процессе «смотрения» наши глаза: 1) движутся по любому
направлению следом за движущимся предметом; 2) движутся
при этом точно согласованно, то строго параллельно, то сводясь
в той или иной степени; 3) намеренно сводятся для устранения
«двоения» изображения в глазах и для оценки расстояния до
предмета-(так называемое стереоскопическое зрение); 4) одно-
временно регулируют; «наводку на фокус» хрусталиков; 5) при
этом все время управляют шириною просвета зрачка, отмеряя
для нервных элементов глазного дна точно такое количество
света, какое им нужно для наиболее ясного видения; 6) наконец,
как уже упоминалось, сами активно обходят и ощупывают
взглядом предметы, водят взором вдоль строчек читаемой книги
и т. д. Все эти движения совершаются одновременно и дружно,
не сбивая друг друга, совершаются совершенно 'автоматически,
но отнюдь не мащинообразно, по какому-нибудь неизменному
шаблону, а с чрезвычайно большой и ловкой приспособитель-
ностью. .. .

В итоге беглого обзора подвижных устройств нашего тела
мы по одним только конечностям и приборам головы имеем
числа, уже близкие к сотням направлений и видов подвижности
(степеней свободы), а если еще прибавить сюда шею и туловище
с их змеевидной изгибаемостью — итог получается огромный.
Перед читателем начинает уже, видимо, вырисовываться слож-
ность управления сооружением с такой многообразной подвиж-
ностью; однако он, по всей вероятности, еще не чувствует, в чем
состоит главная трудность. Просмотрим же по порядку все
затруднения и постараемся выделить среди них самые главные.

,Если учесть, что движения в очень многих суставах и под-
вижных органах совершаются совместно, в одно и то же время,
а для таких целостных действий, как смотрение, ходьба и бег,

^ 42

метание и т.п., обязаны протекать .совместно в виде стройных
и дружных синергии, то одна из трудностей уже сразу встает
перед нами во весь рост. Какое огромное распределение внима-
ния потребовалось бы, если бы все эти элементы сложного дви-
жения должны были управляться сознательно, с обращением
внимания на каждый из'них! При некоторых видах ранений
головного мозга, после операций вырезания мозговых опухолей
из определенных областей мозга и т. п. встречаются случаи
потери способности непроизвольно управлять сложными движе-
ниями. Такие больные почти неподвижны: самые простые дви-
жения, вроде поднятия руки кверху, требуют от них огромного
напряжения внимания и воли. Каждый из нас, подняв по прика-
занию руку, затем тотчас непроизвольно опустит ее обратно,
как нечто само собой разумеющееся. У больного описываемого
рода поднятая рука застывает в воздухе, ему нужно-заметить
это и послать руке специальный «приказ» (как они часто выра-
жаются), чтобы заставить ее опуститься. В физиологии бывало
неоднократно, что какое-нибудь из сложных самодействующих
устройств нашего тела, облегчающих нам жизнь, а- подчас
абсолютно необходимых, просто не; замечалось, воспринималось
как что-то разумеющееся само собой, пока не попадался .на
глаза болезненный случай, при котором это устройство выходило
из строя. Вот тут-то и вскрывалась впервые со всей яркостью
незаметная, но великая польза, приносимая этим устройством
в здоровой норме. Так было с описываемой задачей— распреде-
лять внимание между десятками и сотнями видов подвижности
и стройно согласовывать все их между собою.

Такова первая трудность управления двигательным аппара-
том нашего тела. Однако эта трудность — далеко не главная.

Вторая, более серьезная трудность замечается не сразу.
Она станет яснее, если мы обратимся от тела человека к искус-
ственным машинам, созданным его рукой. Существует немало
машин, имеющих очень разнообразную и разностороннюю под-
вижность (например, катающийся подъемный кран «Деррик»
с наклоняющейся и вращающейся стрелой; завалочная машина
у печей сталепрокатных цехов; клавишные машины вроде рояля
или пишущей машинки). Но около всех таких машин находится
человек, который своими движениями непрерывно управляет
каждым видом их подвижности по отдельности с помощью
особого рычага или клавиши. Таким образом, в машинах указан-
ного типа мы имеем дело, в сущности, с объединениями многих
простых машин в каждой. Движения каждого из этих состав-
ляющих простых механизмов — одной клавиши пишущей машин-
ки с подключенным к ней буквенным рычажком или одного из
шарниров стрелы подъемного крана — очень просты и, главное^
однообразны; удивительны в работе описываемых машин разве,
только то искусство и та ловкость, которые проявляются в дей-
ствиях машиниста, в его умении совершать много правильных

43

и точных движений в одно время. Так от машин мы снова
вернулись к человеку, к его замечательной способности совмест-
ных согласованных телодвижений по всем степеням свободы.
Обратимся же для дальнейших сравнений к автоматическим
машинам, которые работают без непрерывного управления
человеком.

И вот в мире таких машин мы сталкиваемся с поразитель-
ным обстоятельством. -Современная техника создала машины
огромной сложности, способные совершенно самостоятельно, без
участия человека, выполнять самые разнообразные и не простые
работы. Большая газетопечатная типографская машина изготав-
ливает 50000—100000 экземпляров-газеты в час, печатая сразу
с обеих сторон листа, в две краски, складывая оттиски и, если
надо, сшивая их в тетрадки. Такая машина имеет размеры
двухэтажного дома и содержит в себе десятки валов и валиков
и многие сотни рычажков и шестерен. Большой многоцилиндро-
вый нефтедвигатель «дизель» — другой образец гигантской могу-
чей машины с сотнями подвижных частей, стержней и зубчатых
колес. Среди машин-автоматов есть агрегаты, самостоятельно
проявляющие, высушивающие и печатающие только что засня-
тую кинопленку, изготавливающие бутылки, винты, папиросы^
ткущие сложноузорные ковры и т. д.

И самое поразительное, что эти огромные автоматы при всей
их сложности и изобилии подвижных частей все имеют по одной-
единственной степени свободы, т. е. обладают тем, что в технике
называют вынужденным движением. Это значит, что каждая
движущаяся точка в этих машинах, каждая деталь рычага,
тяги или колеса движется все время по одному и тому же строго
определенному пути. Форма этого пути может быть очень разно-
образной: у одних точек (или деталей) круговой, у других
прямолинейной, у третьих овальной и т. д., но с этого единствен-
ного пути движущаяся точка не сходит никогда. Таким образом,
машины, неимоверно сложные по виду и устройству, в смысле
своей подвижности принадлежат к числу самых простых систем,
какие только могут существовать. Машины-автоматы, в которых
подвижность какой-нибудь части исчислялась бы двумя степеня-,
ми свободы, можно буквально сосчитать по пальцам (к таким
машинам'относятся, например, центробежные регуляторы у па-
ровых двигателей). А дальше двух степеней свободы никогда
еще не заходило ни одн'о искусственное устройство.

^ Что такое две и три степени свободы?

Эту странную на первый взгляд конструкторскую робость
вовсе не так трудно объяснить. У машин с вынужденным дви-
жением всех их частей, как уже сказано, каждая точка их меха-
низмов движется по одному неизменному пути или траектории.

^ 44

Если бы какая-нибудь часть такой машины получила вместо
одной две степени свободы, это совсем не значило бы, что на ее
долю достались вместо одного два или даже несколько возмож-
ных путей — траекторий. Нет, это означало бы, что эта часть
машины получила возможность «разгуливать» по какой-то
поверхности: по куску плоскости, поверхности шара и т.п.;
при этом именно двигаться любым образом, по любым • путям
и дорожкам, лишь бы только эти пути нигде не выходили из той
плоскости или поверхности, в которой они пролегают. Если
я возьму перо и стану водить им по поверхности листа бумаги,
то, какие бы фигуры ни вздумалось мне им изображать, я нигде
не превышу своих возможностей по части дозволенных кончику
пера двух степеней свободы, пока буду водить его без отрыва
от бумаги. Этот переход от одной степени свободы к.двум озна-
чает, таким образом, огромный качественный скачок от одном-
единственной, точно определенной дорожки-траектории к беско-
нечному и вполне произвольному разнообразию таких дорожек.
Кисть имеет по отношению к предплечью две степени свободы.
Закрепите неподвижно в пространстве правое предплечье.
Например, прочно положив его на стол, придайте затем кисти
неизменяемую форму указывающей руки с протянутым пальцем,
как ее рисуют на объявлениях и указателях дороги, и испытайте
на себе, какое неограниченно большое число фигур возможно
при этих условиях изобразить в воздухе протянутым пальцем.

^ Три степени свободы вместо двух дают еще больше, хотя
на этот раз уже не происходит такого огромного качественного
скачка, как при переходе от одной к двум степеням свободы.
Точка тела или машины, обладающая тремя степенями свободы,
может перемещаться каким угодно образом в некотором, боль-
шем или меньшем, куске пространства (такова, например, под-
вижность кончика указательного пальца ничем не закрепленной
руки). Для пояснения надо сказать, что совершенно ничем не
связанная точка, например вольно порхающая в воздухе снежин-
ка, не может по законам геометрии иметь больше трех степеней
свободы подвижности. Три степени означают для вещественной
точки абсолютную свободу передвижения внутри того куска
пространства, до границ которого она в состоянии достигнуть.

Вот это-то мало известное широкому кругу читателей об-
стоятельство, закладывающее такую пропасть между вынужден-
ным, одностепенным движением, с одной стороны, и подвиж-
ностью по двум или более степеням свободы, с другой, и дает
объяснение тому, почему техники так всемерно избегают всего
выходящего из рамок вынужденного движения. Две степени
свободы подвижности вместо одной означают уже то, что под-
вижная точка или часть движущейся системы получает свободу
выбора любой из бесчисленного множества доступных траекто-
рий. Человек может в этих условиях выбирать между разными
траекториями и сумеет обосновать свой выбор, той или другой,

45

наиболее подходящей к данному случаю среди всего их беспре-
дельного множества. А как заставить выбирать машину? Очень
важно для дальнейшего отметить уже сейчас, что существуют
и день ото дня увеличиваются в количестве машины, способные
автоматически совершать выбор (это, например, всевозможные
виды сортировочных и браковочных машин). Чтобы далеко
не ходить за примерами, напомним, что внутри каждого теле-
фона-автомата заключена небольшая машина, делающая быст-
рый и очень чуткий отбор между годными и фальшивыми гри-
венниками.

Для нас важно сейчас, во-первых, то, что все машины этого
рода имеют в себе своего рода орган чувств, показания которого
и приводят их к выполнению выбора. Есть, например, машины,
которые автоматически сортируют сигары по цвету; у таких
автоматов органом чувств служит фотоэлемент,, тонко различа-
ющий оттенки' коричневых тонов. Во-вторых, за редчайшими
исключениями, такие машины способны делать выбор только
между несколькими четко раздельными разновидностями: монета
легче 7или; тяжелее нормы, сигара темнее или светлее образца
и т. п. Это, следовательно, все еще не случай хотя бы двух
степеней свободы, дающих уже бесконечно большое разнообра-
зие для выбора. Есть одна поистине удивительная машина,
называемая жиропилотом или автоматом-рулевым. Эта машина
монтируется на больших судах и представляет собой соединение
мощного и точного компаса (волчкового, так называемого
жирокомпаса) и передачи к сильным машинам, переводящим
руль. В жиропилоте органом чувств является, конечно, его
компас, и Корабль, имеющий две степени свободы передвижений
на поверхности моря, автоматически направляется по одному
совершенно определенному пути — по заданному ему компасному
курсу. Этот единственный, какой мне удалось найти, пример
машины, производящей непрерывный выбор пути среди настоя-
щих двух степеней свободы, очень интересен, так как он ясно
показывает, что выбор пути в подобных условиях может про-
исходить только на основе неусыпной слежки за ходом движения
со стороны бдительного «органа чувств». Он же отчетливо
вскрывает перед нами и вторую трудность управления двига-
тельным аппаратом нашего тела, к которой мы теперь вплотную
и переходим.

^ Как преодолеваются избыточные степени свободы?

Если уж передоверить машине-автомату всего какие-нибудь
две скромные степени свободы оказалось возможным только
в расцвете техники XX века, в эпоху овладения летанием, теле-
видением и внутриатомной энергией, да и то всего в одной-двух
конструкциях, значит, это дело отнюдь не простое. Но ведь в теле

46

человека и животных суставы о двух .степенях свободы принад-
лежат к числу сравнительно бедных. Весь наш предыдущий
краткий обзор показал, с какой безмерною щедростью организм
рассыпает по всем своим членам десятки и чуть ли не сотни
степеней свободы подвижности. Мы уже установили, что даже
в случае всего двух степеней .свободы выбор той или иной опре-
деленной траектории возможен только на основе бдительного
управления движением через органы чувств. Очевидно, что те
необозримо богатые средства подвижности, которыми распола-
гает наше тело и необъятность которых мы лишь теперь начина-
ем расценивать как следует, только .в том случае и смогут
правильно обслуживать наши потребности и не приводить
к полной двигательной анархии, если каждая из степеней свобо-
ды будет оседлана и обуздана определенным видом чувстви-
тельности, который будет .вести за нею ответственную слежку.
Трудность управления, которую, мы обозначили номером первым
и которая создается необходимостью распределять внимание
между десятками подвижных шарниров, — эта трудность пол-
ностью стушевывается перед трудностью номер два: трудностью
преодоления огромного, непомерного избытка степеней свободы,
которыми насыщено наше тело. ,

И для этой трудности, как и для первой, мы находим очень
выразительную иллюстрацию среди болезненных нарушений. Мы
уже говорили, что многие, иногда сложнейшие, физиологические
устройства здоровых организмов проходили для науки незаме-
ченными, пока не попадались на глаза случаи, в .которых это
устройство выбывало из строя. Таково уж порочное устройство
нашего мыслительного аппарата: тут только обнаруживалось,
как данное устройство важно в норме и какие огромные нару-
шения вызываются его аварией.

Существует одна. тяжелая форма заболевания спинного
мозга на сифилитической почве. При ней перерождаются и пере-
стают действовать те нервные проводящие пути спинного мозга,
по которым передаются ощущения суставно-мышечного чувства.
При этом заболевании, называемом спинной сухоткой или та-
бесом, теряется присущая всем здоровым людям способность
ощущать при закрытых глазах, в каком положении находится
или куда движется та или иная часть тела. Сядьте с закрытыми
глазами, и пусть другой приведет вашу руку в то или другое
положение в пространстве или просто очень легонько двигает
один из ваших пальцев кверху или книзу. Вы всегда безошибочно
опишете, что было сделано с вашей рукой или пальцами, а, глав-
ное, взглянувши на руку, обнаружите, что приданная ей поза
в точности соответствует тому, как вы представляли ее себе
при закрытых глазах. А теперь изменим условия опыта. Улучите
минуту, когда вы «отсидите» или «отлежите» себе руку или ногу,
и попросите проделать с вами такую же пробу, пока еще к ним
не вернулась чувствительность (до начала бегания мурашек).

47

Вы, к своему крайнему удивлению, убедитесь, что совершенно
не можете понять, где сейчас находится ваша затекшая конеч-
ность, и, открыв глаза, увидите ее совсем не там, где вы ожидали
ее обнаружить.

В таком именно состоянии, но в еще более сильной степени
постоянно находятся больные спинной сухоткой или табесом.
Завяжем такому пациенту глаза и поднимем его руку кверху,
велев ему продолжать держать ее в приданном положении.
Через, минуту-другую-его рука, утомясь, постепенно и непроиз-
вольно опустится вниз, в то время как он будет убеждён, что
по-прежнему держит ее. поднятой высоко кверху, будет уверять
вас в этом и очень удивится, когда мы снимем с его глаз
повязку.. .

Трудно представить себе, не повидав больных описываемой
болезнью, до какой степени разрушаются все их произвольные
движения. Больной-табетик либо вовсе не может ходить, либо
с большим трудом передвигается с опорой на две палки, и то
только при открытых глазах. Зрение в какой-то мере возмещает
ему те суставно-мышечные ощущения, которых он лишился,
.берет на себя обязанности того «орган чувств», о котором
мы говорили выше, но, имея совсем другие свойства, чем мы-
шечно-суставная чувствительность, заменяет ее худо и бедно,
кое-как. В корне разрушается письмо; руки трясутся непокорной
дрожью при всякой попытке что-то сделать ими; при этом чем
больше старается больной напрячь и унять их, тем хуже они
расплясываются. Именно на примере спинной сухотки медики
впервые увидели, до какой степени не «само собой разумею-
щаяся» вещь управление движениями и к чему приводит имею-
щийся в нашем теле избыток степеней свободы, когда их нечем
преодолеть. Здесь стоит, кстати, отметить, что у больных описы-
ваемого рода нет и следа каких-либо параличей; мышечная
сила у них вполне сохранена, и при открытых глазах они могут
по команде сделать любое элементарное движение в любом
суставе. У них не утрачена ни пассивная подвижность (работа
суставов), ни активная подвижность (работа мышц), а резко
нарушена только управляемость двигательного аппарата. Кучер
ранен и упал с козел, и четверка лошадей, потеряв управление,
мчит куда попало карету с перепуганными путниками.

Очевидно, в той оснащенности органами чувств, которой
обладает наше тело в здоровом состоянии, есть налицо достаточ-
ные гарантии против обрисованной выше трудности номер два.
Зато, не требуют добавочных описаний преимущества, которые
создаются благодаря огромному запасу степеней свободы.

На примере инструментов, сделанных руками чело-века,
мы можем наблюдать немало случаев, когда более подвижный
из двух сходных инструментов, будучи явно более трудным для

48

работы, в то же время имеет очень яркие преимущества перед
вторым по своей гибкости и по тонкости результатов, получаемых
с его помощью. Опытный мастер всегда предпочтет инструмент
с большим числом степеней свободы, т. е. с меньшим количеством
направляющих перил и подпорок, которые делают работу более
спокойной, но зато и сковывают. .

В области спорта здесь напрашивается пример велосипеда.
Двухколесный велосипед, конечно, несколько труднее для управ-
ления, чем трехколесный, но кто хоть раз попробовал- езду
на нем и одолел вступительную трудность, тот, наверное, уже
никогда не захочет пересесть на трехколесный. Не только потому,
что двухколесный легче весом, а главное, потому, что в руках
опытного ездока он и поворотливее, и гибче, и, как это ни
странно, устойчивее трехколесного. Другой сходный пример пред-
ставляют коньки: «легкие» детские коньки с широким лезвием
типа «снегурочки» и острые, более трудные для овладения ими
норвежские беговые.

В области музыкальных инструментов интересно, что грубые
струнные инструменты вроде балалайки имеют на своих грифах
так называемые лады, помогающие новичку не фальшивить;
тонкий инструмент сходного типа, скрипка, имеет совершенно
гладкий гриф, но ни один уважающий себя мастер игры на
скрипке не согласится играть на скрипке с ладами. Ему не
нужны внешние «костыли», так как он с гораздо большей уве-
ренностью опирается на (свой слух, на «орган чувств», всегда
и везде являющийся основным верным средством к преодолению
избыточных степеней свободы.

Природа, как мы видели, шла тем же путем, избегая всяких
«ладов» и «подпорок» в органах движения и щедрою рукой
рассыпая по ним степени свободы. ^ Природа не ошибается,
не ошиблась она и на этот раз.

Трудности, обусловленные упругостью мышц

Мы уже близки к достаточно полному ответу на вопрос,
которым начали этот очерк: какая премудрость делает таким
сложным управление этим с младенчества привычным нам дви-
гательным аппаратом? Однако нельзя обойти молчанием еще
одно осложнение (трудность номер три), создающее новые
трудности для управления двигательным аппаратом нашего тела.
Это — осложнение, зависящее от упругих свойств мышц.

В ближайшем очерке нам встретится случай рассказать
в основных чертах о поперечнополосатой мышце как двигателе,
там мы и рассмотрим более подробно ее свойства. Здесь же
мы затронем их только вскользь, в той мере, в какой это необхо-
димо для освещения стержневого вопроса всего настоящего
очерка.


klinograjfer-muratov-n-e-r-e-a-l-n-o-e-k-i-n-ofantazii-vzbuntovavshegosya-kinomana.html
kliringovie-rascheti.html
klk-logistikasi.html
klochko-i-g-vi-eshe-ne-govorite-po-anglijski-tekst-samouchitel-dlya-nachinayushih-m-visshaya-shkola-2002-575-s-81-43angl-k50-abonement-13-ekz-chit-zal-1-1-ekz-chit-zal-2-1-ekz.html
klod-lelush-baloven-sudbi-stranica-5.html
klonirovanie-ekspressiya-i-svojstva-rekombinantnoj-formiatdegidrogenazi-iz-soi.html
  • shpargalka.bystrickaya.ru/uchebnoe-posobie-dlya-resheniya-prakticheskih-situacij-avtori-sostaviteli-e-o-chebakova.html
  • education.bystrickaya.ru/2-planirovanie-1-uchet-denezhnih-sredstv-i-raschetnih-operacij.html
  • textbook.bystrickaya.ru/izhevskie-rokeri-ustraivayut-koncert-dlya-bolnogo-malchika-rossijskaya-blagotvoritelnost-v-zerkale-smi.html
  • prepodavatel.bystrickaya.ru/sredstva-virazitelnosti-figuri-i-tropi.html
  • paragraph.bystrickaya.ru/legkaya-atletika-prizhki-v-visotu-s-razbega-sposobom-pereshagivanie-osnovnaya-obrazovatelnaya-programma-nachalnogo.html
  • universitet.bystrickaya.ru/strahovoj-rinok-ego-formirovanie-i-razvitie.html
  • esse.bystrickaya.ru/referat-po-astronomii-na-temu-ot-temnoj-materii-do-krotovih-nor.html
  • university.bystrickaya.ru/forma-tekushego-kontrolya-kafedra-ekonomiki-organizacij-i-predprinimatelstva.html
  • education.bystrickaya.ru/24-gosudarstvo-predprinimatel-1-istoriya-rossijskogo-predprinimatelstva-9-20-vv.html
  • school.bystrickaya.ru/22-dogovor-osv-2-problemi-yadernogo-razoruzheniya-v-60-e-80-e-godi.html
  • institut.bystrickaya.ru/tema-22-vzaimootnosheniya-institutov-grazhdanskogo-i-politicheskogo-obshestva-a-i-yakovlev-politicheskaya-sociologiya.html
  • portfolio.bystrickaya.ru/polozhenie-o-provedenii-rajonnogo-konkursa-tvorcheskih-rabot-moya-malaya-rodina.html
  • lecture.bystrickaya.ru/42-letuchij-listok-sergej-nikolaevich-berdishev.html
  • obrazovanie.bystrickaya.ru/prizyor-vserossijskoj-olimpiadi-obuchayushihsya-po-fizike-stranica-17.html
  • tasks.bystrickaya.ru/14-vozvishenie-novih-russkih-centrov-i-nachalo-sobiraniya-zemel-vokrug-moskvi.html
  • tests.bystrickaya.ru/lekciya-3-morfonologicheskie-izmeneniya-v-russkom-yazike-metodicheskoe-obespechenie-disciplini-russkij-yazik-dlya.html
  • obrazovanie.bystrickaya.ru/programma-kursa-istoriya-gosudarstva-i-prava-zarubezhnih-stran-programma-ekzamena-dlya-postupleniya-v-aspiranturu.html
  • turn.bystrickaya.ru/pervaya-oshibochnie-dejstviya-1916-1915-stranica-34.html
  • zanyatie.bystrickaya.ru/strizhki-chast-5.html
  • predmet.bystrickaya.ru/rol-informacionnih-tehnologij-v-razvitii-ekonomiki-i-obshestva-v-sootvetstvii-s-individualnim-zadaniem-po-discipline-informacionnie-tehnologii-upravleniya.html
  • pisat.bystrickaya.ru/teatrov-mira-razvedchikov-admiralov-diplom-stranica-3.html
  • uchitel.bystrickaya.ru/rabochaya-programma-po-discipline-sejsmostojkoe-stroitelstvo.html
  • znanie.bystrickaya.ru/administraciya-rezhevskogo-gorodskogo-okruga-postanovlenie.html
  • abstract.bystrickaya.ru/1-5-oformlenie-studencheskih-rabot-6-vipiska-iz-uchebnogo-plana.html
  • pisat.bystrickaya.ru/tehnologiya-intensifikacii-obucheniya-na-osnove-shemnih-i-znakovih-modelej-uchebnogo-materiala-vfshatalov.html
  • abstract.bystrickaya.ru/38planirovanie-i-provedenie-vnutrennego-audita-razrabotka-sistemi-menedzhmenta-kachestva.html
  • ucheba.bystrickaya.ru/prilozhenie-3-sanpin-otchet-po-rezultatam-issledovaniya-sozdanie-proizvodstva-drevesnogo-uglya-v-hanti-mansijskom.html
  • turn.bystrickaya.ru/polozhenie-o-komissii-po-obespecheniyu-sanitarno-epidemiologicheskogo-blagopoluchiya-naseleniya-goroda.html
  • zanyatie.bystrickaya.ru/pereponchatokrilie-chast-2.html
  • ucheba.bystrickaya.ru/programma-disciplini-gse-f-01-inostrannij-yazik-anglijskij-dlya-specialnosti-012500-geografiya.html
  • credit.bystrickaya.ru/pervie-voprosi-biletov-obshee-opredelenie-vospriyatiya-osnovnie-svojstva-obrazov-vospriyatiya.html
  • literatura.bystrickaya.ru/socialnoe-obsluzhivanie-na-domu-grazhdan-pozhilogo-vozrasta-i-invalidov.html
  • portfolio.bystrickaya.ru/plan-osnovnih-meropriyatij-po-podgotovke-i-provedeniyu-v-altajskom-krae-goda-rossijskoj-istorii-i-prazdnovaniya-1150-letiya-zarozhdeniya-rossijskoj-gosudarstvennosti.html
  • tasks.bystrickaya.ru/3108-20122008-budnie-dni-voskresene-pyatnica-lenoblast-g-sestroreck-opisanie.html
  • teacher.bystrickaya.ru/ezhekvartalnij-otchet-akcionerno-kommercheskij-bank-vyatka-bank-otkritoe-akcionernoe-obshestvo-kod-emitenta-stranica-2.html
  • © bystrickaya.ru
    Мобильный рефератник - для мобильных людей.