שרירים ותנועות

חומר רקע

גוף האדם מונע על ידי שרירים. מערכת התנועה מורכבת מכ- 046 שרירי שלד (האחראים לתנועות הגוף), מרביתם מחוברים לעצמות השלד שלנו.
השרירים מסוגלים למשוך בלבד, לא לדחוף. הם מושכים את העצמות ומביאים אותן לתנוחות חדשות. צוותי השרירים נשלטים על ידי המוח והעצבים, ומאפשרים לנו לבצע מגוון רחב של תנועות - ריצה וקפיצה, משיכה ודחיפה, השחלת חוט דרך המחט ופריטה על פסנתר.
השרירים הם אלה האחראים לכל תנועות הגוף, החל מפעולה כמו הליכה, דרך כתיבת מכתב וכלה בסחיטת המזון המעוכל הנע במורד המעיים או הפעמת הלב. השריר הגדול ביותר בגוף הוא שריר העכוז הענק שבאחוריים. שריר זה מאפשר לנו לטפס, לרוץ ולדלג. השריר הקטן ביותר הוא שריר המשוורת שבאוזן, ומראהו כפיסת צמר גפן זעירה. שריר זה מפחית את הרעידות של קולות רמים מדי.
המיקרוסקופ מראה שישנם שלושה סוגים של שרירים. לכל סוג יש תפקיד שונה והוא עשוי מרקמה שונה. שרירים המחוברים לעצמות מכונים שרירי שלד. תאי השרירים האלה מסודרים בצרורות במקבילים זה לזה, לכל סיב (תא) יש בצרור תבנית מפוספסת. שריר שלד מכונה אפוא שריר מפוספס או משורטט. כיוון שאנו מסוגלים לשלוט על פעולותיהם של שרירי השלד שלנו, הם מכונים גם שרירים רצוניים.
שכבות השרירים באיברים הפנימיים, כגון הקיבה והמעיים, הם סוג שני של שרירים, המכונים שרירים חלקים. סוג זה של שרירים מתכווצים לאט יותר מאשר שרירי השלד, אך הם משתמשים בהרבה פחות אנרגיה. הם אחראים לפעולות השרירים האוטומטיות (אוטונומיות) כגון פריסטלטיקה.
דפנות הלב הם הסוג השלישי של שרירים. זהו שריר המכונה שריר לב. שריר זה מפעיל את משאבת הלב ומזרים דם אל כל איברי הגוף. כיוון שאיננו יכולים לשלוט מרצוננו ע פעולות השרירים החלקים ושריר הלב, מכונים שרירים אלה גם שרירים לא-רצוניים.
השרירים נשלטים על-ידי אותות חשמליים מהמוח. ככל שמגיעים יותר אותות, כך מתכווץ השריר בעוצמה רבה יותר, עד שהוא מגיע למידתו הקצרה ביותר - כשלוש חמישיות מאורכו כשהוא רפוי.
משקל השרירים כשתי חמישיות ממשקל הגוף. השרירים התפוחים הנראים מתחת לעור אצל ספורטאים אינם אלא השכבה החיצונית של שלוש או ארבע השכבות של שרירי השלד. שרירי השלד מעוצבים כדי להתכווץ (להתקצר). כך הם מושכים את עצמותינו ומניעים אותנו. שריר שלד טיפוסי בנוי מחלק מרכזי רחב ובשרני, שמחובר לעצם בשני קצותיו על ידי חלק שמוי כבל, המכונה גיד.
שרירים רבים בגוף מאורגנים בשותפויות. בזרוע, לדוגמא, שריר אחד מכופף את המרפק, בזמן ששותפו מיישר את המרפק. אפילו תנועות הגוף הפשוטות מסתמכות על צוותים גדולים של שרירים. בזמן חתירה בסירה לדוגמא, מופעלים יותר מחמישים שרירים בכל זרוע, יחד עם עשרות שרירים נוספים בחזה ובבטן, כל זאת בכדי לקדם את הסירה.
מרבית שרירי השלד מסודרים בזוגות מנוגדים בכל הגוף. דבר זה נובע מכך שהשרירים יכולים רק למשוך ולא לדחוף. השרירים ממוקמים משני צדי העצם, כך שהעצם יכולה להימשך לשני כיוונים מנוגדים. שרירים היוצרים כוחות משיכה מנוגדים ופועלים בדרך זו נקראים אנטגוניסטיים. בכל זוג שרירים אנטגוניסטים מושך שריר אחד את העצם בכיוון אחד. השריר השני נמצא בצד השני של העצם. כששריר זה מתכווץ הוא מושך את העצם בכיוון הנגדי. כשזה קורה, השריר הראשון נרפה ונמתח באורח סביל.

ניסוי מס' 1 - בניית דגם של זרוע

בפעילות זו נבנה דגם של זרוע עם זוג שרירים אנטגוניסטיים - השריר הדו-ראשי והשריר התלת ראשי. אחד מן השרירים האלה מתכווץ כדי לכופף את המרפק, והשני מתכווץ כדי ליישר אותו. פעילות חליפית זו מסוגלת להניע את היד.

כלים וחומרים

1. 2 פסי עץ לבוד בצורת זרוע ואמה.

2. ב"אמה" יש לקדוח חור לבורג על-גבי הקו המרכזי, 6 ס"מ מקצהו של ה"מרפק". כן יש לקדוח 4 נקבים קטנים: אחד בכל צד של "שורש כף היד", במקום בו נפגשות האמה וכף-היד, אחד בפינה החיצונית של המרפק, ואחד 21 ס"מ מן המרפק מבפנים. ב"זרוע" יש לקדוח חור לבורג על-גבי הקו המרכזי, 3 ס"מ מקצה המרפק.

3. 2 ברגי טבעת גדולים

4. 4 ברגי טבעת קטנים

5. בורג באורך 3 ס"מ ובקוטר 5 מ"מ עם 3 דיסקיות טבעת ואום

6. נייר דבק דו-צדדי

7. 4 רצועות של פלסטיק גמיש 2 ס"מ X 02 ס"מ

8. 03 קשיות שתייה מפלסטיק

9. 2 גומיות רחבות

01. דבק

11. 2 בלונים

21. סרט בידוד

31. 2 נעצים

41. חוט

51. צינור פלסטיק באורך 2 מטר 1 ס"מ עם 2 ברזים או מצבטים

61. משטח חיתוך

71. סרגל מתכת

81. סכין יפנית

91. מעמד ליד, עשוי פסי עץ לבוד (ראה שרטוט)


שלבי הבנייה

1. חברו את הזרוע לאמה בעזרת בורג, כשהדיסקיות מתחת לראש הבורג
ולאום ובין חלקי היד. כך שהדיסקיות יאפשרו לאמה לנוע מעלה ומטה ביתר
קלות.

2. יש להדביק את קצות הקשיות לחורים שברצועת הפלסטיק הגמישה. תוך כדי יצירת מרווחים בין הקשיות, עליכם ליצור מצב כך שיהיה לכם שימוש בכ- 21-51 קשיות לאורך 02 הס"מ של הרצועה.

3. יש להדביק את קצות הקשיות החופשיים לרצועת פלסטיק נוספת. וכעט יש להניח לייבוש. בשלב הבא, בעזרת סרגל מתכת יש ללחוץ על הקשיות במרכזן, כך שיווצר בקלות קיפול.

4. גלגול הרצועות הקשיות, עד כדי יצירת כלוב גלילי, והדביקו בעזרת סרט בידוד. יש לוודא כי הקיפולים בקשיות מאפשרים לקשיות להתכופף החוצה כאשר לוחצים על קצות הגליל.

5. גזירת גומייה רחבה. הדביקו קצה אחד בלולאה סביב רצועת הפלסטיק ואת הקצה השני של הגומייה יש להדביק באותו אופן לצד הנגדי של רצועת הפלסטיק המעוגלת.

6. יש לחזור על שלבים 2 עד 5 ליצירת כלוב קשיות שני. חיתכו לשניים את צינור הפלסטיק. הדביקו בחוזקה את פי הבלונים אל קצה אחד של הצינורות. ודאו שהחיבור אטום לאוויר.

7. הרכיבו את המעמד ליד עם נייר הדבר הדו-צדדי. קדחו שני נקבים בקצה התמיכה האחורית והבריגו לתוכם את ברגי הטבעת הגדולים. הדביקו את הזרוע כולה בראש התמיכות האחוריות בעזרת נייר הדבק הדו-צדדי, כך שהאמה תפנה את האגודל כלפי מעל.

8. תלו כלוב קשיות אחד על הקצה השמאלי של התמיכה העליונה וחזקוהו בעזרת נעץ. קישרו לולאת חוט סביב רצועת הפלסטיק התחתונה. כשהיד כלפי מעלה, השחילו דרך לולאה זו, אחר-כך דרך הטבעת שבמרפק וקישרו את קצהו לטבעת שבחלק העליון של שורש כף-היד.

9. הצמידו את הכלוב השני אל הקצה הימני של התמיכה העליונה עם לולאת חוט סביב רצועת הפלסטיק התחתונה. קישרו לולאה חוט והשחילו דרך הטבעת שבפינה החיצונית.

קישרו את הקצה לטבעת התחתונה שבשורש כף-היד.

01. עתה מירחו מעט דבק על-פני כל הקשרים. כדי למנוע את התרתם השאירו לזמן מה עד לייבוש. הכניסו בלון לתוך כל כלוב כ"שריר". החדירו את צינוריות הפלסטיק דרך הטבעות הגדולות. חברו ברז או מצבט לקצה החופשי של כל צינורי.

11. דגם הזרוע שלכם מוכן. השריר שבקדמת הזרוע הנו השריר הדו-ראשי , וזה שמאחור הנו תלת-ראשי. נפחו דרך הצינורית את השריר הדו-ראשי. הבלון המתנפח יקצר את הכלוב, כמו שריר מתכווץ. הוא מושך את החוטים (גידי השריר), ואלה מושכים את אמת העץ, ובתוכה עצמות האמה (גומד וחישור), שצירן הוא הבורג שבמרפק. תוכלו לראות כיצד נעה היד מעלה ומטה כאשר השריר הדו-ראשי ובן זוגו המנוגד, התלת ראשי, מתכווצים. בעזרת המצבטים או הברזים תוכלו לקבע את היד בתנוחה אחד.

ניסוי מס' 2 - מרכז הכובד

מטרה: פעילות יצירתית המסכמת את נושא מרכז הכובד.

חומרים נדרשים

1. חוט ברזל קשיח הניתן לכיפוף ידני (03 ס"מ X 3)

2. 3 גלילי חוט רקמה

3. פלייר עם שפיץ



פעילות

1. הילדים יכינו כ- 6 צורות תלת מימדיות ודו מימדיות מעוטרות

2. מכל תיל יש ליצור קשת קטנה שבמרכזה טבעת. הטבעת תתקבל על ידי אחיזת החוט במרכזו באמצעות הפלייר וכיפוף שני קצוות החוט בהצלבה (ראה שרטוט).

3. בקצוות הקשת יש לכופף שתי לולאות קטנות

4. בעזרת מחט מנקבים חור בכל אחת מן הצורות ומשחילים חוט באורך של כ- 02 ס"מ. קושרים את החוט בקצהו.

5. את שלושת הקשתות שיצר כל ילד יש לחבר בחוט זו לזו דרך הטבעות המרכזיות או הצדדיות (ראה שרטוט)

6. את הצורות מחברים באורכי חוט שונים כך שיתאזנו זו מול זו.


תוצאות ומסקנות

מה קורה כאשר צורה אחת יותר כבדה, האם נדרש לקצר או להאריך את החוט הקושר אותה? מה הקשר למרכז הכובד?