Мышцы-синергисты и антагонисты. Работа мышц. Виды рычагов в биомеханике.

Основное свойство мышечной ткани, образующей скелетные мышцы, — сократимость — приводит к изменению длины мышцы под влиянием нервных импульсов. Мышцы действуют на костные рычаги, соединяющиеся при помощи суставов, при этом каждая мышца действует на сустав только в одном направлении. У_одно осного сустава (цилиндрический, блоковидный) движение.-кост­ных рычагов совершается только вокруг одной оси. Мышцы располагаются по отношению к такому суставу с двух стодон_и действуют на него в двух направлениях (сгибание — разгиба­ние; приведение — отведение, вращение). Например, в локтевом суставе одни мышцы — сгибатели, другие — разгибатели. Мыш­цы, действующие на сустав в противоположных направлениях (сгибатели и разгибатели), являются антагонистами. На каждый сустав в одном направлении, как правило, действуют две или более мышцы. Такие содружественно действующие в одном направлении мышцы называют синергистами. У двуосного суста­ва (эллипсоидный, мыщелковый, седловидный) мышцы группи­руются соответственно двум его осям, вокруг которых совер­шаются движения. К шаровидному суставу, имеющему три оси движения (многоосный сустав), мышцы прилежат с нескольких сторон и действуют на него в разных направлениях. Так, например, в плечевом суставе имеются мышцы — сгибатели и разгибатели, осуществляющие движение вокруг фронтальной оси, отводящие и приводящие — вокруг сагиттальной оси и вращатели — вокруг продольной оси: внутрь — пронаторы и кнаружи — супинаторы.

В группе мышц, выполняющих то или иное движение, можно выделить мышцы главные, обеспечивающие данные движения, и вспомогательные, о подсобной роли которых говорит само название. Они дополняют, моделируют движение, придают ему индивидуальные особенности.

Для функциональной характеристики мышц используются такие показатели, как их анатомический и физиологический поперечники. Анатомический поперечник — это пло щадь поперечного сечения, перпендикулярного длиннику мышиы и проходящего через брюшко в наиболее широкой его части. Этот показатель характеризует величину мышцы, ее толщину Физиологический поперечник представляет собой суммарную площадь поперечного сечения всех мышечных волокон, входящих в состав мышцы. Поскольку сила сокращаю­щейся мышцы зависит от величины поперечного сечения мышечных волокон, то физологический поперечник мышцы характери-зует ее силу. У мышц веретенообразной, лентовидной формы с параллельным расположением волокон анатомический и физио-логический поперечники совпадают. Иначе у перистых мышц. Из двух равновеликих мышц, имеющих одинаковый анатомиче-ский поперечник, у перистой мышцы физиологический попереч-ник будет больше, чем у веретенообразной. Суммарное попереч-ное сечение мышечных волокон у перистой мышцы больше, а сами волокна короче, чем у веретенообразной. В связи с этим перистая мышца обладает большей силой, однако размах сокра­щения ее коротких мышечных волокон будет меньше, чем у веретенообразной мышцы. Поэтому перистые мышцы имеются там где необходима значительная сила мышечных сокращений при' сравнительно небольшом размахе движений (мышцы голени, стопы, некоторые мышцы предплечья). Веретенообраз­ные, лентовидные мышцы, построенные из длинных мышечных волокон, при сокращении укорачиваются на большую величину. В то же время силу они развивают меньшую, чем перистые мышцы, имеющие одинаковый с ними анатомический попе­речник.

Поскольку концы мышцы прикреплены на костях, то точки ее начала и прикрепления при сокращении мышцы приближаются друг к другу, а сами мышцы при этом выполняют определен­ную работу. Таким образом, тело человека или его части при сокращении соответствующих мышц изменяют свое положение, приходят в движение, преодолевают сопротивление силы тяжести или, наоборот, уступают этой силе. В других случаях при сокра­щении мышц тело удерживается в определенном положении без выполнения движения. Исходя из этого, различают преодоле­вающую, уступающую и удерживающую работу мышц.

Преодолевающая работа выполняется в том случае, если сила сокращения мышцы изменяет положение части тела, конечности или ее звена, с грузом или без него, преодолевая силу сопротив­ления.

Уступающей работой называют работу, при которой сила мышцы уступает действию силы тяжести части тела (конечности) ^и Удерживаемого ею груза. Мышца работает, однако она не укорачивается при этом виде работы, а, наоборот, удлиняется. Например, когда тело, имеющее большую массу, невозможно поднять или удержать на весу. При большом усилии мышц приходится опустить это тело на пол или на другую поверхность. Удерживающая работа выполняется, если силой мышечных сокращений тело или груз удерживается в определенном поло-жении без перемещения в пространстве. Например, человек стоит и сидит, не двигаясь, или держит груз. Сила мышечных сокра­щений Уравновешивает массу (вес) тела или груз, при этом мышцы сокращаются без изменения их длины (изометрическое сокращение).

ПРеодолевающую и уступающую работу, когда сила мышечных сокращений обусловливает перемещение тела или его частей в пространстве, выполняя определенные движения, можно рас­сматривать как динамическую работу. Удерживающая работа при которой движения всего тела или части тела не происходит' является работой статической.

Кости, соединенные суставами, при сокращении мышц дейст­вуют как рычаги. В биомеханике выделяют рыч аг перво го рода когда точки сопротивлениями приложения силы находятся по 'р'азные стороны от точки опоры, и рычаг второго родаТТз котором обе силы прилагаются по одну сторону от точки опоры, на разном расстоянии от нее.

Рычаг первого рода двуплечий, носит название «р_ы_ч а г равновесия». Точка опоры располагается ме жду точк ой приложения силы (сила мышечного сокращении) и точкой сопро­тивления (сила тяжести, масса органа). Примером может слу­жить соединение позвоночника с черепом (рис. 112). Равновесие достигается при условии, если вращающий момент прилагаемой силы (произведение силы, действующей на затылочную кость, на длину плеча, которая равна расстоянию от точки опоры до точки приложения силы) равен вращающему моменту силы тяжести (произведение силы тяжести на длину плеча, равную расстоянию от точки опоры до точки приложения силы тяжести).

Рычаг второго рода одноплечий, в биомеханике (в отличие от механики) бывает двух видов. Вид рычага зависит от места расположения точки приложения силы и точки действия силы тяжести, которые и в том, и в другом случае находятся по одну сторону от точки опоры. Первый вид рычага второго рода — Р ы ч а г силы — имеет местс в том случае, если плечо при л'Ожения мышеч ной силы длиннее плеча сопротивления (силы тяжести). Рассматривая в качестве примера стопу, можно видеть, что точкой опоры (ось вращения) служат головки плюсневых костей, точкой приложения мышечной силы (трех­главая мышца голени) является пяточная кость, а точка сопро­тивления (тяжесть тела) приходится на место сочленения костей голени со стопой (голеностопный сустав). В этом рычаге выйгрыш в силе (плечо приложения силы длиннее) и проигрыш в скорости перемещения точки сопротивления (ее плечо короче]. У второго вида одноплечевого рычага — рычаг скоро­сти — плечо приложения мы шечной силы короче, че м п лечо сопротивления, где прилажена противодействующая сила, сила тяжести (рис. 114). Для преодоления силы тяжести, точка приложения которой отстоит на значительное расстояние от точ­ки вращения в локтевом суставе (точка опоры), необходима значительно большая сила мышц-сгибателей, прикрепляющихся вблизи локтевого сустава (в точке приложения силы). При этом происходит выигрыш в скорости и размахе движения более длинного рычага (точка сопротивления) и проигрыш в силе, действующей в точке приложения этой силы

ЧТО ПРОИСХОДИТ ВО ВЗРОСЛОЙ ЖИЗНИ? Если вы все еще «неправильно» связаны с матерью, вы избегаете отделения и независимого взрослого существования...

Что вызывает тренды на фондовых и товарных рынках Объяснение теории грузового поезда Первые 17 лет моих рыночных исследований сводились к попыткам вычис­лить, когда этот...

Что делает отдел по эксплуатации и сопровождению ИС? Отвечает за сохранность данных (расписания копирования, копирование и пр.)...

ЧТО ПРОИСХОДИТ, КОГДА МЫ ССОРИМСЯ Не понимая различий, существующих между мужчинами и женщинами, очень легко довести дело до ссоры...

Не нашли то, что искали? Воспользуйтесь поиском гугл на сайте: