МЫШЦЫ: СИЛА МЫШЕЧНОЙ ТЯГИ. РАЗМАХ ДВИЖЕНИЯ
Мышца представляет собой эластичное, вязкое тело, которое под воздействием внешних сил может растягиваться. При растяжении мышцы в ее рецепторах возникает возбуждение. По афферентным нервным волокнам оно достигает центральной нервной системы и возвращается в мышцу по эфферентным путям, вызывая ее напряжение, которое противодействует растяжению.
Если мышца прикрепляется к костям, изменения в ее напряжении вызывают движения в суставе или, наоборот, закрепляют его. В тех более редких случаях, когда поперечно-полосатые мышцы прикрепляются к легко смещаемым образованиям (коже, фасции, капсуле суставов), изменение напряжения мышцы приводит к образованию кожных складок, натяжению фасции, стягиванию капсулы, что предохраняет ее от ущемления при движении в суставе.
Работа мышц характеризуется силой мышечной тяги и размахом движения.
СИЛА МЫШЕЧНОЙ ТЯГИ
Сила тяги – это величина напряжения, которое способна развить мышца при возбуждении.
Сила тяги зависит от количества и направления волокон мышцы.
Рис. 1. Рычаги тела человека:
А, Б – рычаги равновесия;
В, Г – рычаги скорости;
треугольник – точка опоры;
темные стрелки показывают направление сил мышечной тяги;
светлые стрелки – направление силы тяжести;
пунктирная стрелка – движение
Мышца тем сильнее, чем больше в ней мышечных волокон. Но сосчитать их практически очень трудно. Поэтому силу определяют по физиологическому поперечнику мышцы, под которым понимают площадь ее сечения в плоскости, перпендикулярной длине всех ее волокон. Если волокна параллельны длинной оси мышцы, то ее физиологический поперечник равен анатомическому. При косом ходе волокон, например в двуперистой мышце, физиологический поперечник больше анатомического. Каждый квадратный сантиметр физиологического поперечника мышцы выдерживает в среднем 10 кг груза.
Сила тяги мышцы тем больше, чем ближе к прямому угол, под которым прикрепляются ее волокна.
Большое значение для проявления силы тяги имеет степень возбуждения мышцы. Чем сильнее стимулирующее действие нервной системы, тем больше количество мышечных волокон захватывает возбуждение, тем больше сила тяги. Влияние нервной системы зависит от общего функционального состояния организма, типа высшей нервной деятельности и т.д.
Приводя в движение кость, мышца действует на нее, как рычаг. В механике рычагом называют твердое тело, имеющее точку опоры, около которой оно может вращаться под влиянием противодействующих друг другу сил. По отношению точки приложения силы мышцы и точки сопротивления к точке опоры различают рычаги первого и второго рода.
Рычагом первого рода, двуплечим, или рычагом равновесия, в теле человека является голова (рис. 1, А). Подвижная опора черепа находится в атланто-затылочном сочленении. Неодинаковые по величине плечи рычага располагаются спереди и сзади от него. На переднее плечо действует тяжесть лицевой части головы, а на заднее – сила мышц, прикрепляющихся к затылочной кости. При вертикальном положении головы силы действия и противодействия, направленные на плечи рычага, уравновешиваются. Таз, балансирующий на головках бедренных костей, тоже рычаг первого рода.
Рычаг второго рода – одноплечий. Здесь точки сопротивления и приложения силы находится по одну сторону от опоры. В теле человека он имеет две разновидности. Для примера возьмем руку при опоре на локтевой сустав. На плечо рычага действует тяжесть предплечья с кистью. В случае напряжения плечелучевой мышцы, прикрепляющейся вблизи кисти и следовательно, вблизи приложения тяжести, создаются выгодные условия для работы, увеличивается ее эффективность. Эта разновидность одноплечего рычага носит название рычага силы. В случае напряжения двуглавой мышцы, прикрепляющейся вблизи точки опоры, получается меньший эффект двуглавой мышцы, прикрепляющейся вблизи точки опоры, получается меньший эффект при преодолении тяжести, но зато работа совершается с большей быстротой. Эта разновидность рычага второго рода называется рычагом скорости (рис. 1, Б). По принципу рычага второго рода в теле работает большинство мышц.
РАЗМАХ ДВИЖЕНИЯ
Размах движения зависит от длины мышечного брюшка и плеча рычага. Наибольшим размахом движения обладают длинные кости конечностей, которые описывают дугу с радиусом, равным своей длине. На размах движения влияют степень соответствия друг другу суставных поверхностей, наличие внутрисуставных хрящей, натяжение суставных сумок и сопротивление, оказываемое другими мышцами.
Чем больше соответствие между суставными поверхностями, тем меньше размах движения. Так, например, в крестцово-подвздошном сочленении пригнантность суставных поверхностей полная, и размах движения не превышает 4–6°. В плечевом суставе, где резко выражено несоответствие между суставными поверхностями лопатки и головки плечевой кости, размах движения достигает 70°. Внутрисуставные хрящи и хрящевые губы, увеличивая соответствие суставных поверхностей, уменьшают размах движений. Свободные суставные сумки, например в плечевом суставе, не препятствуют размаху, в то время как туго втянутые, например в межпозвоночных суставах, ограничивают его. Основное влияние на размах движения оказывают мышцы. Так, например, размах движения вызванный сокращением мышц-сгибателей, ограничивается напряжением мышц-разгибателей.
Анатомия человека: учебник для вузов.
М. М. Курепина, А. П. Ожигова, А. А. Никитина
