Двигательная активность человека.

Скелетная мускулатура работает, используя костные рычаги всех родов. При наклоне головы вперед и назад она образует рычаг первого рода, стопа при ходьбе действует при сокращении икроножной мышцы как рычаг второго рода, при поднятии тяжести, сгибании руки в локте двуглавая мышца плеча использует предплечья как рычаг третьего рода. Сложные мышечные синергии обеспечивают разнообразные движения человека, в том числе стояние, которое лишь на первый взгляд кажется неподвижностью, а в действительности требует непрерывной работы многих мышц тела. Прямостояние – поднявшись на ноги человек резко сократил плоскость опоры тела и тем самым серьезно усложнил задачу стояния. Чтобы проекция центра тяжести не выходила за плоскость опоры, работают многочисленные мышцы, возвращая его в среднее положение. Чередование мышечных усилий, действующих в противоположных направлениях наступает примерно каждую секунду. Размах этих колебаний тем меньше, чем точнее рефлекторное управление мускулатурой. Длительно поддерживая равновесие тела, мышцы работают тоническими сокращениями, которые происходят при несколько меньших затратах энергии. Для удержания центра тяжести тела в границах плоскости опоры необходимо также сохранение его подвижных частей в определенном положении. Например, голова заваливалась бы вперед, если бы ее не удерживали постоянным напряжением ременные, полуостистые и подзатылочные мышцы. Так как центр тяжести проходит позади тазобедренных суставов, то чтобы препятствовать падению назад, непрерывно напряжены мышцы, тянущие туловище вперед на выпрямленных ногах, главным образом подвздошно – поясничные мышцы спины и четырехглавые мышцы бедер, а также ягодичные мышцы, фиксирующие таз. Падению вперед в виду того, что голеностопные суставы оказываются позади центра тела, препятствуют главным образом напряжение икроножных мышц и мышц – разгибателей стопы. Каждое изменение позы человека, вызывает изменение центра тяжести частей тела и всего тела в целом. Чтобы сохранить равновесие, немедленно происходит перераспределение тонуса мускулатуры.

Передвижение. Человек может передвигаться ходьбой, бегом и прыжками. В каждом случае работает сложный комплекс мышц, взаимосвязанные сокращения которых осуществляют разнообразнейшие двигательные акты. При ходьбе наряду с непрерывной перестройкой тонуса мышц тела, обеспечивающих сохранение равновесия при разных позах, происходит периодическое сокращение мышц конечностей. Основную работу выполняют: мощная икроножная мышца, поднимающая всю тяжесть тела при разгибании стопы и сгибающая колено, четырехглавая мышца бедра, разгибающая колено и принимающая участие в сгибании бедра, приводящая и отводящая мышцы бедра, двуглавая мышца бедра, которая разгибает его, сгибая и вращая голень наружу, а также ягодичные мышцы, которые выпрямляют согнутое туловище, разгибают бедро и отводят ногу. Цикл шага в процессе ходьбы состоит в том, что, опираясь на выпрямленную ногу, несущую всю тяжесть перемещающегося вперед тела, человек, отталкиваясь ею от земли, поднимает и выносит вперед, сгибая в колене, другую ногу, а когда она коснется земли, постепенно переносит на нее опору, а ногу, бывшую ранее опорной, поднимает для следующего шага. Бег отличается от шага тем, что отталкивание опорной ноги от земли происходит гораздо сильнее, тяжесть тела переносится быстрее и выше, и до того как другая нога коснется земли, проходит некоторое время, когда человек летит в воздухе. Прыжок с разбега представляет собой отдельный форсированный цикл бега, а прыжок с места выполняется одновременным отталкиванием обеих ног. Работа мышц при различных видах двигательной активности человека исследовалась с разных сторон с использованием показаний моментальной фотографии. Эти показатели получили практическое применение в медицине для диагностики заболеваний, связанных с двигательными нарушениями, в спорте для анализа движений при выполнении упражнений и оценки эффективности, в физиологии труда для изучения кинематики трудовых движений при разных операциях и определении их оптимального построения.

 

Трудовые движения.

Широкое распространение механизации и автоматизации производственных процессов снимают многие проблемы мышечной деятельности человека, связанные с тяжелой физической работой. Вместе с тем остаются еще некоторые специальные формы ручного труда и движения, необходимые для управления разнообразной техникой. Отсюда задачи рациональной организации этих движений и рабочей позы в соответствии с естественными свойствами скелетно-мышечного аппарата человека, обеспечивающей наиболее высокую производительность при наименьшем утомлении. Это достигается в первую очередь приспособлением условий труда к человеку, важным условием снижения утомляемости мышц является правильная планировка рабочего места. Прежде всего, она должна предусматривать такое расположение органов управления, которое соответствовало бы доле естественных движений рук работающего без дополнительных его перемещений. По этому правилу размещаются и все необходимое для работы. Не допускается длительное удерживание на весу тяжелых деталей или сохранение во время работы неестественной позы. Такая статическая работа скелетной мускулатуры осуществляется путем длительного состояния в механическом сокращении, требует больших затрат энергии и быстро приводит к утомлению. Поэтому организация рабочего места должна предусматривать уравновешивание тяжелых блоков оборудования, чтобы мышечное усиление ограничивалось только их перемещением, и максимальное приближение к естественной позе, создающей минимальное напряжение позной мускулатуры, в частности предоставлена возможность выполнять работу сидя. Снижение утомляемости при повышении производительности достигается также рациональной организацией динамической работы мускулатуры. Она, прежде всего, заключается в устранении многих движений, что естественным путем происходит при обучении. Другой путь рационализации трудовых движений связан с приближением их темпа и величины нагрузок к тем естественным, которые свойственны мышцам, выполняющим эти движения, и являются для них оптимальными. Используются и другие средства решения задачи экономизации мышечной работы. При этом тщательно исследуются биомеханические характеристики основных звеньев двигательного аппарата, выполняющую изучаемую рабочую операцию. Утомление при мышечной работе лишь в крайних случаях становится утомлением мышц. Длительное мышечное напряжение ведет, прежде всего, к развитию торможения в нервных центрах, управляющих данными движениями, а если его преодолеть, то наступает утомление двигательных пластинок и ограничение передачи через них медиатоза, что предохраняет от того, чтобы в мышцах накапливались изменения, вызываемые работой. Об этом наглядно свидетельствуют эксперименты на животных. Таким образом, в развитии утомления при мышечной работе, ведущую роль играет не столько утомление самих мышц, сколько состояние центральных нервных процессов. Поэтому такое большое влияние на рабочую способность оказывают настроение человека и его отношение к работе. С особенностями процессов межцентрального взаимодействия связано практически важное свойство работы мышц человека, когда утомление одной мышечной группы снижается быстрее, там начинает работать другая. Другим нервным механизмом предотвращения утомления и повышения работоспособности мышц адаптационно-трофическая инервация.