Определение направления действия силы мышечной тяги.

Как уже было сказано, у каждой мышцы выделяют сухожилие начала и сухожилие прикрепления. Соответственно наименованию сухожилий области их фиксации именуются как место начала и место прикрепления мышцы. Когда говорят о месте начала и месте прикрепления мышцы, то условно подразумевают неподвижный и подвижный пункт фиксации сухожилий. Такая условность связана с представлением о наиболее часто наблюдаемых движениях, вызываемых сокращением данной мышцы. В “чистом” виде неподвижное место начала и подвижное место прикрепления имеет место только у мимических мышц и мышц глазного яблока. У большинства мышц скелета неподвижность места начала и подвижность места прикрепления могут меняться в зависимости от того, какое звено тела в данный момент более подвижно. Так, например, мышцы таза при проксимальной опоре нижней конечности производят движения бедра, и при дистальной – движение таза. Поверхностные мышцы спины и груди при проксимальной опоре производят движение верхней конечности, при дистальной – движения туловища. Однако, во всех случаях сила, с которой данная мышца притягивает место начала или место прикрепления, всегда остаётся одинаковой согласно закону Ньютона.

В наиболее простых случаях за направление тяги мышцы принято считать прямую, соединяющую центр места начала с центром места прикрепления. Однако, в действительности лишь в редких случаях направление движения полностью совпадает с направлением тяги мышцы (прямая мышца живота, трёхглавая мышца плеча, камбаловидная мышца). Функцию мышц, имеющих обширные места начала или прикрепления, рассматривают по действию отдельных пучков. В таких случаях определяют направление тяги отдельных пучков, функция которых может быть прямо противоположной. Так, например, передние пучки дельтовидной мышцы сгибают, пронируют плечо, задние - разгибают и супинируют его. Верхние пучки трапециевидной мышцы тянут пояс верхней конечности вверх, нижние – вниз.

Направление действия силы мышечной тяги таких мышц целиком определяется или диагональю параллелограмма,построенного на направлениях тяги отдельных пучков, или как результат действияпары сил, имеющей разные точки прикрепления, или путёмсложенияивычитаниясил мышечных тяг отдельных пучков.

Так, сокращение всех пучков дельтовидной мышцы имеет равнодействующую силу мышечной тяги, производящую отведение плеча (правило вычитания сил), равнодействующая сила мышечной тяги трапециевидной мышцы вращает лопатку нижним углом кнаружи и приводит её к позвоночному столбу (правило параллелограмма, пара сил, сложение сил).

 

3.Дайте подробное объяснение тому, как осуществляется управление движениями в многоостных суставах. (Согласованная работа мышц синергистов и антагонистов). Как формируются силы, определяющие величину скорости звена и направление его движения.

Работа мышц (элементы биомеханики). Основным свойством мышечной ткани, на котором основана работа мышц, является сократимость.

При сокращении мышцы происходит укорочение ее и сближение двух точек, к которым она прикреплена. Из этих двух точек подвижный пункт прикрепления, punctum mobile, притягивается к неподвижному, punctum fixum, и в результате происходит движение данной части тела.

Действуя сказанным образом, мышца производит тягу с известной силой и, передвигая груз (например, тяжесть кости), совершает определенную механическую работу. Сила мышцы зависит от количества входящих в ее состав мышечных волокон и определяется площадью так называемого физиологического поперечника, т. е. площадью разреза в том месте, через которое проходят все волокна мышцы. Величина сокращения зависит от длины мышцы. Кости, движущиеся в суставах под влиянием мышц, образуют в механическом смысле рычаги, т. е. как бы простейшие машины для передвижения тяжестей.

Чем дальше от места опоры будут прикрепляться мышцы, тем выгоднее, ибо благодаря увеличению плеча рычага лучше может быть использована их сила. С этой точки зрения П. Ф. Лесгафт различает мышцы сильные, прикрепляющиеся вдали от точки опоры, и ловкие, прикрепляющиеся вблизи нее. Каждая мышца имеет начало, origo, и прикрепление, insertio. Поскольку опорой для всего тела служит позвоночный столб, расположенный по средней линии тела, постольку начало мышцы, совпадающее обычно с неподвижной точкой, расположено ближе к средней плоскости, а на конечностях — ближе к туловищу, проксимально; прикрепление мышцы, совпадающее с подвижной точкой, находится дальше от середины, а на конечностях — дальше от туловища, дистально. Punctum fixum и punctum mobile могут меняться своими местами в случае укрепления подвижной точки и освобождения фиксированной. Например, при стоянии подвижной точкой прямой мышцы живота будет ее верхний конец (сгибание верхней части туловища), а при висе тела с помощью рук на перекладине — нижний конец (сгибание нижней части туловища).

Так как движение совершается в двух противоположных направлениях (сгибание — разгибание, приведение — отведение и др.), то для движения вокруг какой-либо одной оси необходимо не менее двух мышц, располагающихся на противоположных сторонах. Такие мышцы, действующие во взаимно противоположных направлениях, называются антагонистами. При каждом сгибании действует не только сгибатель, но обязательно и разгибатель, который постепенно уступает сгибателю и удерживает его от чрезмерного сокращения. Поэтому антагонизм мышц обеспечивает плавность и соразмерность движений. Каждое движение, таким образом, есть результат действия антагонистов.

В отличие от антагонистов мышцы, равнодействующая1 которых проходит в одном направлении, называются агонистами, или синергистами. В зависимости от характера движения и функциональной комбинации мышц, участвующих в нем, одни и те же мускулы могут выступать то как синергисты, то как антагонисты.

Кроме элементарной функции мышц, определяемой анатомическим отношением их к оси вращения данного сустава, необходимо учитывать изменения функционального состояния мышц, наблюдаемые в живом организме и связанные с сохранением положения тела и его отдельных частей и постоянно меняющейся статической и динамической нагрузки на аппарат движения. Поэтому одна и та же мышца в зависимости от положения тела или его части, при котором она действует, и фазы соответствующего двигательного акта часто меняет свою функцию. Например, трапециевидная мышца по-разному участвует своими верхней и нижней частями при подъеме руки выше горизонтального положения. Так, при отведении руки обе названные части трапециевидной мышцы одинаково активно участвуют в этом движении, затем (после подъема выше 120°) активность нижней части названного мускула прекращается, а верхней — продолжается до вертикального положения руки. При сгибании руки, т. е. при поднятии ее вперед, нижняя часть трапециевидной мышцы малоактивна, а после подъема выше 120°, наоборот, обнаруживает значительную активность.

Такие более глубокие и точные данные о функциональном состоянии отдельных мышц живого организма получаются с помощью метода электромиографии.

Работа мышц внешне выражается либо в фиксации части тела, либо в движении. В первом случае говорят о так называемой статической работе, а во втором – о динамической работе.

Статическая работа мышц есть следствие равенства моментов сил и называется еще удерживающей работой. При такой работе форма мышцы, ее размеры, возбуждение и напряжение относительно постоянны.

Динамическая работа мышц сопровождается движением и есть следствие разности моментов сил. В зависимости от того, какой момент окажется большим, различают два вида динамической работы мышц:

преодолевающую и уступающую.

Превалирование момента силы мышцы или группы мышц приводит к преодолевающей работе, а уменьшение момента силы мышцы – к уступающей работе.

Баллистическая работа мышц, является разновидностью преодолевающей работы: мышца совершает быстрое сокращение и последующее расслабление, после которого костное звено продолжает движение по инерции.