Вся верхняя конечность может служить примером рычага третьего рода, если в вытянутом положении отвести ее в плечевом суставе. Точка опоры будет центром движения сустава, точка приложения силы будет находиться в месте прикрепления дельтовидной мышцы к плечевой кости, а точка приложения сопротивления совпадает с центром тяжести всей руки.
Анализ анатомических рычагов тела человека показывает, что плечо силы в большинстве случаев короче плеча сопротивления, т. е. анатомические рычаги являются приспособлениями для выигрывания в быстроте и объеме движения за счет силы.
Анатомические блоки. Другим механическим приспособлением, которым природа наделила человека для увеличения эффективности мышечной силы, является простой блок. С его помощью осуществляется только изменение направления силы без изменения ее величины. Анатомическими блоками чаще всего служат костные выступы, сесамовидные косточки или связки, которые мышечные сухожилия огибают и изменяют свой ход. Таким образом, достигается изменение направления мышечной силы, что в ряде случаев приводит к большей эффективности мышечных сокращений. Примером анатомического блока является надколенная чашечка, расположенная на пути сухожилия четырехглавой мышцы бедра. Надколенная чашечка отдаляет ее от центра движения сустава и изменяет угол ее инсерции. В результате этого четырехглавая мышца действует уже при более благоприятных биомеханических условиях. С помощью анатомического блока изменяется также направление сухожилия длинной малоберцовой мышцы. Сухожилие огибает латеральную часть лодыжки и, таким образом, проходит уже позади оси голеностопного сустава, вызывая плантарную флексию вместо дорзальной, как следовало бы ожидать по расположению начального и конечного места прикрепления.
Мышечная сила. Движения в костно-мышечной системе человека осуществляются благодаря мышечной силе. Эта сила, как и всякая другая в механике, характеризуется величиной, линией действия, направлением и точкой приложения.
Величина мышечной силы определяется числом и массой сокращающихся мышечных фибрилл. Отсюда критерием силы, которую данная мышца может развить, является ее физиологический поперечник. Было установлено, что сила, развиваемая 1 см3 физиологического поперечника любой мышцы, является стандартной величиной и равна 3-4 кг. Вот почему используемые методы с целью увеличения мышечной силы направлены к увеличению физиологического поперечника мышц, к их гипертрофии и утолщению.
Линия действия мышечной силы совпадает с направлением центрального сухожилия мышцы. Так как в теле человека мышечная сила проявляется в костных рычагах, то существенное значение имеет угол ее приложения к рычаг. Этот угол определяется соотношением линии действия мышцы к механической оси сегмента, к которому та же мышца прикрепляется. Механической осью того или иного сегмента тела человека является прямая, соединяющая оси движения (центры) двух прилежащих к сегменту суставов. Эта ось не всегда совпадает со средней линией костного рычага сегмента, т. е. с анатомической осью. В тех случаях, когда кость имеет неправильную форму, как, например, бедренная кость, часть механической оси проходит вне пределов кости.
Направление мышечной силы всегда совпадает с направлением натяжения костного рычага, к которому прикреплена мышца, так как при своем сокращении мышцы приближают начальное и конечное место своего прикрепления. Поэтому и угол приложения мышечной силы обычно называется углом натяжения.
Считается, что точка приложения мышечной силы находится в точке пересечения линии мышечного натяжения с механической осью сегмента. Определение этой точки, производимое лучше всего с помощью диаграмм, очень важно с целью установления свойств анатомического рычага и проведения разнообразных вычислений.
Компоненты мышечной силы. В механике различают два вида движений: при одном из них тело вращается вокруг центра движения, причем все его точки перемещаются вокруг одной оси, по одной дуге, а при втором - тело перемещается полностью с одного места на другое. Первый вид движения называется ротационным или вращательным, а второй - трансляционным или поступательным. Ротационное движение характерно для рычагов.
Основы кинезитерапии и кинезиологии, часть 1
Часть 2 | Часть 3 | Часть 4 | Часть 5 | Часть 6 | Часть 7 | Часть 8 | Часть 9 | Часть 10 | Часть 11