Praca i siła mięśni

Główna właściwość tkanki mięśniowej, która tworzy mięśnie szkieletowe - kurczliwość prowadzi do zmiany długości mięśnia pod wpływem impulsów nerwowych. Mięśnie działają na kości dźwigni, które są połączone za pomocą stawów. W tym przypadku każdy mięsień działa na staw w tylko jednym kierunku. W jednoosiowego przegubu (cylindryczny, bloczkowy) dźwigni kości ruchu występuje tylko wokół jednej osi, tak że mięśnie są rozmieszczone w stosunku do takiego połączenia na obu stronach i działa na nią w dwóch kierunkach (zgięcie - przedłużenie, przywodzenia - przydział, obracanie). Na przykład w stawie łokciowym niektóre mięśnie to zginacze, inne są prostownikami. Przyjacielowi, te mięśnie, działające na staw w przeciwnych kierunkach, są antagonistami. Zazwyczaj dla każdego stawu w jednym kierunku działają dwa lub więcej mięśni. Takie sympatyczne mięśnie nazywane są synergetykami. W dwuosiowej stawu (elipsoidalne, kłykciowy, siodło) mięśnie są odpowiednio pogrupowane, aby jego dwie osie, wokół których przechodzi ruch. Przez wspólne żeliwa o trzech osi ruchu (wieloosiowy przyrząd stawów) sąsiadują mięśni z różnych stron i działania na niego w przeciwnych kierunkach. Tak więc, na przykład, stawu barkowego ma mięśni - zginaczy i prostowników, przenoszący ruch wokół osi przedniej i przekazywania prowadzenie - wokół osi strzałkowej i stożka rotatorów - wokół osi podłużnej (wewnątrz - i zewnętrzne pronator - Wkładki).

W grupie mięśni, które wykonują ten lub inny ruch, można odróżnić główne mięśnie, które zapewniają ten ruch, i pomocnicze, których nazwa sama mówi o roli pomocniczej. Ruch modelu mięśni pomocniczych, nadający mu indywidualną charakterystykę.

Dla cech funkcjonalnych mięśni wykorzystano wskaźniki, takie jak ich szerokość anatomiczna i fizjologiczna. Średnica anatomiczna to rozmiar (powierzchnia) przekroju prostopadłego do długości mięśnia i przechodzący przez brzuch w jego najszerszej części. Wskaźnik ten charakteryzuje rozmiar mięśnia, jego grubość. Fizjologiczna średnica mięśnia jest całkowitym przekrojem wszystkich włókien mięśniowych, które składają się na badany mięsień. Ponieważ siła kurczącego się mięśnia zależy od liczby włókien mięśniowych, przekrój poprzeczny, fizjologiczna średnica mięśnia charakteryzuje jego siłę. W kształcie wrzeciona w kształcie wrzeciona, z równoległym układem włókien, anatomiczne i fizjologiczne średnice pokrywają się. Inny obraz w mięśnie pierzaste, które mają dużą liczbę krótkich wiązek mięśni. Z dwóch równych mięśni o tej samej średnicy anatomicznej, w mięśniu pierzastym średnica fizjologiczna jest większa niż średnicy wrzeciona. Całkowity przekrój włókien mięśniowych w mięśniu pierzastym jest większy, a same włókna są krótsze niż mięsień wrzeciona. Pod tym względem mięsień pierzasty w porównaniu z drugim ma większą siłę, ale zakres skurczu krótkich włókien mięśniowych jest mniejszy. Mięśnie Cirrus są obecne tam, gdzie wymagana jest znaczna siła skurczów mięśni przy stosunkowo niewielkim zakresie ruchów (mięśnie nóg, stopy, niektóre mięśnie przedramienia). Mięśni w kształcie wrzeciona, w kształcie wstążki, zbudowany z długich włókien mięśniowych, skrócony przez skrócenie do większego rozmiaru. Jednocześnie rozwijają mniej siły niż mięśnie pierzaste, które mają taką samą średnicę anatomiczną.

Praca mięśni. Ponieważ końce mięśnia są przywiązane do kości, punkty jego początku i przywiązania stają się bliżej siebie podczas skurczu, podczas gdy same mięśnie wykonują określoną pracę. W ten sposób ciało osoby lub jej część wraz z redukcją odpowiednich mięśni zmienia swoją pozycję, poruszają się, pokonują opór grawitacji lub przeciwnie, ulegają tej sile. W innych przypadkach, gdy mięśnie kurczą się, ciało trzyma się w określonej pozycji bez wykonywania ruchu. Postępując z tego, rozróżnić pokonywanie, gorsze i zatrzymywanie pracy mięśni.

Przezwyciężenie pracy mięśni odbywa się, gdy siła skurczu mięśni zmienia pozycję części ciała, kończyny lub jej połączenia, z ładunkiem lub bez, pokonując siłę oporu.

Gorszy nazywany jest pracą, w której siła mięśni jest gorsza od działania siły grawitacji części ciała (kończyny) i ładunku przez nią trzymanego. Mięsień działa, ale nie skraca się, ale wręcz przeciwnie, wydłuża; na przykład, gdy niemożliwe jest podniesienie lub przytrzymanie przedmiotu o dużej masie na jego wadze. Przy dużej sile mięśniowej musisz opuścić to ciało na podłogę lub na inną powierzchnię.

Praca zatrzymująca jest wykonywana, jeśli siła skurczów mięśni ciała lub ładunku jest utrzymywana w określonej pozycji bez poruszania się w przestrzeni. Na przykład osoba stoi lub siedzi, nie porusza się, lub trzyma ładunek w tej samej pozycji. Siła skurczów mięśni równoważy wagę lub masę ciała. W tym przypadku mięśnie kurczą się bez zmiany ich długości (skurcz izometryczny).

Pokonanie i rezygnacja z pracy, kiedy siła skurczów mięśni przesuwa ciało lub jego części w przestrzeni, może być uważana za pracę dynamiczną. Utrzymanie pracy, w której nie występuje ruch całego ciała lub części ciała, jest pracą statyczną.

Kości, stawy połączone ze skurczem mięśni działają jak dźwignie. W biomechaniki pojedyncze dźwignię pierwszego rodzaju, w której punkt ciśnienie i działanie siłą mięśni znajdują się po przeciwnych stronach podparcia obrotowego, a także z dźwigniąw drugiego rodzaju, w którym te dwie siły stosowane na jednej stronie punktu podparcia, w różnych odległościach od niej.

Dźwignia pierwszego rodzaju dwuramiennego nazywana jest "dźwignią równowagi". Punkt podparcia znajduje się pomiędzy punktem przyłożenia siły (siła skurczu mięśnia) a punktem oporu (siła grawitacji, masa ciała). Przykładem takiej dźwigni jest połączenie kręgosłupa z czaszką. Równowagi uzyskuje się pod warunkiem, że moment siły (iloczyn siły działającej na kości potylicznej na długości ramion, który jest równy odległości od punktu podparcia do punktu przyłożenia siły) stosowany jest równy momentowi ziemskie (iloczyn siły ciężkości na ramion równej odległości od punkty wsparcia do punktu zastosowania grawitacji).

Dźwignia drugiego rodzaju. W biomechanice (w przeciwieństwie do mechaniki) jest ona dwojakiego rodzaju. Rodzaj takiej dźwigni zależy od umiejscowienia punktu przyłożenia siły i punktu ciężkości, które w obu przypadkach znajdują się po jednej stronie punktu podparcia. Pierwszy rodzaj dźwigni drugiego rodzaju (dźwignia siły) ma miejsce w przypadku, gdy ramię siły mięśniowej jest dłuższe niż ramię oporowe (grawitacja). Biorąc pod uwagę, jak na przykład stopy można zauważyć, że punkt podparcia (oś obrotu) główki są śródstopia i punkt przyłożenia siły mięśni (trójgłowego goleń) jest kości piętowej. Punkt oporu (ciężar ciała) znajduje się na styku kości piszczelowej ze stopą (staw skokowy). W tej dźwigni odnotowuje się wzrost siły (ramię siły jest dłuższe) i utratę prędkości przemieszczenia punktu oporu (jego ramię jest krótsze). W drugim rodzaju dźwigni jednoramiennej (dźwignia prędkości), ramię zastosowania siły mięśniowej jest krótsze niż ramię oporowe, gdzie działa siła przeciwstawna, siła grawitacji. Aby przezwyciężyć siły ciężkości, temperatura stosowania, która jest oddalona w znacznej odległości od punktu obrotu stawu łokciowego (punkt podparcia) znacząco wymagana jest duża siła mięśni zginaczy mocujących sąsiedztwie przegubu łokciowego (w punkcie przyłożenia siły). W tym przypadku występuje wzrost prędkości i zakresu ruchu dłuższej dźwigni (punktu oporu) i utraty siły działającej w punkcie przyłożenia tej siły.