67. Основные понятия биомеханики мышц. Сила и скорость сокращения мышц, их связь с особенностями строения мышц. Отношение мышц к суставам. Мышцы первичные двигатели, антагонисты и синергисты.

Основное свойство мышечной ткани, образующей скелетные мышцы, - сократимость. Под влиянием нервных импульсов мышца укорачивается. Мышцы действуют на костные рычаги, соединяющиеся при помощи суставов, и каждая мышца действует на сустав в одном направлении. Мышцы, действующие на сустав в противоположных направлениях (сгибатели и разгибатели), являются антагонистами. На каждый сустав в одном направлении действуют, как правило, две мышцы или более. Такие содружественно действующие в одном направлении мышцы называют синергистами. Для функциональной характеристики мышц используют их анатомический и физиологический поперечники: анатомический поперечник показывает величину мышцы, ее толщину, площадь ее поперечного сечения, перпендикулярного длины мышцы и проходящего через брюшко в наиболее широкой его части. Физиологический поперечник представляет собой суммарную площадь поперечного сечения всех мышечных волокон, входящих в состав мышцы. Поскольку сила сокращающейся мышцы зависит от величины поперечного сечения мышечных волокон, физиологический поперечник мышцы характеризует ее силу. Для вычисления абсолютной силы мышцы массу максимального груза (кг), который может поднять мышца, делят на площадь ее физиологического поперечника (см²). Путем умножения мышечной силы на скорость укорочения мышцы можно вычислить мощность мышечного сокращения. Скорость сокращения мышцы показывает величину ее укорочения в единицу времени. Эта скорость зависит от нагрузки (силы сопротивления), которую мышца преодолевает при сокращении. Преодолевающая работа выполняется тогда, когда сила сокращения мышцы изменяет положение части тела, конечности или ее звена с грузом или без него. При этом мышца преодолевает вес груза, тяжесть всего тела, его части. Уступающей работой называют ту работу, при которой сила мышцы уступает действию силы тяжести части тела (конечности) или удерживаемого ею груза. Мышца работает, но не укорачивается, а наоборот, удлиняется. Удерживающая работа выполняется тогда, когда силой мышечных сокращений груз удерживается в определенном положении без перемещения в пространстве. Преодолевающую и уступающую работу, когда силой мышечных сокращений тело или его части перемещаются в пространстве, выполняя определенные движения, можно рассматривать как динамическую работу. Удерживающая работа, при которой движения всего тела или части тела не происходит, является работой статической. В биомеханике выделяют рычаги первого и второго рода. У рычага первого рода (рычаг равновесия) точки приложения действующих на него сил (сопротивления и приложения мышечной силы) находятся по разные стороны от точки опоры. Этот рычаг двуплечий (рычаг равновесия). Рычаг второго рода одноплечий, обе силы прилагаются по одну сторону от точки опоры. В зависимости от места приложения мышечной силы и противодействия силы тяжести (сила сопротивления) различают два вида рычага второго рода. Первый - это рычаг силы, когда плечо приложения мышечной силы длиннее плеча сопротивления (силы тяжести). Вторая разновидность рычага второго рода - рычаг скорости, у которого плечо приложения мышечной силы короче, чем плечо сопротивления.