Сила мышц и их выносливость

Важнейшими свойствами мышц, отражающими их работоспособность, являются их сила и выносливость.
Сила мышцы — это то максимальное напряжение, которое она может развить. Определение силы сжатия кисти, производимое с помощью специального прибора — динамометра, широко распространено. Однако только показатели силы неполно отражают работоспособность человека. Известно, что очень часто люди с одинаковой силой утомляются по-разному. И действительно, опыты показали, что если попросить человека непрерывно сжимать динамометр с усилием, равным половине силы кисти, то один человек выдерживает всего 35—45 секунд, а другой— 160—170 секунд, хотя сила их может быть совершенно одинакова. Поэтому было предложено наряду с силой мышц контролировать и их выносливость. Автором этих строк сконструирован портативный прибор, позволяющий определять выносливость. При сжатии кистью резинового баллона стрелка манометра поднимается до уровня, соответствующего величине усилия. Измерив силу, просят человека удерживать стрелку на уровне половины силы. Время этой работы и будет показателем выносливости мышц. У разных людей она, как уже сказано, может колебаться в больших пределах, в среднем составляя около 80 секунд. При измерении ее на уровне 3Д силы индивидуальные различия еще больше — от 10 до 109 секунд, а средняя величина составляет 30 секунд. У других групп мышц выносливость иная. Так, у икроножных мышц, приспособленных к длительным напряжениям по поддержанию вертикальной позы, выносливость на половине силы превышает 7 минут.
Какой отдых называется активным?
В 1902 году 73-летний И. М. Сеченов в опытах на самом себе открыл замечательное явление. Оказалось, что утомленная правая рука лучше отдыхает не при полном покое, а при работе другой руки. Именно этот факт и привел И. М. Сеченова к выводу о том, что ведущая роль в процессе утомления и отдыха принадлежит нервной системе. В дальнейшем изучение открытого Сеченовым феномена показало, что он представляет собой явление, общее для всей нервной системы. Если один центр работает, другой в это время может лучше отдыхать.
Объясняется это законом взаимной индукции нервных центров, о котором мы еще будет говорить: возбуждение одного центра вызывает в соседних центрахторможение. Торможение, будучи охранительным процессом, быстрее восстанавливает силы утомленных клеток.
В наши дни активный отдых, т. е. отдых, выражающийся в переключении на другой вид деятельности, широко применяется в спортивной практике. Правильное чередование разных работ — важный принцип рациональной организации также и производственной деятельности. Активный отдых имеет значение и в умственном труде. Переключение на физические упражнения и даже на другой вид умственной работы часто бывает очень благотворным. Любивший играть в шахматы Л. Н. Толстой говорил: «Я люблю шахматы потому, что это хороший отдых: они заставляют работать головой, но как-то очень своеобразно».

Работа мышц (элементы биомеханики мышц). 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.

46. Поверхностные мышцы спины I. Мышцы, прикрепляющиеся на поясе верхней конечности и плече, располагаются в два слоя, из которых самый поверхностный состоит из двух широких мышц: трапециевидной и широчайшей мышцы спины. 1. М. trapezius, трапециевидная мышца. Она занимает верхнюю часть спины вплоть до затылка и имеет треугольную форму. Обе трапециевидные мышцы, взятые вместе, образуют фигуру трапеции, отчего и происходит название мышцы. Мышца начинается от остистых отростков всех грудных позвонков, от lig. nuchae и от linea nuchae superior затылочной кости. Верхние волокна мышцы спускаются и прикрепляются к акромиальному концу ключицы, средние идут горизонтально к acromion, а нижние поднимаются вверх и латерально к spina scapulae. Функция 1. Верхние волокна мышцы поднимают кверху пояс верхней конечности, причем лопатка поворачивается своим нижним углом в латеральную сторону, как это бывает, например, при поднятии руки выше горизонтальной линии. Нижние волокна опускают лопатку книзу. При сокращении всех волокон мышца тянет пояс верхней конечности кзади и к середине, причем обе лопатки сближаются между собой, если это действие происходит на обеих сторонах. (Инн. п. accessorins XI и Cn-rv-) 2. М. latissimus dorsi, широчайшая мышца спины, занимает всю нижнюю часть спины, подходя своей верхней частью под нижний конец трапециевидной мышцы. Она берет начало от остистых отростков последних четырех (а иногда пяти и шести) грудных, всех поясничных и крестцовых позвонков, а также от задней части подвздошного гребня и, наконец, четырьмя зубцами от четырех нижних ребер. Эти зубцы чередуются с задними зубцами наружной косой мышцы живота. От мест своего начала волокна широчайшей мышцы спины идут кверху и латерально в сходящемся направлении и прикрепляются к crista tuberculi minoris плечевой кости. В начальной своей части, в поясничной области, широчайшие мышцы спины обеих сторон образуют обширный апоневроз, сращенный с fascia thoracolumbalis. Функция. Разгибает и пронирует плечо, отведенную руку приводит. Действуя через посредство плечевой кости, мышца передвигает в том же направлении и пояс верхней конечности. Вследствие своего прикрепления к ребрам мышца при фиксированных руках может расширять грудную клетку, содействуя вдоху, а также подтягивать туловище к рукам, например при лазании по канату. Благодаря подтягиванию туловища обезьяны перебрасывают тело с вет'ки на ветку (передвижение с помощью рук — бра-хиация), чем объясняется мощное развитие широчайшей мышцы у обезьяны и значительное сохранение ее (как отголосок филогенеза) у человека. (Инн. CVi-viii- N. thoracodorsalis, n. subscapularis.) 3. М. rhomboideus, ромбовидная мышца, лежит иод m. trapezius, имея форму ромбической пластинки. Начинается от остистых отростков двух нижних шейных и четырех верхних грудных позвонков и прикрепляется к медиальному краю лопатки книзу от spina scapulae. Функция. При сокращении ромбовидная мышца притягивает лопатку к позвоночнику и кверху. Являясь антагонистом m. serratus anterior, она вместе с ней фиксирует медиальный край лопатки к грудной клетке. (Инн. Civ-v- N. dorsalis scapulae.) 4. М. levator scapulae, мышца, поднимающая лопатку. Начинается от поперечных отростков четырех верхних шейных позвонков, идет вниз и ла-терально и прикрепляется к верхнему углу лопатки. Функция видна из названия. (Инн. СП-\- N. dorsalis scapulae.) II. Мышцы, прикрепляющиеся на ребрах, залегают в третьем слое поверхностных мышц спины в форме двух тонких пластинок: 1. М. serratus posterior superior, задняя верхняя зубчатая мышца, лежит под ромбовидной мышцей, начинается от остистых огростков двух нижних шейных и двух верхних грудных позвонков, направляется вниз латерально и оканчивается на II —У ребрах. Функция. Поднимает ребра. (Инн. Th^n. Nn. intercostales.) 2. М. serratus posterior inferior, задняя нижняя зубчатая мышца, идет от остистых отростков нижних грудных и верхних поясничных позвонков в обратном направлении к IX — XII ребрам. Функция. Опускает нижние ребра. (Инн. ThK~w\- Nn. intercostales.)