Увеличения длины мышцы

Зависимость проявляемой силы от длины мышцы можно проследить на примере изометрического напря­жения мышцы лягушки (рис. 33). Точка А на приведенном графике со­ответствует такому слу­чаю, когда концы мыш­цы, имеющей в ненапря­женном состоянии Длину 54 мм, закреплены на расстоянии 30 мм друг от друга. При этом мышца имеет возможность мак­симального укорочения, но не может развить во время сокращения замет­ного напряжения. По ме­ре увеличения длины мышцы напряжение возрастает. Таким образом, график показывает линейную зависи­мость между длиной возбужденной мышцы и развивае­мым напряжением. Вся максимальная работа, которую можно получить при укорочении мышцы, соответствует площади треугольника ABC,

Для мышц лягушки максимум изометрического напряжения развивается при 98—107% длины мышц; при длине, меньшей 40—50% /о, напряжение падает до нуля (F. Franke, 1920; G. Reijs, 192.1; A. Hill, 1925; R. Ramsey, S. Street, 1940; X. Aubert, 1951). Эта зависи­мость подтвердилась и на мышцах человека (Т. Hansen, J. Lindhard, 1923; W. Fenn, 1938; D. Wilkie, 1950). Если графически отложить логарифмы силы против длины мышцы, экспериментальные точки очень близко раслоло-

жатся от прямой линии (М. Banus, A. Zetlin, 1938; A. Hill, 1949).

Изменение силы в зависимости от позы может быть связано и с изменением функции мышцы. Например, гребешковая мышца при разгибании в тазобедренном суставе производит поворот бедра кнаружи, а при сги­бании— внутрь (Н. Ваеуег, 1922). Большая ягодичная мышца при среднем положении сустава приводит ногу своей нижней частью; если же бедро согнуто, она его отводит (R. Fick, 1929). Приводящая мышца бедра в за­висимости от его положения может выполнять функцию сгибателя или разгибателя (М. Ф. Иваницкий, 1956; Д. Д. Донской, 1960).

В отдельных случаях незначительное изменение по­ложения звена может привести-к существенным, измене­ниям в силе. Так, пронация плеча вызывает падение силы при сгибании локтевого сустава примерно на 7з (Ph. Rasch, 1956; К. Wells, 1960; В. .Tricker, 1967). При подъеме штанги незначительное сгибание рук снижает подъемную силу на 40%, согнутое туловище — на 13,3%, наклон головы — в среднем на 9% (JT. Н. Соколов, 1967). Факты, накопленные многими исследователями, свидетельствуют, что во всем многообразии изолирован­ных движений в суставах сила изменяется по-разному, в зависимости от роли и функции суставного механизма в двигательном аппарате человека (A. Carpenter, 1938; P. Hugfa-Jones, 1947; К Wakim а. о., 1950; Е. Elkins а. о., 1951; К- Provins, N. Salter, 1955; S. Houtz а. о., 1957; P. Hunsicker, G. Grey, 1957; M. Williams, L. Stutz- man, 1959).

Графики зависимости сила — угол можно классифи­цировать на три отличные друг от друга типа: восходя­щие, нисходящие и восходяще-нисходящие.

 

Однако если рука в целом выполняет притягиваю­щую работу (одновременное разгибание плеча и сгиба­ние предплечья с рабочей точкой в кисти), то максимум усилия развивается при угле 160° в локтевом суставе (табл. 2). Если выполняется отталкивающая работа, максимум усилия развивается при согнутом ее положе­нии, т. е. в начале отталкивания. В случае изолирован­ного разгибания в коленном суставе максимальная сила с незначительными изменениями проявляется при углах от 80 до 130° и затем быстро падает (Н. Campney, R. Wehr, 1965; М. Williams, L. Stutzmafl, 1959). Однако при отталкивающей работе, когда происходит удлине­ние системы звеньев (разгибание в тазобедренном и ко­ленном суставах), максимальное усилие обнаруживает­ся в положении, близком к предельному и при угле в коленном суставе близком к 160° (В. Ф. Дорофеев, 1965; В. С. Егоров, 1966). В рассмотренных примерах проявляются приспособительные механизмы в рабочем аппарате человека, сложившиеся в процессе длительной

эволюции. Так, в последнем случае очевидно влияние прямохождения человека, а для пояса верхних конеч­ностей— функциональная «выгодность» развивать мак­симум «притягивающего» усилия при вытянутой руке и, Наоборот, «отталкивающего» усилия при согнутой руке.