Групповое действие мышц

В естественных условиях деятельности человека мышцы работают не в одиночку, а группами. По характеру взаимодействия мышцы различают на группы: агонисты, синергисты, антагонисты.

Агонисты, сокращаясь, все вместе или каждая в отдельности вызывают одно и то же движение, т. е. это мышцы одинакового действия. Равнодействующая тяги группы агонистов равна сумме сил тяги всех этих мышц. Примером могут служить обе крестцовоостистые мышцы, обе прямые мышцы живота. Групп мышц- агонистов очень мало в двигательном аппарате человека.

Синергисты обладают различными функциями, и только согласование их тяги вызывает определенное движение; это мышцы совместного действия. Они действуют обычно под углом друг к другу; равнодействующая их тяги зависит от направления и величины силы тяги синергистов. Она определяется сложением этих сил по правилу параллелограмма. В таких случаях мышцы (например, передняя и задняя части дельтовидной мышцы; большая грудная и широчайшая спины; сгибатели и разгибатели позвоночного столба одной стороны; сгибатели и разгибатели запястья; мышца, натягивающая широкую фасцию бедра; большая ягодичная) прикрепляются к кости так, что тянут её под углом друг к другу.

В большей части случаев совместного действия синергистов легко обнаружить, что синергисты отчасти помогают друг другу, а отчасти противодействуют. Так, например, сгибатель и разгибатель бедра: их одинаково направленные составляющие совместно отводят бедро, а составляющие, направленные противоположно, взаимно противодействуют, как антагонисты.

Однако некоторые синергисты не имеют антагонистических составляющих, не противодействуют друг другу. Например (рис. 5), при совместном действии на лопатку малой грудной (А) и большой ромбовидной (В) мышц их горизонтальные составляющие (А2 и В2) приближают лопатку к позвоночному столбу, а вертикальные составляющие (А1 и В1), направленные в противоположные стороны, образуют пару сил, вращающую лопатку нижним углом внутрь (к позвоночнику).

Рисунок 5 – Разложение тяги сил малой грудной (А) и большой ромбовидной (В) мышц.

Такие движения бывают при быстром опускании поднятой руки, например, при нападающем ударе в волейболе. Здесь мышцы всей своей силой полностью помогают одна другой.

Антагонисты характеризуются тем, что обе мышцы или обе антагонистические группы мышц имеют полностью противоположное действие. Они расположены так, что если один антагонист сокращается, то другой растягивается. Это отчетливо видно в одноосных суставах, когда обе антагонистические группы мышц расположены по обе стороны от оси сустава.

С изменением исходного положения многие мышцы изменяют свою функцию, поэтому функциональные отношения групп мышц не всегда постоянны. При движении по переходящим осям мышцы, расположенные вокруг многоосных суставов, могут быть то антагонистами, то синергистами для своих соседей. Например, локтевые сгибатель и разгибатель запястья при сгибании и разгибании лучезапястного сустава служат друг другу антагонистами, но в приведении кисти в лучезапястном суставе они настоящие синергисты. Так, большая грудная и широчайшая мышцы спины действуют то как синергисты, то как антагонисты в зависимости от исходного положения плеча.

Синергизм и антагонизм могут проявляться не только между отдельными мышцами и группами мышц, но и между отдельными частями одних и тех же мышц. Это относится больше всего к мышцам, преимущественно веерообразного строения, состоящим из нескольких частей. Например, ключичная и брюшная части большой грудной мышцы во время приведения плеча действуют как синергисты. Зато при попеременном сгибании и разгибании в плечевом суставе в положении плеча вперед-вниз они на определенном участке размаха движений служат антагонистами друг другу.

Антагонизм мышц нельзя рассматривать только с механической точки зрения – как «тормозящее» сопротивление работы одной группы мышц работе другой группы. Например, антагонизм мышечных групп имеет очень важное приспособительное значения для двигательного аппарата при обеспечении тонкого и точного двигательного действия.

Если учесть, что мышца, напрягаясь, может тянуть только в свою сторону, то легко понять, что такой механизм нуждается в тормозящем регулировании. При каждом движении мышцы-антагонисты растягиваются, и в них возникают упругие силы сопротивления. Это сопротивление, например, при быстрых движениях с полным размахом не позволяет совершить движение с наибольшей скоростью, до его предела. Сильно и быстро растягиваемые антагонисты затормаживают движение до того, как силы инерции, возникающие при остановке, вызовут повреждение костных, хрящевых или соединительно-тканных ограничителей движения.

В зависимости от характера сопротивления, преодолеваемого при движениях, возможны различные случаи взаимодействия агонистов и антагонистов. Когда сопротивление постоянное, например, при преодолении силы трения, сопротивление антагонистов для регулирования движения не требуется. Движения такого рода обычно происходят не быстро, поэтому растягиваемые антагонисты в известных пределах размаха движений могут оставаться расслабленными.

Напряжение агонистов на протяжении движения остается постоянным, если не учитывать изменений, связанных с изменением угла тяги мышцы при постоянном моменте силы.

Когда сопротивление по мере движения возрастает, например, при преодолении упругих сил (резины, пружины), необходимость в напряжении антагонистов еще меньшая. Такие движения выполняются с замедлением, а антагонисты, так же как и в первом случае, могут оставаться расслабленными. Агонисты на протяжении движения непрерывно увеличивают свое напряжение до максимума.

Иное дело, если по мере движения сопротивление уменьшается. Это бывает в тех случаях, когда сопротивление представлено силами инерции. Ускорения по мере нарастания скорости уменьшаются, значит, уменьшаются и силы инерции. Следовательно, движения такого рода происходят с нарастанием скорости. Они вызывают быстрое растягивание антагонистов, которые значительно увеличивают свое напряжение и этим тормозят движение. В свою очередь, агонисты напрягаются больше всего в начале движения. Далее, когда достигнута известная скорость, движение продолжается по инерции, а агонисты перестают напрягаться и при сближении своих концов расслабляются.

Такая работа агонистов названа баллистической в связи с тем, что мышцы мощным напряжением придают необходимую скорость, а далее движение происходит по инерции, как полет снаряда при выстреле.

Рассмотренные три случая сопротивления встречаются в чистом виде редко. Чаще всего движения, особенно в спорте, приближаются к третьему случаю. Следует заметить, что при качательных движениях с плавным переходом прямого движения в возвратное наблюдаются три типа взаимодействия.

В относительно медленных движениях агонист возбуждается после изменения направления движения; возвратное движение начинается за счет эластических сил против действия антагониста. В более быстром темпе агонист возбуждается в момент изменения направления движения, но возбуждение прекращается до конца движения; последняя часть движения происходит по инерции; движение затормаживается за счет эластических сил. В еще более быстром темпе антагонисты возбуждаются до начала изменения направления движения. Они активно помогают эластическим силам затормозить движение и, став агонистами, начать возвратное движение, которое продолжается по инерции.

Деятельность антагонистических групп мышц при высокой частоте движений мешает друг другу и может привести к судороге. В произвольных движениях корковые двигательные импульсы могут вызвать вмешательство антагонистов в любой момент движения в зависимости от задачи, стоящей перед человеком. Вместе с этим в результате тренировки можно добиться необходимого расслабления антагонистов. Уменьшение напряжения антагонистов при баллистической работе мышц тренированного спортсмена меньше мешает выполнению движения.

Нетренированные люди заметно отличаются в движениях от тренированных тем, что антагонисты у них обычно включаются рано, придавая движениям скованный характер, делая движения прерывистыми, неплавными.

Когда на одну часть тела действуют силы нескольких мышц (синергистов и антагонистов), то силы тяги каждой мышцы создают соответствующий момент вращения. Все эти моменты вращения могут быть мысленно представлены как главный момент группы мышц. С изменением момента сил отдельных мышц изменяется главный момент группы мышц. При движениях происходят изменения углов тяги мышц, а следовательно, и плеч силы тяги. С изменением длины мышцы изменяется и сила ее тяги. Может изменяться также и сопротивление, которое встречает мышца при своем напряжении, что также отражается на величине силы тяги мышцы.

Мышцы, прикрепляющиеся на различных расстояниях от оси сустава и под различными углами, при движении изменяют свои моменты неодинаково. По мере движения, в силу анатомической обусловленности (расположение мышц), включаются в работу и выключаются те или иные мышцы данной функциональной группы.

Таким образом, главный момент не является постоянной величиной. Более того, сохранить его постоянным очень трудно, и в большинстве случаев в этом даже нет необходимости. Гораздо важнее плавность в изменении величины главного момента, отсутствие значительных рывков, толчков, нарушающих размеренность и точность движений.

Главный момент всех групп мышц, действующих на часть тела, определяет, какое ускорение имеет эта часть тела под действием всех сил мышц.

Date: 2015-09-18; view: 3510; Нарушение авторских прав