Понятие о двигательном механизме

Двигательный механизм в биомеханике – это кинематические цепи двигательного аппарата, в которых выполняются различные заранее определенные движения. Кинематические цепи с множеством разнообразных возможностей движения становятся двигательным механизмов в результате сложной по структуре работы мышц.

Подробный анализ движений показывает, что биомеханическая схема двигательного механизма нуждается в уточнении.

Во-первых, движения человека могут начинаться не только за счет активной тяги мышц, а также под действием внешних сил при уступающей работе мышц- антагонистов (пассивные движения).

Во-вторых, в активных движениях при преодолевающей работе синергистов их антагонистические составляющие регулируют направление движения.

В-третьих, мышцы-антагонисты не выключаются полностью на всё время движения; они своей уступающей работой регулируют скорость движения. Вместе с тем, в группе антагонистов данного движения мышцы чаще всего имеют различное направление тяги, под углом. Поэтому они противодействуют не только синергистам данного движения, но и друг другу, этим также регулируя направление движения. Причем, чем больше мышц участвует в работе, тем сложнее согласованность их тяги.

Двигательный механизм обеспечивается не только силами мышц, выполняющих движущую, тормозящую и направляющую роль. Мышцы обусловливают перемещения частей тела, совершая динамическую (преодолевающую и уступающую) работу. Они осуществляют так называемые рабочие напряжения, участвуют в выполнении механической работы.

Во время движения одних частей тела многие другие остаются относительно неподвижными, создавая опору для движущихся частей тела. Нередки случаи, когда почти все части тела находятся в движении относительно друг друга. Но гораздо чаще наблюдаются случаи, когда многие мышцы своими опорными напряжениями закрепляют неподвижно одни части тела и этим обеспечивают возможность быстрых сильных точных движений других частей тела.

Опорные напряжения в физиологическом отношении менее благоприятны, чем рабочие. Длительные статические усилия вызывают более быстрое утомление двигательных нервных центров. Статические напряжения мышцы вследствие сдавливания кровеносных и лимфатических сосудов имеют худшие условия для крово- и лимфообращения. Однако из этого не следует, что статические напряжения всегда неблагоприятны. Они обеспечивают возможность уступающей и преодолевающей динамической работы других мышц, создавая им опору. В ряде случаев увеличение статических напряжений способствует, благодаря иррадиации возбуждения в нервных центрах, большему напряжению динамически работающих мышц.

Чем быстрее движения, тем значительнее возникающие напряжения мышц. Увеличение рабочих напряжений требует и больших опорных напряжений, чтобы создавалась опора для динамически работающих мышц. На величину опорных напряжений влияет как масса движущихся частей тела, так и их ускорение. Движения с внешним отягощением также вызывают соответствующие опорные напряжения. Статические напряжения бывают необходимы и для фиксации отдельных суставов движущихся конечностей или туловища.

По назначению статические напряжения мышц можно разделить условно на три группы. Когда мышцы действуют своим моментом тяги против момента силы тяжести (рычаг), тогда говорят об удерживающей работе. Например, удержание груза рукой, согнутой в локтевом суставе.

Если сила тяжести действует на сустав по вертикали, вдоль оси части тела, и мышцы испытывают действие на разрыв, то своим напряжением они осуществляют в этом случае укрепляющую работу. Так происходит удержание груза (гири) в положении «рука вниз».

Во многих случаях одни мышцы совершают опорные напряжения против действия других мышц-антагонистов совместно с ними; такая работа называется фиксирующей. Это можно наблюдать при удержании груза (гири) рукой, поднятой вверх.

Наиболее активное напряжение мышц может быть при удерживающей работе. При укрепляющей работе значительную помощь мышце оказывают соединительно-тканные элементы самой мышцы, а также связки, укрепляющие сустав. По величине напряжения фиксирующая работа может быть наименьшей. Однако для фиксации сустава нередко бывает необходимо точное согласование напряжений мышц-антагонистов. Например, при стойке на кистях, это труднее осуществить, особенно в условиях нарастающего напряжения мышц при удерживающей работе.

Таким образом, двигательный механизм обеспечивается согласованной динамической и статической работой мышц, которые осуществляют в суставах движущую, регулирующую и опорную функцию. Эта работа мышц выполняется посредством ЦНС человека, обусловливающей его взаимодействие с внешней средой.