Физиология человека (том 1) (947485), страница 49
Текст из файла (страница 49)
Анализ работы мышц при ходьбе показывает, что в разные фазы шага они сокращаются в разных режимах — концентрическом, т. е. с укорочением (мышцы, осуществляющие подошвенное сгибаиие стоиы в опорном периоде), эксцентрическом, т.е. с удлинением е е е го Рнс.
4ЛЗ. г)оследоивтельньге положении ног при ковьбе. Показано участие рвзличнагл мышц в осуществлении двшкений конечностей. Ь 2 — Ллугапараме нарвал парана шага: В, 7 — лауппгараья нарвал вгарич ппгн 3 — В ч Š— Ю вЂ” аапаапараиа парпааи. Ипгиггквпаать шама»пап папки саатчмпгауат апла пк сакрипаппе. (передняя большеберцовая мышца во время «прислаивания» стопы обеспечивает плавность ее опускания на опору), изометрическом, т. е.
без изменения длины (мыпщы тазобедренного сустава во время переката через пятку). Повторжмость параметров движений в последовательнмх циклах при ходъбе не абсолютная: движения обладают некоторой вариабелыюстъю. Наименывая вариабелъносгь у кинематической картины ходьбы, наибольшая — в работе мышц, проявляющаяся в изменениях злектромнограмм от цикла к циклу. Это отрюкает корригирукхцую дезтелъность ЦНС, которая при каждом шаге вносит в стандартную структуру ходьбы поправки, необходимые для обеспечения опюснтелъного псктоянсгва ее кинематики. Вег отличается от ходьбы тем, что нога, которая находится позади, отталкивается от опоры раньше, чем другая опускается иа зту опору.
В результате в беге имеется безопорный период — период полета. В беге благодаря большим, чем при ходьбе, скоростям перемещения более значителъную роль играют баллистические компоненты движения — перемещение звенъев ноги по инерции. Рабочие движения. Рабочимн движениями в широком сммсле слова могут быть названы самые разные целенаправленные двнже- ния, совершаемые как в процессе труда. так и в повседневной жизни. У человека основным рабочим органом является рука, причем для выполнения двигателъной задачи обычно наиболее важно положение кисти, которая в результате движения должна в определенный момент оказаться в определенном месге пространства.
Благодаря болъшому числу степеней свободы верхней конечяости кисть может попасть в нужную точку по разным траекториям и при различных соотношениях углов в плечевом, локтевом и лучезапястиом суставах. Это многообразие вмможностей позволяет выполнять двигательную задачу, начиная движение из различных исходных пм, и в то же время ставит ЦНС перед сложной задачей выбора одного варианта из многих. Электромиографические исследования ряда рабочих движений показали сложную картину работы мышц, однако в этой картяне часто можно выделить устойчивые сочегания активности некоторых мышц, исполъзуемые в различных движениях.
Это синергии, основанные на врожденных или выработанных в процессе опыта связях, которые„являясь устойчивыми компонентами движений, упрошаюг управление сложными 'двигательными актами и помогают преодолеть избыточность числа мышц и количества степеней свободы. При совершении одного и того же, даже простого, движения организация мышечной деятелъности в сильной степени зависит от вмешатеиьства немышечных сил, в часпякти, внешних по отношению к человеку. Так, при ударе молотком, когда к массе предплечья добавлжтся масса молотка, и, следовательно, возрастает роль инерции, разгибание предплечъя соверпшется по типу баллистического движения — мыпщы-разгибатели активны только в начале разгибании, которое дальше совершается по инерции, а в конце притормаживается мышцами-антагонистами.
Аналогичное по кинематяке движение при работе напильником (рис. 4Л9), когда основная внешняя сила — трение, совершается путем непрерывной активности мыпщы на протюкенин всего разгибания. Если первое из этих двух движений является в основном предпрограммнрованным, то во втором велика роль обратнмх связей. Поза. У млекопитающих 1кивотиых и человека поддержание позы обеспечивается теми же фазическими мышцами, что и движения, специализированные тонические мыпщы отсутствуют. Отличие заключается в том, что прн «позной» деятелъносги сила сокращения ммшц обычно невелика, режим близок к изометрическому„длительность сокращения значительна. В «шиный», или постуральный, режим работы мышц вовлекаются преимущественно низкопороговые, медленные, усгойчивые к утомлению двигагелъные единицы. Одна из основных задач «позной» деятельности мышц — удер:кание ну:кного положения звеньев тела в поле силы тюкести (удержание головы от свисания, голеносгопных суставов от тыльного сгибания при стоянии и дрй.
Кроме того, «позиая» активность может быть направлена на фиксацию суставов, не прянимающих участия чмв ~ам 5 в Рыс. бяз. Эдодероычннраыыы ы моддновваыыы, регистрируемые нрн ооылондо. Л вЂ” дю юбучнчиы Б — мюссе дюузнсдслымгн ебученич ! — юлсечрюмнюгреммв врссглевюб мыыыю илючы 2 — аееатрюмиюв2мммв дауглаеюд ныыиы нлеч»; 3 — 5 — рюгнсграниа усилий, нрнлагееенсг е намнленииу„вине, ° сгюрюау н ычеред; б — аалнбрнин времени, равна» $ с. в осуществляемом движении. В трудовой деятельности упер>канне позы бывает связано с преодолением внешних снл.
Типичный пример позы — стояние человека. Сохранение равновесия при стоянии возможно в том случае„если проекция центра тяжести тела находится в пределах опорного контура, т. е. площади, занимаемой иа плоскости опоры стопами (рис. 4.202. Вертикаль, опущенная из общего центра тяжести тела, при стоянии проходит несколько впереди оси голеностопнмх и коленных суставов и несколько позади осн тазобедренных.
Следовательно, на эти суставы действухут моменты сил тяжести выщерасположенных звеньев тела, а зто делает необходимым для удержания позы стояния напряжение многих мышц туловища и ног. Развиваемая ятями мышцами сила Рзм. 4.2О. Площадь опоры тела в удобной стойке.
3 — татки, саатаатзтауааааа прааап»» ав»ааа тп»т'(ю тзаз»ттз тала невелика, Максималъное напрял(ение при стоянии развивают мышцы голеностопного сустава, меньшее — мышцы коленного н тазобедренного суставов. У большинства мышц активность поддермивается на более или менее постоянном уровне.
Другие, например передняя большеберцовая мышца, активируются периодически. Последнее обусловлено неболъшимн колебаниями центра тяткести тела, пктоянно происходящими при стоянии как в сагиттальной, так и во фронтальной плоскостях. Эти колебания могут быть зарегистрированы специальным прибором — стабилографом, работающим с помощью тензодатчиков (рис. 4.21). Мышцы голени противодействуют отклонениям тела, возвращая его в вертикальное пол(акение.
Таким образом, полдерхсэние позы — это активный процесс. осуществляющийся, как и дви~кение, с участием обратных связей от рецепторов. В поддерл(анин вертикальной позы участвуют зрение и вестибулярный аппарат. Ва;кную роль играет проприорецепция, Поза стояния у человека энергетически относительно экономна, так как моменты силы тюкести невелики вследствие близости проекции тял(ести тела к осям основных суставов ног.
Менее экономно стояние у многих мивотных, например у кошки и собаки, которые стоят на полусогнутых конечностях. Поддер(канне равновесия при стоянии — только частный случай «поэной» активности. Механизмы полдерх(ания равновесия используются такие при локомоции и повседневной двигательной деятельности. Например, быстрое двих(ение руки монет вызывать нарушение равновесия. Обычно этого не происходит, потому что произвольному двнменню предшествуют такие изменения в системе регуляции позы, которые заранее изменяют распределение «позной» активности мышц и тем самым обеспечивают нейтрализацию по- 1- Глаза закрыты Глаза открыты Глаза аткрьл ы Рис.
4. 21. Записи колебаний тела человека в сапзтптльной (Л) и фронтальной (Бз плоскосппз при стовнии (стабимвраммм>. Оп(отав времени — 5 с. следствий движения — так называемые позные компоненты произвольного двюкения. Эта упрезц(ающая «позная» активность осуществляется автоматически с очень короткими центральными задер:кками. Роль упрехцшющей активности в стабилизации положения звеньев тела можно проиллюстрировать простым примером: студент удерживает на ладони вытянутой руки учебник физиологии.
Если его товарищ внезапно снимет зту книгу с ладони, то рука резко подпрыгнет вверх, если же студент сам снимет книгу свободной рукой, то ладонь останется на прежнем уровне. К понятию позы примыкает понятие мышечного тонуса. Термин »тонус» многозначен, в применении к скелетным мышцам им обозначают комплекс явлений.
В покое мышечные волокна обладают тургором (упругостью), определяющим их сопротивление давлению и растяжению. Тургор составляет тот компонент тонуса, который не связан со специфической нервной активацией мышцы, обусловливающей ее сокращение. Однако в естественных условиях большинство мыпщ обычно в некоторой степени активируется нервной системой, в частности, для поддержания позы (япоэный тонус»). Полное расслабление мышцы, когда злектромиографическим методом не регистрируется никаких потенциалов действия, достигается только в условиях полного покоя и при исключении задачи поддержания позы в поле силы тяжести (исследуемая часть тела лежит на опоре).
![](https://s.studizba.com/z.php?f=/templates/si/i/noavatar.png&w=100&h=100&t=1"){kind=avatar}
