1 Т. С. Функцию процентного количества активно работающих мионов. Качества включенных в работу мионов, параметров возбудимости каждого из них и т. Д.

² Из этого вывода, как заметит внимательный читатель, следует, что сокращение мышцы есть не причина движения, а его следствие. При всей кажущейся парадо­ксальности это заключение верно, и действительная последовательность причин и следствий здесь такова: 1) изменение напряжения мышцы, ?) смешение костей с находящимися на них точками прикрепления концов мышцы, 3) изменение длины мышцы. Точно так же, например, расширение пара в паровом цилиндре есть не при­чина, а следствие движения поршня, в то время как причиной этого движения является давление пара.

На самом деле положение еще сложнее, чем это казалось до сих пор. Напряжение, развиваемое мышцей, так или иначе входит состав­ной частью в систему тех сил, которые вызывают перемещения и де­формации кинематической цепи. При деформации цепи смещаются и точки прикрепления концов мышцы к костям, т. е. происходит вто­ричным порядком изменение ее длины в ту или другую сторону².

Таким образом, изменение напряжения мышцы изменяет ее наличную длину, а это изменение длины вызывает в свою очередь изменение напряжения мышцы. Здесь имеет место кольцевая взаимозависимость причин и следствий, выражаемая на языке математики диференциаль-тшми уравнениями второго порядка¹. Мы обозначаем эту кольцевую зависимость как пе ри фе р и ч еск ий цикл взаимодействий.

Итак, между мышечным напряжением и результирующим движе­нием нет и не может быть однозначной зависимости; здесь имеет место принципиальная неопределенность². В этом факте— второе капитальное различие между механикой живого организма по­звоночного и механикой искусственных сооружений.

Могло бы показаться, что система звеньев, соединенная не одной упругой связью, как в рассмотренном выше случае, а двумя связями-антагонистами, свободна от указанной неопределенности. На самом деле отличие здесь только кажущееся. Систему с двумя упругими антагонистами можно точно так же привести в любое угловое поло­жение соответственным подбором внешних сил, как бы в данный мо­мент ни вели себя упругие связи системы. При заданных, неиз­менных внешних силах организм может, правда, так подобрать соотношения напряжений в обоих антагонистах, чтобы обеспечить любой желаемый угол в шарнире; но достаточно внешним силам пере­мениться, чтобы для того же самого угла потребовались уже совер­шенно другие соотношения напряжений. А так как и в этом примере внешние силы никак не зависят от центральной нервной системы, то положение о принципиальной неопределенности остается в полной силе.

1. Указанная кольцевая взаимозависимость еще несколько осложняется тем обсто­ятельством, что при движениях в сочленении изменяется угол между осью мышцы и осями соединенных с ней костных звеньев, т. е. изменяется плечо рычага, входя­щее сомножителем в выражение вращающего силового момента мышцы. Вследствие этого уравнение, которое должно выражать зависимость между мышечным силовым моментом и движением, становится более сложным, и его уже не удается предста­вить в виде простого диференциального уравнения второго порядка, который оно имело бы без указанного добавочного осложнения.

1. Неопределенность не означает неопределимости. Послед­нее выражение обозначало бы отрицание причинности; первое выражает лишь отсутствие однозначности (сравнить, например, термин „неопределенные уравнения").

Следует еще заметить, что для данной мышцы внешними силами являются по сути дела не только силы строго внешние, как, напри­мер, сила тяжести, сила нападающего противника и т. п., но и силы мышц других, удаленных суставных систем самого организма, в их прямом и реактивном действии. Если строго внешние силы вообще невозможно предучесть, кроме немногих исключений, то этот второй вид сил, так сказать, условно внешние силы, организм в принципе мог бы предучесть и скоординировать заранее, так как от него самого зависит послать в определенную мышечно-суставную группу те или другие импульсы. Но достаточно вспомнить сказанное выше о не подда­ющейся никакому анализу сложности реактивных взаимодействий в многозвенных цепях, чтобы понять, что практически предучесть эти реактивные силы и то, как они скажутся на движении какой-нибудь удаленной подвижной части тела, все равно невозможно. Если для сообщения данному суставу того или другого углового положе­ния или угловой скорости недостаточно создать определенное соотно­шение между упругостями двух его мышц-антагонистов, а необходимо еще в широких пределах изменять и дозировать это соотношение в зависимости от того, каковы позы, нагрузки и ускорения во всех окружающих суставах, то это значит, что между состоянием мышц данного сустава и его движением нет постоянной однознач­ной зависимости. Следовательно, и ио отношению к реактивным силам справедливо все сказанное выше о силах внешних. Более того: поскольку реактивные силы в многозвенных цепях почти всегда и сложнее, и изменчивее, чем силы чисто внешние, постольку искажа­ющее и осложняющее влияние первых на динамику движения значи­тельно больше, чем влияние вторых.

Рис. 6. Последовательные положения руки и полотка при рубке зубилом. Пав рхх — jawax, Biisnv — удар. Четыре почы, соединен ныр стрелками, — фгиы шпатового цвпж*нпн, во время которых усилии направлены вперед (работа лотора, 1У23).

Ниже будет рассмотрело, каким путем нейтральная нервная систем, выходит из перечисленных 1рудностен координирования движении. Здесь необходимо только указать, что осложнения, вносимые вмеша­тельством внешних, реактивных и инерционных сил п фактом неодно­значности связи между мышечным возбуждением, напряжением и дви­жением, гораздо более часты и значительны, чем 9то обычно думают. Весь длительный опыт нашей экспериментальной работы над движе­ниями человека показал, что случаи, когда при данном движении фактически напрягаются совсем другие мышцы, в другое время и дру­гим образом, чем это ожидалось бы по 3ievieiiTapHO.\ty, анатомиче­скому анализу, гораздо более часты, чем те, когда поведение мышц до конца понятно и класенчно. Ecil иного элементен тпиженип. в ко­торых пока вообще не удается доискаться объяснения поведения каж­дой мЕлпечной группы; в иных случаи* анализ внешней и реактивной динамики доступен и ясно обнаруживает логику этих н«-ожиданиых

для первого взгляда мышечных действий, но эта логика далии" чается от элементарной школьной логики учебников. Рассмотрим несколько примеров.