6.2. Взаимодействующие группы мышц

Мышцы, окружающие сустав, при движении разделяются на функциональные группы: а) синергисты (совместного действия), выполняющие преодолевающую работу, и б) их антагонисты² (противоположного действия), выполняющие уступающую работу

Мышцы-синергисты (Si и 5з — рис. 12) тянут под углом друг к другу. Одна составляющая тяги у них направлена одинаково (движу­щая тяга) (D» и Da), а другая—противоположно (Ri и Pi). Противо­положно направленные составляющие взаимно нейтрализуются, а одинаково направленные — суммируются. По-особому участвуют в движениях мышцы-антагонисты. Нет такого движения, при котором они не растягивались бы. Будучи растянутыми, они могут вызвать движение звена тела в обратном направлении (возвратное движение).

Суставы, обеспечивающие более одной степени свободы для звеньев пары, оснащены мышцами, имеющими различные направления тяги. У всех синергистов есть составляющие тяги, направленные в сторону движения. Эти составляющие в сумме создают движущую равнодейст­вующую тягу (D₁+D₂).

Все антагонисты растягиваются при движении. Одна составляющая тяги у них направлена одинаково — против движения (тормозящая тяга — Т] -[ Та). Поскольку антагонисты (как и синергисты) тянут под углом друг к другу, то они имеют не только тормозящие, но и откло­няющие (нормальные) тяги (Рг и /?г)-

Теперь рассмотрим совместное действие всех тяг, приложенных к звену. От соотношения движущей и тормозящей тяг зависят величина равнодействующей (ускоряющей или замед­ляющей) силы, ускорение звена и, следовательно, величина его скорости, а от соотношения направляющих тяг— величина силы, определяющей направление движения. Изменение направления скорости характерно для многоосных суста­вов, в которых возможно бесчисленное множество вариантов направле­ния движений. Изменение же величины скорости имеет место во всех суставах — и одноосных, и многоосных.

Моментами всех мышечных тяг относительно оси сустава (главным моментом мышц) определяются ускорения звена под действием совокупности работающих мышц. Поскольку моменты тяг изменяются, главный момент мышц непостоянен.

Совместная тяга групп мышц и действие других внешних сил для звена сил опреде­ляют в любом суставе величину скорости, а в суставах с многими степенями подвижности — еще и направление движения.

«Мышцы — главные тормоза движения»,— писал П. Ф. Лесгафт. Именно антагонисты притормаживают движущееся звено тела и останавливают его, совершая упругую амортизацию при перегрузке, пре­дохраняя от разрушения кости, хрящи, связки, суставные сумки.

Один из крупнейших русских физиологов А. А. Ухтомский обращал особое внимание на то, что в каждом неодноосном суставе заложены возможности множества механизмов (неполносвязный ме­ханизм). Совместное действие групп мышц превращает биокинема­тическую пару с неодноосным сочленением в биодинамически полно-связный механизм — с единственно возможным направлением движения, т. е. исключением всех ос­тальных.

Кроме функциональных групп мышц одного сустава (синергисты, антагонисты) существуют и другие группы совместно действующих мышц. Двусуставные мышцы ряда суставов одной кинематической цепи при движении в одном суставе обусловливают, растягиваясь и напря­гаясь, содружественное движение в соседних суставах — это так на­зываемая мышечная координация. Так, при сгибании тазобедренного сустава сгибается коленный (тяги двусуставных мышц задней поверх­ности бедра) и разгибается голеностопный (тяги мышц передней по­верхности голени) суставы.

Наконец, в замкнутых цепях можно различать группы совмест­но действующих мышц, обусловливающих благодаря передаточному действию одновременные движения в суставах замкнутой цепи.