Основные положения вращающего момента силы мышцы

Причиной изменения вращательного движения в суставе является вращающий момент силы мышцы(момент вращения), то есть произведение силы мышечной тяги наплечо её приложения. При этом вектор силы мышечной тяги лежит в плоскости вращения, а плечо приложения силы мышечной тяги определяется как перпендикуляр, опущенный от оси вращения к линии действия силы мышечной тяги. Если линия действия силы мышечной тяги лежит под углом к плоскости вращения, то необходимо найти полезную составляющую силы мышечной тяги: проекцию силы мышечной тяги на эту плоскость. Как правило, мышца, проходящая около сустава, имеет моменты вращения относительно всех осей, вокруг которых возможно движение в суставе. Так, например, мышцы передней и боковой стенок живота сгибают, наклоняют в сторону и поворачивают позвоночный столб. Если мышца состоит из пучков разного направления, то такая мышца может иметь моменты вращения противоположного знака, то есть её функцию рассматривают по моментам вращения отдельных пучков (дельтовидная мышца, трапециевидная мышца, большая грудная мышца и т.д.).

Момент вращения является переменой величиной, зависящей от положения костного звена. Например, момент вращения силы верхних пучков большой грудной мышцы по мере сгибания плеча уменьшается и в горизонтальном положении плеча равен нулю, так как линия действия силы мышечной тяги в этом положении пересекает фронтальную ось в плечевом суставе, то есть исчезает плечо силы мышечной тяги. По мере движения верхней конечности под действием тяги других мышц до вертикального положения снова появляется момент вращения силы верхних пучков большой грудной мышцы, но меняется знак момента силы, то есть мышечные пучки из этого положения будут разгибать плечо до положения горизонтали, когда момент вращения пучков снова станет равен нулю. Из этого следует, что небольшая мышца, имеющая малую подъёмную силу, но обладающая большим плечом силы, может иметь большее значение для определённого движения, чем более сильная мышца, но с малым плечом приложения силы.

Увеличению плеча силы мышцы и, следовательно, увеличению её момента вращения способствуют различные костные выступы, бугорки, бугристости, гребни, шероховатости. В плечевом суставе, например, это акромион, большой и малый бугорки, гребни большого и малого бугорков, в тазобедренном суставе – большой и малый вертелы, межвертельный гребень, шероховатая линия бедра. В качестве примера можно указать на медиальную и латеральную лодыжки, которые способствуют созданию и увеличению моментов вращения сил мышц сгибателей стопы и пальцев. Если теоретически представить разрыв удерживателей сухожилий этих мышц, то они поменяют знак момента вращения, то есть из сгибателей стопы превратятся в разгибатели. Такими же образованиями являются сесамовидные кости, находящиеся в толще сухожилий некоторых мышц. Наиболее крупной сесамовидной костью является надколенная чашка, которая увеличивает плечо силы и, следовательно, момент вращения четырёхглавой мышцы бедра в коленном суставе.

Таким образом, характер и степень участия мышцы в движении зависит от того, как расположена ось в суставе и какое положение в отношении него занимают силы мышечной тяги. Одним их механизмов выработки двигательных навыков является рациональное использование спортсменом, в каком либо движении именно тех мышц, которые имеют наибольший вращающий момент силы мышцы.