I. Крутящий момент мышцы
А. Общее мышечное напряжение (ОСм).
1. Активное напряжение:
а) число вовлеченных двигательных единиц;
б) тип волокон участвующих двигательных единиц;
в) тип выполняемого сокращения;
г) частота разрядов двигательных единиц.
2. Пассивное упругое напряжение:
а) параллельное упругое напряжение;
б) последовательное упругое напряжение.
Б. ПМ (плечо момента) мышцы
II. Крутящий момент внешней силы.
А. Величина силы тяжести и/или внешней силы (R)
Б. ПМ (плечомомента) гравитационной или внешней нагрузки
Заметим, что как в упрощенной, так и в концептуально расширенной формуле положительным чистым моментом — концентрическое сокращение, отрицательным чистым моментом будет эксцентрическое сокращение, а нулевым чистым моментом — сокращение изометрическое.
Изменение любого из вышеприведенных компонентов может и будет изменять результат формулы, а соответственно, и величину или направление чистого крутящего момента и угловой скорости. Во время обычной деятельности многие, а иногда все, компоненты изменяются одновременно. Влияние изменения одного компонента или субкомпонента можно определить при условии постоянства других компонентов. Далее, когда мы станем в качестве исходной точки отсчета использовать эту формулу, будет единовременно изменяться только один из факторов.
Компонент активного напряжения в общем напряжении мышцы в большой степени находится под волевым контролем человека, хоть и в некоторых границах физиологических ограничений (скорость проведения по аксону, скорость укорочения саркомеров). При увеличении числа вовлеченных двигательных единиц или частоты их разрядов, общая генерируемая мышцей сила может увеличиваться. Увеличение мышечной силы увеличивает чистый момент и угловую скорость, что предполагает концентрическое сокращение. Если требуется более медленное движение, человек может уменьшить число вовлекаемых двигательных единиц и частоту разрядов, что уменьшает как силу мышцы, так и чистый крутящий момент. Если движение вообще нежелательно, как при изометрическом сокращении, силу, создаваемую мышцей, можно уменьшать, вплоть до достижения равновесия мышечного крутящего момента с гравитационным, или моментом, создаваемым нагрузкой. Если человек хочет переместить вес вниз, причем контролируя это (эксцентрическое сокращение), мышечную силу можно минимизировать так, что момент внешней нагрузки будет больше момента, создаваемого мышцей. В этом случае ЧКМ будет иметь отрицательное значение, указывая на то, что направление угловой скорости противоположно направлению мышечной тяги. Чем больше будет отрицательный ЧКМ, тем быстрее будет двигаться конечность, преодолевая мышечное сопротивление.