Рычаги второго рода. Рычаги второго рода возникают, когда две параллельные силы (или параллельные равнодействующие) действуют на некотором расстоянии от оси, причем сила сопротивления действует на точку, расположенную к оси ближе, чем точка приложения усилия (рис. 2.35).
Рис. 2.35. Система рычага второго рода. Плечо усилия (ПУ) всегда больше, чем плечо сопротивления (ПС)
В рычаге второго рода ПУ всегда длиннее, чем ПС. Рычаги второго рода в теле человека часто наблюдаются, когда усилием является сила тяжести, а сопротивление оказывается мышцами. Есть также примеры рычагов второго рода, в которых усилие развивается мышцами, но при этом дистальный сегмент, к которому прикрепляется мышца, несет вес тела. Результатом является движение проксимального, а не дистального рычага. На рис. 2.36 показано действие икроножного трицепса.
Рис. 2.36.При активном сокращении икроножного трицепса (ОСм) вес тела поднимается вокруг плюснефаланговой (МТР — метатарзофаланговой) оси пальцев ног. Сила ОСм (УП) и сила тяжести (R) действуют как рычаг второго рода; осью (А) при этом являются плюснефаланговые суставы
Суперпозиционный вес тела, действующий на стопу через ЛСТ, является сопротивлением (R). Поскольку мышцы совершают усилие, а вес тела оказывает сопротивление, образуется рычаг второго рода. Примеров рычага второго рода в теле человека, при котором усилие оказывают мышцы и вызывают движение длинного плеча с преодолением сопротивления силы тяжести, в человеческом теле не обнаруживается.
В таком случае точка приложения действия мышцы должна находиться дальше от оси, чем смещенный ЦТ конечности. Мышцы с прикреплениями, которые удовлетворяли бы этому требованию, в организме нет. Соответственно, рычаги второго рода встречаются в теле либо при эксцентрическом сокращении мышцы против действующей внешней силы, либо при таких обстоятельствах, когда мышца воздействует на проксимальный сегмент при фиксированном дистальном сегменте.
Рычаги третьего рода. Рычаг третьего рода возникает тогда, когда две параллельные силы (или компоненты параллельных сил) действуют на рычаг так, что усилие расположено к оси ближе, чем сила сопротивления (рис. 2.37).
Рис. 2.37.Рычаг третьего рода. Плечо усилия (ПУ) всегда меньше, чем плечо сопротивления (ПС)
В рычаге третьего рода ПУ всегда будет меньше, чем ПС. В человеческом теле большинство мышц, создающих ротацию дистальных сегментов, являются частями систем рычага третьего рода. Точка прикрепления мышцы, вызывающей движение, почти всегда ближе к оси сустава, чем внешняя сила, которая обычно создает сопротивление этому движению.