Настольная книга остеопата. Основы биомеханики движения тела (Нейматов, Сабинин) - страница 58
Угол линии действия ОСм на рычаг предплечья (см. рис. 2.42) заметно меняется при изменении угла сгибания локтевого сустава. Когда изменяется угол приложения силы, меняется и длина та. Наименьшим ma будет на рис. 2.42,а и наибольшим — на рис. 2.42,c.
Рис. 2.42.Схематическое изображение двуглавой мышцы плеча (ОСм), действующей на предплечье под углом: 35°(a), 70°(b), 90°(c) и 135° локтевого сгибания (d)
Если сила сокращения бицепса постоянна и ~= 23 кг по всей амплитуде движения в суставе, то вращающий момент будет изменяться прямо пропорционально изменению ma силы. Вращающий момент при сгибании локтя в 35° (когда ma меньше всего), при сгибании локтя в 90° (наибольшее ma). Способность мышцы вращать сустав будет меняться при движении, даже если мышца сокращается с постоянной силой.
Плечо момента (ma) — это кратчайшее расстояние между вектором и осью сустава. Это расстояние может быть бесконечно малым (когда линия действия проходит через ось сустава, оно будет равно нулю), но оно никогда не будет больше, чем расстояние между точкой приложения силы и остью сустава (ПР). Поскольку при действии силы под углом в 90° ПР и ma совпадают как на рис. 2.42,c, ma любой силы будет наибольшим, когда сила действует под прямым углом к рычагу. Когда ma является наибольшим, потенциал создания силой вращающего момента тоже достигает максимума.
Если сила действует на рычаг под углом более 90°, как на рис. 2.41,c и 2.42,d (независимо от положения сустава!), то ma находится путем продолжения вектора (это единственный способ, когда линия может быть проведена, перпендикулярна Z вектору и при этом будет пересекать ось сустава). Вспомним, что для оценки эффекта векторов они могут быть продолжены.
«Хвост» продолженного вектора будет ближе к оси при увеличении угла действия вектора. Если вектор увеличивает угол действия свыше 90°, ma будет уменьшаться:
• при постоянной силе сокращения вращающий момент, создаваемый мышцей, будет наибольшим в точке амплитуды движения, а линия действия мышцы находится максимально далеко от оси сустава;
• ma любой силы будет наибольшим, когда линия действия находится под прямым углом к рычагу, или когда линия действия проходит как можно ближе к 90°.
Когда задачей мышцы является либо вращение сегмента, либо сопротивление его вращению, мышца наиболее эффективна с точки зрения биомеханики в той точке амплитуды, в которой она может создать наибольший вращающий момент, т. е. в точке, в которой ma мышцы является наибольшим. Критическим фактором оптимизации вращающего момента является достижение угла действия силы, максимально близкого к прямому углу. Угол приложения силы обычно не связан напрямую с суставным углом. Пример с двуглавой мышцей плеча на рис. 2.42 необычен в том смысле, что на нем угол сгибания локтя аналогичен углу приложения силы. Это справедливо потому, что линия действия бицепса устойчиво параллельна плечевой кости. Для большинства мышц угол действия силы значительно отличается от угла между двумя костями, образующим сустав. На рис. 2.43 показано