Лечение путем использования движений предполагает прежде всего достаточное ознакомление с кинезиологией - наукой о движениях человека. Значительный прогресс, которого кинезитерапия достигала за последние десятилетия, был возможен только благодаря детальному изучению тонких механизмов движения и их патологических отклонений. С учетом большого разнообразия и индивидуальных особенностей в области двигательных нарушений выработка эффективной кинезитерапевтической программы требует точного кинезиологического анализа двигательной патологии для каждого отдельного случая.

Для кинезиологического анализа необходимо знать механические принципы и закономерности движений (биомеханика), анатомические и физиологические основы движения человека и особенно нервной-мышечной функции, а также принципы основных видов двигательной деятельности человека - прямостояние, сохранение равновесия, ходьба и пр. С учетом этого в настоящей главе коротко рассмотрены некоторые вопросы из соответствующих разделов кинезиологии, которые, на наш взгляд, наиболее существенны.

Сила. Сила является одним из основных понятий в механике. Первое представление о силе возникло из ощущения мышечного усилия, необходимого для перемещения какого-либо тела. Для проявления силы необходимо действие одного тела на другое, причем в результате этого действия может быть растяжение или компрессия. Сила проявляется не только когда тела находятся в непосредственном контакте одно с другим, но
также и на расстоянии, например, гравитационная сила тяготения, притяжение и отталкивание частиц с электрическим зарядом и пр.

Сила характеризуется величиной, линией действия, направлением и точкой приложения. Эти параметры относятся также к тем силам, которые действуют на скелетно-мышечную систему человека и приводят к одному или другому движению, обусловливают одну или другую позу. Вот почему при анализе двигательной деятельности человека необходимо установить не только действующие силы, но и их величину, линию действия, направление и точку приложения.

Силы обладают величиной и направлением и представляют собой векторные величины. В кинезиологии используют векторы - прямые линии с направлением действия данной силы и длиной, соответствующей (условно) ее величине, для изображения сил и установления их эффекта при различных диаграммах и подсчетах. При анализе действия сил имеют значение основные законы механики, сформулированные Ньютоном: закон инерции, закон ускорения и закон действия и противодействия.

Иллюстрацией к третьему закону Ньютона служит сохранение равновесия при стоянии прямо - поза. Она возможна только при наличии равной по величине и противоположной по направлению силы, исходящей из площади опоры, на которой стоит человек. Если эта противоположная сила невелика (тонкий лед, который может проломиться от тяжести тела, или очень мягкая почва), равновесие и прямое положение нарушаются.

Далее при своем воздействии на тело человека силы могут проявлять внутренний и внешний эффект. Внешний эффект данной силы заключается в стремлении изменить скорость тела или его равновесие. Внутренний эффект проявляется состоянием перенапряжения структур тела (костей, мышц, суставов, внутренних органов и пр.).

Центр тяжести и равновесие тел. Под действием сил гравитации каждое тело приобретает определенный вес. Точка, в которой концентрируется вся тяжесть тела, называется центром тяжести (центр гравитации) тела. В правильных телах с равномерно распределенной массой центр гравитации находится в геометрическом центре тела. Когда масса распределена ассиметрично, как, например, в отдельных частях тела (конечности), центр тяжести расположен ближе к большему и более тяжелому концу.

В отношении тела человека различаем общий центр тяжести (ОЦ) для всего тела и локальные, частные центры тяжести для его отдельных частей. ОЦ нормально развитого человека в анатомической позиции находится в области таза, на 4-5 см выше поперечной оси тазо-бедренных суставов, приблизительно на уровне второго крестцового позвонка. ОЦ человека может варьировать в зависимости от пола, возраста и индивидуального развития. У женщин он находится немного ниже вследствие большей массивности таза и сравнительно более коротких ног у детей ОЦ расположен выше из-за сравнительно больших головы и туловища.

ОЦ меняет свою локализацию при различном взаимном расположении частей тела при той или иной позе, которые человек занимает в ежедневном быту, при рабочих процессах, разнообразных движениях и т. д. В некоторых случаях ОЦ может быть расположен также вне пределов тела, например, в случае, когда стоящий прямо человек сильно наклонится вперед с вытянутыми руками.

Установление общего центра тяжести тела человека и частных центров его отдельных частей при различных положениях и позах и при различных движениях и видах деятельности весьма существенно. Эти данные, наряду с данными о тяжести отдельных частей тела, представляют собой основу биомеханической части кинезиологического анализа. Они имеют значение также при решении в каждом конкретном случае таких проблем, как равновесие, необходимая мышечная сила для поддержания определенной позы или совершения определенных движений, условия самой эффективной мышечной деятельности и пр. как в нормальных, так и в патологических условиях.

Местоположение ОЦ тела человека во многих случаях является решающим фактором его равновесия. Определению этого местоположения помогает нахождение линии гравитации. Этим понятием обозначают воображаемую вертикальную линию, проходящую через центр гравитации.

Тело находится в равновесии, когда все действующие на него силы взаимно уравновешиваются. Если тело лежит на данной поверхности, то оно будет в равновесии, когда его линия гравитации проходит через его опорную плоскость, т. е. в том случае, когда действующая на него сила гравитации будет уравновешена той же по величине, но направленной вверх силой площади опоры.

Если же линия гравитации выйдет за пределы площади опоры, то равновесие нарушается и тело падает (опрокидывается, передвигается). Так, коробка может быть перемещена к краю стола и сохраняться на столе до тех пор, пока линия гравитации все еще попадает в пределы площади опоры. Как только она выйдет за эти пределы, коробка упадет со стола.

Стабильность равновесия тела, лежащего на данной поверхности, определяется тремя факторами: а) величиной площади опоры, б) высотой центра тяжести от опорной поверхности и в) локализацией линии гравитации в отношении площади опоры. Чем больше площадь опоры чем ниже расположен центр тяжести и чем ближе к центру площади опоры, проходит линия гравитации, тем прочнее стабильность. Исходя из этих критериев при оценке стабильности равновесия человеческого тела, становится ясным, что прямое положение не предлагает большой стабильности с учетом, первых двух факторов. При стоянии площадь опоры сравнительно мала - она ограничивается между крайними опорными точками ступней на полу. С другой стороны, ОЦ расположен сравнительно высоко, выше половины всей высоты тела человека. Однако с точки зрения третьего критерия существуют самые благоприятные условия для сохранения стабильного равновесия. Человек располагает высокоусовершенствованным автоматическим нервно-мышечным механизмом, который весьма эффективен при поддержании линии гравитации постоянно в близости к центру площади опоры.

Следует подчеркнуть, что сохранение равновесия в прямом положении является трудной проблемой для такой сложной сегментарной структуры, какую представляет тело человека. Оно не может сравниваться с выпрямленным твердым предметом, так как отдельные части тела не расположены точно одна над другой по вертикальной линии и линия гравитации каждой части не всегда попадает в пределы площади опоры. Если к этому прибавить и движения (т. е. перемещение частей тела), совершаемые в ежедневии, то придем к выводу, что человек не может пассивно держаться прямо. Равновесие в прямом положении может сохраняться только благодаря сокращению одной или другой группы скелетных мышц. При сокращении мышечная сила противопоставляется действию гравитации и, таким образом, способствует сохранению благоприятного положения общего центра тяжести тела. В ряде случаев для сохранения равновесия в ежедневном быту и труде, при одних или других движениях, поднятии груза и др. требуется также участие различных компенсаторных движений. Например, если в одной руке мы несем какую-либо тяжесть, то тело наклоняется в обратную сторону, а противоположная рука отводится в сторону и пр.

При обычном прямом положении линия гравитации проходит в непосредственной близости к центру площади опоры, в 30-50 мм перед осью голеностопных суставов. Если при каком-либо патологическом состоянии поврежден сложный нервно-мышечный механизм, то сохранение равновесия в той или иной степени затрудняется. Вот почему при ряде суставных заболеваний, поражающих чаще всего функцию нижних конечностей, при параплегиях и парезах, при слабости мускулатуры нижних конечностей и туловища различного происхождения, при нарушениях в координации движении и др., прибегают к включению разнообразных компенсаторных механизмов и использованию способов, позволяющих сохранить необходимое равновесие.

Самый обыкновенный и широко применяемый способ сохранения (улучшения) равновесия в прямом положении является использование вспомогательных средств опоры - палки, костыли и другие виды опоры. Они увеличивают плоскость опоры тела и тем самым улучшают стабильность его равновесия.

В некоторых случаях, например, при параплегии, вследствие потери нервно-мышечного контроля за координацией нижней половины тела, малейшее неосторожное движение может привести к падению. Поэтому таких больных следует обучать контролировать малейшие отклонения и изменения во взаимном расположении таза, плеч, головы. Если одна из этих частей тела перемещается в одном направлении, другая должна переместиться в обратном направлении с компенсаторной целью. Так как эти больные сохраняют мышечный контроль за положением головы и плеч, то они могут двигать ими и таким образом помогать перемещению таза в желанном направлении - при ходьбе, переходе с кровати на стул-коляску и т. д.

Ввиду разнообразных повреждений и их различной тяжести для каждого конкретного больного существуют разнообразные возможности улучшения и компенсации нарушенного равновесия. При всех случаях, однако, в основе лежит достаточное ознакомление с биомеханическими закономерностями равновесия.

Сегментарная структура тела человека. Анатомические рычаги. С механической точки зрения опорно-двигательный аппарат человека представляет собой сложную структуру, составленную из отдельных сегментов. Каждый из этих сегментов можно рассматривать как рычаг, так как сегменты тела человека обладают необходимыми свойствами, характеризующими рычаги в механике. Это нашло отражение и в нашем представлении об автоматическом, искусственном человеке будущего - роботе, который предназначен. выполнять и двигательные задачи, имеет телосложение, состоящее из отдельных сегментов - механических рычагов.

Рычаг, наклонная плоскость и блок относятся в механике к так называемым простым машинам. Это приспособления, которые служат для изменения силы по величине, направлению или точке приложения. У человека природа использовала рычаг и блок в качестве основного механизма для превращения силы в эффективное движение.

Принцип рычагов находит широкое применение в нашей ежедневной практике, в различных приборах, сооружениях и инструментах. С помощью рычага, в зависимости от его вида, можно выиграть в силе за счет расстояния (объем движения) и в размахе и быстроте движения за счет силы. При рычагах действует принцип сохранения работы, выраженный золотым правилом механики: сколько выиграно в силе, столько проиграно в пути, и наоборот.

Различные свойства рычагов определяются взаимным расположением точки опоры с точками приложения силы и сопротивления рычага. Рычаги бывают первого, второго и третьего рода. При рычагах второго рода плечо силы (расстояние между точкой опоры и точкой приложения силы) длиннее плеча сопротивления. При рычагах третьего рода плечо сопротивления (расстояние между точкой опоры и точкой приложения сопротивления) длиннее плеча силы. При рычагах первого рода длиннее может быть как плечо силы, так и плечо сопротивления.

Когда в рычаге плечо силы длиннее (второго рода или возможно первого рода), он представляет собой приспособление для выигрыша силы. Рычаги с более длинным плечом сопротивления (третьего рода, а, возможно, и первого рода) являются приспособлениями для выигрыша в быстроте и объеме движения за счет силы.

Математическим выражением этого соотношения является закон рычагов: рычаг находится в равновесии при том условии, если произведение силы и плеча силы равно произведению сопротивления и плеча сопротивления. С помощью этого равенства можно установить величину каждого из его составных, если нам известны остальные три величины, и таким образом можно решить ряд задач применительно к двигательной деятельности человека.

Отдельные сегменты тела человека, хотя в ряде случаев внешне мало похожи на рычаги, носят их физические свойства и выполняют их роль при различных движениях и позах человека. При анатомических рычагах роль несгибаемой палки играют кости. Опорная точка находится в центре движения прилежащего к сегменту сустава. Сила вращения рычага является результатом сокращения скелетных мышц, а сопротивлением служит тяжесть передвигаемой части тела и вероятной дополнительной внешней тяжести. Точка приложения силы определяется инсерцией (местом прикрепления) действующих мышц, а точка приложения сопротивления - центром гравитации передвигаемого сегмента и вероятной дополнительной внешней тяжестью. Таким образом, предплечье будет представлять собой рычаг третьего рода при сгибании в локтевом суставе под действием двуглавой мышцы, но является рычагом первого рода при разгибании, сопровождающемся сокращением трехглавой мышцы. В последнем случае точка опоры (центр движения локтевого сустава) будет находиться между точкой приложения силы (место прикрепления m. triceps к olecranon ulnae) и точкой приложения сопротивления (центр гравитации предплечья).

Вся верхняя конечность может служить примером рычага третьего рода, если в вытянутом положении отвести ее в плечевом суставе. Точка опоры будет центром движения сустава, точка приложения силы будет находиться в месте прикрепления дельтовидной мышцы к плечевой кости, а точка приложения сопротивления совпадает с центром тяжести всей руки.

Анализ анатомических рычагов тела человека показывает, что плечо силы в большинстве случаев короче плеча сопротивления, т. е. анатомические рычаги являются приспособлениями для выигрывания в быстроте и объеме движения за счет силы.

Анатомические блоки. Другим механическим приспособлением, которым природа наделила человека для увеличения эффективности мышечной силы, является простой блок. С его помощью осуществляется только изменение направления силы без изменения ее величины. Анатомическими блоками чаще всего служат костные выступы, сесамовидные косточки или связки, которые мышечные сухожилия огибают и изменяют свой ход. Таким образом, достигается изменение направления мышечной силы, что в ряде случаев приводит к большей эффективности мышечных сокращений. Примером анатомического блока является надколенная чашечка, расположенная на пути сухожилия четырехглавой мышцы бедра. Надколенная чашечка отдаляет ее от центра движения сустава и изменяет угол ее инсерции. В результате этого четырехглавая мышца действует уже при более благоприятных биомеханических условиях. С помощью анатомического блока изменяется также направление сухожилия длинной малоберцовой мышцы. Сухожилие огибает латеральную часть лодыжки и, таким образом, проходит уже позади оси голеностопного сустава, вызывая плантарную флексию вместо дорзальной, как следовало бы ожидать по расположению начального и конечного места прикрепления.

Мышечная сила. Движения в костно-мышечной системе человека осуществляются благодаря мышечной силе. Эта сила, как и всякая другая в механике, характеризуется величиной, линией действия, направлением и точкой приложения.

Величина мышечной силы определяется числом и массой сокращающихся мышечных фибрилл. Отсюда критерием силы, которую данная мышца может развить, является ее физиологический поперечник. Было установлено, что сила, развиваемая 1 см3 физиологического поперечника любой мышцы, является стандартной величиной и равна 3-4 кг. Вот почему используемые методы с целью увеличения мышечной силы направлены к увеличению физиологического поперечника мышц, к их гипертрофии и утолщению.

Линия действия мышечной силы совпадает с направлением центрального сухожилия мышцы. Так как в теле человека мышечная сила проявляется в костных рычагах, то существенное значение имеет угол ее приложения к рычаг. Этот угол определяется соотношением линии действия мышцы к механической оси сегмента, к которому та же мышца прикрепляется. Механической осью того или иного сегмента тела человека является прямая, соединяющая оси движения (центры) двух прилежащих к сегменту суставов. Эта ось не всегда совпадает со средней линией костного рычага сегмента, т. е. с анатомической осью. В тех случаях, когда кость имеет неправильную форму, как, например, бедренная кость, часть механической оси проходит вне пределов кости.

Направление мышечной силы всегда совпадает с направлением натяжения костного рычага, к которому прикреплена мышца, так как при своем сокращении мышцы приближают начальное и конечное место своего прикрепления. Поэтому и угол приложения мышечной силы обычно называется углом натяжения.

Считается, что точка приложения мышечной силы находится в точке пересечения линии мышечного натяжения с механической осью сегмента. Определение этой точки, производимое лучше всего с помощью диаграмм, очень важно с целью установления свойств анатомического рычага и проведения разнообразных вычислений.

Компоненты мышечной силы. В механике различают два вида движений: при одном из них тело вращается вокруг центра движения, причем все его точки перемещаются вокруг одной оси, по одной дуге, а при втором - тело перемещается полностью с одного места на другое. Первый вид движения называется ротационным или вращательным, а второй - трансляционным или поступательным. Ротационное движение характерно для рычагов.

Отдельные сегменты тела человека, представляющие собой рычаги, также совершают ротационные движения. Сегменты-рычаги вращаются вокруг опорных точек - суставов, которые почти во всех случаях являются аксиальными и позволяют совершать этот вид движения. Хотя иногда в результате ротационных движений отдельных анатомических рычагов наблюдается поступательное движение, при кинезиологическом анализе следует всегда иметь в виду, что в конечном счете отдельные сегменты-рычаги совершают ротационные движения.

Для ротационного движения рычага, его вращения, необходимо действие приложенной силы. При этом сила должна действовать под углом к рычагу, для того чтобы получилось движение. Если линия действия приложенной силы совпадает точно с длиной рычага, движения не произойдет, а рычаг будет (в зависимости от направления силы) стабилизирован у своей точки опоры или же сила будет стремиться оторвать рычаг от нее.

В условиях человеческого тела приложенные силы приведут его части в движение только в том случае, если они приложены к костным рычагам под углом. Это относится и к мышечной силе. Необходимо, чтобы линия натяжения мышцы заключала с механической осью соответствующего сегмента некоторый угол для передвижения сегмента. Но даже когда мышца тянет сегмент под углом, обычно не вся, а только часть ее силы используется, для получения движения.

Считается, что мышечная сила обладает двумя составными частями. Одна ротационная, или рабочая, вызывающая вращение костного рычага. У нее направление перпендикулярно механической оси сегмента. Вторая часть неротационная (нерабочая). Ее линия действия совпадает с механической осью сегмента, и в зависимости от ее направления может привести к стабилизирующему или дислоцирующему эффекту.

Какая часть развитой при мышечном сокращении силы попадает на рабочую и на нерабочую составные части и каково будет направление нерабочей составной части зависит от угла натяжения мышцы. Установлена следующая закономерность: ротационная составная часть прямо пропорциональна синусу угла натяжения, а неротационная - косинусу этого угла.

Когда мышца тянет кость под углом менее 90°, нерабочая составная часть будет направлена к проксимальному суставу, т. е. к опорной точке, рычага, и она будет стабилизирующей. С увеличением угла натяжения рабочая составная часть возрастает, и при 90° вся сила используется для вращения костного рычага (синус 90° = 0), а нерабочая составная часть будет равна нулю. При дальнейшем нарастании угла натяжения более 90°, ротационная составная часть уменьшается, а нерабочая увеличивается, получая уже дистальное направление от опорной точки, т. е. становится дислоцирующей.

Природа устроила человеческое тело так, что мышцы обычно расположены вдоль костей, огибая их, что с точки зрения биологической защиты весьма целесообразно. Однако в таком случае направление мышечной силы почти параллельно механической оси костного сегмента, и следовало бы ожидать совсем небольшой угол натяжения мышц. Соответственно и небольшая часть мышечной силы была бы использована для движения (незначительный ротационный компонент!). Но здесь именно проявляется роль анатомических блоков. Изменяя ход мышечных сухожилий, они увеличивают угол натяжения мышц. Это приводит к увеличению ротационного компонента мышечной силы, а затем и к более эффективному использованию движения. Все же расположение большинства скелетных мышц остается таким, что, по крайней мере, в начале движения мышцы заключают с костным рычагом совсем небольшой угол и проявляют главным образом стабилизирующее действие. Вот почему некоторые кинезиологи считают, что стабилизация и равновесие являются первой функцией мышц, а движение второй.

Благодаря стабилизирующей функции, мышцы дополняют связи и укрепляют суставы. Это особенно относится к суставам большой подвижности и со сравнительно слабыми связками, примером чего является плечевой сустав. Он укреплен такими мышцами как m. coracobrachialis и т. subclavius, которые при всех позициях сустава остаются почти параллельными костному рычагу. Они выполняют главным образом стабилизирующую роль, сокращаясь в тот момент, когда суставу грозит дислокация при сильных движениях.

При продолжающемся движении, когда угол натяжения мышцы станет больше 90°, неротационная составная часть мышечной силы будет дислоцирующей, т. е. будет тянуть в направлении от сустава. На практике дело не доходит до дислокации по двум причинам. Во-первых, при таком положении мышцы уже сократились близко до своей максимальной точки, а при этих условиях их сила минимальна. Во-вторых, в этой фазе движения вступают в действие обычно и другие мышцы, которые обеспечивают необходимую стабилизацию сустава.

Момент силы и момент гравитации при движениях человека. Истинным плечом силы рычага в механике называют перпендикулярное расстояние от линии действия силы до точки опоры. Истинным плечом сопротивления соответственно является перпендикулярное расстояние от линии действия сопротивления до точки опоры. Когда сила и сопротивление действуют в направлении линий, заключающих с рычагом прямой угол, тогда истинные плечи силы и сопротивления будут частями самого рычага. Однако, в обратном случае, когда линии действия не заключают прямого угла с рычагом, перпендикулярное расстояние между точкой приложения силы (сопротивления) не будет уже частью самого рычага. В человеческом теле при анатомических рычагах обычно как сила (мышечное натяжение), так и сопротивление (гравитация) не имеют перпендикулярного направления к костному рычагу. Поэтому здесь истинные плечи силы и сопротивления находят с помощью биомеханической схемы и измерений. А именно, длина истинного плеча силы и сопротивления и их взаимоотношение являются решающим фактором, определяющим свойства рычагов, закономерности и соответствующие вычисления. Это в большой степени обусловливает также эффективность совершаемых мышечных движений. Если истинное плечо силы анатомического рычага в два раза длиннее истинного плеча силы другого рычага, то для движения первого требуется в два раза меньшая мышечная сила, чем для второго.

Величина истинного плеча силы при анатомических рычагах определяется: а) углом натяжения мышцы и б) расстоянием от точки опоры до точки приложения мышечной силы. Чем угол притяжения ближе к 90°, тем длиннее истинное плечо силы у этой мышцы. Чем дальше от точки опоры (оси движения сустава) находится место прикрепления мышцы, т. е. точка приложения силы, тем длиннее будет плечо силы.

Приведем несколько примеров практического значения этих двух моментов для эффективности движения человека. Как было уже упомянуто, анатомические блоки служат для изменения хода сухожилия мышцы, для увеличения угла ее натяжения, а отсюда и истинного плеча силы этой мышцы. Таким анатомическим блоком является надколенная чашечка. В случае ее экстирпации при патологических состояниях (тяжелые артрозные изменения, множественные фрактуры, ревматизмы) четырехглавая бедренная мышца уменьшает свою эффективность при экстензии коленного сустава вследствие укорочения плеча силы.

При параличе основных мышц, вызывающих флексию локтевого сустава (гл. biceps brachii, m. brachialis, m. brachioradiaiis), для восстановления или усиления этого движения можно использовать вспомогательные мышцы - флексоры кисти руки и пальцев. Их действие на локтевой сустав в норме очень слабое, можно увеличить с помощью операции Штейндлера. При этой операции места прикрепления этих мышц перемещают дальше от сустава - проксимальнее по плечевой кости, чем достигается удлинение истинного плеча силы.

Из анализа всего изложенного выше можно заключить, что сила данного движения при анатомических рычагах тела человека зависит от двух факторов: а) силы, которую развивают участвующие в движении мышцы и которая прямо пропорциональна их физиологическому поперечнику (так называемый физиологический фактор); б) истинного плеча силы или перпендикулярного расстояния действующих на рычаг мышц (так называемый биомеханический фактор).

Как биомеханический, так и физиологический факторы момента силы изменяются в процессе самого движения. Чем больше совершаемое движение и чем мышцы ближе к своему максимальному сокращению, тем их абсолютная сила меньше. С другой стороны, в начале движения, когда мышцы тянут кость под неблагоприятным углом, они имеют сравнительно короткое истинное плечо силы, которое в дальнейшем удлиняется. Хотя изменение этих двух факторов в общих чертах идет взаимно реципрокно, их произведение, т. е. момент силы, не остается всегда одним и тем же. Это значит, что на практике сила, перемещающая данный анатомический сегмент, не одинакова в различных секторах объема движения сустава. В определенном секторе движение может быть больше, чем в другом. Исследуя силу в различных точках общего объема движения сустава, мы можем получить кривую моментов силы.

Кривые момента силы различных суставов и различных их движений различны. Разнообразие в отношении угла натяжения участвующих мышц, их устройства, отдаленности мест прикрепления от суставов, истинного плеча силы и пр. обусловливает различное относительное значение биомеханического и физиологического фактора. Для некоторых суставов решающим является первый (флексия и экстензия локтевого сустава), а для других - второй (супинация и пронация предплечья, флексия и абдукция плеча и пр.). Следует подчеркнуть также и возможность индивидуальных колебаний вероятно в связи с различием анатомического устройства.

Так как в рычагах сопротивление представляет собой противоположную силу, те же закономерности относятся и к нему. Говорят об истинном плече сопротивления, о моменте сопротивления и пр. При движениях, совершаемых человеком, роль сопротивления выполняет тяжесть передвигаемых частей тела, поэтому большое практическое значение имеет момент гравитации. В ряде случаев его величина определяет возможность совершения определенного движения одним или другими (ослабевшими) мышцами. Значительный практический интерес представляет также изменение момента гравитации при движениях или позах человека в зависимости от различного взаимного расположения сегментов тела.

Момент гравитации отдельных частей тела человека обусловливается тяжестью передвигаемого сегмента и истинным плечом гравитации этого сегмента, т. е. перпендикулярным расстоянием от линии гравитации сегмента до оси движения сустава. В действительности тяжесть остается постоянной, не изменяется при движении. Что же касается истинного плеча гравитации, оно может изменить свою длину. С прогрессированием движения центр гравитации изменяет свое положение в отношении оси сустава - линия гравитации приближается или отдаляется от нее. Истинное плечо гравитации может измениться и за счет варьирования взаимного расположения отдельных частей составного (сложного) сегмента тела, каким является, например, вся нижняя или верхняя конечность.

При различных положениях и позах тела момент гравитации может оказаться решающим в чрезвычайной нагрузке на некоторые структуры опорно-двигательного аппарата и даже вызвать патологические изменения. Так, например, один из наиболее частых механизмов получения люмбальной дисковой грыжи, а именно, наклоненное вперед положение туловища с протянутыми руками и особенно поднятие тяжестей при этом положении, объясняется чрезвычайной нагрузкой на поясничные сегменты при большом моменте гравитации, действующим на люмбо-сакральное сочленив при этих условиях.

Изменения взаимного расположения отдельных сегментов тела и отсюда различие в моментах гравитации, которые должны преодолеть мышцы при определенном движении, можно использовать целенаправленно при исследовании мышечной деятельности. Это является основным принципом при определении степени ослабления мышц путем мануального мышечного тестирования. При этом методе различные исходные положения и различные секторы траектории движения (соответствующие различным гравитационным моментам) находят применение при определении степени мышечной слабости.

Виды мышечных сокращений. Основным свойством мышц является их сократимость. Сокращение осуществляется на базе химического процесса, при котором мышца стремится укоротиться, вызывая приближение своих обоих концов к середине. Мышечное сокращение может быть сильнее или слабее в зависимости от количества мышечных волокон, принимающих участие при сокращении. Так как отдельные мышечные фибриллы подчиняются закону «все или ничего», степень силы мышечных сокращений зависит от числа участвующих в движении мышечных фибрилл. Последние образуют двигательные единицы. Двигательные единицы характеризуются функциональной самостоятельностью, причем каждая из: них может быть активирована отдельно; при этом сокращаются все ее мышечные волокна, независимо от других двигательных единиц.. В конечном счете сила мышечных сокращений будет зависеть от числа возбужденных двигательных единиц.

Далее сила мышечного сокращения находится в зависимости от исходной длины сокращения мышцы. Когда мышца натянута, она развивает наибольшую силу. В процессе укорочения мышцы ее сила постепенно уменьшается и при максимально укороченном состоянии (т. е. приблизительно половина длины ее в спокойном, расслабленном состоянии) мышца развивает едва 20% своей наибольшей силы. Эта закономерность имеет практическое значение в кинезитерапии, так как указывает на условия наиболее эффективной деятельности ослабевших мышц, соответственно на наиболее рациональную тренировку. Во многих случаях (при парезе) мышца, которая не проявляет даже едва уловимых признаков сокращения в укороченном положении, дает удовлетворительное сокращение в натянутом положении.

http://www.blackpantera.ru/