 Рис. 28. Робота м'язів. а - м'яз-згинач напружена: здійснюється згинання; б - м'яз-розгинач напружена: здійснюється розгинання. |
Як же здійснюється їх механічна робота? Розглянемо це на простому прикладі. Кожна м'яз розташовується мінімум на двох кістках, перекидываясь при цьому через суглоб, що з'єднує їх (рис. 28). Робота м'яза відбувається тільки в момент її скорочення: вона коротшає (стаючи при цьому товщі) і зближує кістки, на яких укріплена. При розслабленні м'яз не працює, значить, вона діє тільки в одному напрямку. Тому рух в будь-якому суглобі забезпечується мінімум двома м'язами, що діють у взаємно протилежному напрямку. Їх називають антагоністами. Але не слід розуміти цей термін абсолютно буквально. Насправді робота відбувається завжди при одночасному участю обох м'язів. Наприклад, при згинанні разгибающая м'яз також напружена, але менше, ніж сгибающая. Це надає плавність руху. Без участі антагоністів вони були б дуже різкими. Це можна пояснити таким «побутовим» прикладом. Уявіть собі двері з сильною пружиною, закриває її. Якщо ви, відкривши двері, відпустіть її, вона швидко закриється і сильно грюкне; якщо ж її притримати рукою, створюючи, подібно м'язі-антагоністу, протидія пружині, двері закривається плавно.
Практично ж кожен суглоб обслуговується зазвичай не парою, а кількома м'язами, і більшість рухів здійснюється не в одному, а в декількох, а іноді одночасно у багатьох суглобах. Більшість звичайних м'язових рухів відбувається при поєднаної роботі цілих м'язових груп. Складні і точні рухи вимагають у багатьох випадках управління роботою окремих м'язів, точної «дозування» у співвідношеннях напруг м'язів-антагоністів. Це нерідко дається нелегко і досягається тривалої і наполегливої тренуванням. Так, потрібно докласти чимало зусиль для придбання трудових навичок людям різних професій на виробництві, музикантам, хірургам, акторам, ілюзіоністам, спортсменам. Одним з найважливіших елементів техніки професійних або спортивних рухів є управління роботою окремих м'язів. Кістки скелета при рухах діють подібно до механічних важелів. Геніальний вчений і художник епохи Відродження Леонардо да Вінчі писав у свій час: «Нехай книга про засадах механіки передує твоїм дослідженням людського тіла, щоб ти міг кожне положення анатомії пояснити з геометричної ясністю». І хоча закони елементарної механіки можна застосовувати по відношенню до живих істот лише з великою обережністю і далеко не завжди, в даному разі для цього є достатньо підстав.
Тим, хто знайомий з основами цього питання, цікаво буде переконатися в тому, що в структурі людського тіла існують і грають важливу роль такі найпростіші машини, як важелі. Нагадаємо, що фізика розрізняє два види важелів. Важелі першого роду або важелі рівноваги, в яких сили додаються до кінців важеля, що лежить на опорі (рис. 29). Подібного роду механізми діють при рухах голови (рис. 29, а). Центр ваги її знаходиться попереду точки опори, і вертикальне положення її у людини утримується м'язів потилиці і шиї. Коли вони розслабляються, голова під дією сили тяжіння «падає» вперед. Так буває, коли людина засинає сидячи і голова опускаєте»: кажуть - людина «клює носом»-тут порушується рівновага.
Частіше зустрічаються важелі другого роду, де точка опори поміщається на одному кінці важеля. В цьому випадку є два варіанти: у першому виходить виграш у швидкості руху (рис. 29,6), у другому - в силі (рис. 29, в).
Рис. 29. Важелі людського тіла.
