Механические свойства мышц

По своим механическим свойствам мышцы относятся к эластомерам - материалам, обладающим эластичностью (растяжимостью и упругостью). Если мышцу подвергнугь действию внешней механической силы, то она растягивается.

Величина растяжения мышцы, в соответствии с законом Гука, будет пропорциональна деформации, точнее деформирующей силе (в определенных пределах).

, где

Δl - абсолютное удлинение мышцы;
l - начальная длина мышцы;
F - деформирующая сила;
S - площадь поперечного сечения мышцы;
а - коэффициент упругости.

Величина отношения F/S называется механическим напряжением, l- модулем упругости; он показывает величину напряжения, необходимого для удлинения тела в 2 раза относительно начальной длины. По своим свойствам мышцы приближаются к каучуку; модуль упругости для обоих этих материалов равен примерно 10 кгс/см2.

После того, как внешнюю силу убирают, мышца восстанавливает свою длину Однако восстановление не бывает полным. Наличие остаточной деформации характеризует пластичность мышц - способность сохранять форму после прекращения действия силы.

Т. о. мышца не является абсолютно упругим телом, а обладает вязкоупругими свойствами. При сокращении мышцы развивается напряжение и совершается работа.

Поэтому возникающее напряжение и совершаемая работа обусловлены нетолько активным сокращением сократительного комплекса, но и пассивным сокращением, определяемым эластичностью, или так называемым последовательным упругим компонентом мышцы. За счет последовательного упругого компонента работа совершается только в том случае, если мышца была предварительно растянута, и величина этой работы пропорциональна величине растяжения мышцы.

Этим в большой степени объясняется то, что наиболее мощные движения совершаются при большой амплитуде, обеспечивающей предварительное растяжение мышц.

Скелетные мышцы с помощью сухожилии прикрепляются к костям, которые образуютенстему рычагов. В большинстве случаев мышцы прикрепляются к костям так, что при их сокращении наблюдаются выигрыши в амплитуде движений и эквивалентные проигрыши в силе. Плечо рычага мышцы в большинстве случаев бывает меньше плеча рычага соответствующей кости.

Согласно Аккерману, механический выигрыш в амплитуде движений большинства конечностей человека имеет величину от 2,5 до 20. Для двуглавой мышцы плеча он равен приблизительно 10.

Скелетные мышцы составляют активную часть аппарата движения. Сокращение этих мышц подчинено воле человека, поэтому они называются произвольными.

Общее количество скелетных мышц более 400, а их масса у взрослого человека достигает 40% и более его общей массы.

Различают мышцы:

- туловища (мышцы спины, груди и живота);
- мышцы головы и шеи;
- мышцы верхних конечностей (мышцы плечевого пояса, плеча, предплечья и кисти);
- мышцы нижних конечностей (мышцы таза, бедра, голени и стопы).

Лонг-центр 2012-2015гг.