В данном примере, мышцами, являющимися потенциальными антагонистами желательного движения, являются разгибатель запястья и сгибатель с локтевой стороны запястья (локтевой разгибатель запястья и локтевой сгибатель запястья соответственно). Классификация мышц по функциональным категориям, таким как сгибатели и разгибатели, или агонисты и антагонисты, помогает упростить задачу описания множества разных мышц и объяснения их действий. Однако мышцы могут меняться ролями. Потенциальные антагонисты в одном случае могут в другой ситуации оказываться синергистами. Несмотря на такую очевидную смену роли, мышцы со схожими функциями имеют похожие архитектурные характеристики. Это может показаться очевидным, поскольку мышечная архитектура играет важнейшую роль при определении потенциальной силы и скорости мышечного сокращения. Однако реальная схожесть архитектуры функциональных групп мышц была научно подтверждена только в недавнее время. Примеры этого можно видеть в результатах экспериментов, как на животных, так и на людях. Так, разгибатели колена имеют короткие волокна и большую ФППС, в отличие от сгибателей колена, которые имеют длинные волокна и меньшую ФППС. Подошвенные сгибатели голеностопного сустава обычно имеют короткие волокна и большую ФППС, что отличает их от тыльных сгибателей, имеющих длинные волокна и меньшую ФППС. В верхних конечностях сгибатели пальцев имеют большую длину волокон и большую ФППС, в отличие от более коротких волокон и меньшей ФППС разгибателей (рис. 21.10, 21.11).
Рис. 21.10. Связь между ФППС и длиной волокон в избранных мышцах нижней конечности. Отметим общую группировку мышц со схожими функциями. Например, камбаловидная мышца (КМ) и средняя часть икроножной мышцы (СИМ); передняя большеберцовая мышца (ПБМ) и длинный разгибатель пальцев (ДРП); широкая латеральная мышца, широкая внутренняя мышца и широкая промежуточная мышца (ЛМ, ВМ, ПМ). (Заметим: данные приводятся только для длины волокон короткой головки двуглавой мышцы бедра, BF.)
[Lieber R.L. Skeletal Muscle Structure and Function. Implications for Rehabilitation and Sports Medicine. С разрешения издательства Williams & Wilkins, Baltimore 1992]
Рис. 21.11. Связь между ФППС и длиной волокон избранных мышц верхней конечности. Отметим общую группировку мышц со схожими функциями. Например: поверхностные и глубокие сгибатели пальцев (FDS и FDP); короткий лучевой разгибатель запястья (ECRB), локтевой разгибатель запястья (ECU) и разгибатель пальцев (ED); отдельные сгибатели и разгибатели пальцев.
[Lieber R.L. Skeletal Muscle Structure and Function. Implications for Rehabilitation and Sports Medicine. С разрешения издательства Williams & Wilkins, Baltimore 1992]
Ориентация мышц относительно сустава также использовалась для классификации мышц по группам. Длина плеча момента (ПМ) мышцы является важным компонентом при определении крутящего момента сустава и в сочетании с длиной волокна оценки АД сустава. Отношение длины волокна к ПМ дает способ идентификации того, какой из факторов играет большую роль в создании крутящего момента сустава и определении результирующей АД сустава. Например, тот факт, что отношение длины волокна к ПМ много выше у разгибателей запястья, чем у сгибателей, говорит о том, что в разгибателях длина волокон играет большую роль, чем в сгибателях.
Хотя все скелетные мышцы имеют общую основную структурную модель, между ними имеются существенные различия по количеству, размеру, организации и типу мышечных волокон. Таким образом, попытки классификации мышц на малое количество групп могут оказаться неприемлемыми. Если брать за основу доказательство того, что субпопуляции моторных единиц мышц, но не мышечные группы действуют вместе при выполнении определенных двигательных задач, более приемлемым способом для описания мышечного действия может быть терминология, исходящая от моторных единиц. Однако в этой области требуются дальнейшие исследования, и только после этого систему классификации моторных единиц можно будет принять и широко использовать.
Кроме большого числа описанных ранее факторов, влияющих на мышечную функцию, следует рассмотреть некоторые другие факторы:
• типы суставов и расположение мышечных прикреплений;
• количество суставов, через которые проходит мышца;
• пассивная недостаточность;
• сенсорные рецепторы.
21.3.1. Типы суставов и расположение мышечных прикреплений
Тип сустава влияет на функцию мышцы в том плане, что структура сустава определяет тип движения (сгибание и разгибание) и АД. Расположение мышцы или линия ее действия относительно сустава определяют, какое движение мышца будет выполнять. В целом, мышцы, которые проходят через переднюю часть сустава верхних конечностей, туловища и бедер — это сгибатели, а мышцы, находящиеся на задних частях этих суставов — соответственно, разгибатели. Мышцы с латеральным и медиальным расположением работают как отводящие и приводящие мышцы, соответственно, но могут выступать и в качестве ротаторов. Мышцы с дистальными прикреплениями, близкими к суставной оси, обычно могут создавать широкую АД костного рычага, к которому крепятся. Мышцы с дистальными прикреплениями далеко от суставной оси, такие как плечелучевые мышцы, предназначены обеспечивать стабильность сустава, так как большинство их силы направлено на сжимание суставных поверхностей. Относительное участие мышцы в поддержании стабильности будет меняться по ходу движения, поскольку ротационные и компрессионные компоненты мышечной силы косвенно меняют друг друга. Мышца обеспечивает максимальную стабилизацию сустава в точке максимального компрессионного компонента.