Обычно одна из групп мышц, действующая на сустав, способна создать больший крутящий момент, чем действующая на него же другая группа. Нарушения нормального соотношения пар «агонист-антагонист» могут создать мышечный дисбаланс в суставе и подвергнуть его риску травмы. Отношения силы «агонист-антагонист» для нормальных суставов часто используются как основа для постановки лечебных целей вслед за травмой сустава. Например, если поврежден плечевой сустав, целью лечения может быть усиление сгибателей и разгибателей поврежденного сустава таким образом, чтобы восстановить такое же силовое отношение в поврежденном суставе.
21.3.2. Количество суставов
Многие функциональные движения требуют координированных действий нескольких суставов, контролируемых комбинацией мышц, которые проходят через один или несколько суставов. Для того, чтобы создать целенаправленный двигательный паттерн, многие считают, что нужен мышечный контроль, чтобы минимизировать мышечную силу, необходимую для выполнения задачи (наименьшая активность моторных единиц) и, таким образом, свести к минимуму мышечное утомление. Такие стратегии мышечного управления пытаются уверить нас в том, что движение выполняется эффективно.
Одним из способов обеспечения эффективного двигательного паттерна является координированное усилие односуставных и многосуставных мышц. Во многих случаях количество суставов, которые пересекает мышца, определяет мышечную функцию. Односуставные мышцы обычно привлекаются для создания усилия и производства работы, прежде всего при концентрическом и изометрическом сокращениях. Такая стратегия вовлечения наблюдается в основном при выполнении простого движения в одном суставе, но может также использоваться и во время движений, в которых участвует несколько суставов. Многосуставные мышцы обычно привлекаются для тонкой регуляции крутящего момента при динамических движениях, включающих в себя больше эксцентрические, чем концентрические мышечные действия. Многосуставные мышцы обычно привлекаются во время более сложных движений, требующих движения вокруг множественных осей.
Например, сгибание локтя при сопутствующей супинации использует двуглавую мышцу плеча (многосуставная мышца) при дополнительном участии плечевой мышцы (односуставная мышца). Это опять же может показаться очевидным, по причине прикрепления двуглавой мышцы плеча к лучевой кости, что позволяет выполнять супинацию и одновременного прикрепления плечевой мышцы к локтевой кости, что дает чистое сгибание локтевого сустава. Если желательно односуставное движение, то привлекается односуставная мышца, потому что вовлечение многосуставной мышцы может потребовать либо использования дополнительных мышц, либо моторных единиц дополнительных мышц для блокирования движения, поступающего от другого сустава (суставов), пересекаемого многосуставными мышцами. Например, сгибание локтя с предплечьем в состоянии пронации выполняется прежде всего плечевой мышцей, но не двуглавой мышцей плеча.
Односуставные и многосуставные мышцы могут также работать совместно, таким образом односуставные мышцы могут помогать движению суставов, которые они не пересекают. Например, простое движение «встать со стула» требует разгибания коленного и тазобедренного суставов. Разгибание тазобедренных суставов выполняется за счет активации односуставных разгибателей (большие ягодичные мышцы) и многосуставных разгибателей (мышцы задней поверхности бедра). Сопутствующее разгибание коленей выполняется за счет активации односуставных разгибателей (широкие мышцы) и многосуставных разгибателей (прямые мышцы бедра). Интересный вывод заключается здесь в том, что односуставные разгибатели колена могут на самом деле способствовать при указанном движении разгибанию тазобедренных суставов. Если активны мышцы задней поверхности бедра, разгибание коленей (вызываемое широкими мышцами) создает тягу активных мышц задней поверхности (которые действуют как стяжка), результатом чего и является разгибание бедра.