Всякий раз, когда мышца развивает усилие, она тянет за оба своих конца. Таким образом, каждая мышца создает как минимум два силовых вектора, по одному к каждой из костей, к которой эта мышца прикрепляется. Движение, вызываемое мышцей, зависит от абсолютных величин сил, действующих на каждый из рычагов, а не от таких условных наименований, как «начало» или «место прикрепления» мышцы. Когда мы анализируем движение, обычно стараемся ограничить анализ только одним из сегментов, на которые воздействует мышца. Хотя мы вправе так поступать, нам следует понимать также, что мы целенаправленно пренебрегаем силами, действующими на один или несколько других сегментов. Например, если рассматривается сгибание предплечья в локтевом суставе, следует учитывать все силы (внешние и внутренние), действующие на предплечье. Хотя мышцы, воздействующие на предплечье, действуют еще как минимум на один сегмент, действие их на этот сегмент (к примеру, плечевую кость или лопатку) можно игнорировать, пока мы не начнем рассматривать именно этот сегмент. Итак, выделим два основных момента:
• если возникает мышечное усилие, мышцы воздействуют силой натяжения на все сегменты, к которым они прикрепляются;
• мышцы вызывают движение, основанное на абсолютных величинах сил, действующих на каждый из их сегментов, и не основанное на так называемом «начале» и «месте прикрепления».
Дивергентная тяга мышц. Концепцию системы сходящихся сил можно использовать для определения равнодействующей двух и более сегментов мышцы, или двух мышц, имеющих общее прикрепление. На рис. 2.28 показана равнодействующая сила передней части дельтовидной мышцы (ПДМ) и равнодействующая задней части дельтовидной мышцы (ЗДМ) на плечевую кость.
Рис. 2.28. Тяги передней дельтовидной (ПДМ), средней дельтовидной (СДМ) и задней дельтовидной (ЗДМ) образуют систему сходящихся сил с равнодействующей ОСм, получаемой при помощи сложения сил:
ПДМ + ЗДМ = R; R + СДМ = ОСм
Используя метод многоугольника для сложения сил, получаем вектор равнодействующей R (см. вставку на рис. 2.28). Этот вектор представляет собой суммарное действие ПДМ и ЗДМ. В дельтовидную мышцу входит еще средний сегмент (СДМ), расположенный между передним и задним сегментами. Поскольку векторы R и СДМ совпадают и имеют общую точку приложения, они составляют одну линейную систему сил. Равнодействующая линейной системы сил находится путем простого арифметического сложения векторов R и СДМ, т. е. новый вектор равнодействующей ОСм будет по величине равен R + СДМ и будет направлен в ту же сторону. Вектор ОСм представляет собой общую тягу всех трех сегментов дельтовидной мышцы, которая при действии на плечевую кость вызывает отведение плеча.
На рис. 2.29 показан еще один пример сложения сил для нахождения общей мышечной тяги.
Рис. 2.29. Нахождение общей мышечной тяги (ОСм) путем сложения сил ключичной порции большой грудной мышцы (КПМ) и ее грудинной порции большой грудной мышцы (СПМ)
В этом случае равнодействующая ключичной порции большой грудной мышцы (КПМ) и равнодействующая ее грудинной части (СПМ) показаны с общим прикреплением к плечевой кости. При одновременном сокращении обеих частей большой грудной мышцы возникает равнодействующая сил ОСм, действующая на плечевую кость. ОСм направлен в другую сторону и вызывает приведение и медиальную ротацию плечевой кости.
Анатомические блоки. Часто мышечные волокна или сухожилия огибают кость или отклоняются от направления костным выступом. Когда направление тяги мышцы изменяется, то вызывающие эти отклонения кости или костные выступы называют анатомическими блоками. Блоки изменяют направление, не изменяя величины и размерности действующей силы. На рис. 2.30 слева показано схематическое изображение плеча, которое является связующим звеном между двумя прямыми рычагами.
Рис. 2.30.Линия действия дельтовидной мышцы на схематическом ключицы и плечевой кости (слева). Данная линия отклоняется костными выступами, образующими анатомические блоки (справа)