Kerja otot dan kekuatan

Sifat utama tisu otot yang membentuk otot rangka adalah kontraksi, yang membawa kepada perubahan panjang otot di bawah pengaruh impuls saraf. Otot bertindak pada tulang tuas yang disambungkan oleh sendi. Dalam kes ini, setiap otot bertindak pada sendi dalam satu arah sahaja. Dalam sendi uniaxial (silinder, berbentuk blok), pergerakan tuil tulang berlaku hanya di sekitar satu paksi, jadi otot terletak berhubung dengan sendi sedemikian di kedua-dua belah dan bertindak di atasnya dalam dua arah (fleksi - lanjutan; adduksi - penculikan, putaran). Sebagai contoh, dalam sendi siku, beberapa otot adalah fleksor, yang lain adalah ekstensor. Dalam hubungan antara satu sama lain, otot-otot ini, bertindak pada sendi dalam arah yang bertentangan, adalah antagonis. Sebagai peraturan, dua atau lebih otot bertindak pada setiap sendi dalam satu arah. Otot sedemikian, mesra ke arah tindakan, dipanggil sinergi. Dalam sendi dwipaksi (elipsoid, condylar, berbentuk pelana), otot dikumpulkan mengikut dua paksinya, di mana pergerakan dilakukan. Dalam sendi bola-dan-soket, yang mempunyai tiga paksi pergerakan (sendi berbilang paksi), otot-otot bersebelahan dari beberapa sisi dan bertindak ke atasnya dalam arah yang berbeza. Sebagai contoh, sendi bahu mempunyai otot - flexors dan extensors, yang melakukan pergerakan di sekitar paksi hadapan, penculik dan adductor - di sekeliling paksi sagital, dan pemutar - di sekitar paksi membujur (ke dalam - pronator dan ke luar - supinator).

Dalam kumpulan otot yang melakukan pergerakan tertentu, kita boleh membezakan otot utama yang menyediakan pergerakan yang diberikan, dan otot bantu, peranan tambahan yang ditunjukkan oleh nama itu sendiri. Otot bantu memodelkan pergerakan, memberikan ciri-ciri individu.

Untuk ciri fungsi otot, penunjuk seperti keratan rentas anatomi dan fisiologi digunakan. Keratan rentas anatomi ialah saiz (luas) keratan rentas berserenjang dengan paksi panjang otot dan melalui perut di bahagian terluasnya. Penunjuk ini mencirikan saiz otot, ketebalannya. Keratan rentas fisiologi otot ialah jumlah luas keratan rentas semua gentian otot yang membentuk otot yang dikaji. Oleh kerana kekuatan otot yang mengecut bergantung pada bilangan gentian otot dan saiz keratan rentas, keratan rentas fisiologi otot mencirikan kekuatannya. Dalam fusiform, otot berbentuk reben dengan susunan gentian selari, keratan rentas anatomi dan fisiologi bertepatan. Gambar yang berbeza adalah pada otot pennate, yang mempunyai sejumlah besar berkas otot pendek. Daripada dua otot yang sama dengan keratan rentas anatomi yang sama, otot pennate mempunyai keratan rentas fisiologi yang lebih besar daripada otot fusiform. Jumlah keratan rentas gentian otot dalam otot pennate adalah lebih besar, dan gentian itu sendiri lebih pendek daripada otot fusiform. Dalam hal ini, otot pennate mempunyai kekuatan yang lebih besar daripada yang terakhir, tetapi julat penguncupan gentian otot pendeknya lebih kecil. Otot pennate ditemui di mana daya penguncupan otot yang ketara diperlukan dengan julat pergerakan yang agak kecil (otot kaki bawah, kaki, beberapa otot lengan bawah). Fusiform, otot berbentuk reben, dibina daripada gentian otot yang panjang, memendekkan dengan jumlah yang lebih besar semasa penguncupan. Pada masa yang sama, mereka membangunkan kurang daya daripada otot pennate, yang mempunyai keratan rentas anatomi yang sama.

Kerja otot. Oleh kerana hujung otot dilekatkan pada tulang, titik asal dan perlekatannya semakin dekat antara satu sama lain semasa penguncupan, dan otot itu sendiri melakukan sejumlah kerja. Oleh itu, badan manusia atau bahagiannya berubah kedudukannya apabila otot yang sepadan mengecut, bergerak, mengatasi rintangan graviti atau, sebaliknya, menyerah kepada daya ini. Dalam kes lain, apabila otot mengecut, badan dipegang pada kedudukan tertentu tanpa melakukan pergerakan. Berdasarkan ini, perbezaan dibuat antara mengatasi, mengalah, dan menahan kerja otot.

Mengatasi kerja otot dilakukan apabila daya penguncupan otot mengubah kedudukan bahagian badan, anggota badan atau pautannya, dengan atau tanpa beban, mengatasi daya rintangan.

Kerja inferior ialah kerja di mana kekuatan otot menghasilkan daya graviti bahagian badan (anggota badan) dan beban yang dipegangnya. Otot berfungsi, tetapi ia tidak memendekkan, tetapi memanjangkan; sebagai contoh, apabila mustahil untuk mengangkat atau memegang objek dengan jisim yang besar. Dengan usaha otot yang hebat, badan mesti diturunkan ke lantai atau permukaan lain.

Kerja memegang dilakukan jika daya penguncupan otot menahan badan atau beban pada kedudukan tertentu tanpa bergerak di angkasa. Sebagai contoh, seseorang berdiri atau duduk tanpa bergerak, atau memegang beban dalam kedudukan yang sama. Daya penguncupan otot mengimbangi jisim badan atau beban. Dalam kes ini, otot mengecut tanpa mengubah panjangnya (penguncupan isometrik).

Mengatasi dan menghasilkan kerja, apabila daya kontraksi otot menggerakkan badan atau bahagiannya di angkasa, boleh dianggap sebagai kerja dinamik. Kerja memegang, di mana pergerakan seluruh badan atau sebahagian badan tidak berlaku, adalah kerja statik.

Tulang yang disambungkan oleh sendi bertindak sebagai tuas apabila otot mengecut. Dalam biomekanik, tuas kelas pertama dibezakan, apabila titik rintangan dan penggunaan daya otot berada pada sisi tumpu yang berbeza, dan tuas kelas kedua, di mana kedua-dua daya digunakan pada satu sisi tumpu, pada jarak yang berbeza daripadanya.

Jenis pertama tuas dua lengan dipanggil "tuil imbangan". Titik tumpu terletak di antara titik penggunaan daya (daya penguncupan otot) dan titik rintangan (graviti, jisim organ). Contoh tuas sedemikian ialah sambungan tulang belakang dengan tengkorak. Keseimbangan dicapai di bawah syarat bahawa tork daya yang dikenakan (hasil daya yang bertindak pada tulang oksipital dengan panjang lengan, yang sama dengan jarak dari titik tumpu ke titik penggunaan daya) adalah sama dengan tork graviti (hasil graviti dengan panjang lengan, sama dengan jarak penggunaan graviti dari titik graviti).

Tuas jenis kedua adalah bersenjata tunggal. Dalam biomekanik (berbanding dengan mekanik), ia datang dalam dua jenis. Jenis tuas sedemikian bergantung pada lokasi titik penggunaan daya dan titik tindakan graviti, yang dalam kedua-dua kes berada pada sisi yang sama dari titik tumpu. Jenis pertama tuas jenis kedua (tuil daya) berlaku apabila lengan penggunaan daya otot lebih panjang daripada lengan rintangan (graviti). Mengambil kira kaki sebagai contoh, kita dapat melihat bahawa fulcrum (paksi putaran) adalah kepala tulang metatarsal, dan titik penggunaan daya otot (otot triceps surae) ialah calcaneus. Titik rintangan (graviti badan) adalah pada persimpangan tulang kering dengan kaki (sendi buku lali). Dalam tuil ini, terdapat keuntungan dalam daya (lengan penggunaan daya lebih panjang) dan kehilangan kelajuan pergerakan titik rintangan (lengannya lebih pendek). Dalam jenis kedua tuil lengan tunggal (tuil kelajuan), lengan penggunaan daya otot adalah lebih pendek daripada lengan rintangan, di mana daya lawan, graviti, digunakan. Untuk mengatasi graviti, titik penggunaannya berada pada jarak yang agak jauh dari titik putaran pada sendi siku (tumpu), daya yang lebih besar dari otot fleksor yang melekat berhampiran sendi siku (pada titik penggunaan daya) diperlukan. Dalam kes ini, terdapat keuntungan dalam kelajuan dan julat pergerakan tuas yang lebih panjang (titik rintangan) dan kehilangan daya yang bertindak pada titik penggunaan daya ini.