Mușchii și oasele ca un sistem de pârghii
Contractele musculare contractante forțează oasele prin intermediul tendoanelor. Dacă efortul este suficient, atunci când mușchiul este scurtat, oasele se mișcă. Când se contractă, ea dezvoltă doar o forță de tragere, astfel încât oasele la care este atașat mușchiul, cum este scurtat, sunt trase unul spre celălalt. În acest caz, poate apărea flexia membrelor articulației (flexia) sau extensia (extensia) - rectificarea membrului (Figura 30.31). În aceste mișcări îndreptate opus, ar trebui să participe cel puțin doi mușchi diferiți - flexor și extensor. Grupurile musculare care mișcă articulația în direcții opuse sunt numite antagoniști. După cum se arată în Fig. 30,31. Odată cu reducerea bicepsului (m biceps.) Braț îndoit la cot, în timp ce contracția antagonistului muscular - triceps musculare (m triceps.) - determină dezdoi brațului. Ambii mușchi creează, cu contracție, doar o forță de tragere în raport cu antebrațul.
Sunt necesare grupuri de antagoniști ai mușchilor nu numai pentru flexie și extensie, ci și pentru mișcarea membrelor sau pentru rotație. Unele dintre acestea, cu contracție, pot crea două tipuri de mișcări, în funcție de activitatea contractilă a altor mușchi care acționează pe același membru. Când este contractat gastrocnemius (m. Gastrocnemius), piciorul este îndoit la genunchi, de exemplu, în timpul mersului (Figura 30.32). Cu toate acestea, dacă mușchiul gastrocnemius se contractează simultan cu quadriceps femoris (m. Quadriceps femoris). care îndreaptă piciorul în piciorul inferior, articulația genunchiului nu se poate îndoi, astfel încât mișcarea este posibilă numai în articulația gleznei. Se produce extensia piciorului, adică persoana se ridică pe vârful degetelor de la picioare (se ridică pe vârfuri).
Mușchii, oasele și articulațiile corpului sunt un sistem de pârghii. Principiul de funcționare al pârghiei ilustrat în exemplul antebraț flexie (Fig 30.33.): Biceps exercită o forță de tragere îndreptată în sus pe porțiunea antebrațul în regiunea de aproximativ 5 cm de cot. În exemplul examinat, mâna păstrează o sarcină de 10 kg, adică la o distanță de aproximativ 35 cm de cot, acționează o forță descendentă de 10 kg. Conform legilor fizicii, antebrațul este într-o stare de echilibru mecanic (adică forța totală care acționează asupra sistemului, zero) atunci când produsul unei forțe descendente (10 kg), la o distanță de locul aplicării sale la cot (35 cm), este egală cu produsul tensiunii izometrice musculare (X) la o distanță de la el la cot (5 cm). Deci, 10 * 35 = 5 * X, deci X = 70 kg.
Rețineți că funcționarea acestui sistem este neprotejată mecanic, deoarece forța dezvoltată de mușchi este mult mai mare decât greutatea încărcării reținute (10 kg).
Cu toate acestea, condițiile de lucru mecanic neprofitabile ale celor mai multe mecanisme ale pârghiilor musculare sunt compensate prin creșterea manevrabilității. Fig. 30.34 arată că scurtarea biceps musculare 1 cm corespunde mișcării a mâinii la o distanță de 7 cm. Deoarece acestea sunt realizate pentru unul și același timp, viteza periei este de șapte ori mai mare decât rata de scurtare a mușchiului. Sistemul de pârghii joacă rolul unui amplificator, datorită căruia mișcările mici relativ lent ale mușchiului bicepsului se transformă în mișcări mai rapide ale pensulei. De exemplu, o echipa de baschet minge aruncata de servire jucător, care zboară la o viteză de 90-100 de mile / oră (aproximativ 150-160 km / h), în timp ce mușchii sunt scurtate jucător de multe ori mai lent.
Imagine aleatorie
Atenție vă rog! Informații de pe site
este destinat exclusiv educațional
și scopuri științifice
Articole similare
Trimiteți-le prietenilor: