Пассивная часть аппарата движения

Пассивный аппарат движения, представленный костями и их соединениями, есть система рычагов, на которые воздействует активная часть аппарата движения, т. е. мышцы. Как простейший механизм рычаг служит для передачи движения и силы на расстояние. Каждый рычаг должен иметь точку опоры и две точки приложения взаимно противодействующих сил. Для человеческого организма — это сила притяжения Земли и противодействующая ей сила — мышечная. В большей части случаев точка опоры костного рычага тела человека располагается в суставе.

Если две силы расположены, но обе стороны от точки опоры и действуют в одном направлении, то такой рычаг называется рычагом первого рода, или рычагом равновесия. Примером рычага первого рода является голова при вертикальном положении человека; точки опоры — атлаитозатылочный сустав.

Центр тяжести головы расположен в области спинки турецкого седла. Вертикаль центра тяжести головы проходит спереди атлантозатылочного сустава: голова должна упасть на грудь, однако этому препятствует напряжение задних мышц шеи, которые прикрепляются к затылочной кости позади точки опоры. При равенстве моментов силы тяжести и силы мышц голова находится в состоянии равновесия (рис. 2.21).

Рис. 2.21. Рычаг первого рода (равновесия):

о — точка опоры; р — точка приложения силы тяжести; тп — точка приложения силы мышечной тяги Если две силы (тяжести и мышечная) располагаются по одну сторону от точки опоры и направлены в разные стороны, то такой рычаг называется рычагом второго рода. Рычаг второго рода подразделяется на рычаг скорости и рычаг силы.

Рычаг скорости характеризуется тем, что плечо силы мышечной тяги меньше, чем плечо силы тяжести, так как сила мышечной тяги приложена вблизи оси вращения. Это позволяет кинематическим звеньям человеческого тела, проигрывая в подъемной силе, выигрывать в скорости и амплитуде движений. Примером указанной разновидности является локтевой сустав (рис. 2.22).

Рычаг силы имеет выигрыш в силе, но проигрывает в скорости и амплитуде движений. Это происходит вследствие того, что плечо силы мышечной тяги больше плеча силы тяжести. Примером рычага силы может служить стопа (рис. 2.23).

Длина конечностей и их звеньев (рычагов) в спортивной практике определяют индивидуальные особенности техники выполнения спортивных приемов. Так, например, борцы с короткими конечностями легче выполняют приемы, преодолевающие силу противника. Борцы с длинными конечностями легче выполняют приемы, связанные с моментом скручивания, сгибания. Длина конечности способствует созданию большего момента вращения и снижает эффективность защитных действий противника с меньшими абсолютными размерами тела. В то же время поперечные размеры тела (ширина плеч и ширина таза) обусловливают устойчивость тела борца.

Рис. 2.22. Рычаг второго рода (скорости):

о — точка опоры; р — точка приложения силы тяжести; т — точка приложения силы мышечной тяги.

Рис. 2.23. Рычаг второго рода (силы):

о — точка опоры; р — точка приложения силы тяжести; т — точка приложения силы мышечной тяги.