A A A

Od czego zależy siła mięśnia

Owo wzmożone napięcie mięśnia, charakterystyczne dla jego stanu czynnego, wiąże się z ujawnieniem pewnej siły, której wartość jest wymierna. Mięsień, którego przekrój fizjologiczny (tzn. taki, który wiązkę włókien przecina poprzecznie) jest równy powierzchni 1 cm2, działa siłą 34,3—98,1 niutonów (średnio 68,67 niutonów na 1 cm2). Im grubszy mięsień, tym większa jest jego siła działania. Tym się tłumaczy fakt, że wokół stawów nasadowych (staw ramienny, staw biodrowy) poruszających całą kończyną grupują się potężne zespoły mięśniowe o dużych przekrojach fizjologicznych. Efektywna siła mięśniowa, tzn. siła, która ciągnie mięsień za swój punkt przyczepu, nie zawsze jest równa jego sile całkowitej, wynikającej z grubości przekroju fizjologicznego. Zależy to od kąta, jaki tworzą włókienka brzuśca mięśniowego z jego ścięgnem końcowym. Jeśli ten kąt wynosi 180°, praktycznie można przyjąć, że siła całkowita równa się sile efektywnej. W mięśniach półpierzastych kąt nachylenia włókien mięśniowych do kierunku ścięgna jest mniejszy od 180°. Całkowita siła mięśnia jest tu wypadkowa (w); siłę efektywną natomiast wyraża składowa. Zatem siła mięśniowa ujawniająca się w działaniu dynamicznym i statycznym mięśni szkieletowych zależy nie tylko od grubości mięśnia, lecz także od układu jego włókien, a kierunek działania mięśnia jest zgodny z kierunkiem przebiegu ścięgna w jego końcowym odcinku. Trzy różne formy działania: Wspomniano wyżej o trzech formach działania mięśniowego: koncentrycznej, stabilizującej i ekscentrycznej. Różnice zachodzące pomiędzy nimi są natury ilościowej. Najprościej wyjaśnią to następujące przykłady: żołnierz salutując unosi dłoń do czoła, a wraz z nią całą kończynę. Kobieta zawieszająca firanki lub myjąca okno unosi ramiona wysoko ponad głowę. W obywu tych czynnościach (i wszystkich im podobnych) uniesienie kończyny wiąże się z pokonaniem siły ciężkości kończyny i wymaga użycia siły mięśniowej większej od siły grawitacji. W ruchu tym uniesieniu ramion czy też zgięciu łokcia towarzyszy zbliżanie się przyczepów mięśni (w danym wypadku zginaczy) i stąd wywodzi się nazwa działania koncentrycznego. Przykłady dotyczyły zespołów zginaczowych, jednakże owo działanie może być udziałem wszystkich mięśni szkieletowych; uniesienie ramion w bok to koncentryczne działanie odwodzicieli; kolejne cofanie ugiętych łokci w czasie biegu sprinterów, to efekt wizualny koncentrycznego działania prostowników stawu ramiennego itd., itd. Działanie stabilizujące" cechuje się tym, że siła zaangażowanych mięśni jest równa sile ciężkości tej części ciała, na którą dane mięśnie działają. W sali opery po przygaszeniu świateł i przed podniesieniem kurtyny dyrygent unosi ręce z pałeczką, po czym przez dłuższą chwilę trzyma je znieruchomiałe. Ten sygnał mobilizujący orkiestrę przed pierwszym taktem partytury i nie zawsze szanowany — niestety — przez niewyrobioną publiczność, swoją wymowną posągowość zawdzięcza równowadze pomiędzy wielkością siły ciężkości kończyn a ich siłą mięśniową. Wyprężony na baczność harcerzyk pełniący wartę honorową, to także przykład wielozespołowego zaangażowania mięśni nóg, tułowia, kończyn górnych i karku w działaniu stabilizującym. Obok tych przy- kładów jaskrawych, które swój szczytowy wyraz znalazły w tzw. „żywych obrazach" (modnej zabawie towarzyskiej XIX wieku), działanie stabilizujące daje się zauważyć w wielu zwykłych, codziennych czynnościach; utrzymanie pozycji siedzącej jest możliwe dzięki stabilizacyjnemu działaniu mięśni prostowników tułowia. Każda pozycja stojąca to rezultat równowagi pomiędzy siłą ciężkości ciała a siłą mięśni tułowia i kończyn dolnych. Charakterystyczną cechą działania stabilizującego (lub statycznego) jest to, że napięcie w mięśniu wzrasta, lecz długość jego nie ulega zmianie. Trzecia forma stanu czynnego mięśni nosi nazwę działania ekscentrycznego i występuje wówczas, gdy ruch odbywa się zgodnie z kierunkiem działania siły ciężkości. Opuszczanie kończyny ku dołowi, np. ramienia uniesionego w bok, może się odbyć pod wpływem samej siły grawitacyjnej. Opuszczanie powolne następuje, gdy zadziała równocześnie, jako czynnik hamujący, siła mięśni odwodzicieli ramienia, pod warunkiem, że będzie ona mniejsza od siły grawitacji. W działaniu ekscentrycznym napięcie w zaangażowanych hamując o mięśniach wzrasta, lecz przyczepy ich oddalają się od siebie, a mięsień się wydłuża. Ćwiczenie polegające na uniesieniu ramion w bok, zatrzymaniu ich nieruchomo w położeniu poziomym, a następnie powolnym opuszczeniu w dół jest prostą ilustracją wszystkich trzech wymienionych form działania mięśniowego. Uniesienie do poziomu — to efekt działania koncentrycznego grupy odwodzącej ramię. Nieruchome zawieszenie w powietrzu kończyn rozkrzyżowanych to wyraz działania stabilizującego tychże mięśni, a powolne opuszczanie to „hamowanie przyspieszenia ziemskiego" ekscentrycznym działaniem odwodzicieli.