Для характеристики сократительной функции М. пользуются понятием «абсолютной силы», которая является величиной, пропорциональной сечению мышцы, направленной перпендикулярно её волокнам, и выражается в кг/см2. Так, например, абсолютная сила двуглавой М. человека равна 11,4, икроножной — 5,9 кг/см2.
Систематическая усиленная работа мышц (тренировка) увеличивает их массу, силу и работоспособность. Однако чрезмерная работа приводит к развитию утомления, т. е. к падению работоспособности . Бездеятельность мышц ведёт к их атрофии.
Скелетные мышцы человека, различные по форме, величине, положению, составляют свыше 40% массы его тела. При сокращении происходит укорочение мышцы, которое может достигать 60% их длины; чем длиннее мышца (самая длинная мышца тела портняжная достигает 50 см), тем больше размах движении. Если мышца расположены между костными выступами и кожей, их сокращение обусловливает изменение кожного рельефа. Скелетная мышца — это орган, образованный поперечно;., полосатой мышечной тканью и содержащий, кроме того, соединительную ткань, нервы и сосуды.
Все скелетные, или соматические (от греч. soma — тело), мышцы по топографо-анатомическому принципу могут быть разделены на мышцы головы, среди которых различают мимические и жевательные; мышцы, воздействующие на нижнюю челюсть, мышцы шеи, туловища и конечностей. Мышцы туловища покрывают грудную клетку, составляют стенки брюшной полости, вследствие чего их делят на мышцы груди, живота и спины. Расчленённость скелета конечностей служит основанием для выделения соответствующих групп мышц.: для верхней конечности — это мышцы плечевого пояса, плеча, предплечья и кисти; для нижней конечности — мышцы тазового пояса, бедра, голени, стопы.
У человека около 500 мышц, связанных со скелетом. Среди них одни крупные (например, четырёхглавая мышца бедра), другие — мелкие (например, короткие мышцы спины). Совместная работа мышц выполняется по принципу синергизма, хотя отдельные функциональные группы мышц при выполнении определенных движений работают как антагонисты. Так, спереди на плече находятся двуглавая и плечеваямышцы, выполняющие сгибание предплечья в локтевом суставе, а сзади располагается трёхглавая М. плеча, сокращение которой вызывает противоположное движение — разгибание предплечья.
Наиболее мощные мышцы размещаются на туловище. Это мышцы спины — выпрямитель туловища, мышцы живота, составляющие у человека особую формацию — брюшной пресс. В связи с вертикальным положением тела мышцы нижней конечности человека стали более сильными, поскольку, кроме участия в локомоции, они обеспечивают опору тела. Мышцы верхней конечности в процессе эволюции, напротив, сделались более ловкими, гарантирующими выполнение быстрых и точных движений.
Сокращаясь и напрягаясь, мышца производит механическую работу, которая в простейшем случае может быть определена по формуле А = РН, где А — механическая работа (кгм), Р — вес груза (кг), Н—высота подъема груза (м).
Таким образом, работа мышц измеряется произведением величины веса поднятого груза на величину укорочения мышцы. Из формулы легко вывести так называемое правило средних нагрузок, согласно которому максимальная работа может быть произведена при средних нагрузках. Действительно, если Р = О, т. е. мышца сокращается без нагрузки, то и А = 0. При Н = 0, что можно наблюдать, когда мышца не способна поднять слишком тяжелый груз, работа также будет равна 0.
Естественные движения человека весьма разнообразны. В процессе этих движений мышцы, сокращаясь, совершают работу, которая сопровождается как их укорочением, так и их изометрическим напряжением. В этой связи различают динамическую и статическую работу мышц. Динамическая работа связана с мышечной работой, в процессе которой сокращения мышц всегда сочетаются с их укорочением. Статическая работа связана с напряжением мышц без их укорочения. В реальных условиях мышцы человека никогда не совершают динамическую или статическую работу в строго изолированном виде. Работа мышц всегда является смешанной. Тем не менее в движениях человека может преобладать либо динамический, либо статический характер мышечной работы. Поэтому часто, характеризуя мышечную деятельность в целом, говорят о ее статичности или динамичности. Например, работа студента на лекции может характеризоваться как статическая, хотя здесь можно найти немало элементов динамической работы. С другой стороны, игра в футбол является динамической работой, но футболистам приходится выполнять и статические усилия.
Способность человека совершать длительное время физическую работу называют физической работоспособностью. Физическая работоспособность человека может быть определена с помощью специальных приборов — эргометров (например, велоэргометров). Ее единица измерения — кгм/мин. Чем больше способен человек произвести работы в единицу времени, тем выше его физическая работоспособность. Величина физической работоспособности человека зависит от возраста, пола, тренированности, факторов окружающей среды (температура, время суток, содержание в воздухе кислорода и т. д.), функционального состояния организма. Для сравнительной характеристики физической работоспособности различных людей рассчитывают общее количество произведенной работы за 1 мин, делят его на массу тела (кг) и получают относительную физическую работоспособность (кгм/мин на 1 кг массы, т. е. к™- кг/мин). В среднем уровень физической работоспособности юноши 20 лет составляет 15,5 кгм- кг/мин, а у юноши-спортсмена того же возраста он достигает 25. В последние годы определение уровня физической работоспособности широко используют для характеристики общего физического развития и состояния здоровья детей и подростков.
Выявлена прямая зависимость между двигательной активностью ребенка, его умственным развитием и умственной работоспособностью. Чем более активен ребенок в двигательной деятельности, тем более интенсивно идет его умственное развитие. Данная зависимость не теряет своего значения и в жизни взрослого человека: чем более он активен в двигательной деятельности, тем более он активен и продуктивен в психической деятельности, тем более значимой личностью он становится в трудовой и общественной жизни. Эта связь между общим физическим развитием детей и подростков и их умственными способностями отмечалась еще великими мыслителями-материалистами прошлого. "Если вы хотите воспитать ум вашего ученика, - писал в одном из своих философских и педагогических произведений Ж.-Ж. Руссо, - воспитывайте силы (телесные), которыми он должен управлять. Постоянно упражняйте его тело; сделайте его здоровым и сильным, чтобы сделать умным и рассуди телъным; пусть он работает, действует, бегает, кричит; пусть все-гда находится в движении; пусть будет он человеком по силе, и „скоре он станет им по разуму"'.
После рождения созревание мышечной ткани продолжается. В частности, интенсивный рост волокон наблюдается до 7 лет и в пубертатном периоде. Начиная с 14—15 лет микроструктура мышечной ткани практически не отличается от взрослого. Однако утолщение мышечных волокон может продолжаться до 30— 35 лет. Наибольший прирост силы наблюдается в среднем и старшем школьном возрасте, особенно интенсивно сила увеличивается с 10-12 до 13-15 лет (табл. 15). У девочек прирост силы происходит несколько раньше, с 10-12 лет, а у мальчиков - с 13-14. Тем не менее мальчики по этому показателю во всех возрастных группах превосходят девочек, но особенно четкое различие проявляется в 13-14 лет.
. Существуют возрастные, половые и индивидуальные отличия в выносливости. Выносливость детей дошкольного возраста находится на низком уровне, особенно к статической работе. В подростковом возрасте координация движений вследствие гормональных перестроек в организме ребенка несколько нарушается. Однако это временное явление, которое обычно после 15 лет бесследно исчезает. Общее формирование всех координационных механизмов заканчивается в подростковом возрасте, а к 18-25 годам они полностью соответствуют уровню взрослого человека. Возраст в 18- 30 лет считают "золотым" в развитии моторики человека. Это возраст расцвета его двигательных способностей.
Влияние физических упражнений на мышечную систему. Мышечная работа требует деятельного состояния не только мышц и нервных клеток, регулирующих движение. Она связана с большими энергетическими затратами организма и в этой связи оказывает значительное влияние на все стороны его жизнедеятельности: увеличивается интенсивность обмена веществ и энергии, увеличивается приток кислорода в организм, более напряженно начинает функционировать сердечно-сосудистая система и т. д. Мышечная работа увеличивает также нагрузку на сердце. В покое оно при каждом сокращении выбрасывает в аорту до 60—80 мл крови, при усиленной работе это количество возрастает до 200 мл.
Таким образом, мышечная работа оказывает широкое активизирующее влияние на все стороны жизнедеятельности организма, что имеет большое физиологическое значение: поддерживается высокая функциональная активность всех физиологических систем, значительно повышается общая реактивность организма и его иммунные качества, увеличиваются адаптационные резервы. Наконец, как уже указывалось, движения являются необходимым фактором нормального физического и психического развития ребенка.
3. Анатомический анализ движения стопы.
Мышцы стопы
Мышцы стопы начинаются и прикрепляются на тыльной и подошвенной поверхностях костей плюсны и фаланг пальцев. К тыльной группе мышц стопы относят короткий разгибатель пальцев и короткий разгибатель большого пальца. На подошве различают медиальную, среднюю и латеральную группы мышц. Медиальную группу составляют мышца, отводящая большой палец стопы; короткий сгибатель большого пальца стопы; мышца, приводящая большой палец стопы. Среди мышц средней группы располагаются четыре червеобразные, семь межкостных мышц, а также короткий сгибатель пальцев и квадратная мышца подошвы. К латеральной группе относятся мышца, отводящая мизинец стопы, короткий сгибатель мизинца стопы и мышца, противопоставляющая мизинец.
Мышцы тыла стопы
Короткий разгибатель пальцев стопы (m. extensor digitorum brevis) начинается на верхней стороне пяточной кости, идет вперед и медиально, разделяется на три узких сухожилия, которые прикрепляются к основаниям средних и дистальных фаланг .
Функция: разгибают пальцы стопы.
Короткий разгибатель большого пальца стопы (m. extensor hallucis brevis) начинается на верхней стороне пяточной кости. Идет вперед и прикрепляется к тыльной поверхности основания проксимальной фаланги большого пальца.
Функция: разгибает большой палец.
