Кости в нашем теле являются рычагами при воздействии на которые мышцы проявляют внешнюю силу.Такая сила называется крутящим моментом в суставе. Например,если требуется оценить максимальную изометрическую силу сгибателей предплечья,то мы можем измерить величину крутящего момента, относительно угла сгибания в локтевом суставе.
Можно выделить 4 фактора,которые будут влиять на величину крутящего момента в суставе.
Фактор номер один- величина (длинна) внутреннего крутящего момента.
Каждая мышечная группа, которая вовлекается в совместное действие в суставе при проявлении крутящего момента имеет внутреннее плечо силы мышцы, длинна которого может меняться в зависимости от угла сгибания в суставе , что напрямую влияет на величину внутреннего крутящего момента
Поскольку мышца при выполнении движения меняет свою форму , то происходят изменения в величине внутреннего крутящего момента, что отражается в проявлении силы в суставе .Когда мышца имеет большой внутренний крутящий момент в суставе, то проявляемая ей сила высокая .С другой стороны, когда та же мышца имеет небольшой внутренний крутящий момент в суставе ,это будет означать ,что сила проявляемая мышцей также будет ниже.
Фактор номер два-произвольная активация мышц.
Для того чтобы произвести усилие, мышца должна получить сигнал из центральной нервной системы. Величина этого сигнала определяет степень произвольной активации и соответственно количество рекрутированных мышечных волокон. Произвольная активация может изменяться в зависимости от угла сгибания в суставе , что например может выражаться в снижении степени проявляемой силы при определенном угле сгибания в суставе по сравнению с непроизвольной активацией. Другими словами это означает,что мышца на самом деле может быть способна производить больше силы при данном угле сгибания в суставе, чем на самом деле есть,однако произвольная активация по каким-то причинам снижена в этом угле сгибания в суставе.
Фактор номер три-взаимосвязь длины мышечного волокна к его напряжению
Взаимосвязь длины и напряжения мышечных волокон говорит нам о том,что-каждая мышца содержит пучки мышечных волокон, которые могут изменять свою способность производить силу в зависимости от длины их саркомеров.Так как каждый саркомер способен производить силу своими активными элементами за счет формирования поперечных мостиков между актином и миозином, от в зависимости от величины растяжения саркомера может снижаться количество мостиков,которые могут формироваться внутри саркомеров (тогда как пассивное напряжение ,которое зависит от титина наоборот увеличивается при растяжении саркомера свыше определенной длины). Это в свою очередь означает,что саркомеры имеют способность производить высокий уровень активной силы своими сократительными элементами только тогда,когда саркомеры находятся в своей оптимальной длин (то есть,когда имеется максимальная возможность создавать наибольшее количество мостиков между актином и миозином внутри саркомера).
Поэтому когда мышечные волокна (и соответственно саркомеры внутри волокон) растягиваются больше определенной длины,то сократительная способность проявляемая волокнами также снижается.
Фактор номер 4-поведение мышц антагонистов.
Повышенная активация мышц-антагонистов-во время выполнения движения в суставе потребуется от мышц агонистов проявлять большую силу для проявления внешнего крутящего момента в суставе.Это можно продемонстрировать на примере приседаний,когда повышение активации мышц задней поверхности бедра потребует от мышц квадрицепсев производить больший крутящий момент ,для того,чтобы выполнить движение в суставе с заданным весом.Так как активация мышц задней поверхности бедра увеличивается по мере увеличения глубины приседания ,то соответственно это потребует проявления большей силы от квадрицепсев для выполнения внешнего крутящего момента в коленном суставе.
Каждый из четырех факторов может оказывать влияние на нашу способность создавать внешний крутящий момент в суставе,но все же стоит отметить,что именно величина внутреннего крутящего момента относительно угла работы в суставе будет иметь решающее значение с точки зрения силы требуемой для осуществления внешнего крутящего момента в суставе https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/6390670/ .