Зависимость «длина-напряжение» сопоставляет силу мышцы с её длиной при заданных условиях измерения. Это не запись одного повторения по секундам. В физиологическом разборе StatPearls отдельно рассматриваются активная, пассивная и суммарная силы: смешивать эти кривые нельзя.
Три кривые показывают разные составляющие
Активная составляющая связана с работой актин-миозиновых мостиков. Пассивная отражает сопротивление растяжению. Суммарная объединяет обе составляющие. Поэтому рост суммарной силы при большей длине ещё не означает, что активная сила тоже выросла. Именно это различие описано в разделе о мышечном сокращении.
Для саркомера важно взаимное перекрытие тонких и толстых нитей. При чрезмерном укорочении или удлинении возможность развивать активное усилие уменьшается. OpenStax, рисунок 10.14 показывает эту зависимость на уровне саркомера. Его горизонтальная ось не является шкалой угла колена или глубины приседа.
У целого мышечно-сухожильного комплекса чтение сложнее. MacIntosh отмечает: даже при постоянной длине комплекса саркомеры могут менять длину из-за растяжения сухожилия. Пассивная сила во время сокращения также меняется. Поэтому для реального расчёта активной части недостаточно безоговорочно вычесть любую запись, сделанную до сокращения.
Для саркомера важно взаимное перекрытие тонких и толстых нитей. При чрезмерном укорочении или удлинении возможность развивать активное усилие уменьшается. OpenStax, рисунок 10.14 показывает эту зависимость на уровне саркомера. Его горизонтальная ось не является шкалой угла колена или глубины приседа.
У целого мышечно-сухожильного комплекса чтение сложнее. MacIntosh отмечает: даже при постоянной длине комплекса саркомеры могут менять длину из-за растяжения сухожилия. Пассивная сила во время сокращения также меняется. Поэтому для реального расчёта активной части недостаточно безоговорочно вычесть любую запись, сделанную до сокращения.
Сумма выросла, хотя активная часть уменьшилась
Мария С. готовится к зачёту по физиологии. На учебной схеме суммарная кривая справа поднимается, и она подписывает: «Чем сильнее растянута мышца, тем сильнее она сокращается». Мария боится перепутать объяснение, которое потом придётся давать клиенту. Разберём вымышленный пример, где составляющие уже известны, а не получены бытовым измерением.
При одной длине в примере заданы 100 Н активной и 10 Н пассивной силы: сумма 110 Н. При большей длине заданы 80 Н активной и 50 Н пассивной: сумма 130 Н. Общая цифра выросла на 20 Н, хотя активная уменьшилась на 20 Н. Это придуманные числа для чтения трёх кривых, не результаты человека и не норматив.
Мария исправляет подпись: выросла сумма за счёт пассивной составляющей, а не активное усилие. На следующей схеме она отдельно проверит легенду: если там показана только активная кривая или по оси отложена другая длина, готовый вывод к ней переносить нельзя. Из этих двух числовых примеров не следует рекомендация сильнее растягивать мышцу.
При одной длине в примере заданы 100 Н активной и 10 Н пассивной силы: сумма 110 Н. При большей длине заданы 80 Н активной и 50 Н пассивной: сумма 130 Н. Общая цифра выросла на 20 Н, хотя активная уменьшилась на 20 Н. Это придуманные числа для чтения трёх кривых, не результаты человека и не норматив.
Мария исправляет подпись: выросла сумма за счёт пассивной составляющей, а не активное усилие. На следующей схеме она отдельно проверит легенду: если там показана только активная кривая или по оси отложена другая длина, готовый вывод к ней переносить нельзя. Из этих двух числовых примеров не следует рекомендация сильнее растягивать мышцу.
Динамометр у запястья не измеряет длину саркомера
У тренера Дмитрия М. другая задача. При удержании локтя в двух положениях динамометр у запястья показывает условные 45 и 55 Н. В записи стоят 70° и 110° сгибания, где 0° означает полное разгибание. Дмитрий хочет назвать таблицу «Сила бицепса при разной длине» и опасается, что первое положение выявило слабый участок мышцы. Ситуация и показания вымышлены.
Прибор здесь измеряет внешнюю силу в точке контакта, а не изолированное усилие бицепса. Связь внешней и внутренней сил зависит от их плеч относительно сустава; это объясняется в главе NCBI о биомеханике. Две цифры у запястья не превращаются в саркомерную кривую заменой подписи.
Дмитрий оставляет точное название: «Внешняя сила при двух положениях локтя». Рядом записывает точку контакта прибора и направление усилия. Если в повторной пробе прибор окажется ближе к локтю или изменится направление тяги, сравнение придётся пересмотреть. Для отдельного вывода о силе конкретной мышцы понадобятся подходящий измерительный метод и модель, которых в этих двух записях нет.
Почему перемещение точки измерения меняет механический смысл показания, подробно разбирается в материале о рычагах в движении человека. Здесь важно не потерять различие: ньютон на динамометре у кисти и ньютон силы внутри бицепса описывают не одну и ту же величину.
Прибор здесь измеряет внешнюю силу в точке контакта, а не изолированное усилие бицепса. Связь внешней и внутренней сил зависит от их плеч относительно сустава; это объясняется в главе NCBI о биомеханике. Две цифры у запястья не превращаются в саркомерную кривую заменой подписи.
Дмитрий оставляет точное название: «Внешняя сила при двух положениях локтя». Рядом записывает точку контакта прибора и направление усилия. Если в повторной пробе прибор окажется ближе к локтю или изменится направление тяги, сравнение придётся пересмотреть. Для отдельного вывода о силе конкретной мышцы понадобятся подходящий измерительный метод и модель, которых в этих двух записях нет.
Почему перемещение точки измерения меняет механический смысл показания, подробно разбирается в материале о рычагах в движении человека. Здесь важно не потерять различие: ньютон на динамометре у кисти и ньютон силы внутри бицепса описывают не одну и ту же величину.
Что график не решает за тренера
График длина-напряжение не содержит личной нижней точки приседа или жима. Для выбора диапазона конкретного упражнения нужен другой разбор - рабочая амплитуда движения. Пик учебной кривой нельзя переименовать в обязательную глубину.
Если сустав не движется, длина всех саркомеров постоянна?
Нет. Постоянное расстояние между концами мышечно-сухожильного комплекса не гарантирует неизменную длину его саркомеров. Именно растяжение сухожилия при сокращении делает такое равенство неверным; этот пример отдельно обсуждается у MacIntosh.
Пассивная сила означает, что человек плохо старается?
Нет: пассивная сила - отдельная составляющая сопротивления растяжению, а не оценка усилий человека по шкале «старается/не старается». Слово обозначает механизм в физиологической модели, а не качество тренировки.
По этому графику можно назвать фазу упражнения?
Кривая сопоставляет силу при разных заданных длинах; она не показывает последовательность опускания и подъёма гантели. Если нужно назвать действие мышцы по ходу повторения, пригодится отдельный материал о концентрической и эксцентрической фазах.
Если сустав не движется, длина всех саркомеров постоянна?
Нет. Постоянное расстояние между концами мышечно-сухожильного комплекса не гарантирует неизменную длину его саркомеров. Именно растяжение сухожилия при сокращении делает такое равенство неверным; этот пример отдельно обсуждается у MacIntosh.
Пассивная сила означает, что человек плохо старается?
Нет: пассивная сила - отдельная составляющая сопротивления растяжению, а не оценка усилий человека по шкале «старается/не старается». Слово обозначает механизм в физиологической модели, а не качество тренировки.
По этому графику можно назвать фазу упражнения?
Кривая сопоставляет силу при разных заданных длинах; она не показывает последовательность опускания и подъёма гантели. Если нужно назвать действие мышцы по ходу повторения, пригодится отдельный материал о концентрической и эксцентрической фазах.