Соломон Геллерштейн - Методология психотехники. Предвосхищение. Эволюция. Труд. Избранные психологические труды. Том 2

Если для одноосного сустава вполне достаточно двух мышц, работающих одновременно, то нельзя сказать, что количество потребных мышц для двухосных или трехосных суставов будет возрастать в прямой пропорции к количеству осей. Для двухосного сустава в принципе требуются не две пары мышц, а только три мышцы. Комбинируя действие трех тяг, мы легко можем вызвать движения вокруг любой из двух осей.

Точно так же для трехосного сустава нужны не три пары мышц, а всего только четыре мышцы. В этом также легко убедиться, если представить себе механическую конструкцию, в которой рычаг способен совершать движения вокруг трех взаимно перпендикулярных осей. Комбинируя действия четырех тяг, мы можем добиться вращения около любой из трех осей.

Если мы имеем одноосный сустав между двумя мышцами, заставляющими его перемещаться в прямо противоположных направлениях, существует своего рода постоянство отношения: одна мышца является антагонистом по отношению к другой. Для двухосного сустава и тем более для трехосного такого постоянства отношений уже не существует. Когда возникает необходимость, любая пара мышц может вступать в содружественную однонаправленную работу, противопоставляя себя другим мышцам. Мышцы, бывшие только что синергистами, могут стать антагонистами. Например, для сгибания кисти в лучезапястном суставе одновременно сокращаются лучевой сгибатель запястья и локтевой сгибатель запястья (flexor carpi radialis, flexor carpi ulnaris).

В то же время растягиваются локтевой разгибатель запястья (extensor carpi ulnaris) и два лучевых разгибателя запястья – короткий и длинный (extensor carpi radialis brevis et longus). При разгибании кисти те же мышцы действуют с переменой ролей: те, которые прежде сокращались, теперь растягиваются. Таким образом, для актов сгибания и разгибания кисти установилось определенное взаимоотношение антагонистического характера между мышцами сгибателями и разгибателями.

Эти взаимоотношения нарушатся, когда тому же самому ансамблю мышц придется осуществлять акты приведения и отведения кисти. Оказывается, что дружба сгибателей в их «борьбе» против разгибателей тотчас же нарушится. Роли переменятся, мышцы из одного лагеря перейдут в другой и вступят друг с другом в иные «договорные» отношения. Так, например, приведение кисти потребует одновременного сокращения локтевого сгибателя и локтевого разгибателя запястья, а растянутыми должны будут оказаться лучевой сгибатель и два лучевых разгибателя. Противопоставленными друг другу будут при этом луч и локоть, а не сгибатели и разгибатели. Отведение создаст аналогичные взаимоотношения, но с переменой ролей сокращающихся и растягивающихся мышц. Еще более интересными станут отношения между упомянутыми мышцами, когда лучевая кость вместе с кистью станут осуществлять пронацию и супинацию. При пронации содружественно сокращаться должны лучевой сгибатель и локтевой разгибатель запястья, а растягиваться будут локтевой сгибатель и лучевые разгибатели запястья. При супинации эти группы должны будут поменяться ролями без перемещений внутри каждой группы.

Чрезвычайно поучителен тот факт, что для выполнения некоторых движений приходится прибегать к сокращению мышц, выполняющих, на первый взгляд, совершенно противоположные по направлению движения. Так, например, для осуществления очень тонкого сгибания пальцев, казалось бы, необходимо привести в действие соответствующие мышцы-сгибатели. Однако анализ показывает, что очень тонкие, ограниченные в своей силе и амплитуде трудовые движения, например, движения при игре на музыкальных инструментах, осуществляются совершенно не этим, казалось бы, единственным возможным способом. Для производства таких движений достаточно бывает использовать разницу в тонусе сгибателей и разгибателей пальцев. Напомним, что при обычной позе кисти у всех людей пальцы находятся в полусогнутом состоянии. Чтобы использовать это преобладание тонуса сгибателей над разгибателями, достаточно совершить акт разгибания пальцев, после чего пальцы сами возвратятся в свое обычное спокойное состояние, совершив при этом требуемое сгибательное движение. По этому принципу обычно работает наша кисть во время письма. Эту особенность используют в фортепианной педагогике для тренировки беглости пальцев.

Вышеприведенный нами расчет количества потребных мышечных тяг, основанный на рассмотрении модели механической конструкции рычагов с соответствующими тягами, является расчетом теоретическим. В действительности количество мышц, охватывающих наши суставы, не вполне соответствует указанному правилу. Наши суставы снабжены бóльшим количеством мышц, нежели им предположительно было бы необходимо. Объясняется это тем, что между мышцами, на долю которых выпадает очень тонкая координированная работа, существуют весьма сложные отношения взаимопомощи, временного совместительства и своеобразного разделения труда, продиктованные необходимостью обслуживать одновременно и проксимальные и дистальные части рабочего органа. Это обстоятельство подало повод к разграничению собственных мышц сустава и мышц, служащих лишь целям фиксации для периферии (по Сеченову – разграничение между штатными и внештатными мышцами).

Например, плечевой сустав охватывается мышцами, назначение которых не в том, чтобы помогать плечу совершать то или иное движение, а в том, чтобы облегчить кисти работу по удержанию груза. Это вполне естественно, ибо иначе кисть не в состоянии была бы выполнять часто возлагаемую на нее статическую работу без того, чтобы не растянуть более проксимально лежащие связки. Действительно, груз удерживаемый кистью, неизбежно, в силу связи кисти с предплечьем, а предплечья с плечом, стремится привести в движение головку плеча, а также растянуть связку в локтевом суставе. Для преодоления действия этого груза и в плечевом и в локтевом суставе развиваются определенные напряжения, равные произведению груза на соответствующее плечо рычага. Следовательно, должны существовать мышцы, берущие на себя эту реактивную работу. Вот почему действительное количество мышц, охватывающих тот или иной сустав, больше того количества мышц, которое необходимо для доступных суставу движений.

Наконец, остается еще напомнить, что в трудовой деятельности человека приходится выполнять движения разной силы, различной траектории и т. д. Сообразно этому и мышцы оказываются то более приспособленными для выполнения либо сильных движений, либо тонких и точных движений. Как правило, сильные движения легче всего выполняются длинными мышцами, а быстрые и точные движения – короткими мышцами. В процессе приспособления к тем или иным двигательным дефектам рука как рабочий орган в целом и отдельные ее рычаги, в частности, научаются выполнять самые различные движения даже и несоответствующими им мышцами. В этом проявляется одно из замечательных свойств пластичности нашего организма и богатство его компенсаторных возможностей. Кто имел возможность наблюдать тонкие движения письма, осуществляемые ранеными с культями на уровне предплечья, или другие подобные чудеса ловкости у ампутированных, тот не раз убеждался в справедливости этих слов.