Двусуставные мышцы, парадокс Ломбарда и региональная активация

Большая часть мышц пересекают один сустав и вызывают движение только в нем. Они называются односуставными. 

Пример – большая ягодичная, вызывающая движение в тазобедренном суставе.

А есть группа так называемых двусуставных мышц. Они пересекают 2 сустава, и могут выполнять функции при движениях в двух суставах. 

Группа мышц задней поверхности бедра (полусухожильная, полуперепончатая, дл. головка двуглавой мышцы бедра) могут разгибать таз или сгибать колено. 

Прямая мышца бедра может сгибать таз и/или разгибать колено. Тонкая и портняжная мышцы – сгибать таз и/или сгибать колено. Икроножная – подошвенно сгибать стопу и/или сгибать колено. Среди мышц плеча – бицепс плеча сгибает локоть и/или сгибает плечо. 

А длинная головка трицепса – разгибает локоть и/или разгибает плечо. Это не все функции перечисленных мышц, но для контекста сегодняшнего разговора хватит.

Функциональная анатомия подсказывает нам, что двусуставные мышцы есть у всех (по крайней мере, наземных) млекопитающих, и их функции в полной мере раскрываются не при подъеме штанги на бицепс или ягодичных мостах, а в локомоциях. То есть при перемещении в пространстве, при ходьбе и особенно быстром беге и прыжках.

С двусуставными мышцами связан интересный парадокс, получивший имя описавшего его физиолога Ломбарда:

• при прыжке, как мы знаем, происходит одновременное разгибание в тазу, коленях и голеностопе (triple extension), позволяющее реализовать мощное движение
• при этом двусуставные мышцы вроде как должны блокировать друг друга
• хамстринги, разгибающие бедро, также стараются согнуть колено и мешают разгибанию в нем
• прямая мышца бедра, разгибающая голень, также старается согнуть бедро и мешает хамстрингам и другим разгибателям бедра;
• икроножная тоже «мешает» разгибанию в колене при своем сокращении и движении стопы
• а еще при движении в обоих суставах длина двусуставной мышцы суммарно не особо меняется, что тоже противоречит наблюдениям

Наблюдения-то показывают, что они не только не мешают друг другу, но и синергично усиливают прыжок!

Объясняется парадокс следующим образом. 

Несмотря на то, что эти мышцы пересекают 2 сустава, плечи силы в разных суставах (и развиваемые силы) разнятся. 

Хамстринги имеют большое плечо силы при разгибании ТБС, а п. мышца бедра – маленькое плечо при его сгибании. Зато п. мышца бедра имеет большое плечо силы при разгибании колена, а хамстринги – относительно маленькое.