근육 운동 및 근력

골격근을 형성하는 근육 조직의 주요 특성은 수축성으로, 신경 자극의 영향으로 근육 길이가 변합니다. 근육은 관절로 연결된 지렛대의 뼈에 작용합니다. 이 경우 각 근육은 관절에 한 방향으로만 작용합니다. 단축 관절(원통형, 블록 모양)에서 뼈 지렛대의 움직임은 한 축을 중심으로만 발생하므로 근육은 양쪽 관절에 대해 위치하며 두 방향(굴곡-신전, 내전-외전, 회전)으로 작용합니다. 예를 들어, 팔꿈치 관절에서 일부 근육은 굴근이고 다른 근육은 신근입니다. 관절에 반대 방향으로 작용하는 이러한 근육들은 서로에 대해 길항근입니다. 일반적으로 두 개 이상의 근육이 각 관절에 한 방향으로 작용합니다. 작용 방향에 친화적인 이러한 근육을 협력근이라고 합니다. 이축 관절(타원형, 과두형, 안장형)에서는 근육들이 두 축을 중심으로 모여 있으며, 이 축을 중심으로 움직임이 이루어집니다. 세 개의 움직임 축을 갖는 구관절(다축 관절)에서는 근육들이 여러 면에서 인접하여 서로 다른 방향으로 작용합니다. 예를 들어, 어깨 관절에는 굴곡근과 신전근이라는 근육이 있으며, 굴곡근과 신전근은 관상축을 중심으로, 외전근과 내전근은 시상축을 중심으로, 회전근은 종축을 중심으로 움직입니다(내회전근 - 회내근, 외회전근 - 회외근).

특정 동작을 수행하는 근육 그룹에서, 주어진 동작을 담당하는 주요 근육과 보조 근육을 구분할 수 있습니다. 보조 근육의 역할은 이름 자체에서 알 수 있습니다. 보조 근육은 동작을 모델링하여 동작에 개별적인 특징을 부여합니다.

근육의 기능적 특성에는 해부학적 단면과 생리학적 단면과 같은 지표가 사용됩니다. 해부학적 단면은 근육의 장축에 수직이고 가장 넓은 부분에서 배를 통과하는 단면의 크기(면적)입니다. 이 지표는 근육의 크기와 두께를 나타냅니다. 근육의 생리학적 단면은 연구 대상 근육을 구성하는 모든 근섬유의 총 단면적입니다. 수축하는 근육의 강도는 근섬유의 수와 단면의 크기에 따라 달라지므로, 근육의 생리학적 단면은 그 강도를 나타냅니다. 섬유가 평행하게 배열된 방추형 리본 모양의 근육에서는 해부학적 단면과 생리학적 단면이 일치합니다. 짧은 근육 다발이 많은 깃털형 근육에서는 상황이 다릅니다. 같은 해부학적 단면을 가진 두 개의 동일한 근육 중에서 깃털형 근육이 방추형 근육보다 생리학적 단면이 더 큽니다. 페네이트 근육은 근섬유의 전체 단면적이 방추형 근육보다 크고, 섬유 자체는 방추형 근육보다 짧습니다. 이러한 점에서 페네이트 근육은 방추형 근육보다 근력이 강하지만, 짧은 근섬유의 수축 범위는 더 좁습니다. 페네이트 근육은 비교적 좁은 운동 범위에서 상당한 근 수축력이 요구되는 경우(다리, 발, 전완의 일부 근육)에 나타납니다. 긴 근섬유로 구성된 방추형 리본 모양의 근육은 수축 시 더 많이 짧아집니다. 동시에 해부학적 단면적이 동일한 페네이트 근육보다 근력이 약합니다.

근육 운동. 근육의 끝부분이 뼈에 붙어 있기 때문에 수축 시 기시점과 부착점이 서로 가까워지고, 근육 자체가 일정량의 운동을 수행합니다. 따라서 인체 또는 그 일부 부위는 해당 근육이 수축하거나 움직이거나 중력의 저항을 극복하거나 반대로 중력에 굴복할 때 위치가 변합니다. 다른 경우에는 근육이 수축할 때 신체가 움직이지 않고 특정 위치에 고정됩니다. 이를 바탕으로 근육 운동 극복, 굴복, 유지를 구분합니다.

근육 운동 극복은 근육 수축력이 부하의 유무와 관계없이 신체 부위, 팔다리 또는 그 연결 부위의 위치를 바꾸어 저항력을 극복할 때 수행됩니다.

하등 노동은 근력이 신체 부위(사지)의 중력과 그 부위가 지탱하는 하중에 굴복하는 노동입니다. 근육은 움직이지만 짧아지는 것이 아니라 길어집니다. 예를 들어, 무거운 물건을 들어 올리거나 잡는 것이 불가능할 때입니다. 근육에 큰 힘을 가하면 몸을 바닥이나 다른 표면으로 내려놓아야 합니다.

유지 작업은 근육 수축력이 물체나 짐을 공간적으로 움직이지 않고 특정 위치에 고정하는 것을 의미합니다. 예를 들어, 사람이 움직이지 않고 서 있거나 앉아 있거나, 같은 위치에 짐을 고정하는 경우를 생각해 보세요. 근육 수축력은 물체나 짐의 질량을 균형 있게 유지합니다. 이 경우, 근육은 길이의 변화 없이 수축합니다(등척성 수축).

근육 수축의 힘이 신체 또는 신체 부위를 공간 내에서 움직일 때, 극복하고 양보하는 작업은 동적 작업으로 간주될 수 있습니다. 신체 전체 또는 신체 부위의 움직임이 발생하지 않는 고정 작업은 정적 작업입니다.

관절로 연결된 뼈는 근육이 수축할 때 지렛대 역할을 합니다. 생체역학에서는 근력의 저항점과 작용점이 받침점을 기준으로 서로 다른 쪽에 있는 경우를 1종 지렛대, 두 힘이 받침점의 한쪽 면에 서로 다른 거리에 있는 경우를 2종 지렛대로 구분합니다.

첫 번째 유형의 양팔 지렛대는 "균형 지렛대"라고 합니다. 받침점은 힘의 작용점(근육 수축력)과 저항점(중력, 장기 질량) 사이에 위치합니다. 이러한 지렛대의 예로는 척추와 두개골의 연결이 있습니다. 평형은 가해진 힘의 토크(후두골에 작용하는 힘과 팔의 길이의 곱, 즉 받침점에서 힘 작용점까지의 거리와 같음)가 중력의 토크(중력과 팔의 길이의 곱, 즉 받침점에서 중력 작용점까지의 거리와 같음)와 같을 때 달성됩니다.

두 번째 종류의 지렛대는 단일 팔입니다.생체역학(역학과 대조적으로)에서 이는 두 가지 유형으로 나타납니다.이러한 지렛대의 유형은 힘을 가하는 지점과 중력이 작용하는 지점의 위치에 따라 달라지며, 두 경우 모두 받침점을 기준으로 같은 쪽에 있습니다.두 번째 종류의 지렛대(힘의 지렛대) 중 첫 번째 유형은 근력을 가하는 팔이 저항(중력)을 가하는 팔보다 길 때 발생합니다.발을 예로 들어 보면 받침점(회전 축)은 중족골의 머리이고 근력(하퇴삼두근)을 가하는 지점은 발꿈치입니다.저항(체중) 지점은 정강이뼈와 발(발목 관절)의 접합부에 있습니다.이 지렛대에서는 힘이 증가하고(힘을 가하는 팔이 더 길다) 저항점의 이동 속도가 감소합니다(팔이 더 짧다). 두 번째 유형의 단일 팔 지렛대(속도 지렛대)에서는 근력을 가하는 팔이 저항 팔보다 짧으며, 저항 팔에는 반대되는 힘인 중력이 작용합니다. 중력의 작용점이 팔꿈치 관절의 회전점(지지점)에서 상당히 떨어져 있기 때문에, 팔꿈치 관절 근처(힘 작용점)에 부착된 굴곡근의 힘이 상당히 더 많이 필요합니다. 이 경우, 더 긴 지렛대(저항점)의 속도와 가동 범위는 증가하고, 이 힘이 작용하는 지점에 작용하는 힘은 감소합니다.