Защо лостовата система е връзката кост-мускул?

Връзката кост-мускул на лостовата система е важна за разбирането как се движи тялото. Лостовата система е проста машина, която се състои от твърд обект, наречен лост, който се върти около фиксирана точка, наречена опорна точка. Входящата сила се прилага към лоста в точка, наречена рамо на усилието. Изходната сила се прилага към лоста в точка, наречена съпротивително рамо. Дължината на усилието и дължината на съпротивителното рамо определят механичното предимство на лостовата система.

В тялото костите действат като лостове, мускулите действат като входна сила, а ставите действат като опорна точка. Механичното предимство на лостовата система определя колко сила може да генерира мускулът в ставата.

Връзката кост-мускул на лостовата система е важна за разбирането как се движи тялото, защото обяснява как мускулите могат да генерират достатъчно сила, за да движат костите. Това е важно за всичко - от ходене през бягане до повдигане на тежки предмети.

Ето няколко примера за връзката кост-мускул в системата на лоста в тялото:

* Двуглавият мускул работи като лост за сгъване на лакътя. Опорната точка е лакътната става, а входната сила се прилага от мускула на бицепса в точката на вкарване на радиуса. Силата на съпротивление е теглото на предмишницата и ръката. Мускулът на бицепса има механично предимство от 2:1, което означава, че може да генерира два пъти повече сила в лакътя от теглото на предмишницата и ръката.

* Гастрокнемиус мускул работи като лост за изпъване на коляното. Опорната точка е колянната става, а входящата сила се прилага от коремния мускул в точката на вмъкване на калканеуса. Силата на съпротивление е тежестта на подбедрицата и стъпалото. Коремният мускул има механично предимство от 1:1, което означава, че може да генерира същото количество сила в коляното, колкото тежестта на подбедрицата и стъпалото.

* Делтоидният мускул работи като лост за отвличане на ръката. Опорната точка е раменната става, а входната сила се прилага от делтоидния мускул в точката на поставяне на раменната кост. Съпротивителната сила е теглото на ръката. Делтоидният мускул има механично предимство от 2:1, което означава, че може да генерира два пъти повече сила в рамото, отколкото теглото на ръката.

Взаимоотношението кост-мускул на лостовата система е основен принцип на биомеханиката. Това е от съществено значение за разбирането как се движи тялото и как мускулите генерират достатъчно сила, за да движат костите.