Ivan Dylevský, Petr Ježek: Základy kineziologie
2. Kineziologická propedeutika
2.3. Svalové síly – páky

Kromě gravitace působí na jednotlivé segmenty těla především síla svalů. V dalším textu se budeme zabývat působením svalové síly na jednotlivé segmenty těla – pákovým mechanismem pohybu kostí, kloubů a svalů.

Všechny lokálně spojené kosti v těle představují (při značném zjednodušení!) systém pák s opěrným bodem v kloubu a s rameny, na které působí síla upínajících se svalů. (Také trup pojímaný jako celek je vlastně jednoduchá páka, stejně jako končetiny chápané jako nepohyblivé celky.

Páka je jednoduchý stroj

Podle polohy opěrného bodu páky (fulkra) vzhledem k místu působení síly a břemena, rozeznáváme páky 1. – 3. stupně. Za rameno síly považujeme vzdálenost úponu svalu od osy kloubu (opěrného bodu). Na rameno břemena působí gravitační síla (tíže).

Pákou prvního stupně je např. hlava (lebka) připojená k trupu v hlavovém skloubení. Opěrným bodem jsou kloubní výběžky týlní kosti a kloubní plošky na horní ploše atlasu; ramenem síly je vzdálenost opěrného bodu k úponu šíjových svalů ramenem břemena je vzdálenost mezi opěrným bodem a těžištěm hlavy.

Tah (síla) šíjových svalů působí proti tíži hlavy, která je gravitací tažena do předklonu. Protože délka páky síly je delší než poměrně krátké rameno mezi opěrným bodem (hlavovým kloubem) a těžištěm hlavy, je síla (tah šíjových svalů) vynaložená na udržení rovnovážné polohy hlavy poměrně malá. (Práce vsedě s předklonem hlavy!)

Páky prvního stupně jsou páky rovnováhy

Pákou prvního stupně je i loketní kloub s úponem trojhlavého svalu provádějícího extenzi. (Pozor: pouze při extenzi!)

Příklad s připojením hlavy, je z hlediska pákového mechanismu poněkud mimořádný. Ramenem síly je vzdálenost úponu akčního svalu od kloubní osy, kolem které dochází k pohybu. Většina pák v těle má kratší rameno síly než rameno břemena. (V uvedeném příkladu je tomu naopak!) Důsledkem této úpravy je dosažení větší rychlosti pohybu při poměrně malém zkrácení svalu, ale s vynaložením větší síly. (Viz páky třetího stupně.) U většiny kloubů není situace tak jednoduchá – pohyb je výsledkem působení pákových mechanismů o různé délce ramen a o různém stupni pák – viz dále.

Z příkladu pák prvního stupně můžeme odvodit jeden prakticky významný poznatek. Vzdálenost svalových úponů od kloubních os je rozdílná a z mechanického hlediska reprezentuje různě dlouhá ramena sily působící v kloubu. Pohyb v kloubu je pak ze silového hlediska výslednicí působení řady pák, a nelze jej zjednodušeně analyzovat podle působení jediného nebo malé skupiny svalů.

Pákou druhého stupně je nepodepřená noha při stoji na špičce. Opěrný bod leží v ose kloubů mezi nártními kostmi a články prstů, břemenem je hmotnost těla, která působí ve směru těžnice procházející hlezenním kloubem, a rameno síly táhne vzhůru trojhlavý lýtkový sval. Síla trojhlavého svalu působí na delším ramenu páky, tzn. že při stoji na špičce se sval bude muset více zkrátit (má delší kontrakční dráhu), ale bude postačovat menší síla kontrakce.

Páka druhého stupně je pákou úspory

Většina pákových systémů těla patří k pákám třetího stupně, kterým se také říká páky síly a rychlosti. Řada svalů se totiž upíná v těsné blízkosti kloubu, což znamená, že při malém zkrácení svalu je dosaženo značné rychlosti pohybu. To je pohybově (energeticky) velmi výhodné pro většinu segmentů končetin. Např. při flexi předloktí je opěrný bod pákového systému v ramenním kloubu a břemeno reprezentuje hmotnost předloktí a ruky. Ramenem síly je vzdálenost úponů dvojhlavého svalu paže od ramenního kloubu.

Páky třetího stupně jsou pákami síly a rychlosti

Jak vyplývá z rozboru působení jednotlivých druhů pák a z uvedených příkladů, nemůže se v pohybovém systému člověka uplatňovat jeden typ pákového mechanizmu, neměnný poměr délek ramen a stálý směr působení sil. Pohyb je natolik plastický a komplikovaný projev, že musí být zajišťován dynamickým pákovým mechanismem, ale klasická páková mechanika je výchozím schématem pro další analýzu.

Předešlá Následující
Návod
Úvod
Kapitola 1
1.4. Testy znalostí
Kapitola 2
2.1. Analýza pohybu
2.2. Stabilita těla
2.3. Svalové síly – páky
2.4. Funkční třídění svalů
2.5. Souhrn kapitoly
2.6. Testy znalostí
Kapitola 3
3.1. Obecné principy řízení motoriky
3.3. Mozkový kmen
3.4. Mozeček
3.5. Thalamus
3.6. Bazální ganglia
3.8. Souhrn kapitoly
3.9. Testy znalostí
Kapitola 4
4.1. Osový orgán
4.3. Pohyblivost páteře
4.4. Sektory páteře
4.5. Stabilita páteře
4.6. Souhrn kapitoly
4.7. Testy znalostí
Kapitola 5
5.1. Hrudník – základní pojmy
5.2. Funkční anatomie hrudníku
5.3. Kinetika hrudníku
5.4. Dýchací svaly
5.5. Kineziologie břišní stěny
5.6. Souhrn kapitoly
5.7. Testy znalostí
Kapitola 6
6.1. Stavební plán
6.6. Souhrn kapitoly
6.7. Testy znalostí
Kapitola 7
7.1. Stavební plán
7.6. Souhrn kapitoly
7.7. Testy znalostí
Obsah