ЭМГ-активность икроножной мышцы была разной при разной скорости ходьбы. Shravi и Criffin [140] выполнили тончайший компьютерный анализ ЭМГ-записей 25 здоровых лиц, чтобы установить разные типы ЭМГ-активности мышц во время выполнения 16 фаз шагового цикла. Они выявили пять часто встречающихся паттернов и три явно необычных паттерна ЭМГ-активности. Все наиболее часто встречающиеся паттерны ЭМГ-активности возникали вскоре после начала остановочной фазы и продолжались в течение различных периодов вплоть до фазы раскачивания. Из записей, сделанных при наивысшей скорости ходьбы (1,6 м/с), в 5 % отмечены дополнительные взрывы активности непосредственно до и начала фазы остановки и в самом ее начале.
ЭМГ-записи с поверхностных электродов, установленных над икроножными мышцами, свидетельствовали о том, что при переноске в одной руке груза, масса которого равна 10 и 15 % от массы тела, продолжительность ЭМГ-активности возрастала в ипсилатеральной икроножной мышце, но, если нагрузка составляла 20 % от массы тела, ЭМГ-активность возрастала билатерально [63].
Ходьба в гору и подъем по лестнице
Исследование при помощи поверхностных электродов 25 здоровых индивидов, поднимающихся или спускающихся по лестнице [168], показало, что во время спуска по ступеням лестницы медиальная головка икроножной мышцы оставалась активной у большинства испытуемых во время полной остановочной фазы шагового цикла и в момент опоры обеими нотами. Во время спуска по ступеням лестницы мышцы у большинства индивидов «предчувствовали» возрастающую нагрузку и оставались активными в течение остановочной фазы шагового цикла вплоть до фазы опоры на обе нижние конечности. В другом аналитическом исследовании [169] авторы сделали вывод о том, что атипичные паттерны ЭМГ-активности икроножной мышцы не имеют отношения к скорости спуска и возникали без какой-либо определенной причины.
Бег, прыжки и спортивные игры
Mann и соавт. [991 при помощи поверхностных электродов записали ЭМГ-активность мышц нижней конечности во время бега трусцой, обычного бега, спринта. При всех этих видах физической активности величина подошвенного сгибания стопы на тот момент, когда икроножная мышца оставалась активной, составляла очень малую долю от подошвенного сгибания, наблюдаемого в течение шагового цикла. Это означает, что икроножная мышца вносит крайне незначительный вклад в процесс отталкивания. ЭМГ-активность ее в это время помогает разгибанию коленного сустава, предотвращая тыльное сгибание голеностопного сустава. Стойкая активность икроножной мышцы еще до фазы соударения пятки о грунт, когда очень активна также передняя большеберцовая мышца, вероятно, соучаствует в обеспечении устойчивости голеностопного сустава [99].
Каmоn [81], прикрепляя поверхностные электроды к латеральной головке икроножной мышцы, установил, что при выполнении прыжка из положения стоя внезапная вспышка ЭМГ-активности возникает во время отталкивания и также внезапно прекращается во время отрыва от поверхности земли и фазы попета. Умеренная активность вновь появляется еще до приземления или иногда сохраняется во время всего периода приземления и стабилизации.
Двусторонняя активность латеральной головки икроножной мышцы регистрировалась при помощи поверхностных электродов во время прыжка волейболиста на одной ноге и во время броска баскетбольного мяча в корзину. В обеих ситуациях ЭМГ-активность была очень выраженной и большей на доминантной стороне, но не такой сильной, как в средней части камбаловидной мышцы, дистальнее мышечных волокон икроножной мышцы [26].
Такая же схема была использована при регистрации [26] ЭМГ-активности во время занятия спортивными играми, задействующими правую руку: броски через голову, броски из-под руки, теннис, гольф и бейсбол. Во всех случаях ЭМГ-активность в камбаловидной мышце была более выраженная, чем в латеральной головке икроножной мышцы. У такого спортсмена-«правши» ЭМГ-активность в правой икроножной мышце всегда была намного выше, чем в левой икроножной мышце.
Езда на велосипеде
Houtz и соавт. [76] установили, что во время занятий на велотренажере медиальная головка икроножной мышцы активна во второй половине фазы нажатия стопы на педаль и что активность сохраняется и в раннюю возвратную фазу всего цикла (полный оборот педалей велосипеда).
Далее Ericson и соавт. [48] установили, что во время «езды» на велоэргометре пиковое напряжение (19 % от максимальной ЭМГ-активности мышцы) медиальной головки икроножной мышцы отмечено в середине направленного вниз нажатия стопы на педаль, но латеральная головка икроножной мышцы не достигала своего пикового напряжения (23 % от максимума ЭМГ-активности) до начала возвращения педали вверх. Снижение пика активности латеральной головки икроножной мышцы могло бы обусловить смещение противоположной педали вперед за центр вращения для выполнения следующего круга вращения педали велосипеда. Остальная активность мышцы во время вращения педалями вверх может вызывать стабилизацию коленного сустава при его сгибании. Обе головки икроножной мышцы, очевидно, выполняли при этом разные функции, но природа такого различия не совсем ясна. Активность камбаловидной мышцы была синхронной с надавливанием на велосипедную педаль вниз а быстро уменьшалась при возврате педали. На активность медиальной головки икроножной мышцы не влияет расположение стопы на педали, однако нагрузка на лодыжку изменяется почти в 2 раза 148]. На долю подошвенных сгибателей стопы приходится около 20 % от общей мышечной работы при занятиях на велоэргометре [4].
Резекция мышц
Эффект анатомической утраты силы и функции мышц был изучен у девяти больных, у которых удалили одну головку трехглавой мышцы голени [100]. Только у двух больных симптомы были слабо выражены: неустойчивость при ходьбе, особенно по неровной поверхности. У одного отсутствовала латеральная головка икроножной мышцы и латеральная часть камбаловидной мышцы, у другого — вся камбаловидная мышца и медиальная головка икроножной мышцы. У этих девяти больных, у которых было удалено около 75 % массы трехглавой мышцы голени, потеря силы подошвенного сгибания стопы никогда не превышала 30 % таковой противоположной стопы.
При обследовании пациентки, перенесшей операцию по удалению икроножной и камбаловидной мышц, Murray и соавт. [114] установили, что больная компенсировала нарушения при ходьбе путем резко выраженного наклона кнаружи и продолжительной активности двуглавой мышцы бедра. Нарушение ее трудоспособности было очень незначительным и заключалось в том, что она могла передвигаться только умеренным шагом
Как было показано ранее [72], икроножная мышца наиболее активна при попытке быстрого подошвенного сгибания стопы, а камбаловидная мышца — когда такая сила направлена на тыльное сгибание стопы. Этот вывод подкреплялся клиническим наблюдением [100] двух больных, у которых были удалены части икроножной мышцы; наибольшая потеря мышечной силы отмечалась во время подошвенного сгибания стопы и при очень быстром угловом движении в голеностопном суставе. Это наблюдение соответствует существующей точке зрения на то, что икроножная мышца крайне важна для быстрого развития мощности.
Типы мышечных волокон, сократительные свойства, кровоток
Строение волокнистых структур обеих головок икроножной и камбаловидной мышц было изучено на 32 аутопсийных препаратах [46]. Так, в икроножной мышце 50 % составляли медленно включающиеся волокна (тип 1), а в камбаловидной мышце таких волокон было 70 %. Различий по составу и соотношению волокон между обеими головками икроножной мышцы не отмечено.
При помощи поверхностной электромиографии с применением координатного самописца провели сравнительное изучение камбаловидной мышцы и латеральной головки икроножной мышцы у 11 здоровых индивидов обоего пола и нормальной физической формы [89]. Исследование проводили, чтобы установить относительный временной параметр и участие каждой из указанных мышц во время медленного и быстрого сокращения. Как и ожидалось, камбаловидная мышца, благодаря преобладанию в ней медленно включающихся волокон (типа 1), сокращалась медленно. При прыжках на одной ноге начинала быстро сокращаться латеральная головка икроножной мышцы, однако иногда сокращений не было. Это позволяет предположить, что латеральная головка икроножной мышцы иногда функционирует в качестве дополнительной мышцы.
