筋肉の伸縮

仕事中は常に筋肉の伸縮がスムーズに行われるかを観察しています
運動機能障害の多くは筋肉が伸びないことに起因するからです
だからなんとなく筋肉は伸び縮みするのが当たり前のように思いがちです
ところが筋肉にできることといえばもっぱら縮むこと
実はすべての筋肉は自らの能力で伸びることはできません
ショベルカーのアームについているシリンダーならば伸びたり縮んだりできますが
筋肉の場合縮むときは自発的に縮みますが
伸びるときは拮抗筋と呼ばれる反対の動きをする筋肉が縮むことにより受動的に伸ばされるに過ぎません

それだけを考えるとショベルカーの油圧式シリンダーのほうがひとつで二通りの動きを見せる分だけ高性能のように思えますが、実際には違うようです
関節の曲げ伸ばしに対して二つの方向からのアプローチが同時にできるという点から微妙な力加減が可能になります
つまり器用に動くことが可能なわけです
たとえばお箸で豆腐などの柔らかく崩れやすいものを挟むとき
挟む方向と放す方向と両方に適当な力を加えることにより微妙な対応が可能になります
一定方向に力が加わるだけだと目標物を挟んでしまうと後はオフの状態にしないと豆腐はつぶれます、かといってオフにしてしまうと豆腐はすべりそうなとき、そのまま落ちてしまいます
だけど人間の筋肉ならば挟むほうと放すほうに微妙な力がバランスよくかかっているので、豆腐が滑り落ちそうになっても瞬時に少しだけ挟むほうの力を加えることができるのでタイムラグも少なく落とさないですみます
もっとも人によって器用、不器用がありますので多少の個人差はあります

器用さだけではありません　瞬発力という点でも筋肉のシステムのほうが優れています
関節を曲げるほうと伸ばすほうのそれぞれの筋肉を同時に緊張させることも可能なのでタイムラグがでません
要するに関節を曲げながら伸ばそうとするような複雑な状況です
一本のシリンダーでそれをやるといったん止まってから次の動きに入らざるを得ませんのでその間のタイムラグが生じます
ロボットの動きがぎこちないのもたぶんそのせいだと思います
パントマイムやダンスなどでロボットのような動きを表現するとき
いったん動作をとめてから次の動作に移るというような動きになるとロボットのように見えます
しかもいくつかの関節を使う場合それぞれのタイミングをずらすことにより
鞭のしなりのような「タメ」を作り瞬時に爆発的な力を発生させることも可能です
ゴルフスウィングでいう「切り替えし」の動作がこれに当たります

もうひとつすごいことは相反する二種類の筋肉を作動させることにより
すばやくブレーキをかけることができます
高速で関節を曲げ伸ばしするとき稼動域の最後までで関節に力が加わると関節が壊れる恐れがあります
動きの終わりにはブレーキをかけながら動くという芸当もできます
もちろんこれらの場合相反抑制というシステムも働きますので
それぞれの力加減はバランスを損ないません

科学の進歩により精巧な機械がたくさん作られてはおりますが
未だ人間の身体のシステムを超えるものは作られていないようです