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.
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.
Clarson и соавт. [32] установили, что максимум изометрической силы четко соотносится с быстрой утомляемостью икроножной мышцы. Они выполнили биопсию латеральной головки икроножной мышцы у 8 спортсменов, которым важна прежде всего выносливость (бегуны на длинные дистанции) и 8 спортсменов, занятых в силовых видах спорта (штангисты). Обследуемых попросили лечь лицом вниз и полностью разогнуть коленные суставы; подошвенное сгибание в голеностопном суставе в 5 раз быстрее вызывало утомление у тренированных спортсменов, занимающихся силовыми видами спорта, чем у спортсменов, тренирующихся на выносливость. В обеих группах испытуемые выполняли одни и те же упражнения с одинаковыми интервалами [32]. Эти же авторы [31] в совместном исследовании установили обратную зависимость между силой мышцы и долей медленно включающихся волокон. Доля медленно включающихся мышечных волокон колебалась от 40 % у спортсменов-силовиков до 95 % — у спортсменов, тренирующихся на выносливость.
По результатам исследований, проведенных на 10 добровольцах при помощи поверхностных электродов, установлено, что контрактильные свойства трех, частей трехглавой мышцы голени различны. Латеральная головка икроножной мышцы «включалась» наиболее быстро, медиальная головка— медленнее, а скорость мышечного включения камбаловнлной мышцы была наименьшей. Время мышечного сокращения составляло 100, 114 и 157 мс, а время полурелаксации — 101, 111 и 152 мс соответственно. Это свидетельствовало о том, что при сокращении медиальной головки икроножной мышцы задействовалось несколько меньшее число быстро включающихся волокон, чем в латеральной головке, а в камбаловидной мышце доля этих волокон ниже, чем в любой из головок икроножной мышцы.
Чтобы определить природу укорочения икроножной мышцы у больного после внезапного мозгового удара, Halar и соавт. [66] сравнивали длину мышцы в покое и растяжимость мышечных брюшков и их сухожилий у больных после удара и здоровых индивидов; мышечное брюшко у больных было в значительной степени укорочено, но не длина сухожилия. Спастические мышечные волокна, по-видимому, обладают нормальными характеристиками пассивного удлинения; причина укорочения заключалась в сократительной ткани мышцы, но не в сухожилии.