Svalová fyziologie – typy kontrakcí

typy kontrakcí

když myslíme na svalové kontrakce normálně, máme tendenci myslet na svalové zkrácení, protože vytváří sílu. I když je pravda, že se jedná o způsob svalové kontrakce, existuje mnoho různých způsobů, jak sval může generovat sílu, jak je vidět na obrázku 1 níže.,

Obrázek 1: ukázka rozdílu v síle odpovědi na mezi prodloužení a non-prodloužení aktivní kontrakce (izometrická vs. výstřední), a mezi aktivní prodloužení (excentrické) vs. non-aktivní prodloužení (pasivní protažení).,

Soustředné Kontrakce—Sval Aktivně Zkracuje

Když se sval aktivuje a je nutné zvednout břemeno, které je menší než maximální tetanických napětí může generovat, sval se začne zkracovat. Kontrakce, které umožňují zkrácení svalu, se označují jako soustředné kontrakce. Příklad soustředné kontrakce při zvyšování hmotnosti během bicepsu.

při soustředných kontrakcích je síla generovaná svalem vždy menší než maximum svalu (po)., Vzhledem k tomu, že zatížení, které sval potřebuje ke zvedání, klesá, zvyšuje se rychlost kontrakce. K tomu dochází, dokud sval nakonec nedosáhne maximální rychlosti kontrakce, Vmax. Provedením řady kontrakcí s konstantním zkrácením rychlosti lze určit vztah síly a rychlosti.

excentrické kontrakce-svaly se aktivně prodlužují

během normální aktivity jsou svaly často aktivní, zatímco se prodlužují., Klasické příklady tohoto jsou chůze, když čtyřhlavý sval (kolenní extenzory), jsou aktivní jen po paty, zatímco koleno ohýbá, nebo nastavení objektu jemně dolů (paže, flexory musí být aktivní, aby ovládání pád objektu).

jak se zvyšuje zatížení svalu, nakonec dosáhne bodu, kdy je vnější síla na svalu větší než síla, kterou může sval generovat. I když může být sval plně aktivován, je nucen prodloužit kvůli vysokému vnějšímu zatížení., Toto je označováno jako excentrická kontrakce (nezapomeňte, že kontrakce v této souvislosti nemusí nutně znamenat zkrácení). Existují dva hlavní rysy týkající se excentrických kontrakcí. Za prvé, absolutní napětí Dosažené jsou velmi vysoké vzhledem k maximální tetanické napětí generující kapacity svalu (můžete nastavit mnohem těžší objekt, než si můžete zvednout). Za druhé, absolutní napětí je relativně nezávislé na prodloužení rychlosti. To naznačuje, že kosterní svaly jsou velmi odolné vůči prodloužení., Základní mechanika excentrických kontrakcí je stále zdrojem debaty, protože teorie křížového mostu, která tak pěkně popisuje soustředné kontrakce, není tak úspěšná při popisu excentrických kontrakcí.

Excentrické kontrakce jsou v současné době velmi populární oblasti studia pro tři hlavní důvody: za Prvé, moc svalů“s normální aktivitou dochází, když je aktivně prodloužení, tak, že excentrické stahy jsou fyziologicky časté (Goslow et al. 1973; Hoffer et al., 1989) za druhé, svalové zranění a bolestivost jsou selektivně spojeny s excentrickou kontrakcí (Obrázek 2, Fridén et al. 1984; Evans et al. 1985; Fridén a Lieber, 1992). Konečně, posilování svalů může být největší pomocí cvičení, které zahrnují excentrické kontrakce. Proto, tam jsou některé velmi základní struktura-funkce otázky, které lze řešit pomocí excentrické kontrakce model a excentrické kontrakce byly velmi důležité aplikace terapeuticky k posílení svalů.,

Obrázek 2: Spiknutí prokazující maximální tetanických platnost před a ihned po cvičení zápas. Zatímco pasivní úsek způsobuje zanedbatelné snížení síly, izometrické způsobuje mírnou ztrátu a excentrické způsobuje významnou ztrátu síly.

Virtuální Nemocnice má více klinických podívej se na tohle a jiných forem svalové zranění.,

Izometrická Kontrakce—Sval Aktivně Konat na Pevné Délky

třetí typ svalové kontrakce, izometrická kontrakce, je taková, ve které je sval aktivován, ale místo toho mohou prodloužit nebo zkrátit, je držen na konstantní délku. Příkladem izometrické kontrakce by bylo nošení předmětu před vámi. Váha objektu by se táhla dolů, ale vaše ruce a paže by byly proti pohybu se stejnou silou směřující nahoru. Protože vaše ruce nejsou ani zvýšení nebo snížení, bicepsů bude izometricky smluvní.,

síla generovaná během izometrické kontrakce je zcela závislá na délce svalu při kontrakci. Maximální izometrické napětí (po) se vyrábí v optimální délce svalu, kde je délka svalového sarkomery jsou na náhorní plošině křivky délky napětí.

Obrázek 3: série izometrické kontrakce provádí na různé svalové délky (od -40% (slack) +40% (natažené)., Maximální síla se vyrábí v optimální délce (Lo). Všimněte si, že jako sval natažené, základní síly záznamu je zvýšena vzhledem k pasivní napětí (PT) ve svalu a přispívá k celkové síly než aktivní napětí (V).

Pasivní protažení Svalů Pasivně Prodloužení

Tam je čtvrtý typ svalové „kontrakce“, známý jako pasivní protažení. Jak název napovídá, sval se prodlužuje v pasivním stavu (tj. není stimulován ke kontrakci)., Příkladem toho by byl tah, který se cítí ve svých hamstringech, zatímco se dotýká jejich prstů.

struktura(y) odpovědná za pasivní napětí je mimo samotný křížový můstek, protože aktivace svalů není nutná. Několik nedávných studií vrhlo světlo na to, co se ukázalo jako fascinující a obrovský protein s kosterním svalstvem—vhodně pojmenovaný, “titin.“Klíčová studie provedená Magidem a zákonem přesvědčivě prokázala, že původ pasivního svalového napětí je ve skutečnosti v samotných myofibrilách., To je velmi významné, protože před touto studií většina předpokládala, že extracelulární pojivová tkáň v pruhovaném svalu způsobila většinu pasivních vlastností. Nicméně, Magid a Zákon měří pasivní napětí v celé svalové tkáně, jeden vláken a jeden vlákna s membránami odstraněny a ukázal, že každý vztah zmenšen na velikost vzorku. Jinými slovy, zdroj pasivního ložiska síly ve svalu byl v normální myofibrilární struktuře, ne extracelulární, jak se dříve předpokládalo.

---