Muskel-Fysiologi – Typer Sammentrekninger

Typer sammentrekninger

Når vi tenker på en muskel eøs normalt, vi tendens til å tenke på muskel-forkortelse som det genererer kraft. Mens det er sant at dette er en måte for muskel-kontrakt, det er mange forskjellige måter som en muskel kan generere kraft, som vist i Figur 1 nedenfor.,

Figur 1: En demonstrasjon av forskjellen i styrke tiltak for mellom forlengelse og ikke-forlengelse aktiv sammentrekninger (isometrisk vs. eksentrisk), og mellom aktive forlengelse (eksentrisk) vs. ikke-aktive forlengelse (passiv strekk).,

Konsentriske Kontraksjoner—Muskel Aktivt Forkorte

Når en muskel er aktivert og nødvendig for å løfte en last som er mindre enn den maksimale tetanic spenning det kan generere, muskelen begynner å forkorte. Sammentrekninger som tillater at muskelen til å forkorte er referert til som konsentriske kontraksjoner. Et eksempel på en konsentrisk kontraksjon i hevingen av en vekt under en bicep curl.

I konsentriske kontraksjoner, kraft generert av muskelen er alltid mindre enn den muskelen»s maksimum (Po)., Som legg til at muskelen er nødvendig for å løfte reduseres, sammentrekning hastigheten øker. Dette skjer til muskelen til slutt når sin maksimale utbredelse hastighet, Vmax. Ved å utføre en serie av konstant hastighet forkorte sammentrekninger, en kraft-hastighet forhold kan bestemmes.

Eksentriske Kontraksjoner—Muskel Aktivt Forlengelse

Under normal aktivitet, musklene er ofte aktive mens de er forlengelse., Klassiske eksempler på dette er å gå, når quadriceps (kne extensors) er aktiv bare når hæl streik mens kneet bøyes, eller sette et objekt forsiktig ned (armen flexors må være aktiv for å kontrollere fallet av objektet).

Som belastningen på muskelen øker, er det til slutt kommer til et punkt hvor ekstern kraft på den muskelen er større enn den kraft at muskelen kan generere. Dermed, selv om muskelen kan være fullt aktivert, det er tvunget til å forlenge på grunn av den høye utvendig last., Dette er referert til som en eksentrisk kontraksjon (husk at sammentrekning i denne sammenhengen ikke nødvendigvis betyr forkortelse). Det er i hovedsak to funksjoner til merknad vedrørende eksentriske kontraksjoner. Første, den absolutte spenninger oppnådd er svært høy i forhold til muskler»s maksimalt tetanic spenning kapasitet (du kan sette ned et mye tyngre objekt enn du kan løfte). Sekund, er det absolutt spenningen er relativt uavhengig av forlengelse hastighet. Dette tyder på at musklene er veldig motstandsdyktig mot forlengelse., Den grunnleggende mekanikk for eksentriske kontraksjoner er fortsatt en kilde til debatt siden cross-broen teori som så fint beskriver konsentriske kontraksjoner er ikke så vellykket i å beskrive eksentriske kontraksjoner.

Eksentriske kontraksjoner er i dag et svært populært område for studier av tre grunner: for det Første, mye av en muskel»s normal aktivitet oppstår mens det er aktivt forlengelse, slik at eksentriske kontraksjoner er fysiologisk vanlige (Goslow et al. 1973; Hoffer et al., 1989) Andre, muskel skader og sårhet er selektivt forbundet med eksentrisk kontraksjon (Figur 2, Fridén et al. 1984; Evans et al. 1985; Fridén og Lieber, 1992). Til slutt, muskel styrke kan være størst ved hjelp av øvelser som involverer eksentriske kontraksjoner. Derfor, det er noen veldig fundamentale struktur-funksjon spørsmål som kan løses ved hjelp av eksentrisk kontraksjon modell og eksentriske kontraksjoner har svært viktige programmer terapeutisk for å styrke muskler.,

Figur 2: Plott som viser maksimal tetanic kraft før og umiddelbart etter en øvelse-kampen. Mens passiv strekk årsaker ubetydelig kraft minsk, isometrisk fører til en moderat tap og eksentrisk, forårsaker en betydelig tap av kraft.

Den Virtuelle Sykehuset har en mer klinisk se på dette og andre former for muskel skader.,

Isometrisk Kontraksjon—Muskel Aktivt Holdt på en Fast Lengde

En tredje type av muskel sammentrekning, isometrisk kontraksjon, er en hvor muskelen er aktivert, men i stedet for å få lov til å forlenge eller forkorte, det er holdt i en konstant lengde. Et eksempel på en isometrisk kontraksjon ville være å bære en gjenstand foran deg. Vekten av objektet ville være å trekke nedover, men hendene og armene ville være å motsette seg den bevegelse med like stor kraft som går oppover. Siden armene er verken å heve eller senke din biceps vil være isometrically eøs.,

kraften som genereres i løpet av en isometrisk kontraksjon er helt avhengig av lengden på muskelen mens eøs. Maksimal isometrisk spenning (Po) er produsert ved muskel»s optimal lengde, hvor lengden på muskelen»s sarcomeres er på platået av lengde-spenning kurve.

Figur 3: En serie av isometriske kontraksjoner utført med varierende muskel lengder (fra -40% (slakk) til +40% (strukket)., Maksimal kraft er produsert på optimal lengde (Lo). Merk at muskelen blir strukket, referansebanen i kraft posten er hevet på grunn av passiv spenning (PT) i muskel og bidrar mer til den samlede kraft enn den aktive spenning (PÅ).

Passiv Strekk—Muskel Passivt Forlengelse

Det er en fjerde type muskel «sammentrekning», også kjent som passiv strekk. Som navnet tilsier, muskelen blir forlenget, mens i en passiv tilstand (dvs. ikke blir stimulert til kontrakt)., Et eksempel på dette ville være å trekke en føler i sin hamstrings mens du berører tærne.

strukturen(e) som er ansvarlig for passiv spenning er utenfor cross-broen i seg selv siden muskel aktivering er ikke nødvendig. Flere nyere studier har kaste lys på hva som har vist seg å være en fascinerende og stor protein med skjelett-muskel—treffende navnet, “titin.” En banebrytende studie utført av Magid og Lov viste overbevisende måte at opprinnelsen av passiv muskelspenninger er faktisk innenfor myofibriller seg selv., Dette er ekstremt viktig fordi, før denne studien, de fleste hadde antatt at ekstracellulære bindevev i striated muskel forårsaket mesteparten av sin passive egenskaper. Imidlertid, Magid og Lov målt passiv spenning i hele muskel, enkelt fiber og enkelt fibre med membraner fjernet, og viste at hver forhold skalert til størrelsen på prøven. Med andre ord, kilden for passiv kraft betydning i muskel var innenfor den normale myofibrillar struktur, ikke ekstracellulære som tidligere har vært antatt.

---