Spierfysiologie – soorten contracties

soorten contracties

wanneer we denken aan een spier die normaal samentrekt, hebben we de neiging te denken aan de spierverkorting omdat het kracht genereert. Hoewel het waar is dat dit een manier van spiercontractie is, zijn er veel verschillende manieren waarop een spier kracht kan genereren, zoals te zien is in Figuur 1 hieronder.,

figuur 1: Een demonstratie van het verschil in force responses voor tussen verlenging en niet-verlenging actieve contracties (isometrisch vs.excentrisch), en tussen actieve verlenging (excentrisch) VS. niet-actieve verlenging (passieve stretch).,

concentrische contracties—spier actief verkorten

wanneer een spier wordt geactiveerd en nodig is om een belasting op te heffen die lager is dan de maximale tetanische spanning die deze kan genereren, begint de spier te verkorten. Contracties die het mogelijk maken de spier te verkorten worden aangeduid als concentrische contracties. Een voorbeeld van een concentrische samentrekking in het verhogen van een gewicht tijdens een bicepskrul.

bij concentrische contracties is de kracht die door de spier wordt gegenereerd altijd kleiner dan de maximale kracht van de spier (Po)., Naarmate de belasting die de spier nodig is om te tillen afneemt, neemt de samentrekkingssnelheid toe. Dit gebeurt totdat de spier uiteindelijk zijn maximale samentrekkingssnelheid, Vmax, bereikt. Door het uitvoeren van een reeks van constante snelheid verkorten samentrekkingen, een kracht-snelheid relatie kan worden bepaald.

excentrische contracties-spier actief verlengen

tijdens normale activiteit zijn spieren vaak actief terwijl ze langer worden., Klassieke voorbeelden hiervan zijn wandelen, wanneer de quadriceps (knieverlengers) actief zijn net nadat de hiel is ingeslagen terwijl de knie buigt, of een object voorzichtig neerzetten (de armflexoren moeten actief zijn om de val van het object te controleren).

naarmate de belasting van de spier toeneemt, bereikt het uiteindelijk een punt waar de externe kracht op de spier groter is dan de kracht die de spier kan genereren. Dus ook al kan de spier volledig worden geactiveerd, het wordt gedwongen om te verlengen als gevolg van de hoge externe belasting., Dit wordt een excentrische contractie genoemd (houd er rekening mee dat contractie in deze context niet noodzakelijk verkorting inhoudt). Er zijn twee belangrijke kenmerken op te merken met betrekking tot excentrieke weeën. Ten eerste zijn de bereikte absolute spanningen zeer hoog ten opzichte van de maximale tetanische spanningsgenererende capaciteit van de spier (u kunt een veel zwaarder voorwerp instellen dan u kunt optillen). Ten tweede is de absolute spanning relatief onafhankelijk van de verlengsnelheid. Dit suggereert dat skeletspieren zeer resistent zijn tegen verlenging., De basismechanica van excentrische contracties is nog steeds een bron van discussie, omdat de cross-bridge theorie die zo mooi concentrische contracties beschrijft niet zo succesvol is in het beschrijven van excentrische contracties.

excentrische contracties zijn momenteel een zeer populair studiegebied om drie belangrijke redenen: Ten eerste treedt een groot deel van de normale activiteit van een spier op terwijl deze actief langer wordt, zodat excentrische contracties fysiologisch gebruikelijk zijn (Goslow et al. 1973; Hoffer et al., 1989) ten tweede worden spierletsel en pijn selectief geassocieerd met excentrische contractie (Figuur 2, Fridén et al. 1984; Evans et al. 1985; Fridén en Lieber, 1992). Tot slot, spierversterking kan het grootst zijn met behulp van oefeningen die excentrieke contracties te betrekken. Daarom zijn er een aantal zeer fundamentele structuur-functie vragen die kunnen worden aangepakt met behulp van het excentrische contractie model en excentrische contracties hebben zeer belangrijke toepassingen therapeutisch te versterken spier.,

Figuur 2: Plot die de maximale tetanische kracht voor en onmiddellijk na een oefening aantoont. Terwijl passieve stretch veroorzaakt verwaarloosbare kracht decrement, isometrisch veroorzaakt een matig verlies en excentriek veroorzaakt een significant verlies van kracht.

Het virtuele ziekenhuis heeft een meer klinische kijk op deze en andere vormen van spierletsel.,

isometrische contractie-spier die actief wordt vastgehouden op een vaste lengte

een derde type spiercontractie, isometrische contractie, is een type waarbij de spier wordt geactiveerd, maar in plaats van langer of korter te worden, wordt de spier op een constante lengte gehouden. Een voorbeeld van een isometrische samentrekking zou een object voor je dragen. Het gewicht van het object zou naar beneden trekken, maar je handen en armen zouden tegen de beweging zijn met gelijke kracht naar boven. Omdat je armen niet omhoog of omlaag gaan, zullen je biceps isometrisch samentrekken.,

De kracht die wordt gegenereerd tijdens een isometrische samentrekking is volledig afhankelijk van de lengte van de spier tijdens het samentrekken. Maximale isometrische spanning (Po) wordt geproduceerd op de optimale lengte van de spier, waar de lengte van de spier sarcomeren zijn op het plateau van de lengte-spanning curve.

van -40% (speling) tot +40% (uitgerekt)., De maximale kracht wordt geproduceerd op optimale lengte (Lo). Merk op dat als de spier wordt uitgerekt, de basislijn van het krachtrecord wordt verhoogd als gevolg van passieve spanning (PT) in de spier en meer bijdraagt aan de totale kracht dan de actieve spanning (AT).

passieve Stretch—passieve Spierverlenging

Er is een vierde type spiercontractie bekend als passieve stretch. Zoals de naam al impliceert, wordt de spier verlengd terwijl in een passieve staat (d.w.z. niet wordt gestimuleerd om samen te trekken)., Een voorbeeld hiervan is de trek die men voelt in hun hamstrings tijdens het aanraken van hun tenen.

de structuren die verantwoordelijk zijn voor passieve spanning bevinden zich buiten de dwarsbrug zelf omdat spieractivering niet vereist is. Verschillende recente studies hebben licht werpen op wat is gebleken een fascinerende en enorme eiwit met skeletspieren—treffend genoemd, “titin.”Een baanbrekende studie uitgevoerd door Magid en Law, overtuigend aangetoond dat de oorsprong van passieve spierspanning is eigenlijk binnen de myofibrillen zelf., Dit is uiterst belangrijk omdat, voorafgaand aan deze studie, de meesten hadden aangenomen dat extracellulair bindweefsel in dwarsgestreepte spier de meerderheid van zijn passieve eigenschappen veroorzaakte. Echter, Magid en Law gemeten passieve spanning in hele spier, enkele vezels en enkele vezels met membranen verwijderd en toonde aan dat elke relatie geschaald naar de grootte van het specimen. Met andere woorden, de bron voor passieve kracht in spier was binnen de normale myofibrillar structuur, niet extracellulair zoals eerder werd verondersteld.

---