筋肉生理学-機能特性

骨格筋の基本的な機能特性

長さ-張力関係

等尺性の長さ-張力曲線は、一連の離散的な長さに保持されている間に筋肉が生成 各長さの張力を長さに対してプロットすると、以下に示すような関係が得られる。

この関係の一般的な説明は生物科学の歴史の初期に確立されたが、骨格筋における長さ-張力関係の正確な構造的基礎は、1960年代初頭の洗練された機械 1966). その最も基本的な形では、長さ-張力関係は、骨格筋における等尺性張力生成がアクチンとミオシンフィラメント間の重複の大きさの関数であることを述べている。

力と速度の関係

筋肉によって生成される力は、その速度の関数です。 歴史的に、力-速度の関係は、筋収縮中に循環する架橋の動的特性を定義するために使用されてきた。

力-速度の関係は、長さ-張力の関係と同様に、実際に同じグラフ上にプロットされた多くの実験の結果を表す曲線です。 実験的には、筋肉は一定の負荷に対して短くすることができる。 短縮の間の筋肉速度は測定され、次に抵抗力に対してプロットされます。 この関係の一般的な形式は、下のグラフに示されています。 水平軸には最大速度（Vmax）に対する筋肉速度がプロットされ、垂直軸には最大等尺性力（Po）に対する筋肉力がプロットされています。

力-速度関係の生理学的基礎は何ですか？ 筋肉によって生成される力は、接続されているクロスブリッジの総数に依存します。 架橋には有限の時間がかかるため、フィラメントが互いにより速く速く滑るように（すなわち、速度の増加とともに筋肉が短くなるように）、架橋の数が少ないために力が減少する。 逆に、相対的なフィラメント速度が減少するにつれて（すなわち、筋肉速度が減少するにつれて）、より多くの架橋が取り付けられ、力を発生させる時間 この議論は、力-速度関係の基礎の詳細な説明を提供することを意味するものではなく、架橋速度定数が速度の関数として筋力生成にどのように影響

筋肉は筋肉を横切って置かれた力に基づいて強化されます。 より高い力はより大きい増強を作り出す。 したがって、筋肉が高速で収縮することを可能にする方法で活性化された運動は、必然的に比較的低い力で収縮していることを意味する。 これは、重い負荷と比較して軽い負荷を持ち上げるときに直感的に明らかです—軽い負荷ははるかに迅速に移動することができます。 但し、これらの急速な動きは筋肉力がとても低いので非常に小さい増強の効果をもたらします。