Muskelfysiologi – Funksjonelle Egenskaper

Grunnleggende Funksjonelle Egenskaper Av Skjelettmuskulatur

Lengdespenningsforhold

den isometriske lengdespenningskurven representerer kraften en muskel er i stand til å generere mens den holdes i en rekke diskrete lengder. Når spenningen ved hver lengde er plottet mot lengden, oppnås et forhold som det som er vist nedenfor.

Mens en generell beskrivelse av dette forholdet ble etablert tidlig i historien om biologisk vitenskap, ble det nøyaktige strukturelle grunnlaget for lengdespenningsforholdet i skjelettmuskulatur ikke klarlagt før de sofistikerte mekaniske forsøkene fra begynnelsen av 1960-tallet ble utført (Gordon et al . 1966). I sin mest grunnleggende form, lengde-spenning forholdet stater som isometrisk spenning generasjon i skjelettmuskulatur er en funksjon av størrelsen på overlapping mellom aktin og myosin filamenter.

Kraft-hastighetsforhold

kraften generert av en muskel er en funksjon av dens hastighet. Historisk har kraft-hastighetsforholdet blitt brukt til å definere de dynamiske egenskapene til kryssbroene som sykler under muskelkontraksjon.

kraft-hastighetsforholdet, som lengde-spenningsforholdet, er en kurve som faktisk representerer resultatene av mange eksperimenter plottet på samme graf. Eksperimentelt kan en muskel forkortes mot en konstant belastning. Muskelhastigheten under forkorting måles og deretter plottet mot resistiv kraft. Den generelle formen for dette forholdet er vist i grafen nedenfor. På den horisontale aksen er plottet muskelhastighet i forhold til maksimal hastighet (vmax) mens på den vertikale aksen er plottet muskelkraft i forhold til maksimal isometrisk kraft (Po).

Hva er det fysiologiske grunnlaget for kraft-hastighetsforholdet? Kraften som genereres av en muskel, avhenger av det totale antall tverrbroer festet. Fordi det tar en begrenset tid for kryssbroer å feste, som filamenter glir forbi hverandre raskere og raskere (dvs. som muskelen forkortes med økende hastighet), reduseres kraften på grunn av det lavere antall kryssbroer festet. Omvendt, når den relative filamenthastigheten minker (dvs.når muskelhastigheten minker), har flere kryssbroer tid til å feste og generere kraft, og dermed øker kraften. Denne diskusjonen er ikke ment å gi en detaljert beskrivelse av grunnlaget for kraft-hastighet forholdet, bare for å gi innsikt i hvordan kryss-bro rate konstanter kan påvirke muskel kraft generasjon som en funksjon av hastighet.

Muskler styrkes basert på kraften plassert over muskelen. Høyere krefter gir større styrking. Derfor, øvelser utført med muskel aktivert på en måte som gjør at de kan trekke seg sammen med høye hastigheter, innebærer nødvendigvis at de også kontraherer med relativt lav kraft. Dette er intuitivt åpenbart når du løfter en lett last i forhold til en tung last—lysbelastningen kan flyttes mye raskere. Imidlertid vil disse raske bevegelsene ha svært små styrkeeffekter siden muskelkreftene er så lave.