Spierfysiologie-functionele eigenschappen

fundamentele functionele eigenschappen van skeletspieren

lengte-spanningsverhouding

de isometrische lengte-spanningscurve geeft de kracht weer die een spier kan genereren wanneer deze op een reeks afzonderlijke lengtes wordt gehouden. Wanneer de spanning op elke lengte wordt uitgezet tegen de lengte, wordt een relatie als hieronder weergegeven verkregen.

hoewel een algemene beschrijving van deze relatie vroeg in de geschiedenis van de biologische wetenschap werd vastgesteld, werd de precieze structurele basis voor de lengte-spanning relatie in skeletspieren niet opgehelderd totdat de geavanceerde mechanische experimenten van de vroege jaren 1960 werden uitgevoerd (Gordon et al. 1966). In zijn meest fundamentele vorm, verklaart de lengte-spanningsverhouding dat de isometrische spanningsgeneratie in skeletachtige spier een functie van de grootte van overlapping tussen actin en myosin filamenten is.

Verhouding kracht / snelheid

de kracht die wordt gegenereerd door een spier is een functie van zijn snelheid. Historisch gezien is de kracht-snelheids relatie gebruikt om de dynamische eigenschappen van de dwarsbruggen te definiëren die cycli tijdens spiercontractie.

de verhouding kracht-snelheid is, net als de verhouding lengte-spanning, een curve die de resultaten vertegenwoordigt van vele experimenten die op dezelfde grafiek zijn uitgezet. Experimenteel wordt een spier toegestaan om te verkorten tegen een constante belasting. De spiersnelheid tijdens het verkorten wordt gemeten en vervolgens uitgezet tegen de weerstandskracht. De algemene vorm van deze relatie wordt weergegeven in de onderstaande grafiek. Op de horizontale as wordt de spiersnelheid ten opzichte van de maximale snelheid (Vmax) uitgezet, terwijl op de verticale as de spierkracht ten opzichte van de maximale isometrische kracht (Po) wordt uitgezet.

Wat is de fysiologische basis van de kracht-snelheid relatie? De kracht die door een spier wordt gegenereerd hangt af van het totale aantal dwarsbruggen. Omdat het een eindige hoeveelheid tijd kost om dwarsbruggen te hechten, als filamenten sneller en sneller langs elkaar glijden (dat wil zeggen, als de spier verkort met toenemende snelheid), neemt de kracht af als gevolg van het lagere aantal dwarsbruggen bevestigd. Omgekeerd, als de relatieve gloeidraadsnelheid afneemt (d.w.z. als de spiersnelheid afneemt), hebben meer dwarsbruggen tijd om zich aan te sluiten en kracht te genereren, en dus neemt de kracht toe. Deze discussie is niet bedoeld om een gedetailleerde beschrijving te geven van de basis voor de kracht-snelheidsrelatie, alleen om inzicht te geven in hoe Cross-bridge snelheidsconstanten spierkrachtgeneratie kunnen beïnvloeden als functie van snelheid.

spieren worden versterkt op basis van de kracht die over de spier wordt uitgeoefend. Hogere krachten produceren grotere versterking. Daarom, oefeningen uitgevoerd met spier geactiveerd op een manier die hen in staat stelt om samen te trekken bij hoge snelheden, noodzakelijkerwijs impliceren dat ze ook samentrekken met relatief lage kracht. Dit is intuïtief duidelijk als u een lichte belasting optilt in vergelijking met een zware belasting—de lichte belasting kan veel sneller worden verplaatst. Deze snelle bewegingen zouden echter zeer kleine versterkende effecten hebben omdat de spierkrachten zo laag zijn.