Fiziologie musculară – proprietăți funcționale

proprietăți funcționale fundamentale ale mușchilor scheletici

relație lungime-tensiune

curba izometrică lungime-tensiune reprezintă forța pe care un mușchi este capabil să o genereze în timp ce este ținut la o serie de lungimi discrete. Când tensiunea la fiecare lungime este reprezentată grafic împotriva lungimii, se obține o relație precum cea prezentată mai jos.

în timp ce o descriere generală a acestei relații a fost stabilită la începutul istoriei științei biologice, baza structurală precisă pentru relația lungime-tensiune în mușchiul scheletic nu a fost elucidată până când nu au fost efectuate experimentele mecanice sofisticate de la începutul anilor 1960 (Gordon și colab. 1966). În forma sa cea mai de bază, relația lungime-tensiune afirmă că generarea de tensiune izometrică în mușchiul scheletic este o funcție a magnitudinii suprapunerii dintre filamentele de actină și miozină.

relația forță-viteză

forța generată de un mușchi este o funcție a vitezei sale. Din punct de vedere istoric, relația forță-viteză a fost utilizată pentru a defini proprietățile dinamice ale punților transversale care circulă în timpul contracției musculare.

relația forță-viteză, ca și relația lungime-tensiune, este o curbă care reprezintă de fapt rezultatele multor experimente reprezentate pe același grafic. Experimental, un mușchi este lăsat să se scurteze împotriva unei sarcini constante. Viteza musculară în timpul scurtării este măsurată și apoi reprezentată grafic împotriva forței rezistive. Forma generală a acestei relații este prezentată în graficul de mai jos. Pe axa orizontală este reprezentată grafic viteza musculară în raport cu viteza maximă (Vmax) în timp ce pe axa verticală este reprezentată grafic forța musculară în raport cu forța izometrică maximă (Po).

care este baza fiziologică a relației forță-viteză? Forța generată de un mușchi depinde de numărul total de punți transversale atașate. Deoarece este nevoie de o perioadă finită de timp pentru ca punțile transversale să se atașeze, pe măsură ce filamentele alunecă una peste alta din ce în ce mai repede (adică, pe măsură ce mușchiul se scurtează odată cu creșterea vitezei), forța scade datorită numărului mai mic de punți transversale atașate. În schimb, pe măsură ce viteza relativă a filamentului scade (adică, pe măsură ce viteza musculară scade), mai multe punți transversale au timp să se atașeze și să genereze forță și, astfel, forța crește. Această discuție nu este menită să ofere o descriere detaliată a bazei relației forță-viteză, ci doar pentru a oferi o perspectivă asupra modului în care constantele ratei podului încrucișat pot afecta generarea forței musculare în funcție de viteză.

mușchii sunt întăriți pe baza forței plasate peste mușchi. Forțele superioare produc o întărire mai mare. Prin urmare, exercițiile efectuate cu mușchi activate într-un mod care le permite să se contracte la viteze mari, implică în mod necesar că se contractă și cu forță relativ scăzută. Acest lucru este evident intuitiv pe măsură ce ridicați o sarcină ușoară în comparație cu o sarcină grea—sarcina ușoară poate fi deplasată mult mai repede. Cu toate acestea, aceste mișcări rapide ar avea efecte de întărire foarte mici, deoarece forțele musculare sunt atât de scăzute.