fizjologia

Relacje fizyczne i skurcz mięśni

Dr Dario Mirra

Mięśnie szkieletowe: zarys anatomii funkcjonalnej

Mięsień składa się z różnych elementów, które tworzą jego strukturę. Różne jednostki funkcjonalne mięśni poprzecznie prążkowanych nazywane są sarkomerami lub koleżankami, prawdziwymi funkcjonalnymi jednostkami ruchu.

Aby mieć jasne wyobrażenie o sposobie, w jaki mięsień tworzy ruch i mając już funkcję biochemiczną, fizjologiczną i neurologiczną leżącą u podstaw skurczu mięśni, konieczne jest posiadanie dwóch jasnych pojęć:

  1. budowa siatki białkowej, która leży u podstaw funkcji samego mięśnia;
  2. fizyczne związki, które leżą u podstaw ruchu.

1 Z uproszczonego punktu widzenia białka tworzące sarcomere można podzielić na 3 kategorie:

  • Białka kurczliwe: aktyna i miozyna.
  • Białka regulacyjne: troponina i tropomiozyna.
  • Białka strukturalne: Titin, Nebulin, Desmina, Vinculina itp.

Jeśli następnie obserwujesz przygotowanie mięśni pod mikroskopem, możesz łatwo zauważyć obecność pasm o różnych kolorach, które odpowiadają różnym obszarom funkcjonalnym.

Tak więc z czysto edukacyjnego punktu widzenia, biorąc pod uwagę te obszary, mamy:

  • Dyski Z - Ograniczenie sarkomeru. Są one punktami zakotwiczenia dla białek, są miejscem urazów podczas pracy mięśniowej, zbliżają się do siebie podczas skurczu.
  • Pasmo A - Odpowiada długości włókna miozyny.
  • Pasmo I - odpowiada dwóm rzędom aktyny w dwóch sąsiadujących sarkomerach.
  • Pasmo H - odpowiada obszarowi między dwoma rzędami aktyny w tym samym sarkomerze.
  • Linia M - Podziel sarcomere na dwie symetryczne części.

Raporty przestrzenne myofilamentów w sarcomere. Sarkomer jest ograniczony na swoich końcach przez dwie serie Z

2) W dalszej części odsłonięte są fizyczne relacje, które mogą pomóc w lepszym zrozumieniu niektórych osobliwości ruchu ludzkiego:

a) Długość siły związku

Siła szczytowa (L0) zależy od stopnia zachodzenia białek kurczliwych. Włókno spoczynkowe ma długość około 2, 5 mikrometra, przy czym sarkomery osiągają długości, które mogą osiągnąć około 3, 65 mikrometrów, ponieważ grube włókna mają długość 1, 6 mikrometra, podczas gdy cienkie włókna 1 mikrometr. Szczyt siły uzyskuje się, gdy nakładanie się białek zajmuje około 2 - 2, 2 mikrometrów.

a) nie ma aktywnej siły, ponieważ nie ma kontaktu między głowami miozyny a aktyną

Pomiędzy a) ib): występuje liniowy wzrost siły czynnej z powodu wzrostu dostępnych miejsc wiązania aktyny dla głów miozyny

Pomiędzy b) ic): siła czynna osiąga swój maksymalny szczyt i pozostaje względnie stabilna; w tej fazie wszystkie głowy miozyny są powiązane z aktyną

Między c) id): siła czynna zaczyna się zmniejszać, ponieważ nakładanie się łańcuchów aktyny zmniejsza miejsca wiązania dostępne dla głów miozyny

e): gdy kolizja miozyny z dyskiem Z nie ma aktywnej siły, ponieważ wszystkie głowy miozyny są przyłączone do aktyny; ponadto miozyna jest kompresowana na dyskach Z i działa jak sprężyna, przeciwstawiając się skurczowi z siłą proporcjonalną do stopnia kompresji (stąd skrócenie mięśni)

b) Związek siły z prędkością

W latach czterdziestych fizjolog Hill wywnioskował związek, który łączy siłę i szybkość. Z wykresu przedstawiającego tę zależność można wywnioskować, że prędkość jest maksymalna przy zerowym obciążeniu, a siła jest maksymalna przy zerowej prędkości (siła wzrasta dalej w przypadku ujemnej prędkości, podczas której mięsień wydłuża rozwijające się napięcie; ale to jest inny przemówienie ... aby je pogłębić skonsultuj artykuł na temat ekscentrycznego skurczu) Najlepszy kompromis łączący dwa parametry (siła / prędkość) wynosi 30-40% 1RM. Ta krzywa ma charakter hiperboliczny i nie można jej modyfikować za pomocą treningu.

c) Związek prędkości z długością

Jeśli siła mięśni jest proporcjonalna do poprzecznej średnicy włókna, prędkość zależy od liczby włókien w szeregu wzdłuż przebiegu samego włókna. Tak więc, jeśli założymy skrócenie Delta L i będziemy mieli 1000 sarkomerów w szeregu, całkowite skrócenie będzie:

1000x Delta L / Delta t

Im dłuższe mięśnie, tym większe będą dostępne trajektorie przyspieszenia.

Raport prędkości - Hipertrofia

Każdy, kto próbował swoich sił w pracy z ciężarkami bez równoległego rozciągania lub rozciągania, był w stanie łatwo zauważyć uczucie większej sztywności podczas ruchów sportowych lub w normalnych codziennych gestach. W rzeczywistości nadmierny przerost zwiększa lepkość wewnętrzną i retrakcję tkanki łącznej; dlatego też można wywnioskować, że przerost mięśni nie sprzyja ruchom wybuchowo-balistycznym lub związanym z prędkością, ponieważ wiadomo, że tarcie w mięśniu musi być minimalne, aby umożliwić optymalny przepływ białek kurczliwych. Z tej relacji można również wywnioskować większą ekscentryczną siłę kulturystów, ponieważ rozdrażniona przerost tworzy silne wewnętrzne tarcia i działa jako wsparcie w ruchach cedowania.

wnioski

Poprzez wyjaśnienie budowy siatki strukturalnej i fizycznych powiązań, które wiążą mięśnie z ruchem, moim zamiarem w tym artykule było nadanie czytelnikowi ważnego elementu do zrozumienia, z nieco większą jasnością, że gesty sportowe, jak również codzienne, wyjdź poza to, co może podnieść sztangę lub po prostu chodzić; aby lepiej zrozumieć ich złożoność, gesty te wymagają wiedzy z zakresu anatomii, fizjologii, biochemii i wszystkich przedmiotów uzupełniających, dzięki czemu zrozumieją, w jaki sposób nauki fizyczne są niczym innym jak improwizacjami ze strony praktyków i jak potrzebują wielokrotnej „wiedzy” obejmującej teorię i praktykę.