fysiologi

Fysiske forhold og muskelkontraksjon

Av Dr. Dario Mirra

Skjelettmuskulatur: disposisjon av funksjonell anatomi

Muskelen består av forskjellige elementer som danner sin struktur. De forskjellige funksjonelle enhetene til striated muskel kalles sarcomerer eller inocommates, virkelige funksjonelle bevegelsesenheter.

For å få en klar ide om hvordan muskelen skaper bevegelse og allerede har den biokjemiske, fysiologiske og nevrologiske funksjonen som ligger til grunn for muskelkontraksjonen, er det nødvendig å ha to klare konsepter:

  1. Konstitusjonen av proteinmassen som ligger til grunn for muskelfunksjonene
  2. de fysiske forholdene som ligger til grunn for bevegelsen.

1For et forenklet synspunkt kan proteiner som utgjør sarkomeren, deles inn i tre kategorier:

  • Kontraktile proteiner: Actin og Myosin.
  • Regulatoriske proteiner: Troponin og Tropomyosin.
  • Strukturelle proteiner: Titin, Nebulin, Desmina, Vinculina, etc.

Hvis du så ser en muskelpreparasjon under mikroskopet, kan du enkelt observere tilstedeværelsen av bånd av forskjellige farger, som tilsvarer ulike funksjonsområder.

Så fra et rent pedagogisk synspunkt, vurderer disse områdene, har vi:

  • Skiver Z - Avgrens sarkomeren. De er ankerpunktene for proteiner, de er stedet for skader under muskelarbeid, de kommer nær hverandre under sammentrekningen.
  • Band A - Tilsvarer lengden på myosinfilamentet.
  • Band I - Tilsvarer to rader Actin i to sammenhengende sarkomerer.
  • Band H - Tilsvarer området mellom to rader Actin i samme sarkomer.
  • Linje M - Del sarkomeren i to symmetriske deler.

Romlige rapporter om myofilamenter i sarkomer. En sarkomer er bundet i sine ender med to serier Z

2) I det følgende kan de fysiske forhold som kan bidra til å bedre forstå noen særegenheter av den menneskelige bevegelse bli utsatt:

a) Forholdsstyrke-lengde

Toppkraften (L 0 ) avhenger av graden av overlapping av kontraktile proteiner. En hvilefiber har en lengde på ca. 2, 5 mikrometer, med sarkomeren som når lengder som kan nå ca. 3, 65 mikrometer, siden de tykke filamenter har en lengde på 1, 6 mikrometer, mens de tynne 1 mikrometer. Kraftens topp oppnås når overlappingen av proteiner plasserer seg rundt 2 - 2, 2 mikrometer.

a) det er ingen aktiv kraft siden det ikke er noen kontakt mellom myosinhoder og actin

Mellom a) og b): Det er en lineær økning i den aktive kraften på grunn av økningen av de tilgjengelige bindingsstedene til actin for myosinhodene

Mellom b) og c): Den aktive kraften når sin maksimale topp og forblir relativt stabil; i denne fasen er alle myosinhoder faktisk relatert til actin

Mellom c) og d): Den aktive kraften begynner å synke da overlapping av aktinkjedene reduserer bindingsstedene som er tilgjengelige for myosinhodene

e): Når myosin kolliderer med disk Z, er det ingen aktiv kraft siden alle myosinhoder er festet til actin; Dessuten er myosin komprimert på Z-diskene og virker som en fjær som motvirker sammentrekningen med en kraft som er proporsjonal med graden av kompresjon (dermed muskelforkortelse)

b) Kraft-fart forhold

På 1940-tallet tok fysiologen Hill ut forholdet som knyttet styrke og fart. Fra grafen som representerer dette forholdet kan det konkluderes at hastigheten er maksimal ved null belastning og kraften er maksimal ved null hastighet (kraften øker ytterligere i tilfelle av negativ hastighet, hvor muskelen forlenger utviklingsspenningen, men dette er et annet tale ... for å utdype det, se artikkelen om eksentrisk sammentrekning). Det beste kompromisset som knytter de to parametrene (kraft / hastighet) er 30-40% av 1RM. Denne kurven har en hyperbolisk karakter og kan ikke endres med trening.

c) Hastighetslengdeforhold

Hvis muskelkraften er proporsjonal med fiberens tverrdiameter, avhenger hastigheten av antall fibre i serie langs selve fiberbanen. Så hvis vi antok en Delta L-forkortelse og vi hadde 1000 sarcomerer i serie, ville den totale forkortelsen være:

1000xDelta L / Delta t

Så jo lengre musklene, desto større akselerasjonsbaner vil være tilgjengelige.

Hastighetsrapport - Hypertrofi

Alle som har prøvd hånden på å jobbe med vekter uten å strekke parallell eller strekke seg, har lett å merke seg følelsen av større stivhet under sportsbevegelser eller i normale daglige bevegelser. Faktisk øker overdreven hypertrofi intern viskositet og bindevevs tilbaketrekning; Det er derfor avgjørende at muskelhypertrofi ikke favoriserer eksplosive ballistiske eller hastighetsrelaterte bevegelser, da det er kjent at friksjon i muskelen må være minimal for å tillate optimal flyt av kontraktile proteiner. Fra dette forholdet er det også mulig å utlede den større eksentriske styrken til kroppsbyggerne, da den ekspanderte hypertrofi skaper sterke indre friksjoner og som fungerer som støtte i cedingbevegelsene.

konklusjoner

Gjennom forklaringen av konstitusjonen av det strukturelle nettverket og de fysiske forhold som binder muskelen til bevegelsen, var det min hensikt med denne artikkelen å gi leseren et viktig element å forstå med litt klarhet om at sportsbevegelser, så vel som de daglige, gå utover hva som kan løfte en vektstang eller bare gå; For å bli bedre forstått i sin kompleksitet, krever disse bevegelsene kunnskap om anatomi, fysiologi, biokjemi og alle komplementære fag, som gjør at de forstår hvordan fysiske fag er alt annet enn improvisasjoner fra utøvere, og av hvordan de trenger flere "kunnskaper" som omfatter teori og praksis.