füsioloogia

Lihaste mehaanika ja lihaste vigastused

Autor Stefano Casali

Lihaste tugevus

Füsioloogilisest vaatenurgast on lihasjõud lihaste võime arendada pingeid, mis on kasulikud väliste takistuste ületamiseks või vastandamiseks. Täpsemalt:

Jõudu ruutmeetri kohta: 200 kN / m2.

Ruudukujulise detsimeetri lõikega lihas võib välja töötada jõudu 2000 N, mis on võrdne massiga umbes 200 kg.

Saromeeril tekitab müosiinipea aktin-hõõgniidi igasugune tõmbejõud 3-4 pN jõudu.

Miljardit müosiinipead võivad avaldada, kui nad toimivad samaaegselt, vaid 3-4 N jõudu, mis on võrdne massiga umbes 0, 3-0, 4 kg.

Iga müosiinipea veojõukontroll ("võimsuslöök") nihutab aktiini filamenti 10 nm.

Müosiini pea jääb aktiinfilamenti külge kinni umbes 2 ms.

Alates: www.sci.sdsu.edu/movies/actin_myosin.html

Ekstsentriline kokkutõmbumine:

Kui lihas pikeneb, avaldab see jõudu, mis takistab selle venitamist.

Sama pinge korral esineb lihaste vigastusi pigem ekstsentriliste kokkutõmmete ajal (pikenemisega), mitte isomeetriliste (staatiliste) või kontsentriliste (lühenevate) kokkutõmmetega. Püüame mõista, mis on ekstsentriline kokkutõmbumine ja miks see võib lihaste kiude kahjustada.

Maksimaalne pinge

Jõu-kiiruse kõver ütleb meile, et lihas on võimeline pingutades (veojõudu) pingutamise ajal (ekstsentriline kokkutõmbumine) intensiivsemalt pingutama.

Jõu-kiiruse kõver

Graafik J. Dapena, 1977, P. Komi andmete põhjal, 1973

Paljudes sporditehnikates, aga ka looduslikes tegevustes, näiteks jalgsi, järgneb ekstsentriline kokkutõmbumine kohe kontsentrilisele kokkutõmbumisele ("pikendamise tsükkel" või "venitamine")

  1. Lihas ulatub pikenemise vastu (ekstsentriline kontraktsioon)
  2. Kohe pärast lihaste lühenemist (kontsentriline kontraktsioon).

Seda tsüklit saab kasutada näiteks kontsentrilise kontraktsiooni tugevuse suurendamiseks, nagu hüppamisel loenduriga.

Seiskamisaeg:

  1. paindumine
  2. Pikk paus
  3. laiendamine

Täitjad:

  1. nad saavad kauem
  2. nad peatuvad
  3. nad saavad lühemaks

Hüppa vastassuunaga:

Ekstensiivsete lihaste venitus-lühenemine:

  1. paindumine
  2. Kohene laiendamine

Tõus on suurem (siiani öeldu praktiline demonstreerimine).

Näide pikendustsükli pikendamisest

(Hüppamine vasturünnakuga)

1) J. Dapenast, 1977, muudetud.

  • Liited painduvad ja seejärel pikenevad.
  • Täitjad pikendavad ja lühendavad;

2) J. Dapena graafik, 1977, P. Komi 1973 andmete põhjal.

a) puusade ja põlvede ekstensorid on peaaegu täielikult välja lülitatud. Need venivad peaaegu passiivselt raskusjõu tõttu, mis põhjustab keha kiirenemist allapoole, mis põhjustab liigeste paindumist. Pikenemise kiirus suureneb kiiresti.

3) J. Da pena, 1977, modifitseeritud.

b) Kui pikenemise kiirus on suur, aktiveeritakse pikendajad. Nende pinged on kõrged ja tekitavad maapinnale tõukejõudu, mis on suurem kui sportlase kaal. seega:

Keha kukkumine jätkub, kuid on järsku peatunud.

Pikenemise kiirus väheneb kiiresti.

4) J. Da pena, 1977, modifitseeritud.

c) Sügise ja pikenemise peatamine. Täiteained on ikka veel aktiveeritud, kusjuures kiudude värvus on suur. Hetkeks on pikendajad ikka veel (isomeetriline kokkutõmbumine).

5) J. Da pena, 1977, modifitseeritud.

d) Täitjate lühendamine algab kohe. Värbamisprotsent on maksimaalne, kuid pinge väheneb, kui lühendatakse kiirust.

e) Kiirem ja kiirem lühendamine jätkub, mistõttu väheneb pinged.

Extensorite jõud liigub maasse läbi skeleti hoovade. Sportlane surub alla ja reageerib Newtoni esimese seaduse kohaselt võrdse intensiivsusega ülespoole (mis piirab mulla reaktsiooni).

Alates www.armin-kibele.de/oldpro_e.html, muudetud.

Pange tähele, et maksimaalne tõukejõud ( jõud ) tekib CG madalaimas punktis (positsioon c ), kui venitus lõpeb ja lühendamine algab.

Alates J. Dapenast, 1977, muudetud.

Asendites a ja b venivad pikendajad kiiresti, kuid tekitatud jõud on väiksem kui isomeetriline (positsioon c ). Vastavalt jõu-kiiruse kõverale võib venitusfaasis lihas avaldada jõudu, mis on palju suurem kui asendis c . Seega venitusfaasis ei aktiveerita täiteained maksimaalselt .

JÄTKAKE: pikendamisperioodi kasulikkus »