Fysiska relationer och muskelkontraktion

Av Dr Dario Mirra

Skelettmuskel: kontur av funktionell anatomi

Muskeln består av olika element som bildar sin struktur. De olika funktionella enheterna i den strimmiga muskeln kallas sarkomerer eller inocommates, verkliga funktionella rörelser.

För att få en klar uppfattning om hur muskeln skapar rörelse och redan har den biokemiska, fysiologiska och neurologiska funktion som ligger till grund för muskelkontraktionen är det nödvändigt att ha två klara begrepp:

Konstitutionen av proteinnätet som ligger till grund för muskelns funktioner
de fysiska relationer som ligger till grund för rörelsen.

1Från en förenklad synvinkel kan proteinerna som utgör sarkomeren delas in i tre kategorier:

Kontraktila proteiner: Actin och Myosin.
Regulatoriska proteiner: Troponin och Tropomyosin.
Strukturella proteiner: Titin, Nebulin, Desmina, Vinculina, etc.

Om du då observerar en muskelförberedelse under mikroskopet kan du lätt observera närvaron av band i olika färger, vilket motsvarar olika funktionella områden.

Så från en rent pedagogisk synvinkel med tanke på dessa områden har vi:

Skivor Z - Avgränsa sarkomeren. De är ankarpunkterna för proteiner, de är platsen för skador under muskelarbete, de kommer nära varandra under sammandragningen.
Band A - Motsvarar längden på myosinfilamentet.
Band I - Motsvarar två rader av Actin i två sammanhängande sarkomerer.
Band H - Motsvarar arean mellan två rader Actin i samma sarkomerer.
Linje M - Dela sarkomeren i två symmetriska delar.

Rumsliga rapporter om myofilament i sarkomerer. En sarkomerer är bunden vid sina ändar med två serier Z

2) I det följande kan de fysiska relationerna som kan bidra till att bättre förstå vissa särdrag hos den mänskliga rörelsen utsättas:

a) Förhållandets styrka-längd

Toppkraften (L ₀ ) beror på graden av överlappning av kontraktilproteinerna. En vilande fiber har en längd av ca 2, 5 mikrometer, med sarkomeren når längder som kan nå ca 3, 65 mikrometer, eftersom de tjocka filamenten har en längd av 1, 6 mikrometer, medan de tunna 1 mikrometer. Kraftens topp uppnås när överlappningen av proteiner ligger i närheten av 2-2 2, 2 mikrometer.

a) det finns ingen aktiv kraft eftersom det inte finns någon kontakt mellan myosinhuvuden och aktin

Mellan a) och b): det finns en linjär ökning av den aktiva kraften på grund av ökningen av de tillgängliga bindningsställena för aktin för myosinhuvudena

Mellan b) och c): den aktiva kraften når sin maximala topp och förblir relativt stabil; i själva verket är alla myosinhuvuden kopplade till aktin

Mellan c) och d): Den aktiva kraften börjar minska, eftersom överlappningen av aktinkedjorna minskar bindningsställena som är tillgängliga för myosinhuvudena

e): När myosin kolliderar med disk Z finns ingen aktiv kraft eftersom alla myosinhuvuden är bundna till aktin; dessutom komprimeras myosin på Z-skivorna och fungerar som en fjäder, motverkar sammandragningen med en kraft som är proportionell mot graden av kompression (följaktligen muskelförkortning)

b) Förhållande mellan kraft och hastighet

På 1940-talet avledde fysiologen Hill förhållandet som sammanhängde styrka och hastighet. Från diagrammet som representerar detta förhållande kan det konstateras att hastigheten är maximal vid nollbelastning och kraften är maximal vid nollhastighet (kraften ökar ytterligare vid negativ hastighet, under vilken muskeln förlänger utvecklingsspänningen, men detta är en annan tal ... för att fördjupa den, se artikeln om excentrisk sammandragning). Den bästa kompromissen som länkar de två parametrarna (kraft / hastighet) är 30-40% av 1RM. Denna kurva har en hyperbolisk karaktär och kan inte modifieras med träning.

c) Hastighetslängdsrelation

Om muskeldrivkraften är proportionell mot fiberens tvärdiameter beror hastigheten på antalet fibrer i serie längs själva fiberns lopp. Så om vi antog en Delta L-förkortning och vi hade 1000 sarkomerer i serie skulle den totala förkortningen vara:

1000xDelta L / Delta t

Ju längre musklerna är, desto större accelerationsbanor kommer att finnas tillgängliga.

Hastighetsrapport - Hypertrofi

Den som har provat sin hand att arbeta med vikter utan att göra parallellsträckning eller sträckning har lätt kunnat märka känslan av större styvhet under sportrörelser eller i normala dagliga gester. Faktum är att överdriven hypertrofi ökar inre viskositet och bindvävsuttragning; Det är därför avdragligt att muskelhypertrofi inte gynnar explosiva ballistiska eller hastighetsrelaterade rörelser, eftersom det är känt att friktion i muskeln måste vara minimal för att möjliggöra optimalt flöde av kontraktila proteiner. Ur det här förhållandet är det också möjligt att härleda kroppsbyggarens större excentriska styrka, eftersom den exaspererade hypertrofi skapar starka inre friktioner och som fungerar som stöd i ceding-rörelserna.

slutsatser

Genom förklaringen av konstruktionsnätets konstitution och de fysiska relationerna som binder muskeln till rörelsen, var det min avsikt med den här artikeln att ge läsaren ett viktigt element att förstå med lite tydligare att sportens gestus, såväl som de dagliga, gå utöver vad som kan lyfta en skivstång eller bara gå; För att kunna förstås fullt ut i sin komplexitet kräver dessa gester kunskap om anatomi, fysiologi, biokemi och alla komplementära ämnen, vilket gör att den förstår hur fysiska vetenskaper är allt annat än improvisationer hos utövare och av hur de behöver flera "kunskaper" som omfattar teori och praktik.