สรีรวิทยา

กลศาสตร์ของกล้ามเนื้อและการบาดเจ็บของกล้ามเนื้อ

โดย Dr. Stefano Casali

กล้ามเนื้อแข็งแรง

จากมุมมองทางสรีรวิทยาความแข็งแรงของกล้ามเนื้อคือความสามารถของกล้ามเนื้อในการพัฒนาความตึงเครียดที่มีประโยชน์สำหรับการเอาชนะหรือต่อต้านในแง่ของความต้านทานภายนอก โดยเฉพาะอย่างยิ่ง:

ความแข็งแรงต่อตารางเมตรของส่วน: 200 kN / m2

กล้ามเนื้อที่มีส่วนของเดซิเบลสแควร์สามารถพัฒนาแรงได้ 2, 000 นิวตันเท่ากับน้ำหนักของมวลประมาณ 200 กิโลกรัม

ใน sarcomere การลากหัว myosin ทุกครั้งบนเส้นใย actin สร้างแรง 3-4 pN

หัว myosin หนึ่งพันล้านสามารถออกกำลังกายได้ถ้าพวกเขากระทำพร้อมกันแรงเพียง 3-4 นิวตันเท่ากับน้ำหนักมวลประมาณ 0.3-0.4 กก.

แรงฉุด ("พาวเวอร์สโตรก") ของหัว myosin แต่ละเส้นจะเคลื่อนย้ายเส้นใยแอคติน 10 นาโนเมตร

ส่วนหัว myosin จะยังคงติดอยู่กับเส้นใยแอคตินประมาณ 2 มิลลิวินาที

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

การหดตัวที่ผิดปกติ:

ในขณะที่กล้ามเนื้อยืดออกแรงจะมีแรงที่ต่อต้านความยาวของมัน

ด้วยความตึงเครียดแบบเดียวกันรอยโรคของกล้ามเนื้อมี แนวโน้มที่ จะเกิดขึ้นระหว่างการหดตัว ผิดปกติ (ยืดยาว) มากกว่าในช่วงการ หดตัว แบบภาพสามมิติ แบบคงที่หรือแบบคงที่ เราจะพยายามทำความเข้าใจว่าการหดตัวแบบผิดปกตินั้นเป็นสาเหตุอะไรและทำไมมันสามารถสร้างความเสียหายให้กับเส้นใยกล้ามเนื้อ

ความตึงเครียดสูงสุด

เส้นโค้งความเร็ว - แรงบอกให้เราทราบว่ากล้ามเนื้อสามารถออกแรงตึง (แรงดึง) ที่รุนแรงยิ่งขึ้นถ้าเปิดใช้งานในขณะยืดกล้ามเนื้อ (การหดตัวผิดปกติ)

โค้งความเร็ว - แรง

กราฟฟิคโดย J. Dapena, 2520 บนพื้นฐานของข้อมูลจากพีโคมิ 2516

ในเทคนิคการกีฬาหลายอย่าง แต่ยังอยู่ในกิจกรรมธรรมชาติเช่นการเดินการหดตัวที่ผิดปกติจะตามมาทันทีด้วยการหดตัวแบบศูนย์กลาง

  1. กล้ามเนื้อเหยียดและต่อต้านการยืดตัว (การหดตัวผิดปกติ)
  2. ทันทีหลังจาก กล้ามเนื้อสั้นลง (การหดศูนย์กลาง)

ยกตัวอย่างเช่นวงจรนี้สามารถใช้เพื่อเพิ่มความแข็งแรงของการหดตัวแบบศูนย์กลางเช่นเดียวกับการกระโดดข้ามเคาน์เตอร์

กระโดดยืน:

  1. งอ
  2. หยุดยาว
  3. นามสกุล

การยืด:

  1. พวกเขายาว
  2. พวกเขาหยุด
  3. พวกเขาสั้นลง

ข้ามไปกับการตอบโต้:

วงจรยืด - ย่อของกล้ามเนื้อยืด:

  1. งอ
  2. ขยาย ทันที

ระดับความสูงนั้นใหญ่กว่า (สาธิตการใช้งานจริงของสิ่งที่ได้กล่าวไปแล้ว)

ตัวอย่างวงจรการยืดตัวที่สั้นลง

(กระโดดด้วยการตอบโต้)

1) จาก J. Dapena, 1977, แก้ไข

  • ข้อต่องอและยืดออก
  • ตัวยืดขยายให้สั้นลง

2) กราฟฟิคโดย J. Dapena ปี 2520 อ้างอิงจากข้อมูลจาก P. Komi 2516

a) ตัวยืดสะโพกและหัวเข่าปิดการใช้งานเกือบสมบูรณ์แล้ว พวกมันผ่านไปอย่างอดทนเนื่องจากแรงโน้มถ่วงซึ่งเป็นสาเหตุให้ร่างกายเร่งความเร็วตามข้อต่อที่โค้งงอ ความเร็วการยืดเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว

3) จาก J. จากการลงโทษ 2520 ดัดแปลง

b) เมื่อความเร็วในการยืดสูงอุปกรณ์ขยายจะเปิดใช้งาน ความตึงเครียดของพวกเขาสูงและสร้างแรงผลักดันบนพื้นดินเหนือน้ำหนักของนักกีฬา ดังนั้น:

การล่มสลายของร่างกายดำเนินต่อไป แต่ถูกเบรกอย่างกะทันหัน

ความเร็วในการยืดจะลดลงอย่างรวดเร็ว

4) จาก J. จากการลงโทษ 2520 ดัดแปลง

c) การหยุดและยืดเหยียด ส่วนขยายยังคงเปิดใช้งานโดยมีเปอร์เซ็นต์การสรรหาไฟเบอร์อยู่ในระดับสูง สักครู่หนึ่งตัวขยายสัญญาณยังคงอยู่ (การหดตัวแบบภาพสามมิติ)

5) จาก J. จากการลงโทษ 2520 ดัดแปลง

d) เริ่มการตัดทอนของตัวยืดออกทันที ร้อยละของการรับสมัครเป็นสูงสุด แต่ความตึงเครียดลดลงเมื่อความเร็วของการตัดทอนเพิ่มขึ้น

e) ตัดทอนต่อไปให้เร็วขึ้นเสมอโดยลดความตึงเครียดลง

แรงของตัวยืดขยายจะถูกส่งผ่านไปยังพื้นดินผ่านทางคานโครงกระดูก นักกีฬาผลักลงและตามปฏิกิริยาตามกฎข้อที่หนึ่งของนิวตันได้รับแรงผลักดันที่เพิ่มขึ้นของความเข้มเท่ากัน (ปฏิกิริยาที่ยึดกับพื้นดิน)

จาก www.armin-kibele.de/oldpro_e.html แก้ไข

โปรดทราบว่าแรงขับสูงสุด ( แรง ) ถูกสร้างขึ้นที่จุดต่ำสุดของ CG (ตำแหน่ง c ) เมื่อการยืดตัวสิ้นสุดลงและการตัดทอนเริ่มขึ้น

จาก J. Dapena, 2520, แก้ไข

ในตำแหน่ง a และ b ตัวยืดขยายจะยาวขึ้นอย่างรวดเร็ว แต่แรงที่เกิดขึ้นนั้นต่ำกว่าภาพสามมิติ ตามเส้นโค้งความเร็ว - แรงในระยะยืดกล้ามเนื้อ สามารถ ออกแรงแรงมากกว่าที่บันทึกไว้ในตำแหน่ง c ดังนั้นในเฟสส่วนขยาย Extender จะไม่เปิดใช้งานสูงสุด

ต่อเนื่อง: ประโยชน์ของวงจรการยืดตัวที่สั้นลง»