fisiologi

Mekanik otot dan kecederaan otot

Oleh Dr Stefano Casali

Kekuatan otot

Dari sudut pandang fisiologi, kekuatan otot adalah keupayaan yang dimiliki oleh otot untuk membangun ketegangan yang berguna untuk mengatasi atau menentang rintangan luaran. Lebih khusus:

Angkatan setiap meter persegi: 200 kN / m2.

Otot dengan bahagian decimeter persegi boleh membentuk daya 2000 N, sama dengan berat jisim kira-kira 200 Kg.

Dalam sarcomere, apa-apa daya tarikan kepala myosin pada filamen actin menghasilkan daya 3-4 pN.

Sebanyak bilion kepala miosin boleh mengerahkan, jika mereka bertindak secara serentak, satu daya hanya 3-4 N, bersamaan dengan berat jisim kira-kira 0.3-0.4 Kg.

Setiap daya tarikan ("stroke kuasa") kepala miosin mengalihkan filamen aktin sebanyak 10 nm.

Kepala myosin tetap melekat pada filamen actin selama kira-kira 2 ms.

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

Penguncupan eksentrik:

Apabila otot memanjang, ia menimbulkan daya yang menentang peregangannya.

Pada ketegangan yang sama, kecederaan otot lebih cenderung berlaku semasa kontraksi eksentrik (dengan pemanjangan), bukannya semasa kontraksi isometrik (statik) atau konsentrik (dengan pengurangan). Kami akan cuba memahami apa pengecutan eksentrik dan mengapa ia boleh merosakkan serat otot.

Voltan maksimum

Kurva kelajuan berkuat kuasa memberitahu kita bahawa otot dapat menimbulkan ketegangan (daya tarikan) yang lebih kuat apabila diaktifkan semasa peregangan (kontraksi eksentrik).

Keluk berkuat kuasa

Grafik oleh J. Dapena, 1977, berdasarkan data oleh P. Komi, 1973

Dalam banyak teknik sukan, tetapi juga dalam aktiviti semulajadi seperti berjalan, penguncupan eksentrik segera diikuti oleh penguncupan konsentris ("kitaran pemendekkan panjang" atau "kitaran pemendekan"):

  1. Otot terbentang terhadap pemanjangan (pengecutan eksentrik)
  2. Sejurus selepas otot memendekkan (pengecutan sepusat).

Kitaran ini boleh digunakan, sebagai contoh, untuk meningkatkan kekuatan pengecutan sepusat, seperti dalam lompat dengan gerakan balas.

Standstill:

  1. akhiran
  2. Jeda lama
  3. lanjutan

Penyambung:

  1. mereka menjadi lebih lama
  2. mereka berhenti
  3. mereka menjadi lebih pendek

Lompat dengan gerakan balas:

Siklus peregangan-pemendekkan otot ekstensor:

  1. akhiran
  2. Lanjutan segera

Ketinggian adalah lebih besar (demonstrasi praktikal apa yang telah dikatakan setakat ini).

Contoh kitaran pemendekkan panjang

(Lompat dengan gerakan balas)

1) Dari J. Dapena, 1977, diubah suai.

  • Sendi flex dan kemudian melanjutkan.
  • Penyambung memanjangkan dan kemudian memendekkan;

2) Graf oleh J. Dapena, 1977, berdasarkan data dari P. Komi 1973.

a) Ekstensor pinggul dan lutut hampir sepenuhnya dinyahaktifkan. Mereka menghulurkan hampir pasif, disebabkan kekuatan graviti, yang menyebabkan pecutan badan ke bawah dengan fleksi sendi. Kadar pemanjangan meningkat dengan pesat.

3) Dari J. Da pena, 1977, diubahsuaikan.

b) Apabila kelajuan pemanjangan tinggi, pemanjat diaktifkan. Ketegangan mereka tinggi dan menghasilkan teras di atas tanah yang lebih besar daripada berat atlet. Oleh itu:

Kejatuhan badan terus, tetapi tiba-tiba dihentikan.

Kelajuan pemanjangan menurun dengan cepat.

4) Dari J. Da pena, 1977, diubahsuaikan.

c) Berhenti dan pemanjangan berhenti. Penyambung masih diaktifkan, dengan peratusan tinggi pengambilan serat. Buat seketika, extenders masih (penguncupan isometrik).

5) Dari J. Da pena, 1977, diubah suai.

d) Peningkatan pemanjangan bermula dengan segera. Peratusan pengambilan adalah maksimum, tetapi voltan berkurangan apabila kelajuan pemendekan meningkat.

e) Pemendekan yang lebih pantas dan cepat berterusan, dengan pengurangan ketegangan.

Daya extensors ditransmisikan ke tanah melalui tuas rangka. Atlet itu menolak dan melalui reaksi, menurut undang-undang pertama Newton, menerima teras keupayaan yang sama (menghalang tindak balas tanah).

Dari www.armin-kibele.de/oldpro_e.html, dimodifikasi.

Ambil perhatian bahawa teras maksimum ( Force ) dihasilkan pada titik terendah CG (kedudukan c ), apabila peregangan berakhir dan pemendekan bermula.

Dari J. Dapena, 1977, diubah suai.

Dalam posisi a dan b extenders dengan cepat, namun daya yang dihasilkan kurang daripada satu isometrik (kedudukan c ). Mengikut lengkung laju daya, dalam fasa peregangan, otot dapat menimbulkan daya lebih besar daripada yang direkodkan dalam kedudukan c . Oleh itu, dalam fasa peregangan, extender tidak mengaktifkan maksimum .

SAMPUL: Kegunaan kitaran pemendekkan panjang ยป