fysiologi

Fysiske forhold og muskelkontraktion

Af Dr. Dario Mirra

Skeletmuskulatur: Skitse af funktionel anatomi

Muskelen består af forskellige elementer, der danner sin struktur. De forskellige funktionelle enheder af den strierede muskel kaldes sarcomerer eller inocommates, virkelige funktionelle bevægelsesenheder.

For at få en klar ide om, hvordan musklerne skaber bevægelse og allerede har den biokemiske, fysiologiske og neurologiske funktion, der ligger til grund for muskelkontraktionen, er det nødvendigt at have to klare begreber:

  1. sammensætningen af ​​proteinnetværket, som ligger til grund for selve muskelfunktionen
  2. de fysiske forhold, der ligger til grund for bevægelsen.

1For et simplistisk synspunkt kan de proteiner, der udgør sarkomeren, opdeles i 3 kategorier:

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

Hvis du så ser et muskulært præparat under mikroskopet, kan du let observere tilstedeværelsen af ​​bånd af forskellige farver, som svarer til forskellige funktionsområder.

Så fra et rent uddannelsesmæssigt synspunkt i betragtning af disse områder har vi:

  • Discs Z - Delimit sarkomeren. De er ankerpunkterne for proteiner, de er stedet for skader under muskulært arbejde, de kommer tæt på hinanden under sammentrækningen.
  • Band A - svarer til længden af ​​myosinfilamentet.
  • Band I - svarer til to rækker af Actin i to sammenhængende sarkomerer.
  • Band H - svarer til området mellem to rækker af Actin i samme sarkomerer.
  • Linie M - Opdel sarkomeren i to symmetriske portioner.

Rumlige rapporter af myofilamenter i sarkomer. En sarkomer er afgrænset ved sine ender ved to serier Z

2) I det følgende kan de fysiske forhold, som kan bidrage til bedre at forstå nogle særegenheder i den menneskelige bevægelse, blive udsat:

a) Forholdsstyrke-længde

Spidskraften (L 0 ) afhænger af graden af ​​overlapning af kontraktile proteiner. En hvilfiber har en længde på ca. 2, 5 mikrometer, hvor sarkomererne når længder, der kan nå ca. 3, 65 mikrometer, da de tykke filamenter har en længde på 1, 6 mikrometer, mens de tynde 1 mikrometer. Kraftens højde opnås, når overlapningen af ​​proteiner ligger omkring 2 - 2, 2 mikrometer.

a) Der er ingen aktiv kraft, da der ikke er nogen kontakt mellem myosinhovederne og actin

Mellem a) og b): Der er en lineær stigning i den aktive kraft på grund af forøgelsen af ​​de tilgængelige bindingssteder for actin for myosinhovedene

Mellem b) og c): Den aktive kraft når sin maksimale top og forbliver relativt stabil; i denne fase er alle myosinhoveder faktisk relateret til actin

Mellem c) og d): Den aktive kraft begynder at falde, da overlappingen af ​​actinkæder reducerer bindingsstederne, der er tilgængelige for myosinhovedene

e): Når myosin kolliderer med disk Z er der ingen aktiv kraft, da alle myosinhoveder er knyttet til actin; desuden er myosin komprimeret på Z-diskene og fungerer som en fjeder, der modsætter sammentrækningen med en kraft, der er proportional med graden af ​​kompression (dermed muskelforkortelse)

b) Force-speed forhold

I 1940'erne udlod fysiologen Hill forholdet, der forbandt styrke og hastighed. Fra grafen, der repræsenterer dette forhold, kan det udledes, at hastigheden er maksimal ved nulbelastning, og kraften er maksimal ved nulhastighed (kraften stiger yderligere i tilfælde af negativ hastighed, hvor muskelen forlænger spænding, men det er en anden tale ... for at uddybe det, se artiklen om ekscentrisk sammentrækning). Det bedste kompromis, der forbinder de to parametre (kraft / hastighed) er på 30-40% af 1RM. Denne kurve har en hyperbolsk karakter og kan ikke ændres med træning.

c) Speed-længde forhold

Hvis muskelkraften er proportional med fiberens tværgående diameter, afhænger hastigheden af ​​antallet af fibre i serie langs selve fiberbanen. Så hvis vi antog en Delta L-forkortelse, og vi havde 1000 sarcomerer i serie, ville den samlede forkortelse være:

1000xDelta L / Delta t

Jo længere musklerne er, desto større accelerationsbaner vil være tilgængelige.

Hastighedsrapport - Hypertrofi

Enhver, der har prøvet deres hånd på at arbejde med vægte uden parallel stretching eller strækning, har kunnet let mærke til følelsen af ​​større stivhed under sportsbevægelser eller i normale daglige bevægelser. Faktisk øger overdreven hypertrofi intern viskositet og bindevæv tilbagetrækning; Det er derfor udelukket, at muskelhypertrofi ikke favoriserer eksplosions-ballistiske eller hastighedsrelaterede bevægelser, da det er kendt, at friktion inden for musklen skal være minimal for at muliggøre optimal strøm af kontraktile proteiner. Fra dette forhold er det også muligt at udlede den større excentriske styrke af Bodybuilders, da den fortrykte hypertrofi skaber stærke indre friktioner, og som fungerer som støtte i ceding-bevægelserne.

konklusioner

Gennem forklaringen af ​​strukturen af ​​struktureringsnet og de fysiske forhold, der binder musklerne til bevægelsen, var det min mening med denne artikel at give læseren et vigtigt element til at forstå med lidt mere klarhed om, at sportsbevægelser såvel som de daglige, gå ud over hvad der kan løfte en barbell eller bare gå; For at blive bedre forstået i deres kompleksitet kræver disse bevægelser viden om anatomi, fysiologi, biokemi og alle komplementære emner, som gør det muligt at forstå, hvordan de fysiske videnskaber er andet end improvisationer hos praktikere og af hvordan de har brug for flere "viden", der omfatter teori og praksis.