Muskelmekanik och muskelskador

Redigerad av Dr Stefano Casali

Muskelstyrka

Ur fysiologisk synvinkel är muskelstyrka muskelns förmåga att utveckla spänningar som är användbara för att övervinna eller motverka yttre motstånd. Mer specifikt:

Styrka per kvadratmeter sektion: 200 kN / m2.

En muskel med en sektion på en kvadratdecimeter kan utveckla en kraft på 2000 N, lika med vikten av en massa på cirka 200 kg.

I sarkomeren ger varje dragning av myosinhuvudet på aktinfilamentet en kraft på 3-4 pN.

En miljard myosinhuvuden kan utöva, om de agerar samtidigt, en kraft på bara 3-4 N, lika med vikten av en massa på cirka 0,3-0,4 kg.

Varje dragning ("kraftslag") i myosinhuvudet rör aktinfilamentet med 10 nm.

Myosinhuvudet förblir fäst vid aktintråden i cirka 2 ms.

Den excentriska kontraktionen:

När muskeln sträcker sig utövar den en kraft som motsätter sig dess sträckning.

Vid samma spänning är det mer troligt att muskelskador uppstår under excentriska (med förlängande) sammandragningar, snarare än under isometriska (statiska) eller koncentriska (med förkortade) sammandragningar. Vi kommer att försöka förstå vad excentrisk kontraktion är till för och varför det kan skada muskelfibrer.

Maximal spänning

Kraft-hastighetskurvan berättar att muskeln kan utöva en mer intensiv spänning (dragkraft) om den aktiveras under stretching (excentrisk kontraktion).

Kraft-hastighetskurva

I många sporttekniker, men också i naturliga aktiviteter som promenader, följs en excentrisk sammandragning omedelbart av en koncentrisk kontraktion ("stretch-shortening cycle"):

1. Muskeln sträcker sig genom att motsätta sig sträckan (excentrisk kontraktion)
2. Direkt efter muskeln förkortas (koncentrisk kontraktion).

Denna cykel kan till exempel användas för att öka styrkan hos den koncentriska sammandragningen, till exempel i motrörelsehoppet.

Hoppa från stående:

1. Böjning
2. Lång paus
3. Förlängning

Förlängarna:

1. de förlängs
2. de stannar
3. bli kortare

Hoppa med motrörelse:

Förlängning-förkortning av extensormusklerna:

1. Böjning
2. Omedelbar förlängning

Höjningen är större (praktisk demonstration av vad som har sagts hittills).

Exempel på en förlängning-förkortning cykel

(Motrörelsen hoppar)

1) Från J. Dapena, 1977, modifierad.

• Lederna böjer sig och sträcker sig sedan.
• Extensorer förlängs och förkortas sedan;

2) Graf av J. Dapena, 1977, baserat på data av P. Komi 1973.

a) Höft- och knäförlängare är nästan helt avaktiverade. De sträcker sig nästan passivt på grund av tyngdkraften, vilket gör att kroppen accelererar nedåt med följd böjning av lederna. Sträckhastigheten växer snabbt.

3) Från J. Da Pena, 1977, modifierad.

b) När töjningshastigheten är hög aktiveras förlängarna. Deras spänning är hög och ger ett tryck på marken större än idrottarens vikt. Därför:

Kroppens fall fortsätter, men stoppas plötsligt.

Sträckhastigheten minskar snabbt.

4) Från J. Da Pena, 1977, modifierad.

c) Fall- och sträckningsstoppet. Förlängarna är fortfarande aktiverade, med en hög andel fiberrekrytering. För ett ögonblick är förlängningarna stationära (isometrisk kontraktion).

5) Från J. Da Pena, 1977, modifierad.

d) Börja förkorta förlängningen omedelbart Rekryteringshastigheten är maximal, men spänningen minskar när förkortningshastigheten ökar.

e) Förkortningen fortsätter, snabbare och snabbare, med en därmed minskad spänning.

Förlängarens kraft överförs till marken genom skelettspakarna. Idrottaren trycker nedåt och får genom reaktion enligt Newtons första lag ett tryck uppåt med samma intensitet (bindningsreaktion av marken).
Från www.armin-kibele.de/oldpro_e.html, modifierad.

Observera att den maximala dragkraften (Tvinga) produceras vid den lägsta punkten i CG (position c), när förlängningen slutar och förkortningen börjar.

Från J. Dapena, 1977, modifierad.

I positionerna a och b sträcker sig extensorerna snabbt, men kraften som produceras är mindre än den isometriska (position c). Enligt kraft-hastighetskurvan är muskeln i stretchfasen skulle kunna utöva en mycket större kraft än den som noteras i position c. Därför, i sträckningsfasen, extensorerna de aktiveras inte maximalt.

FORTSÄTT: Användbarheten i förlängnings-förkortningscykeln "