Herausgegeben von Dr. Dario Mirra
Skelettmuskulatur: Hinweise auf die funktionelle Anatomie
Der Muskel besteht aus verschiedenen Elementen, die seine Struktur bilden. Die verschiedenen Funktionseinheiten des quergestreiften Muskels werden Sarkomere oder Inokommi genannt, echte funktionelle Bewegungseinheiten.
Um ein klares Verständnis der Art und Weise zu haben, wie der Muskel Bewegung erzeugt, und um die biochemischen, physiologischen und neurologischen Funktionen, die der Muskelkontraktion zugrunde liegen, bereits vorgestellt zu haben, sind zwei Konzepte erforderlich:
- die Konstitution des Proteinnetzes, das den Funktionen des Muskels selbst zugrunde liegt;
- die physikalischen Beziehungen, die der Bewegung zugrunde liegen.
1 Vereinfacht lassen sich die Proteine, aus denen das Sarkomer besteht, in 3 Kategorien einteilen:
- Kontraktile Proteine: Aktin und Myosin.
- Regulatorische Proteine: Troponin und Tropomyosin.
- Strukturproteine: Titin, Nebulin, Desmin, Vinculin, etc ..
Betrachtet man dann ein Muskelpräparat unter dem Mikroskop, kann man leicht das Vorhandensein von verschiedenfarbigen Bändern erkennen, die unterschiedlichen Funktionsbereichen entsprechen.
Aus rein didaktischer Sicht unter Berücksichtigung dieser Bereiche haben wir also:
- Scheiben Z - Sie begrenzen das Sarkomer. Sie sind die Ankerpunkte für Proteine, sie sind der Ort von Verletzungen bei der Muskelarbeit, sie kommen sich bei der Kontraktion nahe.
- Band A - Entspricht der Länge des Myosinfilaments.
- Band I - Entspricht zwei Reihen Actin in zwei angrenzenden Sarkomeren.
- Band H - Entspricht der Fläche zwischen zwei Aktinreihen im gleichen Sarkomer.
- Linie M - Teilen Sie das Sarkomer in zwei symmetrische Teile.
Räumliche Beziehungen von Myofilamenten im Sarkomer. Ein Sarkomer wird an seinen Enden durch zwei Z-Reihen begrenzt
2) Im Folgenden sind stattdessen die physikalischen Zusammenhänge aufgeführt, die helfen können, einige Besonderheiten der menschlichen Bewegung besser zu verstehen:
a) Kraft-Länge-Beziehung
Die Spitzenkraft (L0) hängt vom Grad der Überlappung der kontraktilen Proteine ab. Eine ruhende Faser hat eine Länge von etwa 2,5 Mikrometern, wobei das Sarkomer Längen von etwa 3,65 Mikrometern erreichen kann, da die dicken Filamente eine Länge von 1,6 Mikrometern haben, während die dünnen 1 Mikrometer betragen. Der Spitzenwert der Stärke wird erreicht, wenn die Proteinüberlappung etwa 2 - 2,2 Mikrometer beträgt.
Länge-Spannungs-Beziehung bei der Muskelkontraktion. Das Bild stellt die von einem Muskel erzeugte Spannung anhand seiner Länge vor Beginn der Übung / Muskelkontraktion dar. Wir richten unser Augenmerk auf die aktive Kraftkurve (Muskelkontraktion), wobei die rote für die Gesamtkraft und die blaue weggelassen werden 1. relativ zur passiven Kraft (aufgrund nicht kontraktiler Komponenten des Sarkomers - Connectin / Titin); insbesondere, wenn wir dem Verlauf der Kurve bezüglich der aktiven Kraft folgen, stellen wir fest, dass:
a) es gibt keine aktive Kraft, da kein Kontakt zwischen den Myosinköpfen und dem Aktin besteht
Zwischen a) und b): Die Wirkkraft steigt linear durch die Zunahme der verfügbaren Aktinbindungsstellen für die Myosinköpfe
Zwischen b) und c): die aktive Kraft erreicht ihren maximalen Höhepunkt und bleibt relativ stabil; Tatsächlich sind in dieser Phase alle Köpfe des Myosins an das Aktin gebunden
Zwischen c) und d): Die Wirkkraft beginnt abzunehmen, da die Überlappung der Aktinketten die verfügbaren Bindungsstellen für die Myosinköpfe reduziert
e): Sobald das Myosin mit der Z-Scheibe kollidiert, gibt es keine aktive Kraft, da alle Myosinköpfe am Aktin befestigt sind; außerdem wird das Myosin auf den Z-Scheiben komprimiert und wirkt als Feder, die der Kontraktion mit einer Kraft proportional zu . entgegenwirkt der Grad der Kompression (also der Muskelverkürzung)
All dies setzt die Theorie des Gleitens der Filamente voraus, nach der: die Spannung, die die Muskelfaser erzeugen kann, ist direkt proportional zur Anzahl der Querbrücken, die zwischen dicken Filamenten und dünnen Filamenten gebildet werden.
b) Kraft-Geschwindigkeits-Beziehung
c) Geschwindigkeit-Länge-Beziehung
Wenn die Muskelkraft proportional zum Querdurchmesser der Faser ist, hängt die Geschwindigkeit von der Anzahl der Fasern in Reihe entlang des Faserverlaufs selbst ab. Wenn wir also von einer Delta-L-Verkürzung ausgehen und 1000 Sarkomere in Serie hätten, wäre die Gesamtverkürzung:
1000xDelta L / Delta t
Je länger die Muskeln sind, desto mehr Beschleunigungsbahnen haben sie.
Geschwindigkeitsbeziehung - Hypertrophie
Wer sich bei der Arbeit mit Gewichten versucht hat, ohne parallel dazu eine Dehn- und Dehnungsarbeit durchgeführt zu haben, könnte bei sportlichen Bewegungen oder bei normalen täglichen Gesten leicht das Gefühl einer größeren Steifigkeit feststellen. Tatsächlich erhöht eine übermäßige Hypertrophie die inneren Viskositäten und die konnektive Retraktion; es ist daher abzuleiten, dass Muskelhypertrophie keine explosiv-ballistischen oder schnellen Bewegungen begünstigt, da bekanntlich die innere Reibung im Muskel minimal sein muss, um einen optimalen Fluss von zu ermöglichen kontraktile Proteine. Aus diesem Zusammenhang lässt sich auch die größere exzentrische Kraft des Bodybuilders ableiten, da die aufgebrachte Hypertrophie starke innere Reibungen erzeugt, die bei den Nachgiebigkeitsbewegungen unterstützend wirken.
Schlussfolgerungen
Durch die Erläuterung des Aufbaus des strukturellen Netzes und der physikalischen Beziehungen, die den Muskel an die Bewegung binden, war es meine Absicht, dem Leser mit diesem Artikel ein größeres Element zu geben, um mit etwas mehr Klarheit zu verstehen, dass sowohl sportliche Gesten als auch Alltäglichen , gehen über das Heben einer Langhantel oder einfach nur Gehen hinaus; um in ihrer Komplexität besser verstanden zu werden, erfordern diese Gesten Kenntnisse in Anatomie, Physiologie, Biochemie und allen ergänzenden Fächern, die deutlich machen, dass Motorwissenschaften alles andere als Improvisationen sind von Praktikern und wie sie multiples "Wissen" benötigen, das Theorie und Praxis umfasst.
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