Physiologie

Körperliche Beziehungen und Muskelkontraktion

Von Dr. Dario Mirra

Skelettmuskel: Umriss der funktionellen Anatomie

Der Muskel besteht aus verschiedenen Elementen, die seine Struktur bilden. Die verschiedenen Funktionseinheiten des gestreiften Muskels werden als Sarkomere oder Inokommate bezeichnet und sind echte funktionale Bewegungseinheiten.

Um eine klare Vorstellung davon zu haben, wie der Muskel Bewegung erzeugt, und um die biochemische, physiologische und neurologische Funktion zu haben, die der Muskelkontraktion zugrunde liegt, sind zwei klare Konzepte erforderlich:

  1. die Konstitution des Proteinnetzes, das den Funktionen des Muskels selbst zugrunde liegt;
  2. die physischen Beziehungen, die der Bewegung zugrunde liegen.

1Vereinfacht ausgedrückt lassen sich die Proteine, aus denen das Sarkomer besteht, in drei Kategorien einteilen:

  • Kontraktile Proteine: Actin und Myosin.
  • Regulatorische Proteine: Troponin und Tropomyosin.
  • Strukturproteine: Titin, Nebulin, Desmina, Vinculina usw.

Wenn Sie dann eine Muskelpräparation unter dem Mikroskop beobachten, können Sie leicht das Vorhandensein von Bändern mit verschiedenen Farben beobachten, die verschiedenen Funktionsbereichen entsprechen.

Aus rein pädagogischer Sicht haben wir unter Berücksichtigung dieser Bereiche:

  • Discs Z - Begrenzen Sie das Sarkomer. Sie sind die Ankerpunkte für Proteine, sie sind der Ort von Verletzungen während der Muskelarbeit, sie kommen sich während der Kontraktion nahe.
  • Bande A - Entspricht der Länge des Myosinfilaments.
  • Bande I - Entspricht zwei Reihen von Actin in zwei zusammenhängenden Sarkomeren.
  • Bande H - Entspricht dem Bereich zwischen zwei Actinreihen im gleichen Sarkomer.
  • Linie M - Teilen Sie das Sarkomer in zwei symmetrische Teile.

Raumberichte über Myofilamente in Sarkomer. Ein Sarkomer ist an seinen Enden von zwei Reihen Z begrenzt

2) Im Folgenden werden stattdessen die physischen Beziehungen aufgezeigt, die dazu beitragen können, einige Besonderheiten der menschlichen Bewegung besser zu verstehen:

a) Beziehungsstärke-Länge

Die Spitzenkraft (L 0 ) hängt vom Grad der Überlappung der kontraktilen Proteine ​​ab. Eine ruhende Faser hat eine Länge von ungefähr 2, 5 Mikrometern, wobei das Sarkom Längen erreicht, die ungefähr 3, 65 Mikrometer erreichen können, da die dicken Filamente eine Länge von 1, 6 Mikrometern haben, während die dünnen von 1 Mikrometer. Der Kraftpeak wird erhalten, wenn sich die Überlappung der Proteine ​​um 2 - 2, 2 Mikrometer bewegt.

a) Es gibt keine aktive Kraft, da kein Kontakt zwischen den Myosinköpfen und dem Actin besteht

Zwischen a) und b): Es gibt eine lineare Zunahme der aktiven Kraft aufgrund der Zunahme der verfügbaren Bindungsstellen des Aktins für die Myosinköpfe

Zwischen b) und c): Die aktive Kraft erreicht ihren Maximalwert und bleibt relativ stabil. In dieser Phase sind tatsächlich alle Myosin-Köpfe mit Actin verwandt

Zwischen c) und d): Die aktive Kraft beginnt abzunehmen, wenn die Überlappung der Aktinketten die für die Myosinköpfe verfügbaren Bindungsstellen verringert

e): Sobald Myosin mit der Scheibe Z kollidiert, gibt es keine aktive Kraft mehr, da alle Myosinköpfe an Actin gebunden sind. Außerdem wird Myosin auf die Z-Scheiben gedrückt und wirkt als Feder, die der Kontraktion mit einer Kraft entgegenwirkt, die proportional zum Grad der Kompression ist (daher Muskelverkürzung).

b) Kraft-Geschwindigkeits-Beziehung

In den 1940er Jahren folgerte der Physiologe Hill die Beziehung, die Stärke und Geschwindigkeit verband. Aus dem Diagramm, das diese Beziehung darstellt, kann geschlossen werden, dass die Geschwindigkeit bei Nulllast maximal ist und die Kraft bei Nullgeschwindigkeit maximal ist (die Kraft nimmt bei negativer Geschwindigkeit weiter zu, während der der Muskel die sich entwickelnde Spannung verlängert; dies ist jedoch eine andere Rede ... um es zu vertiefen, konsultieren Sie den Artikel über die exzentrische Kontraktion). Der beste Kompromiss, der die beiden Parameter (Kraft / Geschwindigkeit) verbindet, liegt bei 30-40% des 1RM. Diese Kurve hat hyperbolischen Charakter und kann während des Trainings nicht verändert werden.

c) Geschwindigkeits-Längen-Beziehung

Wenn die Muskelkraft proportional zum Querdurchmesser der Faser ist, hängt die Geschwindigkeit von der Anzahl der Fasern in Reihe entlang des Verlaufs der Faser selbst ab. Wenn wir also eine Delta-L-Verkürzung annehmen und 1000 Sarkomere in Serie haben, wäre die Gesamtverkürzung:

1000 x Delta L / Delta t

Je länger die Muskeln sind, desto mehr Beschleunigungswege stehen zur Verfügung.

Geschwindigkeitsbericht - Hypertrophie

Jeder, der versucht hat, mit Gewichten zu arbeiten, ohne sich parallel zu dehnen oder zu dehnen, hat das Gefühl größerer Steifheit während sportlicher Bewegungen oder bei normalen täglichen Gesten leicht bemerkt. Tatsächlich erhöht eine übermäßige Hypertrophie die innere Viskosität und den Rückzug des Bindegewebes. Es ist daher ableitbar, dass Muskelhypertrophie keine explosiv-ballistischen oder geschwindigkeitsbezogenen Bewegungen begünstigt, da bekannt ist, dass die Reibung innerhalb des Muskels minimal sein muss, um einen optimalen Fluss kontraktiler Proteine ​​zu ermöglichen. Aus dieser Beziehung ist es auch möglich, die größere exzentrische Stärke der Bodybuilder abzuleiten, da die aufgebrachte Hypertrophie starke innere Reibungen hervorruft, die als Unterstützung in den Zedierbewegungen wirken.

Schlussfolgerungen

Durch die Erklärung des Aufbaus des strukturellen Netzes und der physischen Beziehungen, die den Muskel an die Bewegung binden, war es meine Absicht, dem Leser mit diesem Artikel ein wichtiges Element zu geben, um mit ein wenig mehr Klarheit zu verstehen, dass Sportgesten wie auch tägliche Gesten Gehen Sie über das hinaus, was eine Langhantel heben oder einfach nur laufen kann. Um in ihrer Komplexität besser verstanden zu werden, erfordern diese Gesten Kenntnisse in Anatomie, Physiologie, Biochemie und allen komplementären Fächern, die es verstehen lassen, dass die physikalischen Wissenschaften alles andere als Improvisationen seitens der Praktiker und von sind wie sie mehrere "Kenntnisse" benötigen, die Theorie und Praxis umfassen.