fyziológie

Svalová mechanika a svalové poranenia

Stefano Casali

Svalová sila

Z fyziologického hľadiska je svalová sila schopnosť, ktorú má sval na rozvoj napätia užitočného na prekonanie alebo odpor vonkajších odporov. Konkrétnejšie:

Sila na meter štvorcový úseku: 200 kN / m2.

Sval s štvorcovým decimeterovým úsekom môže vyvinúť silu 2000 N, ktorá sa rovná hmotnosti približne 200 kg.

V sarkomére každá trakcia hlavy myozínu na aktínovom vlákne vytvára silu 3-4 pN.

Milióny myozínových hláv môžu, ak pôsobia súčasne, pôsobiť silou iba 3 až 4 N, čo zodpovedá hmotnosti hmoty približne 0, 3 až 0, 4 kg.

Každá trakcia ("výkonový zdvih") hlavy myozínu vytesňuje aktínové vlákno o 10 nm.

Hlava myozínu zostáva pripojená k aktínovému vláknu asi 2 ms.

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

Excentrická kontrakcia:

Keď sa sval predlžuje, vyvíja silu, ktorá je proti jeho strečingu.

Pri rovnakom napätí je pravdepodobnejšie, že sa svalové poranenia vyskytnú počas excentrických kontrakcií (s predĺžením), skôr ako počas izometrických (statických) alebo sústredných (so skrátením) kontrakcií. Pokúsime sa pochopiť, pre čo je excentrická kontrakcia a prečo môže poškodiť svalové vlákna.

Maximálne napätie

Krivka sily a rýchlosti nám hovorí, že sval je schopný vyvíjať napätie (ťahová sila) intenzívnejší, keď je aktivovaný počas strečingu (excentrická kontrakcia).

Krivka závislosti sily od rýchlosti

Graf J. Dapena, 1977, na základe údajov P. Komi, 1973

V mnohých športových technikách, ale aj pri prirodzených aktivitách, ako je chôdza, nasleduje excentrická kontrakcia bezprostredne nasledujúca sústredná kontrakcia ("cyklus predlžovania-skracovania" alebo "cyklus skrátenia-skrátenie"):

  1. Sval sa natiahne proti predĺženiu (excentrická kontrakcia)
  2. Ihneď po svaloch sa skráti (sústredná kontrakcia).

Tento cyklus môže byť použitý napríklad na zvýšenie sily koncentrickej kontrakcie, ako pri skoku s protiprúdom.

Zo stojaceho skok:

  1. ohnutie
  2. Dlhá pauza
  3. predĺženie

Rozšírenia:

  1. dlhšie
  2. zastavia sa
  3. skrátia sa

Skok s protipohybom:

Cyklus predlžovacieho skrátenia svalov extenzora:

  1. ohnutie
  2. Okamžité rozšírenie

Nadmorská výška je väčšia (praktická ukážka toho, čo sa doteraz povedalo).

Príklad cyklu predĺženia-skrátenia

(Skok s proti-pohybom)

1) Z J. Dapena, 1977, modifikované.

  • Škáry sa ohnú a potom roztiahnu.
  • Nadstavce predlžujú a skracujú;

2) Graf J. Dapena, 1977, na základe údajov P. Komi 1973.

a) Extenzory bokov a kolien sú takmer úplne deaktivované. V dôsledku gravitačnej sily sa tiahnu takmer pasívne, čo spôsobuje zrýchlenie tela smerom nadol s následným ohnutím kĺbov. Rýchlosť elongácie sa rýchlo zvyšuje.

3) Z J. Da pena, 1977, modifikované.

b) Keď je rýchlosť predlžovania vysoká, nastavovače sa aktivujú. Ich napätie je vysoké a vytvára ťah na zemi, ktorý je väčší ako hmotnosť športovca. Z tohto dôvodu:

Pád tela pokračuje, ale je náhle zastavený.

Rýchlosť predlžovania sa rýchlo znižuje.

4) Z J. Da pena, 1977, modifikované.

c) Zastavenie pádu a predĺženia. Extendery sú stále aktivované, s vysokým percentom získavania vlákien. Na chvíľu sú predlžovače stále (izometrické kontrakcie).

5) Z J. Da pena, 1977, modifikované.

d) Skrátenie nástavcov začína okamžite. Percento náboru je maximálne, ale napätie sa znižuje s rastúcou rýchlosťou skracovania.

e) Rýchlejšie a rýchlejšie skracovanie pokračuje s následným poklesom napätia.

Sila extenzorov sa prenáša na zem cez kostrové páky. Športovec tlačí dole a reakciou, podľa Newtonovho prvého zákona, dostáva vzostupný ťah rovnakej intenzity (obmedzujúca reakcia pôdy).

Z www.armin-kibele.de/oldpro_e.html, upravený.

Všimnite si, že maximálny ťah ( sila ) sa vytvára v najnižšom bode CG (poloha c ), keď končí natiahnutie a začína skracovanie.

Z J. Dapena, 1977, modifikované.

V polohách aab sa predlžovače rýchlo roztiahnu, ale vytvorená sila je menšia ako izometrická (poloha c ). Podľa krivky sily a rýchlosti, vo fáze napínania by sval mohol vyvinúť silu oveľa väčšiu, ako je zaznamenaná v polohe c . Preto sa vo fáze napínania aktivátory neaktivujú na maximum .

POKRAČOVAŤ: Užitočnosť cyklu predĺženia-skrátenia »