กลศาสตร์ของกล้ามเนื้อและการบาดเจ็บของกล้ามเนื้อ

แก้ไขโดย Dr. Stefano Casali

ความแข็งแรงของกล้ามเนื้อ

จากมุมมองทางสรีรวิทยา ความแข็งแรงของกล้ามเนื้อคือความสามารถของกล้ามเนื้อในการพัฒนาความตึงเครียดซึ่งมีประโยชน์สำหรับการเอาชนะหรือต่อต้านการต่อต้านจากภายนอก โดยเฉพาะอย่างยิ่ง:

กำลังต่อตารางเมตรของส่วน: 200 kN / m2

กล้ามเนื้อที่มีส่วนของหนึ่งตารางเดซิเมตรสามารถพัฒนาแรง 2,000 นิวตัน เท่ากับน้ำหนักของมวลประมาณ 200 กิโลกรัม

ในซาร์โคเมียร์ การดึงหัวไมโอซินแต่ละครั้งบนเส้นใยแอคตินจะสร้างแรง 3-4 pN

ไมโอซินหนึ่งพันล้านหัวสามารถออกแรงได้ หากทำพร้อมกัน แรงเพียง 3-4 นิวตัน เท่ากับน้ำหนักมวลประมาณ 0.3-0.4 กิโลกรัม

การดึงแต่ละครั้ง ("จังหวะกำลัง") ของหัวไมโอซินจะเคลื่อนเส้นใยแอคติน 10 นาโนเมตร

หัวไมโอซินยังคงติดอยู่กับเส้นใยแอคตินเป็นเวลาประมาณ 2 มิลลิวินาที

การหดตัวผิดปกติ:

เมื่อกล้ามเนื้อยืดออก มันจะออกแรงต้านการยืดตัว

ที่แรงดันไฟฟ้าเท่ากันคือ มีโอกาสมากขึ้น การบาดเจ็บของกล้ามเนื้อเกิดขึ้นระหว่างการหดตัวผิดปกติ (ด้วยการยืดออก) มากกว่าในระหว่างการหดตัวแบบมีมิติเท่ากัน (คงที่) หรือศูนย์กลาง (ที่มีการย่อให้สั้นลง) เราจะพยายามทำความเข้าใจว่าการหดตัวนอกรีตมีไว้เพื่ออะไรและเหตุใดจึงสามารถทำลายเส้นใยกล้ามเนื้อได้

ความตึงเครียดสูงสุด

เส้นโค้งแรง-ความเร็วบอกเราว่ากล้ามเนื้อสามารถออกแรงตึงเครียดมากขึ้น (แรงฉุดลาก) หากเปิดใช้งานขณะยืดกล้ามเนื้อ (การหดตัวนอกรีต)

เส้นโค้งแรง-ความเร็ว

ในเทคนิคการเล่นกีฬาหลายอย่าง แต่ในกิจกรรมทางธรรมชาติ เช่น การเดิน การหดตัวนอกรีตจะตามมาด้วยการหดตัวแบบศูนย์กลางทันที ("วงจรยืด-หดสั้น"):

1. กล้ามเนื้อเหยียดโดยตรงข้ามกับการยืดตัว (การหดตัวนอกรีต)
2. ทันทีหลังจาก กล้ามเนื้อสั้นลง (การหดตัวแบบรวมศูนย์)

วัฏจักรนี้สามารถใช้เพื่อเพิ่มความแข็งแรงของการหดตัวที่มีศูนย์กลาง เช่น ในการกระโดดตอบโต้

กระโดดจากการยืน:

1. งอ
2. หยุดยาว
3. ส่วนขยาย

ตัวขยาย:

1. พวกเขายาวขึ้น
2. พวกเขาหยุด
3. สั้นลง

กระโดดด้วยการตอบโต้:

รอบการยืด-หดของกล้ามเนื้อยืด:

1. งอ
2. ทันที ส่วนขยาย

ระดับความสูงมากขึ้น (การสาธิตการใช้งานจริงของสิ่งที่ได้กล่าวไปแล้ว)

ตัวอย่างวงจรยาว-สั้นลง

(แนวต้านกระโดด)

1) จาก J. Dapena, 1977, แก้ไข.

• ข้อต่องอแล้วยืดออก
• ตัวขยายจะยาวขึ้นและสั้นลง

2) กราฟโดย J. Dapena, 1977 จากข้อมูลโดย P. Komi 1973

ก) อุปกรณ์ยืดสะโพกและข้อเข่าแทบจะหยุดทำงาน พวกมันยืดออกเกือบจะเฉื่อยเนื่องจากแรงโน้มถ่วงซึ่งทำให้ร่างกายเร่งความเร็วลงด้วยการงอข้อต่อที่ตามมา อัตราการยืดตัวเพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว

3) จาก J. Da Pena, 1977, modified.

b) เมื่ออัตราการยืดตัวสูง เครื่องขยายจะทำงาน ความตึงเครียดของพวกเขาสูงและทำให้เกิดแรงกดบนพื้นดินมากกว่าน้ำหนักของนักกีฬา ดังนั้น:

ร่างกายทรุดโทรม แต่หยุดกะทันหัน

อัตราการยืดตัวลดลงอย่างรวดเร็ว

4) จาก J. Da Pena, 1977, modified.

ค) ตัวหยุดการตกและระยะยืด ตัวขยายยังคงทำงาน โดยมีเปอร์เซ็นต์การจัดหาเส้นใยสูง ชั่วครู่ ตัวขยายหยุดนิ่ง (การหดตัวแบบมีมิติเท่ากัน)

5) จาก J. Da Pena, 1977, modified.

d) เริ่มย่อส่วนต่อขยายทันที อัตราการรับสมัครสูงสุด แต่ความตึงเครียดจะลดลงเมื่อความเร็วสั้นลงเพิ่มขึ้น

จ) การตัดทอนจะดำเนินต่อไป เร็วขึ้นและเร็วขึ้น โดยมีความตึงเครียดลดลงตามมา

แรงของตัวขยายจะถูกส่งไปยังพื้นผ่านคันโยกโครงกระดูก นักกีฬาดันตัวลงและโดยปฏิกิริยาตามกฎข้อที่หนึ่งของนิวตัน จะได้รับแรงกดขึ้นที่ระดับความเข้มข้นเท่ากัน (ปฏิกิริยายึดเหนี่ยวของพื้น)
จาก www.armin-kibele.de/oldpro_e.html แก้ไขแล้ว

โปรดทราบว่าแรงขับสูงสุด (บังคับ) ผลิตที่จุดต่ำสุดของ CG (ตำแหน่ง c) เมื่อการยืดตัวสิ้นสุดลงและเริ่มการสั้นลง

จาก J. Dapena, 1977, modified.

ในตำแหน่ง a และ b ตัวยืดขยายอย่างรวดเร็ว แต่แรงที่ผลิตได้น้อยกว่าแรงที่มีมิติเท่ากัน (ตำแหน่ง c) ตามกราฟแรง-ความเร็ว ในระยะยืดกล้ามเนื้อ สามารถ ออกแรงมากกว่าที่บันทึกไว้ในตำแหน่ง c ดังนั้นในระยะยืดกล้ามเนื้อยืด พวกเขาไม่ได้เปิดใช้งานให้สูงสุด.

ต่อ: ประโยชน์ของวงจรการยืด-หด"