fysiologie

Spiermechanica en spierblessures

Door Dr. Stefano Casali

Spierkracht

Vanuit fysiologisch oogpunt is spierkracht het vermogen van de spier om spanning te ontwikkelen die nuttig is voor het overwinnen of verzetten van externe weerstanden. Meer specifiek:

Kracht per vierkante meter sectie: 200 kN / m2.

Een spier met een vierkante decimeter sectie kan een kracht van 2000 N ontwikkelen, gelijk aan het gewicht van een massa van ongeveer 200 kg.

In de sarcomeer produceert elke tractie van de myosinekop op de actine-gloeidraad een kracht van 3-4 pN.

Een miljard myosinekoppen kunnen, als ze tegelijkertijd werken, een kracht uitoefenen van slechts 3-4 N, gelijk aan het gewicht van een massa van ongeveer 0, 3-0, 4 kg.

Elke tractie ("krachtslag") van de myosinekop verdringt het actinefilament met 10 nm.

De myosinekop blijft ongeveer 2 ms aan het actine-filament gehecht.

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

Excentrische contractie:

Naarmate de spier langer wordt, oefent het een kracht uit die zich tegen het uitrekken ervan verzet.

Bij dezelfde spanning treden spierletsels vaker op tijdens excentrische samentrekkingen (met rek) dan tijdens isometrische (statische) of concentrische (met kortere) samentrekkingen. We zullen proberen te begrijpen waar excentrieke contractie voor is en waarom het spiervezels kan beschadigen.

Maximale spanning

De krachtsnelheidscurve vertelt ons dat de spier in staat is om een ​​spanning (trekkracht) uit te oefenen die intenser is wanneer deze wordt geactiveerd tijdens het strekken (excentrische contractie).

Force-speed curve

Grafiek van J. Dapena, 1977, gebaseerd op gegevens van P. Komi, 1973

In veel sporttechnieken, maar ook in natuurlijke activiteiten zoals lopen, wordt een excentrische samentrekking onmiddellijk gevolgd door een concentrische samentrekking ("cyclus van verlenging van de verkorting" of "cyclus van rekverkorting"):

  1. De spier strekt zich uit tegen de verlenging (excentrische contractie)
  2. Direct nadat de spier korter wordt (concentrische samentrekking).

Deze cyclus kan bijvoorbeeld worden gebruikt om de sterkte van de concentrische contractie te vergroten, zoals in de sprong met tegenbeweging.

Vanuit een staande sprong:

  1. buiging
  2. Lange pauze
  3. uitbreiding

De extenders:

  1. ze worden langer
  2. ze stoppen
  3. ze worden korter

Spring met tegenbeweging:

Rekbeperkende cyclus van strekspieren:

  1. buiging
  2. Onmiddellijke verlenging

De hoogte is groter (praktische demonstratie van wat tot nu toe is gezegd).

Voorbeeld van een cyclus van verlenging van de verkorting

(De sprong met tegenbeweging)

1) Van J. Dapena, 1977, gewijzigd.

  • De gewrichten buigen en strekken zich dan uit.
  • De extenders verlengen en verkorten dan;

2) Grafiek door J. Dapena, 1977, gebaseerd op gegevens van P. Komi 1973.

a) De extensoren van de heupen en knieën zijn bijna volledig gedeactiveerd. Ze strekken zich bijna passief uit, als gevolg van de zwaartekracht, die een versnelling van het lichaam naar beneden veroorzaakt met als gevolg flexie van de gewrichten. De verlengingssnelheid neemt snel toe.

3) Van J. Da pena, 1977, gewijzigd.

b) Wanneer de verlengingssnelheid hoog is, worden de extenders geactiveerd. Hun spanning is hoog en produceert een stuwkracht op de grond die groter is dan het gewicht van de atleet. daarom:

De val van het lichaam gaat door, maar wordt abrupt gestopt.

De verlengingssnelheid neemt snel af.

4) Van J. Da pena, 1977, gewijzigd.

c) Val en verlenging stoppen. De extenders worden nog steeds geactiveerd, met een hoog percentage aan vezelwerving. Voor een moment zijn de extenders nog steeds (isometrische contractie).

5) Van J. Da pena, 1977, gewijzigd.

d) Het inkorten van de extenders begint onmiddellijk. Het rekruteringspercentage is maximaal, maar de spanning neemt af naarmate de snelheid van het verkorten toeneemt.

e) Het snellere en snellere bakvet gaat door, met als gevolg een afname van de spanning.

De kracht van de extensoren wordt via de skelethefbomen naar de grond overgebracht. De atleet duwt naar beneden en krijgt volgens de eerste wet van Newton een opwaartse krachtstoot met dezelfde intensiteit (beperkende reactie van de grond).

Van www.armin-kibele.de/oldpro_e.html, gewijzigd.

Merk op dat de maximale stuwkracht ( kracht ) wordt geproduceerd op het laagste punt van de CG (positie c ), wanneer de rek eindigt en het inkorten begint.

Van J. Dapena, 1977, gewijzigd.

Op posities a en b strekken de extenders zich snel uit, maar de geproduceerde kracht is minder dan de isometrische (positie c ). Volgens de kracht-snelheidscurve, zou in de rekfase de spier een kracht kunnen uitoefenen die veel groter is dan die opgenomen in positie c . Daarom worden de extenders in de verstrekfase niet maximaal geactiveerd .

DOORGAAN: Nut van de cyclus van verlenging-verkorting »