fisiologi

Mekanika otot dan cedera otot

Oleh Dr. Stefano Casali

Kekuatan otot

Dari sudut pandang fisiologis, kekuatan otot adalah kemampuan yang dimiliki oleh otot untuk mengembangkan ketegangan yang berguna untuk mengatasi atau melawan resistensi eksternal. Lebih khusus:

Gaya per meter persegi bagian: 200 kN / m2.

Otot dengan bagian desimeter persegi dapat mengembangkan kekuatan 2000 N, sama dengan berat massa sekitar 200 Kg.

Dalam sarkomer, setiap traksi kepala myosin pada filamen aktin menghasilkan kekuatan 3-4 pN.

Satu miliar kepala myosin dapat mengerahkan, jika mereka bertindak secara bersamaan, kekuatan hanya 3-4 N, sama dengan berat massa sekitar 0, 3-0, 4 Kg.

Setiap traksi ("power stroke") dari kepala myosin menggantikan filamen aktin sebesar 10 nm.

Kepala myosin tetap melekat pada filamen aktin selama sekitar 2 ms.

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

Kontraksi eksentrik:

Saat otot memanjang, ia mengerahkan kekuatan yang menentang peregangannya.

Pada ketegangan yang sama, cedera otot lebih mungkin terjadi selama kontraksi eksentrik (dengan pemanjangan), daripada selama kontraksi isometrik (statis) atau konsentris (dengan pemendekan). Kami akan mencoba memahami untuk apa kontraksi eksentrik dan mengapa ia dapat merusak serat otot.

Tegangan maksimum

Kurva kekuatan-kecepatan memberitahu kita bahwa otot mampu mengerahkan ketegangan (gaya traksi) lebih intens ketika diaktifkan saat peregangan (kontraksi eksentrik).

Kurva kekuatan-kecepatan

Grafik oleh J. Dapena, 1977, berdasarkan data oleh P. Komi, 1973

Dalam banyak teknik olahraga, tetapi juga dalam kegiatan alami seperti berjalan, kontraksi eksentrik segera diikuti oleh kontraksi konsentris ("siklus pemanjangan-pemendekan" atau "siklus pemanjangan-pemanjangan"):

  1. Otot membentang melawan pemanjangan (kontraksi eksentrik)
  2. Segera setelah otot memendek (kontraksi konsentris).

Siklus ini dapat digunakan, misalnya, untuk meningkatkan kekuatan kontraksi konsentris, seperti pada lompatan dengan gerakan kontra.

Berhenti:

  1. lengkung
  2. Jeda panjang
  3. perpanjangan

Extender:

  1. mereka bertambah panjang
  2. mereka berhenti
  3. mereka menjadi lebih pendek

Langsung dengan gerakan kontra:

Siklus peregangan-pemendekan otot ekstensor:

  1. lengkung
  2. Ekstensi segera

Ketinggian lebih besar (demonstrasi praktis dari apa yang telah dikatakan sejauh ini).

Contoh siklus pemanjangan-pemendekan

(Lompat dengan gerakan kontra)

1) Dari J. Dapena, 1977, dimodifikasi.

  • Sendi melentur dan kemudian memanjang.
  • Extender memanjang dan kemudian memendek;

2) Grafik oleh J. Dapena, 1977, berdasarkan data dari P. Komi 1973.

a) Ekstensor pinggul dan lutut hampir sepenuhnya dinonaktifkan. Mereka meregang hampir secara pasif, karena gaya gravitasi, yang menyebabkan percepatan tubuh ke bawah dengan akibat fleksi sendi. Tingkat perpanjangan meningkat dengan cepat.

3) Dari J. Da pena, 1977, dimodifikasi.

b) Ketika kecepatan perpanjangan tinggi, ekstender diaktifkan. Ketegangan mereka tinggi dan menghasilkan dorongan di tanah yang lebih besar dari berat atlet. Oleh karena itu:

Jatuhnya tubuh berlanjut, tetapi tiba-tiba berhenti.

Kecepatan perpanjangan menurun dengan cepat.

4) Dari J. Da pena, 1977, dimodifikasi.

c) Kejatuhan dan perpanjangan perpanjangan berhenti. Extender masih diaktifkan, dengan persentase perekrutan serat yang tinggi. Untuk sesaat, ekstender masih (kontraksi isometrik).

5) Dari J. Da pena, 1977, dimodifikasi.

d) Pemendekan extender dimulai segera. Persentase rekrutmen maksimum, tetapi tegangan berkurang karena kecepatan pemendekan meningkat.

e) Pemendekan yang lebih cepat dan lebih cepat berlanjut, dengan konsekuensi penurunan ketegangan.

Kekuatan ekstensor ditransmisikan ke tanah melalui tuas rangka. Atlet mendorong ke bawah dan dengan reaksi, menurut hukum pertama Newton, menerima dorongan ke atas dengan intensitas yang sama (membatasi reaksi tanah).

Dari www.armin-kibele.de/oldpro_e.html, dimodifikasi.

Perhatikan bahwa gaya dorong maksimum ( gaya ) diproduksi pada titik terendah dari CG (posisi c ), ketika peregangan berakhir dan pemendekan dimulai.

Dari J. Dapena, 1977, dimodifikasi.

Pada posisi a dan b, extender merentang dengan cepat, tetapi gaya yang dihasilkan lebih kecil dari gaya isometrik (posisi c ). Menurut kurva kekuatan-kecepatan, pada fase peregangan otot bisa mengerahkan kekuatan yang jauh lebih besar daripada yang tercatat pada posisi c . Oleh karena itu, dalam fase peregangan, ekstender tidak aktif secara maksimal .

LANJUTKAN: Kegunaan dari siklus pemanjangan-pemendekan »