Struktura, funkcje i

właściwości mięśni

szkieletowych

Czynności mięśnia

Mięśnie obok kości i stawów należą

doukładu ruchu (czynny układ ruchu
- siłowniki).

Działanie przenoszone na zewnątrz –

kości i stawy (bierny układ ruchu)

Czynności mięśnia – relacje między

siłami zewnętrznymi i wewnętrznymi

Czynność mięśnia – elektryczny

potencjał czynnościowy w
odróżnieniu od niepobudzonego i
rozciągniętego mięśnia.

Mięsień działa na dźwignię kostną

również gdy stwarza opory bierne

Czynność statyczna
Zmiana długości – przyczepy

końcowy i początkowy







z

m

M

M

F

x

+F

y

+F

z

=0

M

x

+M

y

+M

z

=0

Skurcz izomeryczny –
Wydatek energetyczny

Stabilizacja , zrównoważenie, wzmocnienie układu biernego







)

(

)

(

j

z

j

m

F

M

P

M

Czynność statyczna może być fizjologiczna

Czynność dynamiczna
Momenty wy wołujące przyspieszenie

0











l

M

M

z

m

koncentryczna

0











l

M

M

z

m

ekscentryczna

Czynność izokinetyczna – stała prędkość ruchu w stawie

Ślizgowa teoria skurczu
Brzusiec – włókna mięśniowe złożone z włókienek,
przewięź, ścięgna
Włókienko składa się z sarkomerów
Cienkie włókna aktynowe, grube miozynowe

Potencjał spoczynkowy – 90 mV
Jednostka motoryczna – pewna liczba włókien unerwionych
Przez te same włókna nerwowe (kilka do kilku tysięcy włókien)
Zasada „wszystko albo nic”

Bodziec – depolaryzacja błony komórkowej - jony wapnia
do komórki potasu z komórki – zwarcie na błonie – spadek
potencjału do wartości krytycznej 40 mV – pobudzenie.
Rozchodzące się wzdłuż włókna pobudzenie –
potencjał czynnościowy

Mięsień jako siłownik

Siła a siła mięśniowa (etyka)
Dodatni związek siły człowieka z masą ciała

Siła mięśnia w funkcji jego długości.

Sarkomer wyzwala największą siłę przy długości 2
– 2.25 μm

W modelu mięśnia wyróżniamy elementy
kurczliwe EK, elementy sprężyste ułożone
równolegle RES i szeregowo SES

Prędkość skracania się mięśnia

Prędkość skracania się sarkomeru jest stała i wynosi 6 μm/s

s

m

s

m

l

l

v

v 

Rzędu 0.5 m/s

Siła mięśni w funkcji czasu.

Sygnał pobudzeni – różny czas

Siła mięśnia w funkcji skracania; moc mięśnia

t

W

P







l

F

W

m









max

P

v

F

t

l

F

t

W

P

m

m



















const

b

a

F

b

v

a

F

m











/

)

(

)

)(

(

max

Krzywa i równanie Hilla (Nagroda Nobla 1922 r.)

Ciało swobodne, liczba stopni swobody

Mechanizm
Para kinetyczna, ruchliwość pary kinetycznej

Ruchliwość pary
kinematycznej
nazywamy liczbę stopni
swobody ruchu jednego
z członów pary
względem drugiego

Klasą pary kinematycznej nazywamy liczbę
stopni swobody utraconych przez jeden z
członów pary w wyniku nałożenia na nie
więzów

Łańcuchem kinematycznym nazywamy
spójną strukturę zbudowaną z członów
połączonych w pary kinematyczne
Otwarte
Zamknięte

Układ ruchu człowieka, zawierający kości-
człony sztywne i stawy – połączenia
ruchowe uznajemy za biomechanizm

Ilość stopni swobody łańcucha kinematycznego









5

3

6

i

i

i

P

n

w

W- ruchliwość łańcucha kinematycznego
n - liczba ruchomych członów bez podstawy
i – klasa pary kinematycznej
P

i

– liczba par i-tej klasy

Ruchliwością łańcucha kinematycznego
nazywamy liczbę stopni swobody członów
ruchomych łańcucha względem nieruchomej
podstawy, za którą uważa się jeden, dowolnie
wybrany człon