아마도 당신이 어렸을 때,당신은 거울 앞에 서서 팔꿈치를 구부려 근육이 얼마나 큰지 보았습니다(아마도 당신은 최근에 이것을 했습니까?). 열심히 당신은 당신의 근육을 계약,더 큰 그것은 보인다. 그러나 물론 근육은 실제로 더 커지지 않습니다,그것은 단지 중간에 대해 부풀어 오릅니다. 근육이 단축 할 수있다,그 결과로 팽창,이 힘줄 스프링 같은 부착 때문에,힘이 적용될 때 약간 스트레칭. 이 단축 할 때 왜 근육이 팽창 하는가? 근육 볼륨은 수축에 따라 변하지 않습니다. 물 풍선의 끝을 함께 짜내는 것을 고려하고 물 풍선을 탈출하지 않는다고 가정하면 중간에 부풀어 오를 것입니다. 이것은 우리 근육에서 일어나는 일이지만,근육이 팽창하는 방식은 근육 섬유가 어떻게 배열되고 탄성 결합 조직을 통해 뼈에 어떻게 연결되는지를 포함하여 구조에 달려 있습니다. 우리는 근육의 디자인이 어떻게 진화했는지,그래서 그들이 부풀어 오르거나 모양을 바꾸는 방식이 실제로 걷기,달리기 또는 점프와 같은 일상적인 작업에서 성능을 향상시킬 수 있는지에 관심이 있습니다.
우리는 특히 근육 팽창이 근육 내의 결합 조직이 근육을 따라 늘어나고 힘을 전달하는 방법에 어떻게 영향을 미치는지에 관심이 있습니다. 근육 섬유는 탄성 결합 조직에 부착됩니다. 이 조직 중 일부는 근육 자체 내에 앉아 아포 뉴로 시스를 형성합니다. 아포 뉴로 시스는 종종 근육을 따라 달리고 힘줄에 연결되며 궁극적으로 근육에서 골격으로 힘을 전달합니다. 근육 섬유가 힘을 생성 할 때 이것은 아포 뉴로 시스와 힘줄을 스트레칭하는 역할을합니다. 이 조직의 스트레칭은 에너지를 흡수하고 근육을 스트레칭과 손상으로부터 보호합니다. 그것은 또한 몸 또는 사지를 추진하기 위하여 저장된 탄력 있는 에너지를 사용해서 투석기 같이 행동할 수 있습니다. 힘줄은 일반적으로 탄성 밴드처럼 행동하는 것으로 생각되지만,우리는 아포 뉴로 시스가 어떻게 늘어나는지에 대해 훨씬 덜 알고 있습니다. 수축 도중 근육의 길이에 따라서 뿐 아니라 옆으로 둘 다 기지개할지도 모르다 건의되었습니다. 이것은 수축 도중 근육을 경직시키기 위하여 행동할 수 있습니다. 현재 이것을 보여준 동물에 대한 연구는 거의 없습니다.
인간의 근육 팽창을 어떻게 측정합니까?
인간의 근육이 어떻게 3 차원으로 수축하는지 이해하기 위해서는 수축하는 동안 근육을 영상화하는 방법이 필요하다. 특히 자기 공명 영상(자기 공명 영상)과 같은 기술을 사용하여 근육의 3 차원 형상을 이미지하는 방법에는 여러 가지가 있습니다. 그러나,이 기술의 1 개의 제한은 측량을 만드는 시간이 걸리고 그러므로 수축 도중 심상 근육에 단단하다 입니다. 우리는 그들이 계약으로 이미지 근육에 자기 공명 영상에 안전하고 저렴한 대안 인 초음파 영상을 사용했다. 우리는 근육의 길이에 걸쳐 이미지 조각을 3 차원에서 함께 스택. 따라서 우리는 근육과 아포 뉴로 시스가 서로 다른 수준의 힘으로 유지되는 수축 중에 어떻게 모양이 변하는 지 볼 수 있습니다. 우리는 최근에 이것을 사용하여 수축 중에 경골 전방 근육이 어떻게 부풀어 오르는 지 보여줍니다. (경골 전방은 발을 들어 올리는 다리의 주요 근육입니다.(7558)
우리는 무엇을 찾았습니까?
경골 앞쪽 근육이 수축 할 때,그것이 중간에 더 넓어지는 것은 놀라운 일이 아닙니다. 그러나 흥미로운 것은 근육이 폭보다는 두께로 주로 부풀어 올랐다는 것입니다. 간격에 있는 변화는 근육섬유가 자전할 수 있었다는 것을 의미해,섬유의 요구된 단축의 양을 제한한,그러므로 잠재적으로 수축의 동력비를 삭감하. 우리는 또한 근육이 수축되어 힘을 생성 할 때 근육 내의 아포 뉴로 시스가 양방향으로 뻗어 있음을 발견했습니다. 이것은 결합 조직이 힘이 증가함에 따라 더 뻣뻣 해지는 것을 의미했습니다.
경골 앞쪽 근육의 3 차원 기하학(ㅏ)및 중앙 아포 뉴로 시스(비)및 근육을 통한 단면을 보여주는 근육의 장축을 따라 재구성 된 초음파 이미지(기음)(라이테리,2016).
의의 및 시사점
수축 중 근육 기하학 변화를 이해하는 것은 건강한 개인과 임상 인구 모두에서 인간의 기능과 성능을 이해하는 데 중요합니다. 근육이 길이를 바꾸는 방법은 그들이 얼마나 많은 에너지를 사용하는지에 영향을 미치며,조직이 늘어나는 방식은 부상의 가능성을 변화시킵니다. 수축하는 동안 근육의 효과적인 강성은 또한 우리의 관절이 어떻게 움직일 수 있는지에 영향을 미칩니다. 운동 장애가 신경학상 상태(예를들면 치기 또는 뇌성 마비)때문에 생길 때,근육은 더 뻣뻣하게되기 위하여 적응시킬 수 있고 근육의 기하학은 이 적응을 경세하는 1 개의 요인일지도 모릅니다. 따라서 근육 구조와 그 기능을 모두 이해하고 일부 운동 장애를 이해하고 인간의 성능을 향상시키는 것이 중요합니다.2015 년 11 월 15 일(토)~2015 년 11 월 15 일(일) 인간 경골 전방 근육의 3 차원 기하학적 변화와 그 중심 아포 뉴로 시스는 등축 수축 중에 3 차원 초음파로 측정됩니다. 4:2260. 도이:10.7717/피어 지.2260
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