Biomechanics
GACHON UNVERSITY Dept, of Physical Therapy Choi Won Ho
Chapter2.
Muscle
학습목표
Q.뼈대 안정자로서의 근육은 주어진 길이 에서 적절한 양의 힘 을 어떻게 발생시키는가?
1.근육형태학
2.근육의 구조방식
3.근육과 힘줄: 힘의 발생
수동적인 길이-장력곡선
능동적인 길이-장력곡선
능동적인 힘과 수동장력의 합
4.뼈대 운동자로서의 근육: 힘의 조절
근육의 힘-속도관계에 대한 소개
신경계통을 통한 근육의 활성
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Introduction
안정된 자세는 맞서고 있는 힘들의 균형으로 일어난다.
움직임은 맞서고 있는 힘들의 균형이 깨질 때 일어난다.
근육에 의해 발생된 힘은 자세와 움직임 사이의 복잡한 균형을 조절하기 위한 일차적인 수단이다.
Muscle controls posture and movement in two ways:
1.stabilization of bones
2.movement of bones
Structure
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Muscle Murphology
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Muscle Architecture
What is physiologic cross-sectional area?
수축력을 발생시킬 수 있는 능동단백질의 양
근육의 최대 힘은 근섬유의 가로단면적의 총합에 비례한다.
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구조단백질의 기능
1.신장될 때 수동장력을 발생 2.근섬유의 내외적인 지지 3.능동적인 힘을 전달
수동장력의 기능적 효율성 제한
1.빠르게 변화하는 외적인 힘들에 대해 조직의 적응성이 느리다.
2.조직이 충분한 수동장력을 발생시키기 위해서는 충분한 양의 초기 신장이 있어야 한다.
Elasticity and Viscosity
두 가지 특성 모두 신장된 근육 내에서 전개되는 수동신장의 양과 속도에 영향을 미친다.
신장된 근육은 신장을 만들어내는 에너지의 일부를 일시적으로 저장할 수 있기 때문에 탄성을 나타낸다.
점성은 인접한 체액과 같은 조직의 표면들 사이에서 일어나게 되는 속도-의존성 저항을 설명한다.
점성은 속도-의존성이다. 신장된 근육의 내적인 저항은 신장의 속도에 따라 증가한다.
점성은 빠르고 강력한 신장에 의해 근육이 손상되는 것을 막도록 도와준다.
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Regions Within a Sarcomere
Sliding filament theory
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Motor Units & the “All or Nothing” Low
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Length-tension relationship curve
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Length-tension relationship curve
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Torque-angle curve
First
관절각도가 변화함에 따라 근육길이(muscle length)는 변화한다.
Second
관절각도의 변화는 근육에 도움이 되는 모멘트팔 또는 지레작용의 길이를 변경시킨다.
근육의 길이와 지레작용의 길이 둘 다는 관절의 돌림운동에 의해 동시에 변경되기 때문에 토크-각도 곡선의 최종형태를 결정하는데 있어 근육의 길이와 지레작용의 길이 중 어떤것이 더 영향력이 있는지 항상 알 수는 없다.
생리학적 변수에서의 변화이던지 아니면 역학적 변수에서의 변화이든지 간에 근육에 의해 생산된 내적인 토크는 변경된다.
Force-velocity relationship
최대의 노력을 통한 동심성 활성동안 근육 힘의 양은 근육이 짧아지는 속도에 반비례한다.
최대의 노력을 통한 편심성 활성동안 근육의 힘은 근육이 길어지는 속도에 비례한다.
근육의 최대힘과 짧아지는 속도 사이의 역관계는 일률의 개념과 관계된다.
Power
일률 또는 일의 비율은 힘과 수축속도의 곱으로 표현된다.
근육의 일정한 일률 출력은 수축속도를 감소시키는 동안 부하를 비례적으로 증가시키거나 수축속도를 증가시키는 동안 부하를 비례적으로 감소시킴으로서 유지될 수 있다.
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Activating Muscle via the Nervous System
Alpha motoneurons that are located in the ventral horn of the spinal cord.
The alpha motoneuron and all muscle fibers that are
innervated by it are called a motor unit.
Each source can activate an alpha motoneuron by first recruiting the motoneuron and then by driving it to higher rates of sequential activation.
*근육의 힘을 조절하는 방법
1.운동신경원 동원2.운동신경원에 대한 빠른 속도의 활성을 연속적으로 일어나게 하여 자극의 빈도를 증가
Activating Muscle via the Nervous System
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FG
Fast-twitch Glycolytic
(involved in phasic movement) FOG
Fast-twitch Oxidative Glycolytic
SO
Slow-twitch Oxidative
(involved in tonic movement)
WHITE PINK
RED
Motor Unit Types
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