Upload
maille
View
58
Download
2
Embed Size (px)
DESCRIPTION
MOZGATÓRENDSZER SZÖVETEI. AKTÍV - IZOM. PASSZÍV -. ÍN SZALAG PORC CSONT. A VÁZIZOM BIOMECHANIKÁJA. 43 0 izom. Maximum 80 dolgozik egyszerre. Zatziorsky, 1998. A vázizom felépítése. Az izomkontrakció mikrostruktúrális alapjai. Szarkomérek 2 dimenziós, elektron mikroszkópos képe. - PowerPoint PPT Presentation
Citation preview
AKTÍV - IZOM
PASSZÍV - ÍN
SZALAG
PORC
CSONT
A VÁZIZOM BIOMECHANIKÁJA
430 izom
Zatziorsky, 1998
Maximum 80 dolgozik egyszerre
A vázizom felépítése
Az izomkontrakció mikrostruktúrális alapjai
Szarkomérek 2 dimenziós, elektron mikroszkópos képe
A vékony és vastag filamentumok átfedésének jelentősége
Minél nagyobb az átfedés a két
filamentum között (legsötétebb sáv),
annál nagyobb erőkifejtésre képes az
izom
A szarkomér komplett szerkezete
Hosszváltozás
Rövidülés
2.0-2.2 μm1.6-1.7 μm
Nyugalmi hossz
Nyújtás
3.5 m
Hosszváltozás
A vékony filamentum
Miozin molekulák
230-250
After model presented by Huxley, 1963
M lemez
test
nyak
fej
A vastag filamentum
Az izomkontrakció létrejötte
A erőkifejtés alapegysége
Kereszthíd
V
t
V
t
F
t
F
t
Izokinetikus Izotóniás
Állandó sebesség
Állandó feszülés
Változó sebesség, állandó gyorsulás
Változó feszülés
Állandó sebesség Állandó gyorsulás
IC
Fex
EC
PEC
SEC
CE
CE – kontraktilis elemPEC – párhuzamos elasztikus komponens
SEC – sorba kapcsolt elasztikus komponens
ERŐ – IDŐ JELLEMZŐK
1. Rángásos
2. Tetanuszos
JELLEMZŐKJELLEMZŐK
1. 1. CsúcserőCsúcserő, , kontrakciós időkontrakciós idő, , félrelaxációs időfélrelaxációs idő
2. 2. Maximális izometriás erőMaximális izometriás erő (Fo, MVC), (Fo, MVC), az az erőkifejlődés rátája (meredeksége)erőkifejlődés rátája (meredeksége) (RTD)(RTD)
Size principle recruitment order, different contraction time (30 - 120 ms), time delay 5 ms,
Erõ (N)
Idõ (s)
RÁNGÁS
Csúcserő (Fp)
Kontrakciós idő (tp)
1/2 Fp
Félrelaxációs idő (1/2 Rt)
Tetanusz
F0 RTD= dF/dt
dF
dt
1/2Rt
Idő a RTDmax
Izometriás nyomaték – idő görbe
0
50
100
150
200
250
300
350
400
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800
Time (ms)
Torq
ue (N
m) M0
RTD
dF
dt
= dM / dt
RTDr = dMr / dtr
A maximális izometriás erő nagyságát befolyásoló tényezők
•Izomhossz (erő- hossz összefüggés)
•Izületi szög (nyomaték – izületi szög összefüggés)
•Az izom élettani keresztmetszete (hipertrófia)
•Izomfelépítés, architektúra (tollazottsági szög)
•Testhelyzet
Ttanár 2005. 03. 22.
ICF
>L0L0<L0
Az izom hossz-feszülés görbéje
Izületi szög – nyomaték kapcsolat
M
Izületi szögNeutrális
Csökkenő
Növekvő
Növekvő - csökkenő
Izületi szög – nyomaték összefüggésIzületi szög – nyomaték összefüggés
5 15 30 45 60 75 900
20
40
60
80
100
120
140
flexorextensor
flexor 63.6 57.4 56.9 49.5 50.5 45.7 36.1extensor 61.5 85.5 107.4 120.9 119.5 117 103.9
Nyomaték (Nm)
35,7
59,5
100
0102030405060708090
100
%
50 degr 90 degr 150 degr
A maximális izometriás erő és az egy ismétléses maximum (1RM) viszonya
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
5000
1 2 3 4
Forc
e (N
)
Isometric1RM
0
500
1000
1500
2000
2500
3000
3500
4000
4500
5000
1 2 3 4
Forc
e (N
)
Isometric
1RM
Clean and jerk Snatch1RM = 135 kg
37.7%
68.0%
82.9%79.0%
61.3% 65.8%
0
50
100
150
200
250
300
350
400
0 200 400 600 800 1000 1200 1400 1600 1800
Idő (ms)
Nyom
aték
(Nm
)
Az erőkifejlődés meredeksége (explozív erő)
Akaratlagos izometriás erő (nyomaték) kifejtése hosszabb-rövidebb időt vehet igénybe
0
50
100
150
200
250
0 1000 2000 3000 4000
Idő (ms)
Nyo
mat
ék (N
m)
-6000-5000-4000-3000-2000-1000
010002000300040005000
0 1000 2000 3000 4000 5000
EMG
(uV)
Freund, H. (1983)
0
500
1000
1500
2000
2500
0 200 400 600 800 1000
Idő (ms)
EMG
(uV)
0
100
200
300
400
500
Nyo
mat
ék (N
m)
EMG Nyomaték
0
500
1000
1500
2000
2500
0 200 400 600 800 1000
Idő (ms)
EMG
(uV)
0
100
200
300
400
500
Nyo
mat
ék (N
m)
EMG Nyomaték
Normál
Gyors
A koncentrikus kontrakció létrejöhet
• súlyokkal
• kontrollált sebességgel
• állandó szögsebesség
• növekvő sebességgel
• állandó gyorsulással
• növekvő gyorsulással
Normál koncentrikus kontrakcióIC CC
Fi = 0 G > 0G > Fi
Fi = G Fi > G
Erő (nyomaték) – sebesség összefüggés
Teljesítmény – sebesség görbe
P = F · v (Nm/s, Watt)
P = M · ω (Nm rad/s, Watt)
HILL EGYENLETERŐ
(F + a) (V + b) = konstans = b (Fo +a)
NYOMATÉK
(M + a) ( + b) = konstans = b (Mo +a)ω
A görbék jellemzőiA görbék jellemzőiFo
Vo
Po
F, F%a/Fo
FoFo (Mo) (Mo) - m - mértértVo – Vo – számolt vagy becsültszámolt vagy becsültPo - Po - számítottszámított
F PoF Po-nál -nál - - számítottszámított
F% PoF% Po-nál-nál - - számítottszámított
a/Fo (= b/Vo) - F -V a/Fo (= b/Vo) - F -V görbe alakjagörbe alakja
HH - - számítottszámított
H
Néhány változó értéke
A maximális teljesítmény az izom azzal a teher (súly) nagysággal éri el, amely a
maximális statikus erő 30-40 százaléka.
Példa:
Ha maximális statikus erő 1000 N, akkor a maximális teljesítmény az izom akkor éri el, ha 300-400 N súlyerőt kell mozgatni meghatározott úton a lehető legrövidebb idő alatt.
Az a/F0 értéke nulla és 1,0 között változhat. Soha nem éri el a két szélső értéket.
Az emlősök harántcsikos izmaira az jellemző, hogy az a/F0 érték 0,15 és 0,40 közé esik
Az excentrikus kontrakció
0
100
200
300
400
500
0 500 1000 1500
t (m)
M (N
m)
Mivel a külső erő nagyobb, mint az izom által kifejthető legnagyobb erő, ezért az izom hossza növekszik és feszülése
nő.
Mi az oka az izom feszülés növekedésének?
• az elasztikus elemek ellenállása
• a motoros egységek tüzelési frekvenciája
• új motoros egységek bekapcsolása
Izometriás
Fex
EC
Maximálisan ingerelt izolált izom
IC EC
Fex
Hill 1938
Fec / Fic = 1.8
Béka gastrocnemius
Intakt izomban a nyújtás kiválthatja a nyújtási reflexet,
amely bizonyos feltételek alatt növelheti az izom feszülését.
Gyors feszülésnövekedés0
2000
4000
6000
8000
0 2 4 6 8 10 12
Elongation (mm)
Forc
e (N
)
Megnövekedett passzív feszülés
Fex
IC EC CCSSC
IC EC
Fex
CCSSC
050
100150200250300350
0 200 400 600 800 1000 1200
Torq
ue (m
)
100
120
140
160
180
0 200 400 600 800 1000 1200
Time (ms)
Angl
e (d
egre
es)
NYÚJTÁSOS – RÖVIDÜLÉSES CIKLUS
-4
-3-2
-1012
3
2 2,1 2,2 2,3 2,4 2,5
Joint angle (radian)
Wor
k (J
)
nyúlás
rövidülés
122,7
72,6
61,9
36,3
0
50
100
150
200
W (J
)
QF LP
37,7
0
5
10
15
20
25
30
35
40
1
Hatá
sfok
(%)
Elasztikus energia tárolás és felhasználás
Mechanikai hatásfok
Negatív munka
Pozitív munka
MECHANIKAI HATÁSFOK
Pozitív munka
Összes munka100