Перистая мышца

Прямое бедро
Прямое бедро
	Мышцы подвздошной и передней бедренной областей. (Прямая мышца бедра выделена красным.)
Подробности
Источник	Передняя нижняя подвздошная ость и наружная поверхность костного гребня, образующего подвздошную часть вертлужной впадины.
Вставка	Прикрепляется к сухожилию надколенника как одна из четырех четырехглавых мышц.
Артерия	Латеральная огибающая бедренная артерия
нерв	Бедренный нерв
Действия	колена Разгибание ; бедра сгибание
Антагонист	Подколенное сухожилие
Идентификаторы
ТА98	А04.0.00.016
ТА2	1989
ФМА	74993
	Анатомические термины мышц [ править в Викиданных ]

Перистая , или перистая мышца (также называемая перистовидной мышцей ) — это тип скелетной мышцы с пучками которые наклонно (в косом положении) прикрепляются к ее сухожилию. Этот тип мышц обычно обеспечивает большую выработку силы, но меньший диапазон движений. ^[1]^[2]Когда мышца сокращается и укорачивается, угол перистости увеличивается. ^[3]

Этимология

Термин «пернатый» происходит от латинского pinnātus («оперенный, крылатый»), от pinna («перо, крыло»).

Типы перистой мышцы

**Рисунок 1.** Расположение пеннатных мышечных волокон: А — одноперистые ; Б — двуперистый ; С, многопеннатный. Синий: анатомический разрез. Зеленый: физиологический разрез.

В скелетной мышечной ткани 10-100 эндомизием, , покрытых мышечных волокон организованы в пучки, обернутые перимизием , известные как пучки . Каждая мышца состоит из нескольких пучков, сгруппированных вместе рукавом соединительной ткани, известным как эпимизий . В пеннатной мышце апоневрозы проходят вдоль каждой стороны мышцы и прикрепляются к сухожилию. Пучки прикрепляются к апоневрозам и образуют угол (угол перистости) с осью нагрузки мышцы. Если все пучки находятся на одной стороне сухожилия, перистую мышцу называют одноперистой (рис. 1А). Примеры этого включают определенные мышцы руки . Если с обеих сторон центрального сухожилия имеются пучки, перистую мышцу называют двуперистой (рис. 1Б). прямая мышца бедра , большая мышца четырехглавой Типична мышцы. Если центральное сухожилие разветвляется внутри перистой мышцы, эта мышца называется многоперистой (рис. 1C), как это видно на примере мышцы плеча дельтовидной .

Последствия архитектуры пеннатных мышц

Площадь физиологического поперечного сечения (PCSA)

Одним из преимуществ перистых мышц является то, что большее количество мышечных волокон может быть уложено параллельно, что позволяет мышце производить большую силу, хотя угол волокон к направлению действия означает, что максимальная сила в этом направлении несколько меньше максимальной силы в этом направлении. направление волокна. ^[4]^[5]Площадь поперечного сечения мышцы (синяя линия на рисунке 1, также известная как площадь анатомического поперечного сечения, или ACSA) неточно отражает количество мышечных волокон в мышце. Более точную оценку дает общая площадь поперечных сечений, перпендикулярных мышечным волокнам (зеленые линии на рисунке 1). Эта мера известна как физиологическая площадь поперечного сечения (PCSA) и обычно рассчитывается и определяется по следующей формуле (альтернативное определение представлено в основной статье ): ^[6]^[7]^[8]

{\text{PCSA}}={{\text{muscle volume}} \over {\text{fiber length}}}={{\text{muscle mass}} \over {\rho \cdot {\text{fiber length}}}},

где ρ – плотность мышцы:

\rho ={{\text{muscle mass}} \over {\text{muscle volume}}}.

PCSA увеличивается с увеличением угла перистости и длины мышцы. В пеннатной мышце PCSA всегда больше ACSA. В неперистой мышце он совпадает с ACSA.

Связь между PCSA и мышечной силой

Суммарная сила, действующая волокнами в их наклонном направлении, пропорциональна PCSA. Если известно удельное натяжение мышечных волокон (сила, оказываемая волокнами на единицу PCSA), его можно рассчитать следующим образом: ^[9]

{\text{Total force}}={\text{PCSA}}\cdot {\text{Specific tension}}

Однако только часть этой силы можно использовать, чтобы потянуть сухожилие в желаемом направлении. Этот компонент, который представляет собой истинную мышечную силу (также называемую силой сухожилий). ^[8]), оказывается по направлению действия мышцы: ^[8]

{\text{Muscle force}}={\text{Total force}}\cdot \cos \Phi

Другая составляющая, ортогональная направлению действия мышцы (Ортогональная сила = Суммарная сила × sinΦ), не действует на сухожилие, а просто сжимает мышцу, подтягивая ее апоневрозы друг к другу.

Обратите внимание, что хотя на практике удобно вычислять PCSA на основе объема или массы и длины волокон, PCSA (и, следовательно, общая сила волокон, которая пропорциональна PCSA) не пропорциональна только мышечной массе или длине волокон. А именно, максимальная ( тетаническая ) сила мышечного волокна просто зависит от его толщины (площади поперечного сечения) и типа . Ни в коем случае это не зависит только от его массы или длины. Например, когда мышечная масса увеличивается в результате физического развития в детстве, это может происходить только за счет увеличения длины мышечных волокон без изменения толщины волокон (PCSA) или типа волокон. В этом случае увеличение массы не приводит к увеличению силы.

Более низкая скорость укорочения

В пеннатной мышце вследствие ее расположения волокна короче, чем они были бы, если бы они проходили от одного конца мышцы к другому. Это означает, что каждое волокно состоит из меньшего числа N . саркомеров последовательно расположенных При этом чем больше угол перистости, тем короче волокна.

Скорость, с которой может укорачиваться мышечное волокно, частично определяется длиной мышечного волокна (т. е. N ). Таким образом, мышца с большим углом перьев будет сокращаться медленнее, чем аналогичная мышца с меньшим углом перьев.

Архитектурное передаточное число

Архитектурное передаточное число, также называемое анатомическим передаточным числом (AGR), представляет собой особенность перистой мышцы, определяемую соотношением между продольным напряжением мышцы и напряжением мышечных волокон . Иногда ее также определяют как соотношение между скоростью сокращения мышц и скоростью укорочения волокон: ^[10]

AGR = ε _x /ε _f

где ε _x = продольная деформация (или скорость сокращения мышцы), а ε _f — деформация волокна (или скорость укорочения волокна). ^[10]

Первоначально считалось, что расстояние между апоневрозами не меняется при сокращении перистой мышцы. ^[5] таким образом, волокнам требуется вращаться по мере их укорочения. Однако недавняя работа показала, что это неверно и что степень изменения угла волокна варьируется в зависимости от условий нагрузки. Эта динамическая передача автоматически переключается для достижения либо максимальной скорости при низких нагрузках, либо максимальной силы при высоких нагрузках. ^[10]^[11]

Ссылки

^ Фредерик Х. Мартини, Основы анатомии и физиологии. Архивировано 14 ноября 2006 г. в Wayback Machine .
^ «Джейкоб Уилсон, Abcbodybuilding, Журнал исследований гиперплазии» . Архивировано из оригинала 5 декабря 2008 г. Проверено 1 декабря 2006 г.
^ Маганарис, Константинос Н; Бальзопулос, Василиос; Сарджант, Энтони Дж. (15 октября 1998 г.). «Измерения сложной архитектуры трицепса голени in vivo у человека: значение для функции мышц» . Журнал физиологии . 512 (Часть 2): 603–614. дои : 10.1111/j.1469-7793.1998.603be.x . ПМК 2231202 . ПМИД 9763648 .
^ Ганс, Карл (январь 1982 г.). «Архитектура волокон и функция мышц» . Обзоры физических упражнений и спортивных наук . 10 (1): 160–207. дои : 10.1249/00003677-198201000-00006 . ПМИД 6749514 .
^ Jump up to: ^а ^б Оттен, Э. (январь 1988 г.). «Концепции и модели функциональной архитектуры скелетных мышц» . Обзоры физических упражнений и спортивных наук . 16 (1): 89–138. дои : 10.1249/00003677-198800160-00006 . ПМИД 3292268 . S2CID 46565389 .
^ Александр, Р. МакН.; Вернон, А. (1975). «Размеры мышц колена и голеностопного сустава и силы, которые они оказывают». Журнал исследований человеческого движения . 1 : 115–123.
^ Наричи, МВ; Ландони, Л.; Минетти, А.Е. (ноябрь 1992 г.). «Оценка напряжения мышц-разгибателей коленного сустава человека на основе физиологических измерений площади поперечного сечения и силы in vivo». Европейский журнал прикладной физиологии и физиологии труда . 65 (5): 438–444. дои : 10.1007/BF00243511 . ПМИД 1425650 . S2CID 19747247 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с Маганарис, Константинос Н.; Бальзопулос, Василиос (2000). « Механика максимального изометрического сокращения мышц у человека in vivo : значение для оценок удельного мышечного напряжения на основе моделирования» . В Херцоге, Уолтер (ред.). Механика скелетных мышц: от механизмов к функции . Джон Уайли и сыновья. стр. 267–288. ISBN 978-0-471-49238-2 .
^ Сакс, Роберт Д.; Рой, Роланд Р. (август 1982 г.). «Архитектура мышц задних конечностей кошек: функциональное значение». Журнал морфологии . 173 (2): 185–195. дои : 10.1002/jmor.1051730206 . ПМИД 7120421 . S2CID 20263826 .
^ Jump up to: ^а ^б ^с Азизи, Эмануэль; Брейнерд, Элизабет Л. (1 марта 2007 г.). «Архитектурное передаточное число и однородность напряжения мышечных волокон в сегментированной мускулатуре». Журнал экспериментальной зоологии. Часть A: Экологическая генетика и физиология . 307А (3): 145–155. Бибкод : 2007JEZA..307..145A . дои : 10.1002/jez.a.358 . ПМИД 17397068 .
^ Азизи, Эмануэль; Брейнерд, Элизабет Л.; Робертс, Томас Дж. (5 февраля 2008 г.). «Переменная зубчатая передача в перистых мышцах» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 105 (5): 1745–1750. Бибкод : 2008PNAS..105.1745A . дои : 10.1073/pnas.0709212105 . ПМК 2234215 . ПМИД 18230734 .

[1] Фредерик Х. Мартини, Основы анатомии и физиологии. Архивировано 14 ноября 2006 г. в Wayback Machine .

[2] «Джейкоб Уилсон, Abcbodybuilding, Журнал исследований гиперплазии» . Архивировано из оригинала 5 декабря 2008 г. Проверено 1 декабря 2006 г.

[3] Маганарис, Константинос Н; Бальзопулос, Василиос; Сарджант, Энтони Дж. (15 октября 1998 г.). «Измерения сложной архитектуры трицепса голени in vivo у человека: значение для функции мышц» . Журнал физиологии . 512 (Часть 2): 603–614. дои : 10.1111/j.1469-7793.1998.603be.x . ПМК 2231202 . ПМИД 9763648 .

[Gans-4] Ганс, Карл (январь 1982 г.). «Архитектура волокон и функция мышц» . Обзоры физических упражнений и спортивных наук . 10 (1): 160–207. дои : 10.1249/00003677-198201000-00006 . ПМИД 6749514 .

[Otten-5] Jump up to: ^а ^б Оттен, Э. (январь 1988 г.). «Концепции и модели функциональной архитектуры скелетных мышц» . Обзоры физических упражнений и спортивных наук . 16 (1): 89–138. дои : 10.1249/00003677-198800160-00006 . ПМИД 3292268 . S2CID 46565389 .

[6] Александр, Р. МакН.; Вернон, А. (1975). «Размеры мышц колена и голеностопного сустава и силы, которые они оказывают». Журнал исследований человеческого движения . 1 : 115–123.

[Narici-7] Наричи, МВ; Ландони, Л.; Минетти, А.Е. (ноябрь 1992 г.). «Оценка напряжения мышц-разгибателей коленного сустава человека на основе физиологических измерений площади поперечного сечения и силы in vivo». Европейский журнал прикладной физиологии и физиологии труда . 65 (5): 438–444. дои : 10.1007/BF00243511 . ПМИД 1425650 . S2CID 19747247 .

[Maganaris-8] Jump up to: ^а ^б ^с Маганарис, Константинос Н.; Бальзопулос, Василиос (2000). « Механика максимального изометрического сокращения мышц у человека in vivo : значение для оценок удельного мышечного напряжения на основе моделирования» . В Херцоге, Уолтер (ред.). Механика скелетных мышц: от механизмов к функции . Джон Уайли и сыновья. стр. 267–288. ISBN 978-0-471-49238-2 .

[Sacks-9] Сакс, Роберт Д.; Рой, Роланд Р. (август 1982 г.). «Архитектура мышц задних конечностей кошек: функциональное значение». Журнал морфологии . 173 (2): 185–195. дои : 10.1002/jmor.1051730206 . ПМИД 7120421 . S2CID 20263826 .

[Azizi-10] Jump up to: ^а ^б ^с Азизи, Эмануэль; Брейнерд, Элизабет Л. (1 марта 2007 г.). «Архитектурное передаточное число и однородность напряжения мышечных волокон в сегментированной мускулатуре». Журнал экспериментальной зоологии. Часть A: Экологическая генетика и физиология . 307А (3): 145–155. Бибкод : 2007JEZA..307..145A . дои : 10.1002/jez.a.358 . ПМИД 17397068 .

[11] Азизи, Эмануэль; Брейнерд, Элизабет Л.; Робертс, Томас Дж. (5 февраля 2008 г.). «Переменная зубчатая передача в перистых мышцах» . Труды Национальной академии наук Соединенных Штатов Америки . 105 (5): 1745–1750. Бибкод : 2008PNAS..105.1745A . дои : 10.1073/pnas.0709212105 . ПМК 2234215 . ПМИД 18230734 .

[1]

[2]

[3]

[4]

[5]

[6]

[7]

[8]

[9]

[10]

[11]