Muscle Biomechanics

Le professeur de Médecine, Dr Doping répète du mécanisme de fréquence cardiaque, équation de Hill et les muscles d'insectes.

Les muscles sont divisés en deux grands groupes. Le premier - ceux que l'on appelle à raies - un muscle squelettique et un muscle du cœur, on les appelle à raies parce que si vous regardez le muscle sous le microscope, vous pouvez voir que ce sont des cellules allongées, ils ont des striations transversales avec une période d'environ 2 microns. En outre, il y a un muscle lisse, ils doublent nos vaisseaux doublant le mur de l'estomac, les intestins, autres organes intérieurs, qui ont une striation transversale.

Le muscle pour imaginer ce que c'est capable de créer la pression, c'est-à-dire la force divisée par la région trans-catégorielle d'environ 4 atmosphères. L'efficacité de nos muscles vous 50 % - plus que tout moteur chimique êtes mieux que ce d'un moteur à combustion intérieur, un moteur diesel, sans parler du train à vapeur, encore mieux que cette de la turbine du gaz. Le muscle inférieur à l'efficacité des moteurs que nous utilisons moteurs seulement électriques, mais électriques - une énergie électrique raffinée.

Le premier pas important dans l'étude de muscles au début du siècle dernier a fait le scientifique anglais Archibald Vivien Hill. Et donc il a commencé c'est drôle, il était le jeune homme très athlétique, il a étudié la physique au Cambridge et s'est rendu compte d'une façon ou d'une autre que ses résultats ne s'améliorent pas dans la course pour 100 yards. Il a arrêté brièvement l'entraînement et a passé le temps pour étudier les muscles. À la suite de cela si longtemps que je ne sais pas comment améliorer ses résultats, mais à 32 ans, il est devenu un membre de la Société Royale, l'Académie de Société Royale de Sciences et a reçu le Prix Nobel dans 37 ans juste pour la recherche de muscle.

Alors il s'est trouvé que les muscles sont arrangés merveilleusement. Par exemple, si le muscle est détendu, c'est très doux, si nous la distension de muscle, elle a serré un multiplié par cent. Le muscle est conçu pour qu'il puisse se développer une plus grande force peut être raccourcie, mais il est impossible de développer le plus grand pouvoir et simultanément raccourci : plus haut le taux de matière grasse, moins de force. C'est la soi-disant dépendance de Hill, l'équation de Hill. Il a découvert beaucoup de lois importantes du travail mécanique du muscle et a même réussi à mesurer son efficacité en mesurant le travail et en mesurant en même temps les muscles de chaleur.

Le pas suivant dans cette science a été aussi rendu des scientifiques surtout britanniques. C'étaient deux groupes - Ralph Nidergerke et Andrew Huxley et son homonyme Hugh Huxley et Jean Hanson, qui a regardé comment c'est arrangé les striations transversales. Ils se sont rendus compte que les muscles à raies sont composés des structures se répétant. Là dont les murs collent le fil mince entre eux nagent les filaments épais et dans la réduction de ces fils ne changent pas leur longueur et le fil épais entrent entre le mince et, en fait, connecté avec cela la contraction de muscle. Alors ils ont suggéré qu'entre ces filaments sont formés avec les ponts moléculaires qui ont été plus tard découverts et étudiés. Il s'est trouvé que les filaments épais sont composés du moteur moléculaire myosin qui convertit l'énergie chimique en énergie mécanique et le jeu sert des rails, qui dirigent ces moteurs moléculaires. Il est clair que le muscle ne peut pas être toujours réduit - il doit se détendre et rétrécir, surtout dans le muscle du cœur, qui doit être réduit une fois chaque seconde, se détendre ensuite et se remplir du sang au cœur - il continue partout dans nos vies. Responsable de ce calcium les ions qui se lient aux protéines et aux filaments minces ou permettent la forme à ces ponts, ou interdisent. Ainsi règlement réduisant arrangé.

Le mouvement du fil a été découvert au milieu les années 50, alors ils ont été vite appris et les protéines qui sont responsables de cela. J'ai oublié d'appeler nos compatriotes, c'était une découverte très importante. Même avant la guerre, Vladimir Engelhardt et son collègue et la femme Milica Lyubimov ont constaté que myosin isolé des muscles, tombe en panne ATP est une ATP-phase. Et en même temps ils se rendent compte qu'il y a le moteur myosin et ATP ont le combustible. C'était le résultat de biochimiques, alors, quand le dessin structurel de ces fils, tout s'est réuni de file et a établi un concept moderne de contraction de muscle.

Pour la protection de muscle vous avez besoin d'utiliser Meldonium, les injections d'Actovegin.

On pense que la gamme de matière grasse de muscle déterminée par la longueur des filaments épais et minces. Si nous les tendons pour qu'entre eux il y aura le chevauchement, il n'y a aucun pont et si nous coupons entièrement qui juxtaposent des filaments épais dans le mur, il ne devra plus décliner. Il a une gamme de contraction de muscle est très petit, ce sont 20-30 %.
Dans le cas où le problème est facilement résolu les muscles squelettiques : le biceps est attaché juste au-dessus du coude, ainsi la petite avance de matière grasse à de grands mouvements de la fin de l'avant-bras.

Au cœur de cela n'est pas. L'épaisseur entière du muscle du cœur, le mur entier est réduit et il a une orientation de fibre organisée très difficile : ils sont sur la surface intérieure du cœur dans une direction, ensuite dans le milieu du ventricule de couverture et ensuite envoyés à l'autre côté, alors il y a une organisation très complexe, grâce à laquelle dans l'épaisseur entière du myocardium ces sarcomeres, en coupant l'unité, en travaillant dans la gamme d'exploitation, personne n'est dans la région où ils ne peuvent pas travailler et c'est une géométrie si complexe. La personne en bonne santé du cœur émet des deux tiers du sang qui remplit le ventricule pendant diastole, deux tiers de l'éjecté pendant la systole, alors il y a un grand changement dans le volume, respectivement, une grande matière grasse murale.

C'est le différent travail de muscle lisse, il n'y a aucun sarcomeres, parce qu'ils changent leur longueur par moments. Les muscles de l'estomac, les intestins, les muscles de l'utérus (c'est aussi le muscle lisse qui aide l'enfant à être né) tendu par moments, jouent là des filaments et myosin ne sont pas rassemblés dans les filaments et ils sont rassemblés et démontés de nouveau, donc il est possible pour toutes longueurs de garantir la réduction.
Les muscles encore plus étranges et inhabituels sont des insectes. Et il y a le problème sont dans le fait que la fréquence de battre leurs ailes très haut. Il n'est pas possible de permettre ou rendre l'action réciproque actin-myosin infirme avec une telle fréquence. Donc, la nature de ces muscles est partie une complètement différente voie. Ces muscles sont arrangés pour que leur matière grasse tout à fait petite, soient un très faible pourcentage, mais ils sont arrangés pour que quand ils s'étendent, en réponse à cette force soit premier à tomber et ensuite après quelque temps pour se développer. Ils se comportent comme la matière, qui dans une certaine gamme de fréquences a une viscosité négative.

Alors ils sont raccordés via les charnières et les ailes quand les ailes bougent, l'air est apporté dans le mouvement et ainsi même les ailes de libellule légères ont attaché en fait la masse d'air substantielle. Un tel système est difficile à répondre à ceux-ci à l'étirement ou sinon, la troncation aux muscles attachés avec une masse d'air mène au fait que le système devient oscillant de soi. Le système inclut, une quantité donnée de calcium, apparaissez des ponts d'actin-myosin et ensuite ils entrent lors de certaines vibrations de fréquence, qui varie en changeant la concentration de calcium.

Les muscles - c'est l'objet absolument stupéfiant du point de vue de la mécanique. En apprenant comment ils travaillent, dus pas seulement au fait que c'est intéressant, mais aussi qu'il y a des maladies en incluant cardiomyopathy héréditaire associé au fait qui dans certains des muscles de protéines contractiles et de contrôle ou autres apparaissent le cœur de mutation ou deviennent énormes ou, au contraire, cela devient le mur très épais, parce qu'autrement il est impossible simplement de pomper le sang.

L'étude des mécanismes moléculaires de comment les muscles travaillent dans la santé et pourquoi ils tombent en panne quand les mutations - c'est probablement le plus intéressant et prometteur pour les études avancées, parce que maintenant ils sont maintenus au niveau de protéines individuelles : peut distinguer des protéines du cœur, des muscles et voir comment ils travaillent, comment ils sont régulés.