Izometrisko un izotonisko kontrakciju atšķirība

Ievads

Muskuļu sistēmai ir būtiska loma ķermenī, jo tā rada kustību un nodrošina dažādu orgānu aizsardzību un atbalstu. Dažāda veida aktivitātēm muskuļi ir jāstrādā dažādos veidos, savukārt daudzām no šīm darbībām muskuļi jāsarauj. Muskuļu šūnas satur pārmērīgu daudzumu aktīna un miozīna pavedienu, kas ir specializēti kontrakcijai [1]. Muskuļu pavedienus var iedalīt trīs galvenajos veidos, proti, gludos muskuļus, skeleta muskuļus un sirds muskuļus. Sirds un gludo muskuļu kontrakcijas ir neapzināta reakcija, savukārt skeleta muskuļu kontrakcijas ir brīvprātīgas. Muskuļu kontrakciju var klasificēt kā izotonisku vai izometrisku atkarībā no radītā spriedzes izvietojuma [2].

Kas ir muskuļu kontrakcija?

Skeleta muskuļi ir zināmi kā kontraktilie orgāni, kas sastāv no daudzām motoriskām vienībām. Katra vienība sastāv no muskuļu šķiedrām, kas savienotas ar vienu motoru neironu [1]. Ja ir spēks, kas darbojas pretstatā muskuļiem, piemēram, piemēram, svaram, muskuļu šķiedras izstiepjas, tādējādi palielinot spriedzi. Ar saraušanos var nepietikt, lai radītu kustību, bet tie muskulatūru uztur miera stāvoklī vai spriedzes stāvoklī [3]. Muskuļu tonuss ir miera stāvoklī saspringums skeleta muskuļos, un tas palīdz stabilizēt kaulu un locītavu stāvokli.

Izotoniska kontrakcija

Frāze “izotoniska saraušanās” ir tieši definēta kā “vienāda spriedze”, savukārt vārds “izotoniska” ir atvasināts no diviem grieķu vārdiem: “iso”, kas nozīmē “tas pats”, un “tonikos” nozīmē “spriedzi” attiecībā uz muskuļiem [1] . Kā norāda nosaukums, izotoniska kontrakcija ir tāda, kurā muskuļi saglabās tādu pašu spriedzi, cik tā saraujas vai saīsinās. Izotonisku kontrakciju laikā spriedze vai spēks attīstīsies līdz noteiktam līmenim. Pēc šī līmeņa spriedze paliek nemainīga, kamēr muskuļa garums vēlāk mainīsies. Šīs motoriskās vienības skeleta muskuļos faktiski tiek aktivizētas, tādējādi ļaujot muskuļiem attīstīties vajadzīgajai spriedzei [4]. Kustinot ekstremitātes, parasti izmanto izotoniskas kontrakcijas. Parasti šādu darbību piemēri ir staigāšana, skriešana vai pat priekšmetu celšana.

Izotoniskās kontrakcijas mehānisms

Divi galvenie olbaltumvielu veidi, kas atrodami muskuļos, ir atbildīgi par izotoniskām kontrakcijām. Tie ir aktīna un miozīna proteīni. Izotonisku kontrakciju laikā biezas miozīna un plānas aktīna šķipsnas pārvietojas viena virs otras. Šī bīdāmā kustība noved pie lieluma samazināšanās katrā atsevišķā muskuļu šūnā un visā visā muskuļos [4].

Izotonisko kontrakciju veidi

Atkarībā no spēka daudzuma, kas darbojas pret indivīda ķermeni, notiks viens no diviem izotonisko kontrakciju veidiem. Tās ir koncentriskas un ekscentriskas kontrakcijas [5]. Koncentriskas kontrakcijas rodas, muskuļiem saīsinoties, kamēr tā spriedze ir lielāka nekā spēks, kas tam pretī [2]. Ekscentriskas kontrakcijas, no otras puses, rodas, muskuļiem pagarinoties. Spēks ekscentriskās kontrakcijās parasti ir lielāks nekā muskuļu sasprindzinājums, kas izraisa pagarinājumu. Muskuļu pagarināšana ekscentrisku kontrakciju laikā rada lielu slodzi strādājošajiem muskuļiem, un tādējādi muskuļu ievainojumu iespējamība ir daudz augstāka nekā salīdzinot ar koncentriskām kontrakcijām [3]..

Izotonisko kontrakciju piemēri

Koncentriskas saraušanās piemēri rodas, ja indivīds saliec roku. Kērlinga laikā muskuļi saīsināsies, jo roka noliecas pie elkoņa [4]. Elkoņa pagarināšana, staigāšana pa kāpnēm vai sēdēšana uz krēsla būtu lielisks ekscentriskas kontrakcijas piemērs, kas palīdz kontrolēt kustības ātrumu. Pagarinot roku, tas pats muskulis pagarinās un uzturēs spriedzi.

Izometriskā kontrakcija

Izometrisko formu tieši definē kā “vienādu garumu”, kur “iso” nozīmē vienādu un “metriska” nozīmē “garums”, atsaucoties uz muskuļiem [5]. Izometrisko kontrakciju laikā pats muskulis nemainās garumā, kamēr spriedze nekad nepārsniedz slodzi, kas jāveic. Tas nozīmē, ka, lai arī pats muskulis nesaīsinās, spriedze nekad nepārsniegs pretējo spēku.

Izometrisko kontrakciju mehānisms

Viens no galvenajiem faktiem par izometriskām kontrakcijām ir tas, ka muskuļi kontrakcijas laikā nemainās. Tā vietā viņi paliks normālā garumā. Piemēram, apsveriet personu, kurai ķermeņa svars ir fiksētā stāvoklī ķermeņa priekšā [3]. Bez jebkādas pretestības smagums pievilks cilvēku ar roku pie grīdas, tomēr, izturot kādu pretestības veidu, radītais stress izraisīs izometrisku saraušanos augšdelma bicepsos. Izometriskās kontrakcijas laikā radītā spēka daudzums palielinās ietekmētā muskuļa garumu.

Izometrisko kontrakciju piemēri

Biežie darbību piemēri, kad muskuļi izmanto izometrisku kontrakciju, ir svara noturēšana noteiktā vietā virs zemes vai sākotnēji nekustīga objekta stumšana [2]. Kā jau minēts, izometriskas kontrakcijas laikā visa muskuļa garums nemainīsies, tomēr attiecīgās muskuļu šķiedras saīsināsies, kas savukārt noved pie muskuļu stiprināšanas..

Izotoniskās un izometriskās kontrakcijas atšķirība

Kaut arī izotoniskas un izometriskas kontrakcijas ir būtiskas muskuļu kontrakcijas sistēmas daļas, tomēr starp tām pastāv lielas atšķirības. Izotoniskā kontrakcijā muskuļi uztur tādu pašu spriedzi, jo tas saīsinās, bet izometriskā kontrakcijā muskuļi paliek tāda paša garuma, mainoties spriedzei [5]. Ir zināms, ka izotoniskām kontrakcijām ir īsāks kontrakcijas un relaksācijas laiks, savukārt izometriskām kontrakcijām ir ilgāks kontrakcijas un relaksācijas laiks. Temperatūras izmaiņas atšķirīgi ietekmē katra veida kontrakcijas. Kamēr temperatūras paaugstināšanās palielina laiku, kas vajadzīgs muskuļu saīsināšanai izotoniskas kontrakcijas laikā, tas tomēr samazina laiku, kas vajadzīgs izometriskai kontrakcijai [3]. Izotoniskās kontrakcijas muskuļa kontrakcijas laikā izdala daudz siltuma, padarot šo enerģiju mazāk efektīvu, savukārt izometriskās kontrakcijas izdalot mazāk siltuma, padarot šo enerģiju efektīvāku kontrakcijas veidu. Turklāt izotoniskas kontrakcijas notiek kontrakcijas vidū, bet izometriskas kontrakcijas notiek sākumā un beigās.

Secinājums

Ikdienas aktivitātes ietver gan izotonisku, gan izometrisku kontrakciju kombināciju. Ir svarīgi noteikt atšķirību starp šiem diviem kontrakciju veidiem, jo ​​tas var palīdzēt indivīdiem saprast, kas notiek, kad viņu muskuļi nonāk fiziskā stresa formā. Turklāt šī izpratne palīdzēs no jauna definēt viņu ikdienas darba kārtību un palīdzēt viņiem labāk rūpēties par savu ķermeni.

Izotonisko un izometrisko kontrakciju atšķirību kopsavilkums

Izotoniskas kontrakcijas	Izometriskās kontrakcijas
Muskuļa garums mainās	Muskuļa garums nemainās
Spriegums ir nemainīgs	Spriedze mainās
Īsāks latentais periods, īsāks kontrakcijas periods un ilgāks relaksācijas periods.	Ilgāks latentais periods, ilgāks kontrakcijas periods un īsāks relaksācijas periods
Temperatūras paaugstināšanās palielina saīsināšanas periodu	Temperatūras paaugstināšanās samazina izometrisko spriedzi
Izotoniskās kontrakcijas ir mazāk energoefektīvas, jo izdalās vairāk siltuma	Izometriskās kontrakcijas ir energoefektīvākas, jo izdalās mazāk siltuma
Notiek saīsināšana, tāpēc tiek veikts ārējs darbs	Netiek veikts nekāds ārējs darbs, jo saīsināšana nenotiek
Izotoniskas kontrakcijas notiek muskuļa kontrakcijas vidū	Izometriskas kontrakcijas notiek visu muskuļu kontrakciju sākumā un beigās
Muskuļu kontrakciju laikā, palielinoties slodzei, kontrakcijas izotonika samazinās	Muskuļu kontrakciju laikā palielinās slodze izometriskā kontrakcijas fāze