Ero isometristen ja isotonisten supistumisten välillä

esittely

Lihassysteemillä on tärkeä rooli kehossa, koska se tuottaa liikettä ja tarjoaa suojaa ja tukea eri elimiä. Erityyppiset toiminnot vaativat lihaksia toimimaan eri tavoin, kun taas monet näistä toiminnoista vaativat lihaksia supistumaan. Lihassolut sisältävät runsaasti supistumiseen erikoistuneita aktiini- ja myosiinifilamentteja [1]. Lihasfilamentit voidaan jakaa kolmeen päätyyppiin, nimittäin sileät lihakset, luu-lihakset ja sydänlihakset. Sydänlihasten ja sileiden lihasten supistuminen on tahatonta reaktiota, kun taas luurankojen lihaksien supistuminen on vapaaehtoista. Lihasten supistuminen voidaan luokitella isotoniseksi tai isometriseksi tuotetun jännityksen järjestelystä riippuen [2].

Mikä on lihaksen supistuminen??

Luuston lihakset tunnetaan supistuvina eliminä, jotka koostuvat monista motorisista yksiköistä. Jokainen yksikkö koostuu lihaskuiduista, jotka on kytketty yhteen motoriseen neuroniin [1]. Jos on voima, joka toimii lihaksia vastaan, kuten esimerkiksi paino, lihaskuidut venyvät, mikä johtaa jännityksen lisääntymiseen. Supistuminen ei ehkä riitä liikkeen tuottamiseen, mutta ne pitävät lihaksen lepo- ja jännitys- tai äänitasolla [3]. Lihasääni on luurankojen lepojännitettä ja auttaa luiden ja nivelten aseman vakauttamisessa.

Isotoninen supistuminen

Ilmaisu 'isotoninen supistuminen' on suoraan määritelty 'samalle jännitykselle', kun taas sana 'isotoninen' on johdettu kahdesta kreikkalaisesta sanasta: 'iso' tarkoittaa 'samaa' ja 'tonikos' tarkoittaa 'jännitystä' lihaksiin nähden [1] . Kuten nimestä voi päätellä, isotoninen supistuminen on sellainen, jossa lihakset ylläpitävät samaa jännitettä kuin supistuvat tai lyhenevät. Isotonisten supistumisten aikana jännitys tai voima kehittyy tiettyyn tasoon asti. Tämän tason jälkeen jännitys pysyy vakiona, kun taas lihaksen pituus muuttuu myöhemmin. Nämä luustolihasten moottoriyksiköt todella aktivoituvat, mikä mahdollistaa tarvittavan lihaksen kireyden kehittymisen [4]. Isotonisia supistuksia käytetään yleisesti liikuttaessa raajoja. Yleisiä esimerkkejä sellaisista aktiviteeteista ovat kävely, juokseminen tai jopa esineiden nostaminen.

Isotonisen supistumisen mekanismi

Kaksi pääasiallista proteiinityyppiä, joita löytyy lihaksista, ovat vastuussa isotonisista supistuksista. Nämä ovat aktiini- ja myosiiniproteiineja. Isotonisten supistumisten aikana paksut myosiinin juosteet ja ohuet aktiinin juosteet liikkuvat toistensa yli. Tämä liukuva liike johtaa koon pienenemiseen kussakin yksittäisessä lihassolussa ja koko lihaksessa [4].

Isotonisten supistustyyppien tyypit

Riippuen yksilön kehoon kohdistuvan voiman määrästä tapahtuu yksi kahdesta isotonisesta supistuksesta. Nämä ovat samankeskeisiä supistuksia ja epäkeskeisiä supistuksia [5]. Keskittymättömät supistukset tapahtuvat, kun lihakset lyhenevät, kun sen jännitys on suurempi kuin sitä vastustava voima [2]. Epäkeskeiset supistukset toisaalta tapahtuvat, kun lihakset ulottuvat pituuteen. Epäkeskeisissä supistuksissa oleva voima on yleensä suurempi kuin lihaksen jännitys, joka aiheuttaa venymän. Lihasten pidentyminen epäkeskeisissä supistuksissa aiheuttaa korkeita rasituksia työskenteleville lihaksille ja siten lihasvaurion mahdollisuus on paljon suurempi kuin samankeskisiin supistuksiin verrattuna [3].

Esimerkkejä isotonisista supistuksista

Esimerkkejä samankeskeisestä supistumisesta tapahtuu, kun henkilö kiertää käsiään. Käpristymisen aikana lihakset lyhenevät, kun käsivarsi taipuu kyynärpäähän [4]. Kyynärpään pidentäminen, portaiden alas astuminen tai tuolilla istuminen olisi täydellinen esimerkki epäkeskeisestä supistumisesta, joka auttaa hallitsemaan liikkeenopeutta. Kun käsivarsi ulottuu, sama lihakset pidentää ja ylläpitää jännitystä.

Isometrinen supistuminen

Isometrinen määritelmä on suoraan 'sama pituus', jolloin 'iso' tarkoittaa samaa ja 'metrinen' tarkoittaa 'pituutta' lihaksiin viitaten [5]. Isometristen supistumisten aikana lihaksen itsensä pituus ei muutu, kun jännitys ei koskaan ylitä kannettavaa kuormitusta. Tämä tarkoittaa, että vaikka lihas ei itse lyhene, jännitys ei koskaan ylitä vastakkaista voimaa.

Isometristen supistumisten mekanismi

Yksi tärkeimmistä tosiasioista isometrisissä supistuksissa on se, että lihakset eivät muutu pituudessaan supistumisen aikana. Sen sijaan ne pysyvät normaalipituuksina. Harkitse esimerkiksi henkilöä, jolla on paino kiinteässä asennossa ruumiinsa edessä [3]. Ilman minkäänlaista vastustusta paino vetää ihmiset käsivarteen lattiaan, mutta kun he käyttävät jonkin verran vastustusta, seurauksena oleva stressi johtaa isometriseen supistumiseen olkavarsien hauislihasissa. Isometrisen supistumisen aikana syntyvän voiman määrä kasvattaa kärsivän lihaksen pituutta.

Esimerkkejä isometrisistä supistuksista

Yleisiä esimerkkejä toiminnoista, joissa lihakset käyttävät isometristä supistumista, ovat painon pitäminen tietyssä paikassa maanpinnan yläpuolella tai alun perin paikallaan olevan esineen työntäminen [2]. Kuten jo mainittiin, koko lihaksen pituus ei muutu isometrisen supistumisen aikana, mutta vastaavat lihaskuidut lyhenevät, mikä puolestaan ​​johtaa lihasten vahvistamiseen.

Ero isotonisen ja isometrisen supistumisen välillä

Vaikka isotoniset ja isometriset supistukset ovat lihasten supistusjärjestelmän olennaisia ​​osia, niiden välillä on kuitenkin suuria eroja. Isotonisessa supistuksessa lihakset ylläpitävät samaa jännitettä kuin lyhenevät, kun taas isometrisessa supistuksessa lihakset pysyvät samanpituisina kuin jännitys muuttuu [5]. Isotonisilla supistuksilla tiedetään olevan lyhyempi supistumis- ja rentoutumisaika, kun taas isometrisillä supistuksilla on pidemmät supistumis- ja rentoutumisajat. Lämpötilan muutokset vaikuttavat eri tyyppisiin supistuksiin. Lämpötilan nousu pidentää lihaksen lyhentymiseen kuluvaa aikaa isotonisen supistumisen aikana, mutta lyhentää kuitenkin isometrisen supistumisen aikaa [3]. Isotoniset supistukset vapauttavat paljon lämpöä lihaksen supistumisen aikana, mikä tekee siitä vähemmän energiatehokkaan, kun taas isometriset supistukset vapauttavat vähemmän lämpöä, mikä tekee tästä energiatehokkaamman supistumisen muodon. Lisäksi isotonisia supistuksia tapahtuu supistumisen keskellä, kun taas isometrisiä supistuksia tapahtuu alussa ja lopussa.

johtopäätös

Päivittäiseen toimintaan sisältyy sekä isotonisen että isometrisen supistumisen yhdistelmä. Ero näiden kahden tyyppisten supistumisten välillä on tärkeätä, koska se voi auttaa ihmisiä ymmärtämään, mitä tapahtuu, kun heidän lihaksensa joutuvat jonkinlaisen fyysisen rasituksen alaiseksi. Lisäksi tämä ymmärrys auttaa määrittelemään heidän harjoitusrutiininsä uudelleen ja auttamaan heitä paremmin pitämään vartaloaan paremmin.

Yhteenveto erotuksista isotonisten ja isometristen supistusten välillä

Isotoniset supistukset	Isometriset supistukset
Lihaksen pituus vaihtelee	Lihasten pituus pysyy samana
Jännitys on vakio	Jännitys vaihtelee
Lyhyempi piilevä jakso, lyhyempi supistumisjakso ja pidempi rentoutumisaika.	Pidempi piilevä jakso, pidempi supistumisjakso ja lyhyempi rentoutumisaika
Lämpötilan nousu pidentää lyhentämisjaksoa	Lämpötilan nousu vähentää isometristä jännitystä
Isotoniset supistukset ovat vähemmän energiatehokkaita, koska enemmän lämpöä vapautuu	Isometriset supistukset ovat energiatehokkaampia, koska vähemmän lämpöä vapautuu
Lyhenemisen tapahtuessa tehdään ulkoista työtä	Ulkoista työtä ei tehdä, koska lyhenemistä ei tapahdu
Isotoniset supistukset tapahtuvat lihaksen supistumisen keskellä	Isometriset supistukset tapahtuvat kaikkien lihaksen supistusten alussa ja lopussa
Lihasten supistumisten aikana supistumisen isotonisuus vähenee, kun kuorma kasvaa	Lihasten supistumisten aikana supistumisen isometrinen vaihe kasvaa, kun kuorma kasvaa