Pennate muskel - Pennate muscle
| Rectus femoris | |
|---|---|
 Muskler i iliacale og fremre femorale regioner. (Rectus femoris markert med rødt.)
| |
| Detaljer | |
| Opprinnelse | fremre inferior iliac ryggrad og den ytre overflaten av den benete ryggen som danner den iliacale delen av acetabulum |
| Innsetting | setter inn i patellarsenen som en av de fire quadriceps muskler |
| Arterie | lateral femoral circumflex arterie |
| Nerve | femoral nerve |
| Handlinger | forlengelse av kneet ; hip fleksjon |
| Motstander | Hamstring |
| Identifikatorer | |
| TA98 | A04.0.00.016 |
| TA2 | 1989 |
| FMA | 74993 |
| Anatomiske termer av muskler | |
En pennate eller pinnate muskel (også kalt en penniform muskel ) er en type skjelettmuskulatur med fascicles som fester seg skråt (i skrå stilling) til senen. Denne typen muskler tillater generelt høyere kraftproduksjon, men et mindre bevegelsesområde Når en muskel trekker seg sammen og forkortes, øker vinkelvinkelen .
Etymologi
Fra det latinske pinnātus "fjæret, bevinget", fra pinna "fjær, vinge".
Typer pennatmuskel
I skjelettmuskelvev er 10-100 endomysium -kappede muskelfibre organisert i perimysium -innpakket bunter kjent som fascicles . Hver muskel er sammensatt av et antall fascikler gruppert sammen av en hylse av bindevev, kjent som et epimysium . I en pennatmuskel løper aponeuroser langs hver side av muskelen og fester seg til senen. Fasciklene fester seg til aponeurosene og danner en vinkel (pennasjonsvinkelen) til muskelens lastakse. Hvis alle fasciklene er på samme side av senen, kalles pennatmusklen unipennate (fig. 1A). Eksempler på dette inkluderer visse muskler i hånden . Hvis det er fascicles på begge sider av den sentrale senen, kalles pennatmusklen bipennate (fig. 1B). Den rectus femoris , en stor muskel i quadriceps , er typisk. Hvis den sentrale senen forgrener seg i en pennatmuskel, kalles muskelen multipennate (fig. 1C), sett i deltoidmusklen i skulderen .
Konsekvenser av pennate muskelarkitektur
Fysiologisk tverrsnittsareal (PCSA)
En fordel med pennate muskler er at flere muskelfibre kan pakkes parallelt, og dermed tillate muskelen å produsere mer kraft, selv om fibervinkelen til handlingsretningen betyr at maksimal kraft i den retningen er noe mindre enn maksimal kraft i fiberretningen. Muskelens tverrsnittsareal (blå linje i figur 1, også kjent som anatomisk tverrsnittsareal, eller ACSA) representerer ikke nøyaktig antall muskelfibre i muskelen. Et bedre estimat er gitt av det totale arealet av tverrsnittene vinkelrett på muskelfibrene (grønne linjer i figur 1). Dette tiltaket er kjent som det fysiologiske tverrsnittsarealet (PCSA), og er vanligvis beregnet og definert med følgende formel (en alternativ definisjon er gitt i hovedartikkelen ):
hvor ρ er tettheten av muskelen:
PCSA øker med pennasjonsvinkel og med muskellengde. I en vimpelmuskel er PCSA alltid større enn ACSA. I en ikke-pennate muskel sammenfaller det med ACSA.
Forholdet mellom PCSA og muskelkraft
Den totale kraften som fibrene utøver langs deres skrå retning er proporsjonal med PCSA. Hvis den spesifikke spenningen til muskelfibrene er kjent (kraften som utøves av fibrene per PCSA -enhet), kan den beregnes som følger:
Imidlertid kan bare en komponent av den kraften brukes til å trekke senen i ønsket retning. Denne komponenten, som er den sanne muskelkraften (også kalt senekraft ), utøves langs muskelens virkningsretning:
Den andre komponenten, ortogonal til muskelens virkningsretning (ortogonal kraft = total kraft × sinΦ) utøves ikke på senen, men klemmer ganske enkelt muskelen ved å trekke aponeurosene mot hverandre.
Legg merke til at selv om det er praktisk å beregne PCSA basert på volum eller masse og fiberlengde, er PCSA (og derfor den totale fiberkraften, som er proporsjonal med PCSA) ikke proporsjonal med muskelmasse eller fiberlengde alene. Den maksimale ( tetaniske ) kraften til en muskelfiber avhenger ganske enkelt av dens tykkelse (tverrsnittsareal) og type . Det er på ingen måte avhengig av massen eller lengden alene. For eksempel når muskelmasse øker på grunn av fysisk utvikling i barndommen, kan dette bare skyldes lengden på muskelfibrene, uten endring i fibertykkelse (PCSA) eller fibertype. I dette tilfellet gir ikke en økning i masse en økning i kraft.
Lavere forkortingshastighet
I en pennatmuskel, som en konsekvens av deres arrangement, er fibrene kortere enn de ville være hvis de løp fra den ene enden av muskelen til den andre. Dette innebærer at hver enkelt fiber er sammensatt av et mindre antall N av sarkomerer i serie. Dessuten, jo større pennasjonsvinkelen er, jo kortere er fibrene.
Hastigheten med hvilken en muskelfiber kan forkortes, bestemmes delvis av lengden på muskelfiberen (dvs. av N ). Dermed vil en muskel med en stor penningsvinkel trekke seg saktere sammen enn en lignende muskel med en mindre penningsvinkel.
Arkitektonisk girforhold
Arkitektonisk girforhold, også kalt anatomisk girforhold, (AGR) er et trekk ved pennatmuskel definert av forholdet mellom muskels langsgående belastning og muskelfiberstamme . Det er noen ganger også definert som forholdet mellom muskel- forkorting hastighet og fiber forkorting hastighet:
AGR = ε x /ε f
hvor ε x = langsgående belastning (eller muskel-forkortende hastighet) og ε f er fiberstamme (eller fiber-forkortende hastighet).
Det ble opprinnelig antatt at avstanden mellom aponeuroser ikke endret seg under sammentrekningen av en pennatmuskel, og krever derfor at fibrene roterer etter hvert som de forkortes. Imidlertid har nyere arbeid vist at dette er feil, og at graden av fibervinkelendring varierer under forskjellige belastningsforhold. Dette dynamiske giret skifter automatisk for å produsere enten maksimal hastighet under lave belastninger eller maksimal kraft under høy belastning.