Rozdiel medzi izometrickými a izotonickými kontrakciami

úvod

Svalový systém hrá v tele zásadnú úlohu, pretože vytvára pohyb a poskytuje ochranu a podporu rôznych orgánov. Rôzne typy aktivít vyžadujú, aby svaly pracovali rôznymi spôsobmi, zatiaľ čo mnohé z týchto aktivít si vyžadujú svaly. Svalové bunky obsahujú veľké množstvo aktínových a myozínových vlákien, ktoré sa špecializujú na kontrakciu [1]. Svalové vlákna sa dajú rozdeliť na tri hlavné typy, a to hladké svaly, kostrové svaly a srdcové svaly. Kontrakcia srdcových a hladkých svalov je nedobrovoľnou reakciou, zatiaľ čo kontrakcia kostrových svalov je dobrovoľná. Svalové kontrakcie môžu byť klasifikované ako izotonické alebo izometrické v závislosti od usporiadania vytvoreného napätia [2]..

Čo je to svalová kontrakcia?

Kostrové svaly sú známe ako kontraktilné orgány, ktoré sa skladajú z mnohých motorových jednotiek. Každá jednotka pozostáva z svalových vlákien pripojených k jednému motorickému neurónu [1]. Ak existuje sila pôsobiaca proti svalom, napríklad hmotnosť, svalové vlákna sa napínajú, čo vedie k zvýšeniu napätia. Zníženie nemusí stačiť na vyvolanie pohybu, ale udržujú svaly na pokojovej úrovni napätia alebo tónu [3]. Svalový tonus je pokojové napätie v kostrových svaloch a pomáha stabilizovať polohu kostí a kĺbov..

Izotonická kontrakcia

Fráza „izotonická kontrakcia“ je priamo definovaná ako „rovnaké napätie“, zatiaľ čo slovo „izotonický“ je odvodené z dvoch gréckych slov: „iso“ znamená „to isté“ a „tonikos“ znamená „napätie“ so zreteľom na svaly [1]. , Ako už názov napovedá, izotonická kontrakcia je taká, pri ktorej si svaly udržia rovnaké napätie, ako sa sťahujú alebo skracujú. Počas izotonických kontrakcií sa napätie alebo sila vyvinú na určitú úroveň. Po tejto úrovni zostáva napätie konštantné, zatiaľ čo dĺžka svalu sa následne zmení. Tieto motorické jednotky v kostrových svaloch sú v skutočnosti aktivované, čo umožňuje vyvíjať potrebné napätie vo svaloch [4]. Pri pohybe končatín sa bežne používajú izotonické kontrakcie. Medzi bežné príklady takýchto aktivít patrí chôdza, beh alebo zdvíhanie predmetov.

Mechanizmus izotonickej kontrakcie

Izotonické kontrakcie sú zodpovedné za dva hlavné typy proteínov nachádzajúcich sa vo svaloch. Sú to aktínové a myozínové proteíny. Počas izotonických kontrakcií sa silné vlákna myozínu a tenké vlákna aktínu pohybujú jeden cez druhého. Tento posuvný pohyb vedie k zmenšeniu veľkosti v každej jednotlivej svalovej bunke av celkovom celom svale [4]..

Druhy izotonických kontrakcií

V závislosti od sily pôsobiacej na telo jednotlivca sa uskutoční jeden z dvoch druhov izotonických kontrakcií. Sú to koncentrické kontrakcie a excentrické kontrakcie [5]. Sústredné kontrakcie nastávajú, keď sa svaly skracujú, zatiaľ čo ich napätie je väčšie ako sila, ktorá je proti nemu [2]. Na druhej strane dochádza k excentrickým kontrakciám, keď sa svaly predlžujú. Sila pri excentrických kontrakciách je zvyčajne väčšia ako svalové napätie, ktoré spôsobuje predĺženie. Predĺženie svalov počas excentrických kontrakcií kladie vysoký dôraz na pracovné svaly, takže možnosť poškodenia svalov je oveľa vyššia v porovnaní s koncentrickými kontrakciami [3]..

Príklady izotonických kontrakcií

K príkladom koncentrickej kontrakcie môže dôjsť, keď jednotlivec skrúti ruku. Počas krútenia sa svaly skracujú, keď sa paže ohýba v lakte [4]. Predĺženie lakťa, chodenie po schodoch alebo sedenie na stoličke by bolo dokonalým príkladom výstredného sťahovania, ktoré pomáha pri regulácii rýchlosti pohybu. Keď je rameno natiahnuté, ten istý sval predlžuje a udržuje napätie.

Izometrické kontrakcie

Izometrický je priamo definovaný ako „rovnaká dĺžka“, pričom „izo“ znamená rovnakú a „metrický“ znamená „dĺžku“ pri označovaní svalov [5]. Počas izometrických kontrakcií sa samotný sval nemení v dĺžke, zatiaľ čo napätie nikdy nepresahuje zaťaženie, ktoré musí byť nesené. To znamená, že aj keď sa samotný sval nezkracuje, napätie nikdy nepresiahne opačnú silu.

Mechanizmus izometrických kontrakcií

Jedným z kľúčových faktov o izometrických kontrakciách je to, že svaly sa počas kontrakcie nemenia. Namiesto toho si zachovajú svoju normálnu dĺžku. Zoberme si napríklad osobu, ktorá drží váhu na pevnom mieste pred svojim telom [3]. Bez akéhokoľvek odporu váha pritiahne ruku na podlahu, avšak pri použití určitej formy odporu povedie výsledné napätie k izometrickému sťahu v bicepse horných ramien. Množstvo sily vyvolanej počas izometrickej kontrakcie zvýši dĺžku postihnutého svalu.

Príklady izometrických kontrakcií

Bežné príklady činností, pri ktorých svaly využívajú izometrické kontrakcie, zahŕňajú držanie váhy na určitom mieste nad zemou alebo tlačenie predmetu, ktorý bol spočiatku stacionárny [2]. Ako už bolo uvedené, dĺžka celého svalu sa počas izometrickej kontrakcie nezmení, ale príslušné svalové vlákna sa skrátia, čo následne vedie k posilneniu svalov..

Rozdiel medzi izotonickou a izometrickou kontrakciou

Aj keď izotonické a izometrické kontrakcie sú podstatnou súčasťou systému svalovej kontrakcie, medzi nimi sú však veľké rozdiely. Pri izotonickom sťahe si svaly udržiavajú rovnaké napätie, ako sa skracuje, zatiaľ čo pri izometrickom sťahovaní zostáva sval rovnaký, ako sa mení napätie [5]. Je známe, že izotonické kontrakcie majú kratšiu dobu sťahovania a relaxácie, zatiaľ čo izometrické kontrakcie majú dlhšiu dobu sťahovania a relaxácie. Zmeny teploty ovplyvňujú každý druh kontrakcie odlišne. Zatiaľ čo zvýšenie teploty zvyšuje čas potrebný na skrátenie svalov počas izotonickej kontrakcie, skracuje sa však čas potrebný na izometrickú kontrakciu [3]. Izotonické kontrakcie uvoľňujú veľké množstvo tepla počas kontrakcie svalov, čo spôsobuje, že je to menej energeticky účinné, zatiaľ čo izometrické kontrakcie uvoľňujú menej tepla, čím sa stáva energeticky účinnejšou formou kontrakcie. Okrem toho izotonické kontrakcie sa vyskytujú uprostred kontrakcie, zatiaľ čo izometrické kontrakcie sa vyskytujú na začiatku a na konci.

záver

Denná aktivita zahŕňa kombináciu izotonických a izometrických kontrakcií. Stanovenie rozdielu medzi týmito dvoma typmi kontrakcií je dôležité, pretože môže jednotlivcom pomôcť pochopiť, čo sa stane, keď sa ich svaly dostanú pod určitú formu fyzického stresu. Toto porozumenie okrem toho pomôže predefinovať ich pracovné postupy a pomôcť im lepšie sa starať o svoje telo.

Zhrnutie rozdielov medzi izotonickými a izometrickými kontrakciami

Izotonické kontrakcie	Izometrické kontrakcie
Dĺžka svalov sa mení	Dĺžka svalov zostáva rovnaká
Napätie je konštantné	Napätie sa líši
Kratšie obdobie latencie, kratšie obdobie kontrakcie a dlhšie obdobie relaxácie.	Dlhšie latentné obdobie, dlhšie sťahovacie obdobie a kratšie relaxačné obdobie
Zvýšenie teploty zvyšuje dobu skracovania	Zvýšenie teploty znižuje izometrické napätie
Izotonické kontrakcie sú energeticky menej efektívne, pretože sa uvoľňuje viac tepla	Izometrické kontrakcie sú energeticky účinnejšie, pretože sa uvoľňuje menej tepla
Pri skracovaní dochádza k vonkajšej práci	Neexistuje žiadna vonkajšia práca, pretože nedochádza ku skracovaniu
Izotonické kontrakcie sa vyskytujú uprostred svalovej kontrakcie	Izometrické kontrakcie sa vyskytujú na začiatku a na konci všetkých svalových kontrakcií
Počas svalových kontrakcií sa izotonická kontrakcia znižuje, keď sa zvyšuje záťaž	Počas svalových kontrakcií sa zvyšuje izometrická fáza kontrakcie, keď sa zvyšuje záťaž