Informație

Când contractați un mușchi, fusul muscular se va întinde sau se va contracta?

Când contractați un mușchi, fusul muscular se va întinde sau se va contracta?



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Când vă contractați mușchii, fusul muscular se va întinde sau se va contracta? Și de ce? Întotdeauna am avut impresia că îți contractă fusul muscular, dar acum nu sunt sigur.


În mod normal, fusul muscular se întinde/se contractă în acord cu fibrele musculare pentru a menține detectarea modificărilor de lungime.

Această imagine ar trebui să demonstreze clar:

Când fusul muscular este întins și excitat, trimite impulsuri către măduva spinării mai rapid (frecvență crescută). Neuronii senzoriali fac sinapse cu motoneuronii alfa din măduva spinării, care stimulează fibrele musculare extrafuzale ale mușchiului întins să se contracte și să reziste la întinderea ulterioară. Contracția mușchiului (fibre extrafuzale) ar face ca fusul muscular să devină slăbit și să nu mai transmită impulsuri, totuși fibrele descendente ale căilor motorii fac sinapse atât cu neuronii motori alfa, cât și cu gama (coactivare alfa - gamma), astfel încât capetele fibrelor intrafuzale se contractă și mentine sensibilitatea fusului muscular atunci cand muschiul se contracta.

Lectură suplimentară: aici.


Când contractați un mușchi, fusul muscular se va întinde sau se va contracta? - Biologie

The Axul muscular este un receptor proprioceptiv compus din fibre intrafuzale care sunt situate în fibrele extrafuzale ale mușchiului scheletic. Fibrele intrafusale ale fusului muscular sunt paralele cu fibrele extrafuzale ale mușchiului, atașându-se de ele de-a lungul unor segmente scurte. Când fibrele extrafuzale ale mușchiului scheletic sunt întinse, fibrele intrafuzale ale fusului se întind și ele. Această întindere a fusului muscular indică lungimea mușchiului. Când are loc întinderea, neuronul senzorial din fusul muscular semnalizează neuronii motori aflați în cornul ventral al măduvei spinării. Acest semnal determină declanșarea neuronilor motori, rezultând contracția mușchiului. Acest arc reflex oferă feedback negativ. Contracția musculară indusă de întindere lucrează împotriva sau anulează întinderea musculară ulterioară. Acest mecanism ajută la menținerea tensiunii sau tonusului muscular adecvat. Deși fusul muscular ajută la menținerea unei tensiuni musculare adecvate, spre deosebire de organul tendonului Golgi, nu este un indicator al tensiunii musculare, ci mai degrabă al lungimii musculare.

Forma fuziformă a fusurilor musculare stă la baza etichetelor date celor două tipuri de fibre care compun mușchiul scheletic (Parent, 1996). Fibrele intrafusale sunt numite astfel pentru contribuția lor la structura fusului. Fibrele extrafusale sunt cele situate în afara structurii fusurilor. Fusurile musculare sunt compuse din fibre musculare foarte fine, cu lungimi care variază între 4 și 10 milimetri. Fibrele intrafusale care compun fusul muscular sunt atât de mici încât contribuie puțin la forța de contracție. Unele fusuri musculare specializate sunt sensibile la rata de modificare a lungimii musculare. Densitatea fusurilor musculare este cea mai mare la acei mușchi implicați în mișcări precise, cum ar fi cei care controlează mâna.

Există trei tipuri de fusuri musculare. Ele se deosebesc în funcție de aranjarea nucleelor ​​în fibrele intrafusale și de funcția fibrelor. Primul tip, sau fibrele cu lanț nuclear, sunt relativ subțiri și au nuclee care sunt aranjate într-un singur rând pe toată lungimea fibrelor lor. Al doilea tip, numit fibre de pungă nucleară, au o regiune extinsă la jumătatea lungimii lor. Nucleii sunt grupați cu cea mai mare densitate în aceste regiuni extinse. Aceste fibre sunt mai groase decât fibrele lanțului nuclear. În cele din urmă, fibrele de pungă nucleară dinamică sunt sensibile la modificările întinderii fibrelor, spre deosebire de fibrele de pungă nucleară statică, care sunt sensibile la întinderea staționară, la starea de echilibru a mușchilor (noua lungime stabilizată a unui mușchi).

Parent, A. (1996). Neuroanatomia umană a lui Carpenter (ed. a 9-a). Londra: Williams & Wilkins.


Când contractați un mușchi, fusul muscular se va întinde sau se va contracta? - Biologie

Scopul acestui capitol este de a vă prezenta câteva dintre conceptele fiziologice de bază care intră în joc atunci când un mușchi este întins. Conceptele vor fi introduse inițial cu o prezentare generală și apoi (pentru cei care vor să cunoască detaliile sângeroase) vor fi discutate mai detaliat. Dacă nu ești chiar atât de interesat de acest aspect al întinderii, poți sări peste acest capitol. Alte secțiuni se vor referi la concepte importante din acest capitol și le puteți căuta cu ușurință pe baza „necesității de știut”.

Împreună, mușchii și oasele formează ceea ce se numește corpul. Oasele asigură postură și suport structural pentru corp, iar mușchii oferă corpului capacitatea de a se mișca (prin contractare, și astfel generând tensiune). Sistemul musculo-scheletic oferă, de asemenea, protecție pentru organele interne ale corpului. Pentru a-și îndeplini funcția, oasele trebuie să fie unite prin ceva. Punctul în care oasele se conectează între ele se numește , iar această conexiune este realizată în principal de (împreună cu ajutorul mușchilor). Mușchii sunt atașați de os prin . Oasele, tendoanele și ligamentele nu au capacitatea (ca și mușchii) de a vă face corpul să se miște. Mușchii sunt foarte unici în acest sens.

Mușchii variază ca formă și dimensiune și servesc mai multor scopuri diferite. Majoritatea mușchilor mari, cum ar fi ischiochibial și cvadriceps, controlează mișcarea. Alți mușchi, cum ar fi inima și mușchii urechii interne, îndeplinesc alte funcții. La nivel microscopic, toți mușchii au aceeași structură de bază.

La cel mai înalt nivel, mușchiul (întregul) este compus din multe fire de țesut numite . Acestea sunt firele de mușchi pe care le vedem când tăiem carnea roșie sau carnea de pasăre. Fiecare fascicul este compus din care sunt mănunchiuri de . Fibrele musculare sunt la rândul lor compuse din zeci de mii de fire asemănătoare, care se pot contracta, relaxa și alungi (alungi). Myofybrils sunt (la rândul lor) compuse din până la milioane de benzi așezate cap la cap numite . Fiecare sarcomer este format din filamente groase și subțiri suprapuse numite . Miofilamentele groase și subțiri sunt alcătuite în principal din actină și miozină.

Modul în care funcționează toate aceste diferite niveluri ale mușchiului este următorul: Nervii leagă coloana vertebrală de mușchi. Locul în care nervul și mușchiul se întâlnesc se numește . Când un semnal electric traversează joncțiunea neuromusculară, acesta este transmis adânc în interiorul fibrelor musculare. În interiorul fibrelor musculare, semnalul stimulează fluxul de calciu, ceea ce face ca miofilamentele groase și subțiri să alunece unul peste altul. Când se întâmplă acest lucru, determină scurtarea sarcomerului, ceea ce generează forță. Când miliarde de sarcomere din mușchi se scurtează dintr-o dată, rezultă o contracție a întregii fibre musculare.

Când o fibră musculară se contractă, se contractă complet. Nu există o fibră musculară parțial contractată. Fibrele musculare nu sunt capabile să varieze intensitatea contracției lor în raport cu sarcina față de care acționează. Dacă este așa, atunci cum variază forța unei contracții musculare ca putere de la puternic la slab? Ceea ce se întâmplă este că sunt recrutate mai multe fibre musculare, pe măsură ce sunt necesare, pentru a îndeplini munca la îndemână. Cu cât sunt mai multe fibre musculare care sunt recrutate de sistemul nervos central, cu atât este mai puternică forța generată de contracția musculară.

Energia care produce fluxul de calciu în fibrele musculare provine din partea celulei musculare care transformă glucoza (zahărul din sânge) în energie. Diferite tipuri de fibre musculare au cantități diferite de mitocondrii. Cu cât mai multe mitocondrii într-o fibră musculară, cu atât este capabilă să producă mai multă energie. Fibrele musculare sunt clasificate în și . Fibrele cu contracție lentă (numite și ) se contractă încet, dar sunt și foarte lente la oboseală. Fibrele cu contracție rapidă se contractă foarte repede și vin în două variante: care obosesc la o rată intermediară și care obosesc foarte repede. Principalul motiv pentru care fibrele cu contracție lentă sunt lente la oboseală este că conțin mai multe mitocondrii decât fibrele cu contracție rapidă și, prin urmare, sunt capabile să producă mai multă energie. Fibrele cu contracție lentă sunt, de asemenea, mai mici în diametru decât fibrele cu contracție rapidă și au un flux sanguin capilar crescut în jurul lor. Deoarece au un diametru mai mic și un flux sanguin crescut, fibrele cu contracție lentă sunt capabile să furnizeze mai mult oxigen și să elimine mai multe deșeuri din fibrele musculare (ceea ce le scade „fatigabilitatea”).

Aceste trei tipuri de fibre musculare (Tipurile 1, 2A și 2B) sunt conținute în toți mușchii în cantități diferite. Mușchii care trebuie contractați în cea mai mare parte a timpului (cum ar fi inima) au un număr mai mare de fibre de tip 1 (lente). Când un mușchi începe să se contracte, în primul rând fibrele de tip 1 sunt activate inițial, apoi fibrele de tip 2A și 2B sunt activate (dacă este necesar) în această ordine. Faptul că fibrele musculare sunt în această secvență este ceea ce oferă capacitatea de a executa comenzi ale creierului cu astfel de răspunsuri musculare reglate fin. De asemenea, face fibrele de tip 2B dificil de antrenat, deoarece nu sunt activate până când majoritatea fibrelor de tip 1 și tip 2A nu au fost recrutate.

HFLTA afirmă că cel mai bun mod de a ne aminti diferența dintre mușchii cu fibre predominant cu contracție lentă și mușchii cu fibre predominant cu contracție rapidă este să ne gândim la „carne albă” și „carne întunecată”. Carnea întunecată este întunecată deoarece are un număr mai mare de fibre musculare cu contracție lentă și, prin urmare, un număr mai mare de mitocondrii, care sunt întunecate. Carnea albă constă în cea mai mare parte din fibre musculare care sunt în repaus o mare parte din timp, dar sunt solicitate frecvent să se angajeze în perioade scurte de activitate intensă. Acest țesut muscular se poate contracta rapid, dar se obosește rapid și se recuperează lent. Carnea albă este mai deschisă la culoare decât carnea închisă la culoare, deoarece conține mai puține mitocondrii.

Situate peste tot în jurul mușchiului și fibrele acestuia sunt . Țesutul conjunctiv este compus dintr-o substanță de bază și două tipuri de fibre pe bază de proteine. Cele două tipuri de fibre sunt și . Țesutul conjunctiv colagen constă în mare parte din colagen (de unde și numele) și oferă rezistență la tracțiune. Țesutul conjunctiv elastic constă în mare parte din elastină și (după cum ați putea ghici din numele său) oferă elasticitate. Substanța de bază este numită și acționează atât ca lubrifiant (permițând fibrelor să alunece cu ușurință una peste alta), cât și ca lipici (ținând fibrele țesutului împreună în mănunchiuri). Cu cât există mai mult țesut conjunctiv elastic în jurul unei articulații, cu atât este mai mare gama de mișcare a articulației respective. Țesuturile conjunctive sunt formate din tendoane, ligamente și tecile fasciale care învăluie sau leagă mușchii în grupuri separate. Aceste teci fasciale, sau , sunt denumite în funcție de locul în care sunt localizate în mușchi:

Cea mai interioară teaca fascială care învelește fibrele musculare individuale.

Învelișul fascial care leagă grupuri de fibre musculare în fasciculi individuale (vezi secțiunea Compoziția musculară).

Teaca fascială cea mai exterioară care leagă fascicule întregi (vezi secțiunea Compoziția musculară).

Aceste țesuturi conjunctive ajută la furnizarea supleței și tonusului mușchilor.

Acești mușchi provoacă mișcarea. Ele creează intervalul normal de mișcare într-o articulație prin contractare. Agoniștii sunt, de asemenea, menționați ca fiind mușchii care sunt în primul rând responsabili pentru generarea mișcării.

Acești mușchi acționează în opoziție cu mișcarea generată de agoniști și sunt responsabili pentru readucerea unui membru în poziția inițială.

Acești mușchi efectuează sau ajută la efectuarea aceluiași set de mișcări articulare ca și agoniştii. Uneori se face referire la sinergiști pentru că ajută la anularea sau neutralizarea mișcării suplimentare de la agoniști pentru a se asigura că forța generată funcționează în planul de mișcare dorit.

Acești mușchi oferă suportul necesar pentru a ajuta la menținerea restului corpului în loc în timp ce are loc mișcarea. Fixatorii sunt uneori numiți și .

De exemplu, atunci când flexați genunchiul, ischiobigiolarele se contractă și, într-o oarecare măsură, la fel și gastrocnemiul (vițelul) și fesele inferioare. Între timp, cvadricepsul tău este inhibat (relaxat și oarecum alungit) pentru a nu rezista la flexie (vezi secțiunea Inhibarea reciprocă). În acest exemplu, ischiobigiolarele servește ca agonist, sau motorul principal, cvadricepsul servește ca antagonist, iar gambele și fesele inferioare servesc ca sinergiști. Agoniștii și antagoniștii sunt de obicei localizați pe părțile opuse ale articulației afectate (cum ar fi ischiochibial și cvadriceps, sau tricepși și bicepși), în timp ce sinergicii sunt de obicei localizați pe aceeași parte a articulației, lângă agonişti. Mușchii mai mari apelează adesea la vecinii lor mai mici să funcționeze ca sinergiști.

Următoarea este o listă a perechilor de mușchi agonist/antagonist utilizate în mod obișnuit:

  • pectorali/latissimus dorsi (pecs și lats)
  • deltoizi anteriori/deltoizi posteriori (umărul din față și din spate)
  • trapezi/deltoizi (capcane și deltoizi)
  • abdomene/erectori ai coloanei vertebrale (abdominale și partea inferioară a spatelui)
  • oblicuri externe stânga și dreapta (laterale)
  • cvadriceps/hamstrings (quadriceps și hams)
  • tibie/viței
  • biceps/triceps
  • flexori/extensori antebratului

Contracția unui mușchi nu implică neapărat că mușchiul se scurtează, înseamnă doar că a fost generată tensiune. Mușchii se pot contracta în următoarele moduri:

Aceasta este o contractie in care nu are loc nicio miscare, deoarece sarcina asupra muschiului depaseste tensiunea generata de muschiul care se contracta. Acest lucru se întâmplă atunci când un mușchi încearcă să împingă sau să tragă un obiect imobil.

Aceasta este o contracție în care mișcarea are loc, deoarece tensiunea generată de mușchiul care se contractă depășește sarcina asupra mușchiului. Acest lucru se întâmplă atunci când vă folosiți mușchii pentru a împinge sau trage cu succes un obiect.

Contracțiile izotonice sunt împărțite în continuare în două tipuri:

Aceasta este o contracție în care mușchiul scade în lungime (scurtează) împotriva unei sarcini opuse, cum ar fi ridicarea unei greutăți.

Aceasta este o contracție în care mușchiul crește în lungime (se alungește) pe măsură ce rezistă la o sarcină, cum ar fi împingerea ceva în jos.

În timpul unei contracții concentrice, mușchii care se scurtează servesc ca agonişti și, prin urmare, fac toată munca. În timpul unei contracții excentrice, mușchii care se alungesc servesc ca agonişti (și fac toată munca). Vezi secțiunea Grupuri musculare cooperante.

Întinderea unei fibre musculare începe cu sarcomerul (vezi secțiunea Compoziția musculară), unitatea de bază a contracției din fibra musculară. Pe măsură ce sarcomerul se contractă, aria de suprapunere dintre miofilamentele groase și subțiri crește. Pe măsură ce se întinde, această zonă de suprapunere scade, permițând fibrei musculare să se alungească. Odată ce fibra musculară ajunge la lungimea maximă de repaus (toți sarcomerei sunt complet întinși), întinderea suplimentară pune forță asupra țesutului conjunctiv din jur (vezi secțiunea Țesut conjunctiv). Pe măsură ce tensiunea crește, fibrele de colagen din țesutul conjunctiv se aliniază pe aceeași linie de forță ca și tensiunea. Prin urmare, atunci când vă întindeți, fibra musculară este trasă până la sarcomer de sarcomer, iar apoi țesutul conjunctiv preia slăbirea rămasă. Când se întâmplă acest lucru, ajută la realiniarea oricăror fibre dezorganizate în direcția tensiunii. Această realiniere este ceea ce ajută la reabilitarea țesutului cicatrizat înapoi la sănătate.

Când un mușchi este întins, unele dintre fibrele sale se lungesc, dar alte fibre pot rămâne în repaus. Lungimea curentă a întregului mușchi depinde de numărul de fibre întinse (similar cu modul în care puterea totală a unui mușchi care se contractă depinde de numărul de fibre recrutate care se contractă). Potrivit SynerStretch, ar trebui să vă gândiți la „buzunare mici de fibre distribuite pe tot corpul muscular care se întind și la alte fibre pur și simplu mergând de-a lungul plimbării”. Cu cât sunt întinse mai multe fibre, cu atât lungimea dezvoltată de mușchiul întins este mai mare.

Terminațiile nervoase care transmit toate informațiile despre sistemul musculo-scheletic către sistemul nervos central se numesc . Proprioceptorii (numiți și ) sunt sursa tuturor: percepția propriei poziții a corpului și a mișcării. Proprioceptorii detectează orice modificări ale deplasării fizice (mișcare sau poziție) și orice modificări ale tensiunii sau forței în interiorul corpului. Se găsesc în toate terminațiile nervoase ale articulațiilor, mușchilor și tendoanelor. Proprioceptorii legați de întindere sunt localizați în tendoane și în fibrele musculare.

Există două tipuri de fibre musculare: și . Fibrele extrafusil sunt cele care conțin miofibrile (vezi secțiunea Compoziția musculară) și sunt ceea ce se înțelege de obicei când vorbim despre fibre musculare. Fibrele intrafusale sunt, de asemenea, numite și sunt paralele cu fibrele extrafuzale. Fusurile musculare, sau , sunt proprioceptorii primari din mușchi. Un alt proprioceptor care intră în joc în timpul întinderii este situat în tendon aproape de capătul fibrei musculare și se numește . Un al treilea tip de proprioceptor, numit , este situat aproape de organul tendonului Golgi și este responsabil pentru detectarea schimbărilor în mișcare și presiune în interiorul corpului.

Când fibrele extrafuzale ale unui mușchi se alungesc, la fel și fibrele intrafuzale (fusuri musculare). Fusul muscular conține două tipuri diferite de fibre (sau receptori de întindere) care sunt sensibile la modificarea lungimii mușchilor și la rata de modificare a lungimii musculare. Când mușchii se contractă, aceasta pune tensiune pe tendoanele unde se află organul tendonului Golgi. Organul tendonului Golgi este sensibil la modificarea tensiunii și la viteza de modificare a tensiunii.

Când mușchiul este întins, la fel este și fusul muscular (vezi secțiunea Proprioceptori). Fusul muscular înregistrează modificarea lungimii (și cât de repede) și trimite semnale coloanei vertebrale care transmit aceste informații. Acest lucru declanșează (numit și ) care încearcă să reziste la modificarea lungimii mușchilor determinând contractarea mușchiului întins. Cu cât modificarea lungimii mușchilor este mai bruscă, cu atât contracțiile musculare vor fi mai puternice (pliometrice, sau „săritură”, antrenamentul se bazează pe acest fapt). Această funcție de bază a fusului muscular ajută la menținerea tonusului muscular și la protejarea corpului de răni.

Unul dintre motivele pentru care țineți o întindere pentru o perioadă prelungită de timp este că, pe măsură ce țineți mușchiul într-o poziție întinsă, fusul muscular se obișnuiește (se obișnuiește cu noua lungime) și își reduce semnalizarea. Treptat, vă puteți antrena receptorii de întindere pentru a permite o mai mare alungire a mușchilor.

Unele surse sugerează că, cu un antrenament extins, reflexul de întindere al anumitor mușchi poate fi controlat, astfel încât să existe o contracție reflexă mică sau deloc ca răspuns la o întindere bruscă. În timp ce acest tip de control oferă oportunitatea pentru cele mai mari câștiguri în flexibilitate, oferă și cel mai mare risc de rănire dacă este utilizat necorespunzător. Se crede că numai sportivii și dansatorii profesioniști desăvârșiți din vârful sportului (sau al artei) lor posedă acest nivel de control muscular.

Reflexul de întindere are atât o componentă dinamică, cât și o componentă statică. Componenta statică a reflexului de întindere persistă atâta timp cât mușchiul este întins. Componenta dinamică a reflexului de întindere (care poate fi foarte puternic) durează doar o clipă și este ca răspuns la creșterea bruscă inițială a lungimii mușchilor. Motivul pentru care reflexul de întindere are două componente este că există de fapt două tipuri de fibre musculare intrafusale: , care sunt responsabile pentru componenta statică și , care sunt responsabile pentru componenta dinamică.

Fibrele lanțului nuclear sunt lungi și subțiri și se alungesc constant atunci când sunt întinse. Când aceste fibre sunt întinse, nervii reflexi de întindere își măresc ratele de tragere (semnalizare) pe măsură ce lungimea lor crește constant. Aceasta este componenta statică a reflexului de întindere.

Fibrele pungilor nucleare ies la mijloc, unde sunt cele mai elastice. Terminația nervoasă care detectează întinderea pentru aceste fibre este înfășurată în jurul acestei zone de mijloc, care se prelungește rapid atunci când fibra este întinsă. Zonele medii exterioare, în schimb, acționează ca și cum ar fi umplute cu lichid vâscos, rezistă la întinderea rapidă, apoi se extind treptat sub tensiune prelungită. Deci, atunci când este necesară o întindere rapidă a acestor fibre, mijlocul preia cea mai mare parte a întinderii la început, apoi, pe măsură ce părțile medii exterioare se extind, mijlocul se poate scurta oarecum. Deci nervul care simte întinderea în aceste fibre se declanșează rapid odată cu debutul unei întinderi rapide, apoi încetinește pe măsură ce secțiunea de mijloc a fibrei este lăsată să se scurteze din nou. Aceasta este componenta dinamică a reflexului de întindere: un semnal puternic de contractare la debutul unei creșteri rapide a lungimii musculare, urmat de o semnalizare ușor „mai mare decât în ​​mod normal”, care scade treptat pe măsură ce scade rata de modificare a lungimii musculare.

Când mușchii se contractă (posibil din cauza reflexului de întindere), ei produc tensiune în punctul în care mușchiul este conectat la tendon, unde se află organul tendonului Golgi. Organul tendonului Golgi înregistrează modificarea tensiunii și rata de modificare a tensiunii și trimite semnale coloanei vertebrale pentru a transmite aceste informații (vezi secțiunea Proprioceptori). Când această tensiune depășește un anumit prag, se declanșează, ceea ce inhibă mușchii să se contracte și îi determină să se relaxeze. Alte nume pentru acest reflex sunt , , și . Această funcție de bază a organului tendonului Golgi ajută la protejarea mușchilor, tendoanelor și ligamentelor de leziuni. Reacția de alungire este posibilă numai deoarece semnalizarea organului tendonului Golgi către măduva spinării este suficient de puternică pentru a depăși semnalizarea fusurilor musculare care spun mușchiului să se contracte.

Un alt motiv pentru a menține o întindere pentru o perioadă prelungită de timp este acela de a permite apariția acestei reacții de alungire, ajutând astfel mușchii întinși să se relaxeze. Este mai ușor să întindeți sau să prelungiți un mușchi atunci când acesta nu încearcă să se contracte.

Când un agonist se contractă, pentru a provoca mișcarea dorită, de obicei forțează antagoniștii să se relaxeze (vezi secțiunea Grupuri musculare cooperante). Acest fenomen este numit deoarece antagoniştii sunt inhibaţi să se contracte. Acest lucru este uneori numit, dar acest termen este într-adevăr o denumire greșită, deoarece agoniştii sunt cei care inhibă (relaxează) antagoniştii. Antagoniştii nu inervează de fapt (determină contracţia) agoniştilor.

O astfel de inhibare a mușchilor antagonişti nu este neapărat necesară. De fapt, poate apărea co-contracție. Când efectuați o ridicare în picioare, se presupune în mod normal că mușchii stomacului inhibă contracția mușchilor din regiunea lombară sau inferioară a spatelui. În acest caz particular, totuși, mușchii spatelui (erectori spinali) se contractă. Acesta este unul dintre motivele pentru care abdomenele sunt bune pentru întărirea spatelui, precum și a stomacului.


Fiziologia întinderii

O înțelegere științifică a fiziologiei din spatele întinderii. Cum să-ți îmbunătățești flexibilitatea, folosind tehnicile descrise și explicate.

Fig 2: „Dizolvați” contracția reflexă a mușchilor întinși prin relaxarea ușoară a întinderii. Acest lucru scade declanșarea receptorilor de întindere a fusului muscular. Puteți face acest lucru pentru ischio-jambierii îndoind ușor genunchii. Țineți această întindere mai ușoară pentru câteva respirații.

Fig 1- Întinderea facilitată implică contractarea unui mușchi pe care îl alungești. Acest lucru crește tensiunea la joncțiunea mușchi-tendon și recrutează mai multe organe ale tendonului Golgi decât întinderea unui mușchi singură. Întinderea facilitată face ca măduva spinării să semnaleze mușchiului să se relaxeze, în esență, creând „slăbire” în mușchi. Puteți apoi să vă relaxați pentru a vă deplasa mai adânc în poziție. De exemplu, în Paschimottanasana, îndoiți ușor genunchii și strângeți trunchiul de coapse. Apoi apăsați ușor călcâiele în covoraș, ca și cum ați încerca să flexați mai mult genunchii. Acest lucru angajează ischiochibial și stimulează organele tendonului Golgi la joncțiunea mușchi-tendon. Țineți această contracție constantă timp de cinci până la opt respirații înainte de a o elibera. Acest lucru produce relaxare și creșterea lungimii ischiochimbilor. Apoi contractați cvadricepsul pentru a îndrepta genunchii și a prelua slăbirea creată de arcul reflex. Acest lucru are efectul suplimentar de a produce inhibare reciprocă, care relaxează și mai mult ischiobigiolarele în întindere.


Introducere

Informațiile senzoriale proprioceptive sunt esențiale pentru mișcare, în special în răspunsurile senzoriomotorii la perturbații externe ale corpului - cum ar fi o împingere sau o lovitură - indiferent dacă se menține postura unui membru sau în timpul controlului echilibrului în picioare [1]. În urma unei perturbări posturale a echilibrului în picioare, un model tranzitoriu de activitate musculară corectivă urmează cursul în timp al deplasării, vitezei și accelerației corpului cauzate de perturbația [2-5] care este afectată după pierderea proprioceptivă [6, 7] . Astfel, transformarea dintre evenimentele mecanice din corp datorate unei perturbații externe și declanșarea tranzitorie a aferentelor proprioceptive este critică pentru înțelegerea controlului senzoriomotor al posturii și echilibrului [8, 9]. Receptorii proprioceptivi ai fusului muscular joacă probabil un rol principal în codificarea efectelor perturbației asupra corpului, deoarece declanșează trenuri de potențiale de acțiune în timpul întinderii musculare care variază în funcție de lungimea și viteza musculară impuse experimental [10-14]. Cu toate acestea, înțelegerea noastră actuală și modelele computaționale ale codificării senzoriale ale fusului muscular sunt insuficiente pentru a ține cont de câteva proprietăți tranzitorii și dependente de istorie ale ratelor de ardere ale fusului muscular observate experimental și care, de asemenea, par a fi importante în controlul postural.

Ratele de ardere instantanee ale fusului muscular (IFR) ca răspuns la întinderea musculară nu sunt legate în mod unic de lungimea și viteza mușchilor, dar prezintă caracteristici tranzitorii, dependente de istorie, în condiții relevante pentru detectarea și răspunsurile senzoriomotorii la perturbațiile posturale. Dacă un mușchi este menținut la o lungime constantă pentru o perioadă de timp înainte de a fi întins, apar două caracteristici dependente de istorie în IFR-urile fusului muscular care sunt absente dacă mușchiul s-a mișcat direct înainte de întindere: 1) o explozie inițială de potențiale de acțiune la începutul întinderii și 2) o rată de tragere crescută în timpul rampelor cu viteză constantă [15]. Deoarece mușchii sunt menținuți la o lungime constantă în timpul controlului posturii și echilibrului, aceste caracteristici dependente de istorie joacă probabil o funcție critică în detectarea și răspunsul senzoriomotor la perturbări. Mai mult, atât explozia inițială a semnalelor senzoriale axului muscular, cât și explozia inițială a activității musculare evocată de perturbațiile posturale s-a dovedit a varia cu accelerația perturbației [2, 6, 16, 17]. O a treia caracteristică dependentă de istorie, numită relaxarea ratei sau adaptarea ratei, este observată în cazul în care rata de ardere tonica a fusului muscular scade atunci când mușchiul este ținut la o lungime constantă după ce a fost întins [18].

Modelele computaționale actuale ale fusului muscular nu reușesc să prezică unele caracteristici dependente de istorie ale IFR-urilor fusului muscular [19-21]. Cele mai frecvent utilizate modele computaționale ale fusului muscular folosesc un model muscular pentru a estima stresul în fibrele musculare intrafusale, găsite în organele senzoriale ale fusului muscular, pe baza modificărilor măsurate ale lungimii musculare. Tensiunea experimentată de regiunea senzorială a fibrei este apoi estimată cu un model liniar pentru a prezice răspunsurile la perturbațiile de întindere ramp-and-hold [19-21]. Astfel de modele sunt, în general, capabile să reproducă modelele de tragere ca răspuns la întinderile pe rampă, fie atunci când mușchiul a fost în repaus, fie când s-a mișcat înainte de întindere, dar nu pot lua în considerare ratele de tragere ale fusului în timpul tranzițiilor în starea de mișcare, care apar frecvent. în comportamentul mamiferelor [22]. De exemplu, unele modele de fus muscular nu reușesc să surprindă natura dependentă de istorie a exploziei inițiale pe baza istoricului stării musculare [15, 19, 20], în timp ce altora le lipsește cu totul o explozie inițială [21].

S-a propus că proprietățile tranzitorii, dependente de istorie, ale arderii fusului muscular se datorează forțelor musculare dependente de istorie, care decurg din dinamica punților transversale în starea non-staționară [23-29]. Astfel, lipsa dependenței de istorie în modelele fusului muscular se poate datora utilizării modelelor fenomenologice de forță musculară (de exemplu, modele musculare de tip Hill) care nu țin cont de dependența de istorie [19-21]. Experimentele în fiziologia musculară au demonstrat dependența istorică a forțelor fibrelor musculare, inclusiv o creștere tranzitorie a forței și prima derivată a forței (dF/dt) atunci când o fibră musculară izolată, permeabilizată, activată într-o soluție de calciu, este întinsă după ce a fost ținută izometric. . În mușchii intacți, se observă o forță tranzitorie similară, dependentă de istorie, atunci când un mușchi este întins după ce a fost ținut izometric, adesea denumită rigiditate la distanță scurtă [30, 31]. Se crede că această dependență de istorie provine din ciclul dependent de mișcare a punților încrucișate musculare [27–29, 32] și poate fi reprodusă folosind modele de cinetică a podurilor încrucișate [27–29]. O astfel de dependență în istorie a forței fibrelor musculare a fost implicată ca o cauză a IFR-urilor fusului muscular dependente de istorie, dar nu a fost încă demonstrată în mod direct [15, 22, 23, 32]. Studiile clasice ale fusurilor musculare au remarcat, de asemenea, paralelele calitative dintre ratele de ardere ale fusului muscular și tranzitorii forței musculare în timpul întinderii [13, 23]. Mai mult, caracteristicile tranzitorii similare cu forța și dF/dt sunt evidente în figurile rare ale înregistrărilor potențialelor receptorilor în regiunile de codificare ale aferentelor fusului muscular [33, 34]. Cu toate acestea, limitările tehnice ale zilei au împiedicat testarea directă și cantitativă a ipotezei că tranzitorii și dependența istorică în IFR-ul fusului muscular codifică forța fibrelor musculare, dincolo de evidențierea asemănărilor calitative dintre urme.

Astfel, către modele computaționale îmbunătățite de codificare proprioceptivă relevante pentru controlul postural, am efectuat analize cantitative ale trenurilor de vârf ale fusului muscular pentru a identifica transformările între evenimentele mecanice musculare care prezic cel mai bine caracteristicile tranzitorii și dependente de istorie ale ratelor de ardere a fusului muscular în timpul întinderii musculare. Am testat direct ipoteza că IFR-urile fusului muscular trecătoare, dependente de istorie în timpul întinderii unui mușchi pasiv codifică informații despre forța musculară. Aici, folosim „pasiv” pentru a însemna că mușchiul este în repaus electric și nu are unitatea neuronală, deoarece experimentele noastre au fost efectuate pe animale profund anesteziate, dar este probabil ca ciclismul încrucișat al mușchilor să nu fie complet absent. Am colectat ratele de ardere ale fusului muscular într-o mare varietate de condiții cinematice de întindere musculară în care au fost obținute o gamă largă de amplitudine inițială a exploziei, răspuns dinamic și caracteristici de relaxare a ratei. We tested whether pseudolinear combinations of muscle force-related versus length-related variables could better predict the temporal features of muscle spindle afferent IFRs including history-dependent firing characteristics. For each afferent recorded, we identified a unique set of parameters that best fit muscle state variables to spindle IFRs across all stretch conditions. Based on the goodness of fit and number of parameters, a model consisting of pseudolinear combinations of recorded muscle force and the first time derivative of force, dF/dt, was found to be the most likely model of muscle spindle IFRs across a wide range of passive muscle stretch conditions. To our knowledge, this is the first quantitative evidence that muscle spindle firing rates in transient, history-dependent conditions can be uniquely determined by muscle force. Our findings suggest that transient sensory information encoded by muscle spindle primary afferents in passive muscles is driven by transient mechanical properties of muscle cross bridges, as evidenced by history dependence in force- but not length-related variables.


What Happens When We Stretch Our Muscles?

  • As the sarcomere contracts, the area of overlap between the thick and thin myofilaments increases.
  • As it stretches, this area of overlap decreases, allowing the muscle fiber to elongate.
  • Once the muscle fiber is at its maximum resting length (all the sarcomeres are fully stretched), additional stretching places force on the surrounding connective tissue.
  • As the tension increases, the collagen fibers in the connective tissue align themselves along the same line of force as the tension.

Hence when you stretch, the muscle fiber is pulled out to its full length sarcomere by sarcomere, and then the connective tissue takes up the remaining slack. When this occurs, it helps to realign any disorganized fibers in the direction of the tension.

This realignment is what helps to rehabilitate scarred tissue back to health.

When a muscle is stretched, some of its fibers lengthen, but other fibers may remain at rest.

The current length of the entire muscle depends upon the number of stretched fibers (similar to the way that the total strength of a contracting muscle depends on the number of recruited fibers contracting).

The more fibers that are stretched, the greater the length developed by the stretched muscle.

Proprioceptors

The nerve endings that relay all the information about the musculoskeletal system to the central nervous system are called proprioceptors. Also called mechanoreceptors, they are the source of all proprioception: the perception of one’s own body position and movement.

The proprioceptors detect any changes in physical displacement (movement or position) and any changes in tension, or force, within the body. They are found in all nerve endings of the joints, muscles, and tendons. The proprioceptors related to stretching are located in the tendons and in the muscle fibers.

There are two kinds of muscle fibers:

Extrafusal fibers are the ones that contain myofibrils and are what is usually meant when we talk about muscle fibers.

Intrafusal fibers are also called muscle spindles and lie parallel to the extrafusal fibers.

  • Muscle spindles, or stretch receptors, are the primary proprioceptors in the muscle. Another proprioceptor that comes into play during stretching is located in the tendon near the end of the muscle fiber and is called the golgi tendon organ.
  • A third type of proprioceptor, called a pacinian corpuscle, is located close to the golgi tendon organ and is responsible for detecting changes in movement and pressure within the body.

When the extrafusal fibers of a muscle lengthen, so do the intrafusal fibers (muscle spindles). The muscle spindle contains two different types of fibers (or stretch receptors) which are sensitive to the change in muscle length and the rate of change in muscle length.

When muscles contract it places tension on the tendons where the golgi tendon organ is located. The golgi tendon organ is sensitive to the change in tension and the rate of change of the tension.

The Stretch Reflex

When the muscle is stretched, so is the muscle spindle (see section on Proprioceptors).

  • The muscle spindle records the change in length (and how fast) and sends signals to the spine which convey this information.
  • This triggers the stretch reflex (also called the myotatic reflex) which attempts to resist the change in muscle length by causing the stretched muscle to contract.

The more sudden the change in muscle length, the stronger the muscle contractions will be (plyometrics or “jump” training is based on this fact).

This basic function of the muscle spindle helps to maintain muscle tone and to protect the body from injury.

One of the reasons for holding a stretch for a prolonged period of time is that as you hold the muscle in a stretched position, the muscle spindle habituates (becomes accustomed to the new length) and reduces its signaling.

Gradually, you can train your stretch receptors to allow greater lengthening of the muscles.

Some sources suggest that with extensive training, the stretch reflex of certain muscles can be controlled so that there is little or no reflex contraction in response to a sudden stretch.

While this type of control provides the opportunity for the greatest gains in flexibility, it also provides the greatest risk of injury if used improperly. Only consummate professional athletes and dancers at the top of their sport (or art) are believed to actually possess this level of muscular control.

Component of The Stretch Reflex

The stretch reflex has both a dynamic component and a static component.

  • The static component of the stretch reflex persists as long as the muscle is being stretched.
  • The dynamic component of the stretch reflex (which can be very powerful) lasts for only a moment and is in response to the initial sudden increase in muscle length.

The reason that the stretch reflex has two components is because there are actually two kinds of intrafusal muscle fibers: nuclear chain fibers, which are responsible for the static component and nuclear bag fibers, which are responsible for the dynamic component.

Nuclear chain fibers are long and thin, and lengthen steadily when stretched. When these fibers are stretched, the stretch reflex nerves increase their firing rates (signaling) as their length steadily increases. This is the static component of the stretch reflex.

Nuclear bag fibers bulge out at the middle, where they are the most elastic. The stretch-sensing nerve ending for these fibers is wrapped around this middle area, which lengthens rapidly when the fiber is stretched.

The outer-middle areas, in contrast, act like they are filled with viscous fluid they resist fast stretching, then gradually extend under prolonged tension. So, when a fast stretch is demanded of these fibers, the middle takes most of the stretch at first then, as the outer-middle parts extend, the middle can shorten somewhat.

So the nerve that senses stretching in these fibers fires rapidly with the onset of a fast stretch, then slows as the middle section of the fiber is allowed to shorten again. This is the dynamic component of the stretch reflex: a strong signal to contract at the onset of a rapid increase in muscle length, followed by slightly “higher than normal” signaling which gradually decreases as the rate of change of the muscle length decreases.

The Lengthening Reaction

When muscles contract (possibly due to the stretch reflex), they produce tension at the point where the muscle is connected to the tendon, where the golgi tendon organ is located.

The golgi tendon organ records the change in tension, and the rate of change of the tension, and sends signals to the spine to convey this information. When this tension exceeds a certain threshold, it triggers the lengthening reaction which inhibits the muscles from contracting and causes them to relax.

Other names for this reflex are:

This basic function of the golgi tendon organ helps to protect the muscles, tendons, and ligaments from injury. The lengthening reaction is possible only because the signaling of golgi tendon organ to the spinal cord is powerful enough to overcome the signaling of the muscle spindles telling the muscle to contract.

Another reason for holding a stretch for a prolonged period of time is to allow this lengthening reaction to occur, thus helping the stretched muscles to relax. It is easier to stretch, or lengthen, a muscle when it is not trying to contract.

Reciprocal Inhibition

When an agonist contracts, in order to cause the desired motion, it usually forces the antagonists to relax (see section Cooperating Muscle Groups). This phenomenon is called reciprocal inhibition because the antagonists are inhibited from contracting.

This is sometimes called reciprocal innervation but that term is really a misnomer since it is the agonists which inhibit (relax) the antagonists. The antagonists do not actually innervate (cause the contraction of) the agonists. Such inhibition of the antagonistic muscles is not necessarily required. In fact, co-contraction can occur.

When you perform a sit-up, one would normally assume that the stomach muscles inhibit the contraction of the muscles in the lumbar, or lower, region of the back. In this particular instance however, the back muscles (spinal erectors) also contract. This is one reason why sit-ups are good for strengthening the back as well as the stomach.

When stretching, it is easier to stretch a muscle that is relaxed than to stretch a muscle that is contracting. By taking advantage of the situations when reciprocal inhibition does occur, you can get a more effective stretch by inducing the antagonists to relax during the stretch due to the contraction of the agonists.


When contracting a muscle will the muscle spindle stretch or contract? - Biologie

The skeletal muscles control our body movements. They are attached to adjacent bones via tendons, and function to induce movement at the joint formed where the two bones meet. Muscles can dynamically contract, their muscle fibers shortening, causing movement in one direction or the other. The placement of the muscle across the joint determines the direction of the movement. Flexie occurs when contraction of a muscle reduces the angle formed by the two bones, causing the distal bone or limb to bend in and move closer into the body. Extensie occurs when contraction of a muscle increases the angle formed by the two bones, causing the distal bone to straighten or move farther away from the body. Extensor muscles work against gravity in controlling such movements as standing up from a sitting position. Muscles that induce the same type of movement at a joint are called sinergice, whereas muscles that act in opposition at a joint are called antagonistic. Some muscle contraction, isometric contraction, increases the tension within fibers but does not cause shortening of the fibers.

Our ability to adjust body movements in response to a changing environment is mediated by the proprioception system. This system is sensitive to body position and movement and provides the motor systems of the body with ongoing information/feedback that is used in the execution of subsequent movement. This is the system that keeps us upright when we stumble over a rock. The position sense that allows us such control is provided primarily via the afferent input of two sensory receptors located in skeletal muscle, the muscle spindles și Golgi tendon organs. In addition to position sense, this proprioceptive input is used by the motor system to control spinal reflexes and to provide ongoing feedback. This feedback provides the nervous system with information concerning the length of muscles and their force of contraction.

Skeletal muscles are composed of two distinct fiber types. Intrafusal muscle fibers are embedded within the extrafusal fibers, and contain proprioceptive sensory receptors called muscle spindles. Extrafusal muscle fibers produce movements upon contraction, and the contraction of these fibers is controlled by alpha motor neurons. The proprioceptive, muscle spindles of intrafusal fibers use both sensory and motor neurons to execute their duties. The sensory neuron originating from the muscle spindle conveys a signal when a muscle is stretched. The motor neuron then stimulates the contraction of both intrafusal and extrafusal muscle fibers. The contraction of intrafusal muscle fibers is induced by stimulation of gamma motor neurons.

Motor spinal reflexes are involuntary movements that typically protect the body from damage. Involuntary movements are unaffected by such internal behavioral phenomena as motivation and memory, but are automatic and rapid responses to external conditions. There are two reflexes that help to protect the skeletal muscle system from damage under extreme and opposite conditions. The first reflex, utilizing the muscle spindle receptor, protects the muscles under conditions of extensive stretch when fibers are in danger of tearing. The muscle spindle reflex also helps to maintain necessary muscle tone by increasing muscle contraction. The second reflex, utilizing the Golgi tendon organ, protects the muscles under conditions of excessive contraction when fibers are in danger of pulling away from their attachments. The Golgi tendon organ prevents muscle damage under such conditions by braking or preventing additional muscle contraction.

Tutorial 31 illustrates and describes the motor reflexes and the structures involved.

Suggestions for further study

SUGGESTED READINGS:

Derr, M. (1995, April). The end of the road. Scientific American, 272(4), 16, 20.

Gibbs, W.W. (1996, May). Make a muscle. Scientific American, 274(5), 33.

Halstead, L.S. (1998, April). Post-polio syndrome. Scientific American, 278(4), 42-47.

Hoyle, G. (1970, April). How is muscle turned on and off? Scientific American, 222(4), 84-93.

Lippold, O. (1971, March). Physiological tremor. Scientific American, 224(3), 65-73.

McMahon, T.A., Green, P.R. (1978, December). Fast running tracks. Scientific American, 239(6), 148-163.

Margaria, R. (1972, March). The sources of muscular energy. Scientific American, 226(3), 84-91.

Merton, P.A. (1972, May). How we control the contraction of our muscles. Scientific American, 226(5), 30-37.

Murray, J.M., Weber, A. (1974, February). The cooperative action of muscle proteins. Scientific American, 230(2), 58-71.

Oster, G. (1984, March). Muscle sounds. Scientific American, 250(3), 108-114.


What is Flexibility?

An unrestricted and pain-free range of motion in joints is called flexibility. The joint is surrounded by soft tissues of muscles, ligaments, tendons, joint capsules, and skin. These soft tissues support the joints to function smoothly. Every person’s musculoskeletal structure is different and therefore, flexibility differs in each individual. The range of motion is influenced by the mobility and elasticity of the soft tissues that surround the joint. A lack of stretching, especially when combined with activity can lead to a shortening of the soft tissue due to fatigue.

Flexibility and Muscles

The specific function of muscles is movement. That movement is produced by muscle fibers. A muscle fiber consists of two types of proteins (actin and myosin), arranged in a long row. as soon as the nervous system sends the command to release calcium, these proteins get attracted to each other and contract toward each other. These two proteins pulling toward each other form the basis for any muscular contraction.

But what holds these proteins in place and guides them to contract in a particular direction? Connective tissue, or in this case, to be more specific, fascia. Now, this is only one single muscle fiber.

A group of muscle fibers joined together makes a muscle cell. These muscle cells are like the pieces of pulp in citrus fruit, each of which has its own layer of skin. In these muscle cells, the skin is a layer of fascia. A group of these muscle cells bundled together and wrapped with another layer of fascia and we have a muscle fascicle. A muscle fascicle can be compared to the wedge in citrus fruits, which is a group of pieces of pulp. And finally, the muscles itself is a bundle of fascicles that are surrounded with yet another later of fascia, called the epimysium. This outer layer can be likened to the peel of the citrus fruit.

So, muscles are layers and layers of fascia around contracting proteins. Therefore, when a muscle contracts, it is not only a row of proteins getting closer together and shortening the muscle. Every contraction of these proteins (actin and myosin) involves the fascia that is wrapped around them. Similarly, every time we stretch a muscle, the fascia can resist.

There are two types of muscle groups that create skeletal movement – agonists and antagonists. The agonists are the contracting muscles. While the antagonists are the muscles that must release and expand to allow movement. Myofascia (muscles) can only contract, they can’t stretch by themselves. Therefore, any skeleton movement is facilitated by the smooth coordination of the agonist muscle contracting and the antagonist muscle being stretched.


Examples of Somatic Reflexes

Stretch Reflex

One of the simplest reflexes is a stretch reflex. In this reflex, when a skeletal muscle is stretched, a muscle spindle in the belly of the muscle is activated. The axon from this receptor travels to the spinal cord where it synapses with the motor neuron controlling the muscle, stimulating it to contract. This is a rapid, monosynaptic, ipsilateral reflex that helps to maintain the length of muscles and contributes to joint stabilization. A common example of this reflex is the knee jerk reflex that is elicited by a rubber hammer striking against the patellar tendon, such as during a physical exam. When the hammer strikes, it stretches the tendon, which pulls on the quadriceps femoris muscle. Because bones and tendons do not typically pull muscles, the muscle “thinks” it is stretching very rapidly, and the reflex acts to counteract this stretch. In doing so, the “knee jerk” occurs.

Along with the monosynaptic activation of the alpha motor neuron, this reflex also includes the activation of an interneuron that inhibits the alpha motor neuron of the antagonistic muscle. This aspect of the reflex ensures that contraction of the agonist muscle occurs unopposed.

Flexor (Withdrawal) Reflex

Recall from the beginning of this unit that when you touch a hot stove, you reflexively pull your hand away. Sensory receptors in the skin sense extreme temperature and the early signs of tissue damage. To avoid further damage, information travels along the sensory fibers from the skin and into the posterior (dorsal) horn of the spinal cord. Once in the spinal cord, the sensory fibers synapse with a variety of interneurons that mediate the responses of the reflex. These responses included a strong initial withdrawal of the flexor muscle (caused by activation of the alpha motor neurons), inhibition of the extensor muscle (mediated through inhibitory interneurons), and sustained contraction of the flexor (mediated by a spinal cord neuronal circuit). And as already discussed, the sensory information will also travel to the brain to develop a conscious awareness of the situation such that conscious decision-making can take over immediately after the reflex occurs.

Crossed-Extensor Reflex

Imagine what would happen if, when you stepped on a sharp object, it elicited a strong withdrawal reflex of your leg. You would likely topple over. In order to prevent this from happening, as the flexor (withdrawal) reflex involving the injured leg happens, an extension reflex of the opposite (contralateral) leg occurs at the same time, creating a crossed-extensor reflex. In this case, the ipsilateral limb reacts with a withdrawal reflex (stimulating flexor muscles and inhibiting extensor muscles on same side), but the contralateral extensor muscles contract so that the person can appropriately shift balance to the opposite foot during the reflex.


Muscle Spindles and Golgi Tendon Organs in Action

When a muscle is stretched too far or too quickly, the muscle spindle causes the muscle to contract as a protective mechanism. The muscle spindle is a sensory receptor that lies within the muscle fibers and detects muscle length and change in the rate of lengthening. The resulting muscular contraction created by the muscle spindle serves to protect the muscle from over-lengthening. It does so with an excessively quick contraction (more than the current musculotendinous conditioning will allow) and is known as the stretch or myotatic reflex.

In order to achieve significant benefit from stretching and avoid injury, it is imperative that the muscle spindle is overridden by gradually lengthening the muscle through a proper warm-up, or stretch, that gives the Golgi tendon organ (GTO – another sensory receptor) sufficient time to override the muscle spindle (20-30 seconds). The Golgi tendon organ protects the muscle by causing it to relax when the muscle develops too much tension or incurs a change in tension too quickly. The GTO monitors tendon length and is found in the tendons at the ends of the muscular fibers, where they attach to the bone.

The act of causing the muscle to relax in this manner is known as autogenic (self-generating) inhibition. An example of autogenic inhibition occurs by bringing the pectoralis major through its full range of motion (horizontal abduction) where it contracts to protect itself and is then allowed to relax when the GTO overrides the muscle spindle. Reciprocal (inverse) inhibition occurs when the antagonist relaxes due to contraction by the agonist. For example, the hip flexors will be reciprocally inhibited and forced to relax when their antagonist, the gluteus maxi- mus, contracts.


Priveste filmarea: Aula de fuso Horário Comissário de Voo Navegação (August 2022).