Razlika med izometričnimi in izotoničnimi kontrakcijami
Share
Uvod
Mišični sistem igra bistveno vlogo v telesu, saj proizvaja gibanje in zagotavlja zaščito in podporo različnih organov. Različne vrste dejavnosti zahtevajo, da mišice delujejo na različne načine, medtem ko mnoge od teh dejavnosti zahtevajo, da se mišice skrčijo. Mišične celice vsebujejo veliko količino aktinskih in miozinskih filamentov, ki so specializirane za krčenje [1]. Mišične nitke lahko razdelimo na tri glavne vrste, in sicer na gladke mišice, skeletne mišice in srčne mišice. Krčenje srčnih mišic in gladkih mišic je nehotena reakcija, medtem ko je krčenje skeletnih mišic prostovoljno. Krčenje mišic se lahko razvrsti kot izotonično ali izometrično, odvisno od razporeditve proizvedene napetosti [2].
Kaj je krčenje mišic?
Skeletne mišice so znane kot kontraktilni organi, ki so sestavljeni iz mnogih motoričnih enot. Vsaka enota je sestavljena iz mišičnih vlaken, povezanih z enim motoričnim nevronom [1]. Če obstaja sila, ki deluje v nasprotju z mišicami, kot je na primer teža, se mišična vlakna raztegnejo, kar povzroči povečanje napetosti. Krčenje morda ni dovolj za ustvarjanje gibanja, vendar vseeno ohranjajo mišico v stanju mirovanja v napetosti ali tonu [3]. Mišični tonus je napetost mirovanja v skeletnih mišicah in pomaga stabilizirati položaj kosti in sklepov.
Izotonično krčenje
Besedna zveza „izotonično krčenje“ je neposredno opredeljena kot „enaka napetost“, medtem ko beseda „izotonična“ izhaja iz dveh grških besed: „iso“ pomeni „isto“, „tonikos“ pa pomeni „napetost“ v zvezi z mišicami [1] . Kot že ime pove, je izotonično krčenje tisto, pri katerem bodo mišice ohranile enako napetost, kot se skrči ali skrajša. Med izotoničnimi kontrakcijami se bo napetost ali sila razvila do določene ravni. Po tej ravni napetost ostane konstantna, dolžina mišice pa se bo kasneje spreminjala. Te motorične enote znotraj skeletnih mišic se dejansko aktivirajo, kar omogoča, da se razvije mišična napetost [4]. Pri premikanju okončin se običajno uporabljajo izotonične kontrakcije. Pogosti primeri takšnih dejavnosti vključujejo hojo, tek ali celo dvigovanje predmetov.
Mehanizem izotoničnega krčenja
Dve glavni vrsti beljakovin, ki jih najdemo v mišicah, sta odgovorni za izotonične kontrakcije. To so proteini aktin in miozin. Med izotoničnimi kontrakcijami se debeli prameni miozina in tanki prameni aktina premikajo drug proti drugemu. To drsno gibanje vodi do zmanjšanja velikosti znotraj posamezne mišične celice in celotne mišice [4].
Vrste izotoničnih kontrakcij
Glede na količino sile, ki deluje proti posameznikovemu telesu, se bo zgodila ena od dveh vrst izotoničnih kontrakcij. To so koncentrične kontrakcije in ekscentrične kontrakcije [5]. Koncentrične kontrakcije se pojavijo, ko se mišice skrajšajo, medtem ko je njegova napetost večja od sile, ki ji nasprotuje [2]. Ekscentrične kontrakcije na drugi strani se pojavijo, ko se mišice raztezajo v dolžino. Sila pri ekscentričnih kontrakcijah je običajno večja od mišične napetosti, ki povzroči raztezanje. Podaljševanje mišic med ekscentričnimi kontrakcijami močno pritiska na delujoče mišice, zato je možnost poškodbe mišic veliko večja kot v primerjavi s koncentričnimi kontrakcijami [3].
Primeri izotoničnih kontrakcij
Primeri koncentričnega krčenja se pojavijo, ko posameznik zakrivi roko. Med curlingom se bodo mišice skrajšale, ko se roka upogiba v komolcu [4]. Iztegovanje komolca, hoja po stopnicah ali sedenje na stolu bi bil odličen primer ekscentričnega krčenja, ki pomaga pri nadzoru hitrosti gibanja. Ko bo roka iztegnjena, se bo ista mišica podaljšala in ohranila napetost.
Izometrično krčenje
Izometrična je neposredno opredeljena kot „enaka dolžina“, pri čemer „iso“ pomeni isto, „metrična“ pa „dolžina“, kadar se nanaša na mišice [5]. Med izometričnimi kontrakcijami se mišica sama po sebi ne spreminja v dolžino, medtem ko napetost nikoli ne presega obremenitve, ki jo je treba prenašati. To pomeni, da čeprav se mišica sama ne skrajša, napetost nikoli ne bo presegla nasprotne sile.
Mehanizem izometričnih kontrakcij
Eno ključnih dejstev o izometričnih kontrakcijah je, da se mišice med kontrakcijo ne spreminjajo v dolžino. Namesto tega bodo ostale običajne dolžine. Na primer, razmislite o osebi, ki ima utež v fiksnem položaju pred telesom [3]. Brez kakršnega koli upora bo utež potegnila roko na tla, vendar, če bodo uporabili določeno obliko upora, bo posledično napetost povzročila izometrično krčenje bicepsa nadlahti. Količina sile, ki nastane med izometričnim krčenjem, bo povečala dolžino prizadete mišice.
Primeri izometričnih kontrakcij
Pogosti primeri dejavnosti, pri katerih mišice uporabljajo izometrično krčenje, vključujejo držanje uteži na določenem mestu nad tlemi ali potiskanje predmeta, ki je bil prvotno miren [2]. Kot smo že omenili, se dolžina celotne mišice med izometričnim krčenjem ne bo spremenila, zadevna mišična vlakna pa se bodo skrajšala, kar posledično vodi v krepitev mišic.
Razlika med izotonično in izometrično kontrakcijo
Medtem ko izotonične in izometrične kontrakcije tvorijo bistvene dele mišičnega kontrakcijskega sistema, obstajajo velike razlike med njimi. Pri izotoničnem krčenju mišice ohranjajo enako napetost, kot se skrajša, medtem ko pri izometričnem krčenju mišica ostane enaka dolžini, kot se napetost spreminja [5]. Znano je, da imajo izotonične kontrakcije krajši čas krčenja in sproščanja, medtem ko imajo izometrične kontrakcije daljši čas krčenja in sproščanja. Spremembe temperature vplivajo na vsako vrsto krčenja drugače. Medtem ko zvišanje temperature povečuje čas, potreben za skrajšanje mišic med izotoničnim krčenjem, vendar zmanjša čas, potreben za izometrično kontrakcijo [3]. Izotonične kontrakcije sprostijo veliko toplote med krčenjem mišic, zaradi česar je to manj energijsko učinkovito, medtem ko izometrične kontrakcije sproščajo manj toplote, zaradi česar je to energetsko učinkovitejša oblika krčenja. Poleg tega se na sredini kontrakcije pojavijo izotonične kontrakcije, medtem ko se na začetku in koncu izometrične kontrakcije pojavijo.
Zaključek
Dnevna aktivnost vključuje kombinacijo izotoničnih in izometričnih kontrakcij. Vzpostavitev razlike med tema dvema kontrakcijama je pomembna, saj lahko posameznikom pomaga razumeti, kaj se zgodi, ko njihove mišice pridejo pod neko obliko fizičnega stresa. Poleg tega bo to razumevanje pomagalo na novo določiti rutino njihovega dela in pomagalo boljši skrbi za svoje telo.
Povzetek razlik med izotoničnimi in izometričnimi kontrakcijami
| Izotonične kontrakcije | Izometrične kontrakcije |
| Dolžina mišic se razlikuje | Dolžina mišic ostane enaka |
| Napetost je konstantna | Napetost se spreminja |
| Krajše latentno obdobje, krajše obdobje krčenja in daljše obdobje sproščanja. | Daljše latentno obdobje, daljše kontrakcijsko obdobje in krajše obdobje sproščanja |
| Zvišanje temperature poveča obdobje krajšanja | Zvišanje temperature zmanjšuje izometrično napetost |
| Izotonične kontrakcije so manj energetsko učinkovite, saj se sprošča več toplote | Izometrične kontrakcije so energetsko učinkovitejše, ko se sprošča manj toplote |
| Ob skrajševanju se izvajajo zunanja dela | Zunanje delo ni opravljeno, saj ne pride do krajšanja |
| Izotonične kontrakcije se pojavijo sredi krčenja mišic | Izometrične kontrakcije se pojavijo na začetku in na koncu vseh kontrakcij mišic |
| Med krčenjem mišic se izotonično krčenje zmanjša, ko se obremenitev poveča | Med krčenjem mišic se izometrična faza krčenja poveča, ko se obremenitev poveča |
