Wat zijn de mechanica van spierbeweging?

Spierbeweging is een biologisch fenomeen dat slechts relatief recent volledig door wetenschappers is begrepen.Een zeer complexe opeenvolging van gebeurtenissen, velen vinden plaats op moleculair niveau, die spierbeweging veroorzaakt.Er zijn verschillende soorten spieren in het lichaam, maar alleen skeletspier - de spieren die botten en gewrichten verplaatsen - worden vrijwillig gecontroleerd.Spieren die de bloedsomloop controleren en bepaalde orgaanfuncties bewegen zonder onze controle, en vaak zonder dat we het ooit merken.

Skeletspieren zijn samengesteld uit lange, dunne cellen die ook bekend staan als spiervezels.Elke microscopische spiervezel bevat de mechanismen die nodig zijn om spierbeweging op kleine schaal te veroorzaken.Bloedvaten en neuronen zijn aanwezig in en rond gebundelde groepen spiervezels, en ze bieden de energie en de zenuwinformatie die nodig is om de spier te verplaatsen.

Elke spiervezel is zelf een bundel van kleinere eenheden die myofibrillen worden genoemd, waar spierbeweging is ontstaan.In elke myofibril zijn strengen of filamenten gemaakt van twee verschillende eiwitten genaamd actine en myosine.Deze eiwitstrengen zijn verankerd aan de structuur van de myofibril en liggen parallel aan elkaar.Wanneer opgewerkt door een zenuwimpuls, duwen de eiwitfilamenten langs elkaar heen, zoals de riemen van een roeiboot door water.

De eiwitfilamenten kunnen dit doen door chemische energie te gebruiken die is afgeleid van een verbinding die bekend staat als adenosine trifosfaat (ATP).ATP is een van de meer essentiële chemicaliën die in het lichaam aanwezig zijn.Het maakt de werking van elke spier mogelijk, inclusief het hart en het diafragma, en het leven zou onmiddellijk stoppen zonder.

Wanneer de myosine- en actinefilamenten langs elkaar heen gaan vanuit een ontspannen toestand, contracteert de spiervezel als geheel.Wanneer alle cellen in een spiercontract in dezelfde richting, de spier het bot beweegt waaraan het in die richting is bevestigd.Omgekeerd, wanneer de spiervezels dan ontspannen, ontspant de spier als geheel ook.Er zijn andere, zeer complexe chemische reacties die optreden, waarbij calcium en andere elementen betrokken zijn die helpen bij het in- en uitschakelen van spiercontracties, maar de mechanica van spierbeweging wordt uitgevoerd door de eiwitfilamenten.

Spieren zijn vaak gegroepeerd in paren, waar, waarEen samentrekking van de ene spier beweegt een bot op een bepaalde manier, en een samentrekking van de andere spier beweegt het op de tegenovergestelde manier.Dit is het geval met de biceps en triceps spieren van de bovenarm.Wanneer het centrale zenuwstelsel een impuls wordt gegeven om de biceps op te lopen, treedt een overeenkomstige impuls op om de triceps te ontspannen en vice versa.Deze gelijktijdige impulsen zijn nodig om in beide richtingen de vrijheid van beweging mogelijk te maken.