رصيد الصورة: lululemon athletica و Wikimedia و cc 2.0.

يشير بحث إلى أن السوائل مصدر غير معترف به سابقًا للتوتر الذي نشعر به عندما نمد عضلاتنا.

في كل حيوان ، بما في ذلك البشر ، تمتلئ كل ألياف العضلات بسائل لا ينفصل ومغلفة في شبكة متعرجة من نسيج ضام الكولاجين. عندما تمتد عضلة طولها ، فإن الشبكة المحيطة بها تطول وتصبح أضيق في القطر.

ما يلي هو مثل ما يحدث في واحدة من تلك الألعاب "مصيدة الأصابع" المنسوجة ، حسب ديفيد سلبودا ، طالب الدكتوراه في جامعة براون ، المؤلف الرئيسي للدراسة المنشورة في رسائل الأحياء. تماما مثل لعبة يضغط أصابعك المغمد عند امتداد ذلك بما فيه الكفاية ، وشبكة الكولاجين في نهاية المطاف يضغط على ألياف العضلات. لأن الألياف مليئة بالسوائل غير القابلة للإنضغاط ، اكتشف Sleboda ، حجمها يدفع إلى الخلف ضد شبكة التضيق ، مما يخلق توترا يجعل من التمدد أكثر صعوبة.

يقول Sleboda: "المشكلة الأساسية هنا هي تضارب الأحجام". "يمكن أن يغير كم شبكة الحجم ولكن الألياف هي وحدة تخزين ثابتة. في نهاية المطاف ، سيصطدم الاثنان ببعضهما البعض ، وهذا هو المكان الذي ترى فيه التوتر يرتفع حقاً ".

العوامل الأخرى التي سبق طرحها تسهم أيضا في التوتر الذي تشعر به عندما تمتد ، ويعترف Sleboda. أحدهما هو التوتر الناتج عن مكامن الخلل في شبكة الكولاجين نفسها ، وآخر هو بروتين مطاطي في ألياف العضلات يسمى تيتين. ولكن يبدو أن طبيعة ألياف العضلات المليئة بالسوائل تلعب دورًا أيضًا.

الواقي الذكري + Techflex

يعمل Sleboda في مختبر المشارك في الدراسة توماس روبرتس ، وهو أستاذ في علم البيئة وعلم الأحياء التطوري الذي يدرس بنية العضلات والأداء. كان Sleboda ينظر إلى صور المجهر الإلكتروني للألياف العضلية الحيوانية وأغلفة الكولاجين الخاصة بهم وقررت بناء نموذج بسيط بنفسه.

لم تكن مواد نموذج Sleboda صعبة المنال. يتم محاكاة شبكة الكولاجين بشكل جيد من خلال تقنية تغليف مضفر من Techflex (عادة ما تستخدم في حزم كابلات الكمبيوتر بشكل متقن) ، ويمكن صنع ألياف العضلات من الواقي المملوء بالماء الذي يتم شراؤه في مخزن الأدوية الزاوية.

وكشف هذا النموذج أن السوائل لعبت دورًا مهمًا في الخواص الميكانيكية للعضلة ، حيث جعلت مقاومة الواقي الذكري المملوء بالماء من الصعب تمديدها. يقول Sleboda: إن العلماء نادرا ما قاموا بتشكيل ميكانيكا العضلات لحساب السوائل في الألياف. لقد افترضوا إلى حد كبير أن السوائل لعبت دورًا كيميائيًا فقط داخل الخلايا.

عضلة الضفدع

ولكن هل قال نموذج Sleboda أي شيء ذي معنى عن علم وظائف الأعضاء الفعلي؟ أجرى تجارب لمعرفة ذلك. في هذه الدراسة ، أبلغ Sleboda و Roberts عن قياسات دقيقة للتمدد الطولي والتوتر الناتج في ليس فقط النموذج ، ولكن أيضا في العضلات الضفيرة الحقيقية لأنها اختلفت كميات السوائل في الألياف العضلية (والواقي الذكري).

عرض النموذج والعضلات الحقيقية على حد سواء نفس المنحنى المميز في مؤامراتهم: كلما زاد حجم السائل في ألياف العضلات ، ازدادت حدة التوتر بالنسبة لطول معين من التمدد. يجعل السائل اختلافًا ميكانيكيًا محددًا وقابل للقياس.

"يمكننا الحصول على نفس السلوك باستخدام نموذج بسيط" ، يقول Sleboda. "تقدم دراستنا أول دليل تجريبي على السوائل التي تؤثر على توتر العضلات."

يقول Sleboda نتائجه يجادل لحساب محاسبة السوائل في نماذج من ميكانيكا العضلات. على سبيل المثال ، بعد التمرين ، يبدو أن الألياف العضلية تأخذ المزيد من السوائل. ومن ثم ، فإن إضافة تأثيرات السوائل إلى نماذج السلوك العضلي يمكن أن تحسن فهم كيفية تصرف العضلات بعد التمرين.

هناك أيضا الظروف الطبية التي تؤثر على كيفية هيكلة شبكة الكولاجين أو ينفذ ، يقول Sleboda. إن معرفة كيفية تفاعلها مع الألياف العضلية المليئة بالسوائل يمكن أن يثبت أهميتها في الأبحاث المستقبلية.

إن الدراسات في مجالات فسيولوجية الحيوانات الأخرى توفر خارطة طريق جاهزة ، في الواقع ، لأن تجاويف السوائل المقواة بالألياف ، المسماة "الهياكل العظمية الهيدروستاتيكية" هي عناصر هيكلية شائعة في بعض الكائنات الحية ، كما يقول Sleboda.

المعاهد الوطنية للصحة مولت الدراسة.

المصدر جامعة براون

كتب ذات صلة:

at سوق InnerSelf و Amazon