ไอโซโทนิกกับไอโซเมตริก
ระบบกล้ามเนื้อมีความสำคัญมากเพราะสามารถสร้างการเคลื่อนไหวและให้การป้องกันและสนับสนุนอวัยวะในร่างกาย ลักษณะเฉพาะที่เป็นเอกลักษณ์ของเซลล์กล้ามเนื้อคือความอุดมสมบูรณ์สัมพัทธ์และการจัดระเบียบของเส้นใยแอคตินและไมโอซินภายในเซลล์ ฟิลาเมนต์เหล่านี้มีไว้สำหรับการหดตัวโดยเฉพาะ มีกล้ามเนื้อสามประเภทในสัตว์มีกระดูกสันหลัง คือ กล้ามเนื้อเรียบ กล้ามเนื้อโครงร่าง และกล้ามเนื้อหัวใจ การหดตัวของกล้ามเนื้อหัวใจและกล้ามเนื้อเรียบมักเกิดขึ้นโดยไม่ได้ตั้งใจ ในขณะที่กล้ามเนื้อโครงร่างอยู่ภายใต้การควบคุมโดยสมัครใจ ขึ้นอยู่กับรูปแบบของการผลิตความตึงเครียด การหดตัวของกล้ามเนื้อสามารถจำแนกได้เป็นการหดตัวแบบไอโซโทนิกและการหดตัวแบบมีมิติเท่ากันกิจกรรมประจำวันเกี่ยวข้องกับการหดตัวของกล้ามเนื้อทั้งแบบไอโซโทนิกและไอโซเมตริก
การหดตัวแบบไอโซโทนิกคืออะไร
คำว่า isotonic หมายถึงแรงตึงหรือน้ำหนักเท่ากัน ในการหดตัวนี้ ความตึงเครียดที่พัฒนาขึ้นจะคงที่ในขณะที่ความยาวของกล้ามเนื้อเปลี่ยนไป มันเกี่ยวข้องกับการหดสั้นของกล้ามเนื้อและการหดตัวและการผ่อนคลายของกล้ามเนื้อและเกิดขึ้นกับการเคลื่อนไหวเช่นการเดินวิ่งการกระโดดเป็นต้น
การหดตัวแบบไอโซโทนิกสามารถแบ่งออกเป็นสองประเภทเพิ่มเติมคือแบบศูนย์กลางและแบบนอกรีต ในการหดตัวแบบศูนย์กลางกล้ามเนื้อจะสั้นลงในขณะที่ในการหดตัวผิดปกติกล้ามเนื้อจะยืดออกในระหว่างการหดตัว การหดตัวของกล้ามเนื้อนอกรีตเป็นสิ่งสำคัญเนื่องจากสามารถป้องกันการเปลี่ยนแปลงอย่างรวดเร็วของความยาวที่อาจทำลายเนื้อเยื่อของกล้ามเนื้อและดูดซับแรงกระแทก
การหดตัวแบบมีมิติเท่ากันคืออะไร
คำว่า 'isometric' หมายถึงความยาวของกล้ามเนื้อคงที่หรือไม่เปลี่ยนแปลง ในการหดตัวแบบมีมิติเท่ากัน ความยาวของกล้ามเนื้อจะคงที่ในขณะที่ความตึงเครียดแตกต่างกันไปที่นี่ความตึงเครียดพัฒนาในกล้ามเนื้อ แต่กล้ามเนื้อไม่สั้นลงเพื่อเคลื่อนย้ายวัตถุ ดังนั้น ในความเข้มข้นแบบมีมิติเท่ากัน เมื่อไม่มีวัตถุถูกย้าย งานภายนอกที่ทำเสร็จจะเป็นศูนย์ ในการหดตัวนี้ เส้นใยแต่ละเส้นจะสั้นลงแม้ว่ากล้ามเนื้อทั้งหมดจะไม่เปลี่ยนความยาว ดังนั้นการออกกำลังกายแบบมีมิติเท่ากันจะช่วยเสริมสร้างกล้ามเนื้อ
การหดตัวแบบมีมิติเท่ากันไม่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนไหวร่วมกัน ดังนั้นผู้ป่วยที่ต้องการการฟื้นฟูอาจทำการออกกำลังกายแบบมีมิติเท่ากันเพื่อหลีกเลี่ยงการเคลื่อนไหวที่เจ็บปวด การออกกำลังกายเหล่านี้ไม่แนะนำสำหรับผู้ป่วยที่มีความดันโลหิตสูงเนื่องจากอาจทำให้ความดันโลหิตเพิ่มขึ้นได้ ตัวอย่างของการเคลื่อนไหวมีมิติเท่ากันเกี่ยวข้องกับการจับวัตถุเช่นไม้ตีหรือแร็กเกต ที่นี่กล้ามเนื้อหดตัวเพื่อยึดวัตถุให้มั่นคง แต่ความยาวของกล้ามเนื้อเมื่อถือไว้ก็ไม่เปลี่ยนแปลง
การหดตัวแบบไอโซโทนิกและไอโซเมตริกแตกต่างกันอย่างไร
• ในการหดตัวแบบไอโซโทนิก ความตึงเครียดจะคงที่ในขณะที่ความยาวของกล้ามเนื้อแตกต่างกันไป ในการหดตัวแบบมีมิติเท่ากัน ความยาวของกล้ามเนื้อจะคงที่ในขณะที่ความตึงเครียดแตกต่างกันไป
• การกระตุกแบบไอโซโทนิกมีระยะเวลาแฝงที่สั้นกว่า ระยะเวลาการหดตัวสั้นลง และระยะเวลาการคลายตัวที่นานขึ้น ในทางตรงกันข้าม isotonic twitch มีระยะเวลาแฝงที่นานขึ้น ระยะเวลาการหดตัวนานขึ้น และระยะเวลาการคลายตัวที่สั้นลง
• อุณหภูมิที่เพิ่มขึ้นช่วยลดความตึงเครียดที่มีมิติเท่ากันในขณะที่เพิ่มการกระตุกของไอโซโทนิกให้สั้นลง
• ความร้อนที่ปล่อยออกมาจากการหดตัวแบบมีมิติเท่ากันจะน้อยกว่า ดังนั้น การหดตัวแบบมีมิติเท่ากันจึงมีประสิทธิภาพด้านพลังงานมากกว่า ในขณะที่ความร้อนจากการหดตัวแบบไอโซโทนิกจะมากกว่า ดังนั้นจึงประหยัดพลังงานได้
• ในระหว่างการหดตัวแบบมีมิติเท่ากัน จะไม่มีการตัดทอนเกิดขึ้น ดังนั้นจึงไม่มีการทำงานภายนอก แต่ในระหว่างการหดตัวแบบไอโซโทนิก การตัดทอนจะเกิดขึ้นและการทำงานภายนอกเสร็จสิ้น
• การหดตัวแบบไอโซโทนิกเกิดขึ้นตรงกลางของการหดตัว ในขณะที่การหดตัวแบบมีมิติเท่ากันเกิดขึ้นที่จุดเริ่มต้นและจุดสิ้นสุดของการหดตัวทั้งหมด
• ในระหว่างการหดตัวของกล้ามเนื้อ เฟสมีมิติเท่ากันจะเพิ่มขึ้นเมื่อโหลดเพิ่มขึ้น ในขณะที่เฟสไอโซโทนิกลดลงเมื่อโหลดเพิ่มขึ้น