腿部弹簧的刚度对于运动很重要,肌肉纤维的调节机理尚不清楚。
它揭示了在跳跃过程中调节“腿部弹簧”的关节肌肉和肌腱的机制。这项研究是由一个研究小组进行的,该研究小组由Kuriyama Kazuki组成,Kuriyama Kazuki是该大学综合文化研究生院和Daisuke Takeshita副教授。研究结果发表在《应用生理学杂志》上。
众所周知,人的腿在运动过程中的表现像弹簧,例如跑步或跳跃。当整个腿充当弹簧时,整个腿的刚度称为“腿刚度”,腿刚度越高,它可以移动的速度。
先前的研究表明,根据运动速度对腿部刚度进行适当调整。特别是,已经发现,当场连续跳跃(跳跃)期间的腿部刚度主要取决于脚踝刚度。尽管踝关节刚度被认为是受胃肌(小腿肌肉)的活性模式调节的,但以前尚未揭示出这种肌肉调节腿部肌肉僵硬的机制。
胃肌纤维与肌腱组织之间相互作用的定量分析
在本研究中,要求实验的参与者跳跃以尽可能地伸展膝盖并缩短接触时间,并使用超声成像装置,可视化腹腔内侧肌肉纤维的运动。同时,还使用三维运动分析系统和力板测量了身体和施加的力的运动。
使用模型分析获得的数据,其中使用肌肉纤维用作“收缩元件”,并将肌腱组织用作“串行弹性元素”,并使用串联连接的两个弹簧表达肌肉刺激络合物。此外,基于对超声图像测得的肌肉纤维的长度变化的数据,定量评估了与跳跃速度的变化相关的肌肉刺激络合物的机械性能。
通过“负刚度”效应实现腿部刚度
结果,可以发现,当跳跃的速度增加时,力时肌肉纤维开始缩短。通常,弹簧在暴露于力时会伸展,但是肌肉纤维表现出“负刚度”的特征,这会反对增加的力。这种“负刚度”是指与正常弹簧法相反方向的行为,并且是在力增加时降低长度的特殊特性。在整个肌肉弯曲复合体中的刚度增加,导致腿的刚度增加。人们认为这是实现短路时间和快速跳跃所需的高腿刚度的机制。
预计它也将应用于机器人,假肢,运动等。
研究方法定量地理解了肌肉弯曲复合体的刚度,因为收缩元素与弹性元素之间的相互作用,为理解各种运动(例如跑步,跳跃和着陆)中肌肉纤维动力学的功能意义提供了一个新的框架。从肌肉纤维的动力学的角度来看,预期进一步发展是一种理解运动性能的一种方式,即物理运动的来源。
“预计本研究中揭示的发现将应用于机器人和假肢的设计,这些腿可以灵活地适应需要不同的机械性能的运动,并可能有助于发展运动机制的运动机制,类似于活体的运动机制,类似于活体的运动机制,而这些典型的特征是在常规机器人中都无法进行的,并且可以在运动中进行最大程度的发展研究小组指出,被认为在实现有效的跑步形式方面很有用。
日本医疗观光株式会社作为一家专业的赴日医疗服务机构,曾服务过数千名患者赴日求医。和一百多家日本医疗机构有合作关系,虽然由于疫情原因,暂时无法去往日本,但JMT一直在为国内患者做实事,因地制宜开展了远程视频问诊、医疗美容院线产品代购等业务,欢迎大家关注咨询。
日本医疗观光株式会社医疗服务团队在日本治疗最前沿奔走。总部位于东京,致力于整合日本优质医疗资源专心专一专注为您提供日本权威名医定制治疗方案,是拥有日本政府官方颁发的医疗身元担保资质(登录号A-015)的企业。
如果您有日本就医的需要,请拨打免费热线 400-161-8586 热线咨询!
也可直接搜索添加下方微信:JMT1557、tao659872。