Unterschied zwischen isometrischen und isotonischen Kontraktionen

Einführung

Das Muskelsystem spielen eine wesentliche Rolle im Körper, da es Bewegung erzeugt und Schutz und Unterstützung verschiedener Organe bietet. Unterschiedliche Arten von Aktivitäten erfordern, dass die Muskeln auf unterschiedliche Weise arbeiten, während viele dieser Aktivitäten erfordern, dass sich die Muskeln zusammenziehen müssen. Muskelzellen enthalten eine reichliche Menge an Aktin- und Myosinfilamenten, die auf Kontraktion spezialisiert sind [1]. Muskelfilamente können in drei Haupttypen unterteilt werden, nämlich glatte Muskeln, Skelettmuskeln und Herzmuskeln. Die Kontraktion von Herzmuskeln und glatten Muskeln ist eine unfreiwillige Reaktion, während die Kontraktion der Skelettmuskulatur freiwillig ist. Muskelkontraktion kann je nach Anordnung der produzierten Spannung als isotonisch oder isometrisch eingestuft werden [2].

Was ist Muskelkontraktion?

Skelettmuskeln sind als kontraktile Organe bekannt, die aus vielen motorischen Einheiten bestehen. Jede Einheit besteht aus Muskelfasern, die mit einem einzelnen Motoneuron verbunden sind [1]. Wenn es eine Kraft gibt, die gegen die Muskeln gegen die Muskeln wirkt. Die Kontraktion reicht möglicherweise nicht aus, um Bewegung zu erzeugen, aber sie halten den Muskeln auf einer ruhenden Spannung oder einem Tone [3]. Muskeltonus ist die ruhende Spannung in Skelettmuskeln und hilft, die Position der Knochen und Gelenke zu stabilisieren.

Isotonische Kontraktion

Der Ausdruck "isotonische Kontraktion" ist direkt als "gleiche Spannung" definiert, während das Wort "isotonisch" aus zwei griechischen Wörtern abgeleitet wird: "ISO" bedeutet "dasselbe" und "Tonikos" bedeutet "Spannung" in Bezug auf Muskeln [1]. Wie der Name schon sagt, ist eine isotonische Kontraktion eine, bei der die Muskeln die gleiche Spannung beibehalten, wie sie sich zusammenzieht oder verkürzt. Während isotonischer Kontraktionen entwickelt sich eine Spannung oder Kraft bis zu einem bestimmten Niveau. Nach diesem Niveau bleibt sich die Spannung konstant, während sich die Länge des Muskels anschließend ändert. Diese motorischen Einheiten innerhalb der Skelettmuskulatur werden tatsächlich aktiviert, wodurch sich die notwendige Spannung im Muskel entwickelt [4]. Isotonische Kontraktionen werden üblicherweise beim Bewegen von Gliedmaßen verwendet. Häufige Beispiele für solche Aktivitäten sind das Gehen, Laufen oder sogar Heben von Objekten.

Mechanismus der isotonischen Kontraktion

Zwei Haupttypen von Proteinen, die in den Muskeln gefunden werden, sind für isotonische Kontraktionen verantwortlich. Dies sind die Aktin- und Myosin -Proteine. Während der isotonischen Kontraktionen bewegen sich dicke Myosinstränge und dünne Aktinstränge übereinander. Diese Gleitbewegung führt zu einer Verringerung der Größe in jeder einzelnen Muskelzelle und im gesamten Muskel [4].

Arten von isotonischen Kontraktionen

Abhängig von der Menge an Gewalt, die gegen den Körper eines Individuums arbeitet, findet eine von zwei Arten von isotonischen Kontraktionen statt. Dies sind konzentrische Kontraktionen und exzentrische Kontraktionen [5]. Konzentrische Kontraktionen treten auf, wenn die Muskeln verkürzt, während ihre Spannung größer ist als die Kraft, die sie widerspricht [2]. Exzentrische Kontraktionen dagegen treten auf, wenn sich die Muskeln verlängern. Die Kraft in exzentrischen Kontraktionen ist normalerweise größer als die Muskelspannung, die die Dehnung verursacht. Die Verlängerung der Muskeln bei exzentrischen Kontraktionen legt ein hohes Maß an Stress auf die Arbeitsmuskeln und somit ist die Möglichkeit einer Muskelverletzung viel höher als im Vergleich zu konzentrischen Kontraktionen [3].

Beispiele für isotonische Kontraktionen

Beispiele für eine konzentrische Kontraktion treten auf, wenn ein Individuum ihren Arm kräuselt. Während der Curling werden die Muskeln verkürzt, wenn sich der Arm am Ellbogen bewegt [4]. Die Erweiterung des Ellbogens, des Gehens der Treppen oder des Sitzens auf einem Stuhl wäre ein perfektes Beispiel für eine exzentrische Kontraktion, die bei der Kontrolle der Bewegungsrate hilft. Wenn der Arm verlängert wird, verlängert und halten Sie die Spannung um den gleichen Muskel.

Isometrische Kontraktion

Isometrisch ist direkt als "gleiche Länge" definiert, wobei "ISO" gleich und "metrisch" bedeutet "Länge", wenn sie sich auf Muskeln beziehen [5]. Während isometrischer Kontraktionen ändert sich der Muskel selbst nicht an der Länge, während die Spannung die Last, die getragen werden muss, niemals überschreitet. Dies bedeutet, dass der Muskel selbst zwar nicht verkürzt, die Spannung die gegnerische Kraft niemals überschreiten wird.

Mechanismus isometrischer Kontraktionen

Eine der wichtigsten Fakten zu isometrischen Kontraktionen ist, dass sich die Muskeln während der Kontraktion nicht ändern. Stattdessen bleiben sie ihre normale Länge. Betrachten Sie beispielsweise eine Person, die ein Gewicht an einer festen Position vor ihrem Körper hält [3]. Ohne Widerstand zieht das Gewicht den Arm des Personen zu Boden. Die Menge an Kraft, die während der isometrischen Kontraktion erzeugt wird, erhöht die Länge des betroffenen Muskels.

Beispiele für isometrische Kontraktionen

Häufige Beispiele für Aktivitäten, bei denen Muskeln isometrische Kontraktion verwenden, umfassen das Halten eines Gewichts an einem bestimmten Ort über dem Boden oder das Drücken eines anfänglich stationären Objekts [2]. Wie bereits erwähnt, ändert sich die Länge des gesamten Muskels während einer isometrischen Kontraktion nicht. Die jeweiligen Muskelfasern werden jedoch verkürzt, was wiederum zu einer Stärkung der Muskeln führt.

Unterschied zwischen isotonischer und isometrischer Kontraktion

Während isotonische und isometrische Kontraktionen wesentliche Teile des Muskelkontraktionssystems bilden, gibt es jedoch wichtige Unterschiede zwischen ihnen. Bei einer isotonischen Kontraktion behalten die Muskeln die gleiche Spannung bei, wie sie sich in einer isometrischen Kontraktion verkürzt, der Muskel bleibt die gleiche Länge wie die Spannung ändert sich [5]. Es ist bekannt, dass isotonische Kontraktionen kürzere Kontraktions- und Entspannungszeiten aufweisen, während isometrische Kontraktionen längere Kontraktions- und Entspannungszeiten aufweisen. Änderungen der Temperatur beeinflussen jede Art von Kontraktion unterschiedlich. Während ein Temperaturanstieg die Zeit für die Verkürzung der Muskeln während einer isotonischen Kontraktion erhöht, verringert dies jedoch die Zeit, die für eine isometrische Kontraktion benötigt wird [3]. Isotonische Kontraktionen füllen während der Muskelkontraktion viel Wärme frei, was dies weniger energieeffizient macht, während isometrische Kontraktionen weniger Wärme freisetzen, was dies zu einer energieeffizienten Form der Kontraktion macht. Darüber hinaus treten isotonische Kontraktionen in der Mitte einer Kontraktion auf, während isometrische Kontraktionen zu Beginn und am Ende auftreten.

Abschluss

Die tägliche Aktivität beinhaltet eine Kombination sowohl isotonischer als auch isometrischer Kontraktionen. Es ist wichtig, den Unterschied zwischen diesen beiden Arten von Kontraktionen zu schaffen, da der Einzelpersonen verstehen kann, was passiert, wenn ihre Muskeln in irgendeiner Form von körperlichem Stress fallen. Darüber hinaus wird dieses Verständnis dazu beitragen, ihre Workroutinen neu zu definieren und ihnen zu helfen, sich besser um ihren Körper zu kümmern.

Zusammenfassung der Unterschiede zwischen isotonischen und isometrischen Kontraktionen