Dlaczego układ dźwigniowy jest związkiem kostno-mięśniowym?

Zależność kości i mięśni w układzie dźwigni jest ważna dla zrozumienia ruchu ciała. System dźwigni to prosta maszyna składająca się ze sztywnego obiektu zwanego dźwignią, który obraca się wokół stałego punktu zwanego punktem podparcia. Siła wejściowa jest przykładana do dźwigni w punkcie zwanym ramieniem wysiłkowym. Siła wyjściowa jest przykładana do dźwigni w punkcie zwanym ramieniem oporowym. Długość ramienia wysiłkowego i długość ramienia oporowego określają zalety mechaniczne układu dźwigni.

W organizmie kości działają jak dźwignie, mięśnie pełnią rolę siły wejściowej, a stawy pełnią rolę podparcia. Mechaniczna zaleta systemu dźwigni określa, jaką siłę może wygenerować mięsień w stawie.

Zależność między kością a mięśniem w układzie dźwigni jest ważna dla zrozumienia ruchu ciała, ponieważ wyjaśnia, w jaki sposób mięśnie mogą wytwarzać siłę wystarczającą do poruszania kośćmi. Jest to ważne we wszystkim, od chodzenia, przez bieganie, po podnoszenie ciężkich przedmiotów.

Oto kilka przykładów zależności układu kostno-mięśniowego w organizmie:

* Mięsień bicepsa działa jak dźwignia do zginania łokcia. Punktem podparcia jest staw łokciowy, a siła wejściowa jest przykładana przez mięsień dwugłowy w punkcie wprowadzenia na promieniu. Siła oporu to ciężar przedramienia i dłoni. Mięsień dwugłowy charakteryzuje się przewagą mechaniczną 2:1, co oznacza, że ​​może wytworzyć w łokciu dwukrotnie większą siłę niż ciężar przedramienia i dłoni.

* Mięsień brzuchaty łydki działa jak dźwignia do prostowania kolana. Punktem podparcia jest staw kolanowy, a siła wejściowa jest przykładana przez mięsień brzuchaty łydki w punkcie przyczepu kości piętowej. Siła oporu to ciężar podudzia i stopy. Mięsień brzuchaty łydki ma przewagę mechaniczną 1:1, co oznacza, że ​​może wytworzyć w kolanie taką samą siłę, jak ciężar podudzia i stopy.

* Mięsień naramienny działa jak dźwignia do odwodzenia ramienia. Punktem podparcia jest staw barkowy, a siła wejściowa jest przykładana przez mięsień naramienny w punkcie przyczepu na kości ramiennej. Siła oporu to ciężar ramienia. Mięsień naramienny ma przewagę mechaniczną 2:1, co oznacza, że ​​może wytworzyć na ramieniu dwukrotnie większą siłę niż ciężar ramienia.

Zależność układu kostno-mięśniowego w układzie dźwigni jest podstawową zasadą biomechaniki. Jest to niezbędne do zrozumienia, w jaki sposób porusza się ciało i w jaki sposób mięśnie wytwarzają siłę wystarczającą do poruszania kościami.