קרדיט צילום: lululemon athletica, ויקימדיה, cc 2.0.
המחקר מציע כי נוזל הוא מקור המתח שאנו חשים כשאנחנו מותחים את השרירים שלנו בעבר.
בכל חיה, כולל בני אדם, כל סיב שריר מתמלא בנוזלים בלתי דחיסים ונעטף ברשת מתפתלת של רקמת חיבור קולגן. כאשר שריר נמתח באורך, הרשת שמסביב מתארכת ונהיית צרה יותר בקוטר.
הדברים הבאים הם כמו מה שקורה באחד מאותם צעצועי "מלכודת אצבעות" ארוגים, מדווח הדוקטורנט של אוניברסיטת בראון, דיוויד סלבודה, מחבר המחקר שפורסם ב- מכתבי ביולוגיה. בדיוק כמו שהצעצוע סוחט את האצבעות המעטפות שלך כשאתה מותח אותו מספיק רחוק, רשת הקולגן בסופו של דבר נלחצת על סיבי השריר. מכיוון שהסיבים מלאים בנוזלים שאינם ניתנים לדחיסה, גילה סלבודה, נפחו נדחף לאחור נגד הרשת המצמצמת, ויוצר מתח שהופך את המתיחות להרבה יותר קשות.
"הבעיה המהותית כאן היא התנגשות של כרכים", אומר סלבודה. "שרוול הרשת יכול לשנות את עוצמת הקול אך הסיב הוא נפח קבוע. בסופו של דבר השניים הולכים להיתקל אחד בשני, ושם אתה רואה את המתח באמת יורה ”.
גורמים אחרים שהוצבו בעבר תורמים גם הם למתח שאתה מרגיש כאשר אתה מותח, סלבודה מודה. האחד הוא מתח שנוצר על ידי קינקים ברשת הקולגן עצמה, והשני הוא חלבון נמתח בסיבי שריר הנקרא טיטין. אך נראה שגם טיבם המלא של הנוזלים של סיבי השריר משחק תפקיד.
קונדום + Techflex
סלבודה עובד במעבדה של מחבר המחקר תומס רוברטס, פרופסור לאקולוגיה וביולוגיה אבולוציונית החוקר את מבנה השרירים ואת הביצועים. סלבודה הסתכל על תמונות מיקרוסקופ אלקטרונים של סיבי שריר מן החי ואת מעטפות הקולגן שלהם והחליט לבנות מודל פשוט בעצמו.
לא היה קשה להשיג חומרים לדגם של סלבודה. רשת הקולגן מדומה היטב על ידי מעטפת צמה של Techflex (משמשת בדרך כלל לאגד כבלי מחשב בצורה מסודרת), וסיבי השריר יכולים להיות עשויים מקונדום מלא במים שנקנה בחנות התרופות הפינתית.
המודל גילה כי הנוזל מילא תפקיד משמעותי בתכונות המכאניות של השריר-ההתנגדות של הקונדום המלא במים הקשתה על מתיחת ה- Techflex. מדענים כמעט ולא עיצבו את מכניקת השרירים כדי להסביר את הנוזלים בסיבים, אומר סלבודה. הם הניחו במידה רבה שהנוזל ממלא רק תפקיד כימי בתוך התאים.
שריר שור
אך האם המודל של סלבודה אמר משהו משמעותי על הפיזיולוגיה האמיתית? הוא ערך ניסויים כדי לברר זאת. במחקר, סלבודה ורוברטס מדווחים על מדידות מדוקדקות של מתיחה לאורכה והמתח שנוצר לא רק במודל, אלא גם בשריר פרפר אמיתי מכיוון שהם שינו את כמויות הנוזלים בסיבי השריר (והקונדומים).
המודל והשריר האמיתי הציגו את אותה עקומה אופיינית בעלילותיהם: ככל שנפח הנוזלים בסיבי השריר גבוה יותר, המתח לאורך אורך המתיחה נתון. הנוזל עושה הבדל מכני ספציפי, מדיד.
"יכולנו לקבל את אותה ההתנהגות בדיוק באמצעות מודל פשוט", אומר סלבודה. "המחקר שלנו מספק הוכחה אמפירית ראשונה לכך שנוזלים משפיעים על מתח השרירים."
סלבודה אומר כי ממצאיו טוענים להסברת נוזלים במודלים של מכניקת שרירים. לדוגמה, לאחר פעילות גופנית נראה כי סיבי השריר נוטלים יותר נוזלים. הוספת השפעות הנוזל למודלים של התנהגות שרירים יכולה לשפר את ההבנה כיצד התנהלות השרירים לאחר האימון.
ישנם גם מצבים רפואיים המשפיעים על אופן בניית רשת הקולגן או הביצועים שלה, אומר סלבודה. לדעת כיצד הוא מתקשר עם סיבי שריר מלאים בנוזלים עשוי להיות חשוב גם במחקר עתידי.
מחקרים בתחומים אחרים של פיזיולוגיה של בעלי חיים מספקים מפת דרכים מוכנה, למעשה, מכיוון שחללי נוזלים מחוזקים בסיבים, הנקראים "שלדים הידרוסטטיים" הם אלמנטים מבניים נפוצים באורגניזמים מסוימים, אומר סלבודה.
המכונים הלאומיים לבריאות מימנו את המחקר.
מקור: אוניברסיטת בראון
ספרים קשורים:
at InnerSelf Market ואמזון
