Η λειτουργία των μυών στο ανθρώπινο σώμα

Κάθε μυς στο σώμα σας είναι δομημένος  (εξελιγμένος) με συγκεκριμένο ρόλο και σκοπό κίνησης. Παρόλο που οι μύες μπορούν να λειτουργούν με διαφορετικούς τρόπους (π.χ., οι οπίσθιοι μηριαίοι είναι "σχεδιασμένοι" να λειτουργούν αντιδραστικά/ισομετρικά, οι αθλητές μπορούν να τους χρησιμοποιούν συγκεντρωτικά όταν εκτελούν ασκήσεις κάμψης ποδιών), καθώς η ταχύτητα της κίνησης αυξάνεται, και συνεπώς γίνεται λιγότερο ελεγχόμενη από τη θέληση, οι μύες αρχίζουν να λειτουργούν με την εξειδικευμένη δομή τους.

Λαμβάνοντας αυτό υπόψη, η προτεινόμενη γενικευμένη ταξινόμηση των μυών είναι η ακόλουθη:

Συγκεντρωτικοί-εκρηκτικοί μύες

-Μονή άρθρωση (διασταύρωση σε μία μόνο άρθρωση).

-Έχουν ατρακτοειδή δομή [παράλληλοι μύες] (οι μυϊκές ίνες εκτείνονται παράλληλα με τη γραμμή της έλξης και του τένοντα).

-Είναι κατάλληλοι για θετική (ομόκεντρη) εργασία και προπόνηση δύναμης.

-Έχουν μεγαλύτερη περιοχή παραγωγής δύναμης κάτω από την καμπύλη δύναμης-μήκους, επομένως μπορούν να εκφράσουν δύναμη σε διαφορετικά μήκη. Ευρύτερο εύρος λειτουργίας.

-"Ηλίθιοι" μύες.

-Μ. μείζων γλουτιαίος, μ. λαγονοψοΐτης, μ. πλάγιος και μέσος γλουτιαίος, κ.ο.κ.

Αντιδραστικοί-ελαστικοί μύες

-Πολλαπλών αρθρώσεων (διασταύρωση δύο ή περισσότερων αρθρώσεων, διπλή άρθρωση).

-Έχουν πτερωτή δομή (οι μυϊκές ίνες εκτείνονται υπό γωνία σε σχέση με τον τένοντα).

-Η πηχεοειδής δομή επιτρέπει μεγαλύτερη φυσιολογική διατομή για την ίδια μυϊκή μάζα σε σχέση με τους ατρακτοειδείς μύες, γεγονός που τους επιτρέπει να επιτυγχάνουν μεγαλύτερη παραγωγή δύναμης ανά κιλό μάζας.

-Ο πτερωτός σχεδιασμός σημαίνει ότι το μήκος των μυϊκών ινών μεταβάλλεται σημαντικά κατά τη μεταβολή του συνολικού μήκους του μυός, με αποτέλεσμα μικρότερη περιοχή παραγωγής δύναμης κάτω από την καμπύλη δύναμης-μήκους. Για να το θέσουμε απλά, οι πτερωτοί μύες μπορούν να επιτύχουν μέγιστη παραγωγή δύναμης μόνο σε συγκεκριμένα μήκη. Στενότερο εύρος λειτουργίας.

-Έχουν αναπτύξει σημαντικές παθητικές δομές (τένοντες, περιτονίες κ.λπ.).

-Δυνατότητα απορρόφησης και επεξεργασίας της εξωτερικής δύναμης.

-Δομημένοι (εξελιγμένοι) για ισομετρική εργασία λόγω της στενότερης σχέσης δύναμης-μήκους.

-Η ισομετρική λειτουργία και η προ-ενεργοποίηση αυτών των μυών είναι οι προϋποθέσεις για την αντιδραστική-ελαστική λειτουργία τους, η οποία καθιστά τα συσταλτά στοιχεία του μυός (CE) δύσκαμπτα και επιτρέπει στους μυς να χρησιμοποιούν τα σειριακά στοιχεία του (SE): τένοντες και άλλα παθητικά στοιχεία εντός της μυϊκής δομής.

-Σπονδυλική στήλη, μ. δικέφαλος μηριαίος, μ. ημιτεντονωδης ημιμεμβρανώδης, μ. ορθός μηριαίος, κοιλιακοί μύες κ.ο.κ.

-"Ευφυείς μύες" - απαιτούν μεγαλύτερη προσπάθεια και συντονισμό για να χρησιμοποιηθούν αποτελεσματικά.

Φυσικά, πρόκειται για έναν πρόχειρο διαχωρισμό. Στην πραγματικότητα, οι μύες είναι ευέλικτοι και μπορούν να έχουν χαρακτηριστικά και των δύο ομάδων, οπότε πρόκειται περισσότερο για μια συνέχεια. Ωστόσο, ο διαχωρισμός μεταξύ των δύο ομάδων είναι πολύ πρακτικός, ειδικά στην οργάνωση προγραμμάτων προπόνησης.

Δεδομένου ότι η κίνηση είναι αλληλεπίδραση μεταξύ σταθερότητας και κινητικότητας, ορισμένοι μύες μπορούν να συμβάλουν σε αυτές τις συγκεκριμένες λειτουργίες. Μοιράστηκα μερικές από τις σκέψεις μου σε αυτή την ανασκόπηση. Εν ολίγοις, χρησιμοποιώντας το συνεχές σταθερότητα-κινητικότητα, οι μύες μπορούν να ταξινομηθούν σε:

1.Τοπικός σταθεροποιητής.

2.Σφαιρικοί σταθεροποιητές.

3.Σφαιρικοί κινητοποιητές.

Η αναφερόμενη ταξινόμηση σε (1) συγκεντρικούς-εκρηκτικούς μύες και (2) αντιδραστικούς-ελαστικούς μύες αναφέρεται μόνο στους σφαιρικούς κινητοποιητές.

Κατά τη γνώμη μου, και μπορεί να κάνω λάθος, οι μύες είναι ευέλικτοι όσον αφορά τη λειτουργία τους και μπορούν να εκφράζουν διαφορετικές λειτουργίες υπό συγκεκριμένο πλαίσιο. Αυτό μπορεί να είναι καλό πράγμα και μπορεί επίσης να οδηγήσει σε δυσλειτουργίες και πόνο. Εν πάση περιπτώσει, υπάρχει ένας συγκεκριμένος "ελκυστής" στη λειτουργία τους με βάση τη δομή και τη θέση τους. Αυτό που είναι σημαντικό να κατανοήσουμε είναι η συγκεκριμένη δυναμική συντονισμού που αναδύεται υπό περιορισμούς και η οποία μπορεί να οδηγήσει σε καλές επιδόσεις, αλλά και σε πόνο και δυσλειτουργία.

Η κατανόησή μας για τους μύες κυριαρχείται από το μοντέλο ότι οι μύες έχουν μόνο μία λειτουργία, την αντιμετώπιση του εξωτερικού φορτίου, ωστόσο αυτό είναι μόνο ένα μέρος της ιστορίας. Η λειτουργία των μυών είναι πιο πολύπλοκη και πιο ευέλικτη:

-Οι μύες ξεπερνούν το εξωτερικό φορτίο (παραγωγή δύναμης και ισχύος).

-Οι μύες προεκτείνουν τους ελαστικούς ιστούς.

-Οι μύες παίζουν ρόλο στη μεταφορά ενέργειας από τη μία άρθρωση στην άλλη.

-Οι μύες διευκολύνουν άλλους μύες με έκκεντρη φόρτιση.

Η επεξήγηση των παραπάνω λειτουργιών είναι πολύ περίπλοκη για να γίνει σε αυτό το σύντομο άρθρο, αλλά αξίζει να διευκρινιστούν οι εν λόγω διαφορετικές λειτουργίες.

Οι μύες ξεπερνούν το εξωτερικό φορτίο (παραγωγή δύναμης και ισχύος).Το συσταλτό στοιχείο του μυός (CE) έχει την ικανότητα να παράγει δύναμη και έτσι επιτρέπει στους μύες να παράγουν ροπή στις αρθρώσεις, οι οποίες με τη σειρά τους επιτρέπουν τις κινήσεις του ανθρώπινου σώματος και το ξεπέρασμα του εξωτερικού φορτίου από το σύστημα των μοχλών (οστά και αρθρώσεις).

Οι μύες προεκτείνουν τους ελαστικούς ιστούς. Για να λειτουργήσει ο μυς αντιδραστικά-ελαστικά, πριν από την έλευση εξωτερικών φορτίων (π.χ. για το τρέξιμο αυτό είναι το χρονικό διάστημα πριν το πόδι έρθει σε επαφή με το έδαφος) πρέπει να συσπαστεί ισομετρικά (προ-σύσπαση) και να σφίξει τους ελαστικούς ιστούς της σειράς. Δεδομένου ότι σε αυτή την κατάσταση ο μυς είναι πιο δύσκαμπτος από τους σειριακούς ελαστικούς ιστούς, οι οποίοι επιμηκύνονται από το εξωτερικό φορτίο και συσσωρεύουν ενέργεια, ο σειριακός ελαστικός ιστός λειτουργεί ως ελατήριο που επιστρέφει την ίδια (υπάρχει κάποια υστέρηση) ενέργεια πίσω στη συνέχεια. Με αυτόν τον τρόπο, οι μύες λειτουργούν πιο οικονομικά (εξοικονομώντας μεταβολική ενέργεια και βασιζόμενοι περισσότερο στην ελαστική ενέργεια), αλλά και βελτιώνουν την ικανότητά τους να παράγουν δύναμη.

Οι μύες παίζουν ρόλο στη μεταφορά ενέργειας από τη μία άρθρωση στην άλλη. Το φαινόμενο της μεταφοράς ενέργειας από άρθρωση σε άρθρωση είναι ένας πολύ ενδιαφέρων μηχανισμός που μαζί με την αντιδραστική-ελαστική λειτουργία επιτρέπει την αποδοτική λειτουργία του ανθρώπινου σώματος. Ένα ενδεικτικό παράδειγμα μεταφοράς ενέργειας είναι η λειτουργία των αρθρώσεων της ποδοκνημικής.  Ο  τετρακέφαλος εκτείνει την άρθρωση του γόνατος, και αν διατηρήσετε το μήκος των οπίσθιων μηριαίων το ίδιο (ισομετρική σύσπαση), όπως ένα μη ελαστικό σχοινί, η έκταση του γόνατος θα "μεταφερθεί" μέσω των οπίσθιων μηριαίων στην έκταση και του ισχίου. Με αυτόν τον τρόπο ο τετρακέφαλος εκτείνει το ισχίο με τη βοήθεια συντονισμένων δράσεων των μυών της ποδοκνημικής.  Αυτό το φαινόμενο της "μεταφοράς ενέργειας" συμβαίνει σε όλους τους αμφίδρομους μύες (αυτούς που διασχίζουν δύο αρθρώσεις).

Οι συνέπειες αυτού του φαινομένου είναι πολύ ενδιαφέρουσες αν λάβουμε υπόψη την κατανομή των μυών στο σώμα. Κατά τη διάρκεια του τρεξίματος το 80% της ενέργειας χρησιμοποιείται για την επιτάχυνση/επιβράδυνση των τμημάτων του σώματος. Προκειμένου να βελτιωθεί η αποτελεσματικότητα (μείωση του ενεργειακού κόστους), η ποσότητα μάζας στα άκρα τμήματα πρέπει να είναι όσο το δυνατόν μικρότερη (αυτό θα μειώσει τη ροπή αδράνειας). Αυτός είναι ο λόγος για τον οποίο η γάμπα είναι αμφίδρομος μυς (μ. γαστροκνήμιος) και πηχεοειδής. Η πηχεοειδής δομή του μ. γαστροκνήμιου επιτρέπει την παραγωγή μεγαλύτερης ισομετρικής δύναμης για την ίδια μυϊκή μάζα σε σύγκριση με την ατρακτοειδή (παράλληλη) δομή. Για να καταστεί δυνατή η μεταφορά ενέργειας από τους πολύ μεγαλύτερους και ισχυρότερους εκτεινόμενους μυς του γόνατος του εγγύς τμήματος του ποδιού (μ. τετρακέφαλος) στην έκταση (πελματιαία κάμψη) του ποδιού, ο μ. γαστροκνήμιος διασχίζει και τις δύο αρθρώσεις (γόνατο και αστράγαλο) όπως και στο παράδειγμα του υποκνημιδίου μυός που λειτουργεί ισομετρικά-αντιδραστικά-ελαστικά. Με αυτόν τον τρόπο μειώνει τη ροπή αδράνειας και παρέχει ισχυρότερη έκταση του ποδιού. Πραγματικά ευφυής λύση της Μητέρας Φύσης (για τους αναγνώστες του Εξελικτικού Σχεδιασμού) ή του Θεού (για τους αναγνώστες του Ευφυούς Σχεδιασμού)!

Οι μύες διευκολύνουν άλλους μύες φορτώνοντάς τους έκκεντρα. Αυτή η λειτουργία των μυών είναι επίσης πολύ ενδιαφέρουσα. Επειδή οι μύες τοποθετούνται υπό γωνία σε κάθε άρθρωση, προκαλούν διαφορετικές ροπές (ροπές) σε διαφορετικούς άξονες. Στην πράξη αυτό σημαίνει ότι κάθε μυς προκαλεί κάμψη / έκταση, προσαγωγή / απαγωγή και εξωτερική / εσωτερική στροφή σε διαφορετικές αναλογίες. Για το λόγο αυτό, οι κινήσεις μας είναι ως επί το πλείστον σπειροειδείς και διαγώνιες (όπως μια σχολή στη φυσικοθεραπεία - PNF χρησιμοποιεί ως μια από τις βασικές αρχές της), και όχι "ρομποτικές" σε ένα επίπεδο. Επειδή η ικανότητα των μυών να παράγουν δύναμη μειώνεται με την αύξηση της ταχύτητας βράχυνσης (σχέση δύναμης-ταχύτητας), η δράση των γειτονικών μυών με συγκεκριμένο τρόπο μπορεί να μειώσει την ταχύτητα βράχυνσης του κύριου μυός και έτσι να επιτρέψει τη δημιουργία μεγαλύτερων δυνάμεων στο επίπεδο-στόχο της κίνησης. Παράδειγμα αυτού του μηχανισμού παρατηρείται κατά τη φάση της επιτάχυνσης στο τρέξιμο, όπου το μεγαλύτερο μέρος της προωθητικής δύναμης παράγεται από τον γλουτιαίο και τον τετρακέφαλο μυ. Δεδομένου ότι οι μ. γλουτιαίοι παράγουν έκταση και εξωτερική στροφή του ισχίου, η στρέψη της λεκάνης και η χρήση των βραχιόνων θα οδηγήσουν στην εσωτερική στροφή στο ισχίο του όρθιου ποδιού, η οποία έχει ως αποτέλεσμα την "επιμήκυνση" (δηλαδή τη μείωση της ταχύτητας βράχυνσης) των μ. γλουτιαίων, η οποία ως αποτέλεσμα, σύμφωνα με τη σχέση δύναμης-ταχύτητας, συμβάλλει στην παραγωγή μεγαλύτερης δύναμης προς την κατεύθυνση της έκτασης του ισχίου, και επομένως στις μεγαλύτερες προωθητικές δυνάμεις και σε μεγαλύτερη επιτάχυνση του σώματος.

Το ανθρώπινο σώμα είναι μια εξαιρετικά πολύπλοκη και "έξυπνη" μηχανή, της οποίας τους τρόπους λειτουργίας μόλις αρχίζουμε να κατανοούμε. Το λάθος στις προηγούμενες προσεγγίσεις ήταν ότι προσπαθούσαμε να εξηγήσουμε τη λειτουργία του συνόλου κατανοώντας τα χαρακτηριστικά των μερών, ωστόσο τα πράγματα δεν λειτουργούν με αυτόν τον τρόπο. Το όλον δεν είναι μια απλή συλλογή των μερών. Έτσι, η λειτουργία των μυών δεν πρέπει να αναλύεται ξεχωριστά, αλλά με τον τρόπο που εντάσσονται στη λειτουργία ολόκληρου του σώματος, με τον τρόπο που "συνεργάζονται" μεταξύ τους, προκειμένου να μεγιστοποιείται η αποτελεσματικότητα, η αποδοτικότητα και να παράγεται κίνηση. Η αναγωγιστική προσέγγιση στην ανάλυση της κίνησης θα πρέπει να αντικατασταθεί από νεότερες μεθόδους μη γραμμικών ανοικτών και προσαρμόσιμων πολύπλοκων συστημάτων, που μελετά την αυτό-οργάνωση του κινητικού συστήματος και θεωρεί τη μεταβλητότητα της κίνησης ως κάτι αξιοποιήσιμο και όχι μόνο ως "θόρυβο και σφάλμα", αλλά αυτό είναι ένα θέμα για άλλη φορά.