사진 크레디트 : lululemon athletica, 위키 미디어, cc 2.0.
유체는 우리가 근육을 뻗을 때 느끼는 긴장의 원인이 이전에 알려지지 않았던 것이라고 연구 결과에 따르면.
인간을 포함한 모든 동물에서 각 근육 섬유는 모두 비압축성 유체로 채워지고 콜라겐 결합 조직의 구불 구불 한 망에 끼어 있습니다. 근육이 길어지면 주변의 메쉬가 길어지고 직경이 더 좁아집니다.
다음은 Brown University의 박사 과정 학생 인 David Sleboda가 발표 한 연구 결과의 주 저자 인 "finger trap"장난감에서 일어난 일과 같습니다. 생물학 문학. 장난감이 당신이 충분히 멀리 뻗을 때 당신의 외장 손가락을 짜내 듯이, 콜라겐 메쉬는 결국 근육 섬유 위로 압착됩니다. 섬유는 비압축성 유체로 가득차 있기 때문에 Sleboda는 그 체적이 좁아지는 메쉬에 대해 뒤로 밀어 내며, 더 긴장을 어렵게 만드는 긴장을 만듭니다.
"여기에 근본적인 문제는 양의 충돌입니다."Sleboda가 말합니다. "메쉬 슬리브는 볼륨을 변경할 수 있지만 섬유는 일정한 볼륨입니다. 궁극적으로 두 사람은 서로 마주 쳤고, 그 곳에서 긴장이 실제로 생겨나는 것을 볼 수 있습니다. "
이전에 제기되었던 다른 요인들도 스트레칭 할 때 느끼는 긴장감에 기여한다고 슬레보다는 인정했다. 하나는 콜라겐 메쉬 자체의 꼬임에 의해 생성되는 긴장이며, 다른 하나는 티티 (titin)라고 불리는 근육 섬유의 신축성 단백질입니다. 그러나 근육 섬유의 유체가 채워진 특성도 역할을하는 것으로 보입니다.
콘돔 + 테크 플렉스
Sleboda는 근육 구조와 성능을 연구하는 생태학과 진화 생물학의 교수 인 토마스 로버츠 (Thomas Roberts)의 공동 연구자 인 공동 연구실에서 일하고 있습니다. Sleboda는 동물 근육 섬유와 콜라겐 칼집의 전자 현미경 사진을보고 단순한 모델을 직접 제작하기로 결정했습니다.
Sleboda의 모델을위한 자료는 오기가 어렵지 않았습니다. 콜라겐 메쉬는 Techflex 꼰 시스 (일반적으로 컴퓨터 케이블을 깔끔하게 묶는 데 사용됨)에 의해 잘 시뮬레이트되며 근육 섬유는 코너 약국에서 구입 한 물로 가득 찬 콘돔으로 만들 수 있습니다.
이 모델은 체액이 근육의 기계적 성질에 중요한 역할을한다는 것을 보여주었습니다. 물로 가득 찬 콘돔의 저항으로 인해 Techflex가 스트레칭을 어렵게 만들었습니다. 과학자들은 섬유 속의 액체를 설명하기 위해 근육 역학을 모델링 한 적이 거의 없다고 Sleboda가 말했다. 그들은 그 액체가 세포 내에서만 화학적 역할을한다고 크게 추정했다.
Bullfrog 근육
그러나 Sleboda의 모델은 실제 생리학에 대해 의미있는 것을 말했습니까? 그는 알아내는 실험을했습니다. 이 연구에서 Sleboda와 Roberts는 근육 섬유 (및 콘돔)의 체액 양을 변화 시킴에 따라 길이 방향 스트레치와 모델뿐만 아니라 실제 비 개구리 근육의 결과 인장에 대한 세심한 측정을보고합니다.
모델과 실제 근육은 모두 동일한 특성 곡선을 그려 두었습니다. 근육 섬유의 체적이 많을수록 주어진 길이의 스트레칭에 더 많은 긴장감이 생깁니다. 유체는 특정의 측정 가능한 기계적 차이를 만듭니다.
"단순한 모델을 사용하여 똑같은 동작을 얻을 수있었습니다."라고 Sleboda는 말합니다. "우리의 연구는 근육 긴장에 영향을 미치는 유체의 첫 번째 경험적 증거를 제공합니다."
Sleboda는 그의 연구 결과가 근육 역학 모델에서 유동성을 설명한다고 주장한다. 예를 들어, 운동 후에 근육 섬유가 더 많은 수분을 섭취하는 것처럼 보입니다. 근육의 행동 모델에 유체 효과를 추가하면 운동 후에 근육이 어떻게 행동하는지 이해하는 데 도움이됩니다.
Sleboda는 콜라겐 메쉬의 구조 또는 기능에 영향을 미치는 의학적 상태도 있다고 설명했다. 유체가 채워진 근육 섬유와 상호 작용하는 방법을 아는 것도 향후 연구에서 중요 할 수 있습니다.
Sleboda는 동물 생리학의 다른 분야에 대한 연구는 기성 로드맵을 제공하는데, 이는 "정수형 골격 (hydrostatic skeletons)"이라고 불리는 섬유 강화 유체 공동이 일부 생물체의 공통 구조 요소이기 때문에라고 Sleboda는 말합니다.
국립 보건원 (National Institutes of Health)이 연구 자금을 지원했습니다.
관련 도서 :
at 이너셀프 마켓과 아마존
