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Die Geheimwaffe der Muskelkraft: Wissen Sie, wie Sie durch die Rekrutierung motorischer Einheiten Ihre Kraft steigern können?
Die Kraft eines Muskels hängt nicht nur von seiner Größe ab, sondern auch von der Rekrutierung motorischer Einheiten. Unter Motoreinheitenrekrutierung versteht man die Aktivierung weiterer Motoreinheiten, um die Kraft der Muskelkontraktion zu erhöhen. Eine motorische Einheit besteht aus einem Motoneuron und allen Muskelfasern, die es innerviert. Diese Muskelfasern sind miteinander verflochten und im gesamten Muskel verteilt. Wenn ein Motoneuron aktiviert wird, werden alle beteiligten Muskelfasern stimuliert und ziehen sich zusammen.
Die Aktivierung eines Motoneurons führt zu einer schwachen, aber diskreten Muskelkontraktion. Wenn jedoch mehr Motoneuronen feuern, werden mehr Muskelfasern aktiviert, was zu einer stärkeren Muskelkontraktion führt.
Je höher die Rekrutierung motorischer Einheiten ist, desto stärker ist die Kraft der Muskelkontraktion. Nach Hennemans Größenprinzip werden motorische Einheiten im Allgemeinen in der Reihenfolge von klein nach groß rekrutiert: Dies bedeutet, dass zuerst kleine Motoneuronen aktiviert werden, gefolgt von größeren Motoneuronen und schließlich den größten Motoneuronen. Yuan.
Neuronale Rekrutierungsmechanismen
Henneman schlug vor, dass kleinere Motoneuronen eine geringere Oberfläche und daher einen höheren Membranwiderstand haben. Dies führt dazu, dass kleinere Motoneuronen beim Eintreffen exzitatorischer postsynaptischer Potentiale größere Spannungsänderungen (Depolarisationen) erzeugen können. Im Laufe der Forschung stellten die Wissenschaftler jedoch fest, dass diese Ansicht nicht unwiderlegbar war. Burke et al. stellten außerdem fest, dass die Amplitude der synaptischen Aktivität von kleinen zu großen Motoneuronen exponentiell abnimmt.
Es gibt einige Kontroversen hinsichtlich der Klassifizierung motorischer Einheiten. Burke und Kollegen unterteilten Bewegungseinheiten in drei Hauptkategorien: S (langsam), FR (schnelle Ausdauer) und FF (schnelle Ermüdung). Diese Einteilung war früher weit verbreitet, doch moderne Forschungsergebnisse deuten darauf hin, dass die motorischen Einheiten der menschlichen Muskulatur möglicherweise komplexer sind.
Arten der rekrutierten motorischen Einheiten
Während der Muskelkontraktion können sich die Rekrutierungsmuster motorischer Einheiten ändern, was vermutlich auf ein Zusammenspiel zwischen erregenden und hemmenden neuronalen Eingaben zurückzuführen ist. Gemäß Hennemans Größenregel werden zuerst die kleinsten motorischen Einheiten (S-Typ) rekrutiert, gefolgt vom FR-Typ und schließlich vom FF-Typ für Aufgaben, die einen hohen Energiebedarf haben.
Frequenzkodierung der Muskelkraft
Die von einer einzelnen Motoreinheit erzeugte Kraft hängt teilweise von der Anzahl der Muskelfasern in dieser Einheit ab. Wichtiger ist, wie oft die Muskelfasern durch die Neuronen stimuliert werden. Die Zündfrequenz der motorischen Einheiten kann von niedrig (erzeugt eine einzelne Kontraktion) bis hoch (erzeugt eine starke, anhaltende Kontraktion) reichen. Solche Veränderungen können die Muskelkraft bei schwerer Arbeit um das Zwei- bis Vierfache steigern.
Proportionale Steuerung der Muskelkraft
Die Größenverteilung der motorischen Einheiten zeigt eine umgekehrte Beziehung zwischen der Anzahl der motorischen Einheiten und der von jeder motorischen Einheit erzeugten Kraft. Dies bedeutet, dass es mehr kleine motorische Einheiten und weniger große motorische Einheiten gibt. Mit zunehmender Rekrutierung werden die Stärkezuwächse immer größer.
Anwendungen elektrodiagnostischer Tests
Bei medizinischen elektrodiagnostischen Tests kann die Analyse der Größe, Form und des Rekrutierungsmusters von Aktionspotentialen motorischer Einheiten dabei helfen, festzustellen, ob ein Patient an einer Muskel- oder Neuropathie leidet.
Muskelkraft ist tatsächlich das Ergebnis einer präzisen Kontrolle durch das Nervensystem, was eine wichtige Frage aufwirft: Haben Sie sich schon einmal gefragt, warum manche Sportler außergewöhnliche Kraft zeigen können?
