Internal fluid pressure influences muscle contractile force
Internal fluid pressure influences muscle contractile force
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内部流体压力影响肌肉收缩力
DOI：
10.1073/pnas.1914433117
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发表时间：
2019
期刊：
影响因子：
--
通讯作者：
Roberts, Thomas J.
中科院分区：
文献类型：
--
作者：
Sleboda, David A.;Roberts, Thomas J.
液体充满细胞内、细胞外和肌肉内的毛细血管空间。在正常的生理活动期间，当肌肉在内部发挥其所产生的力量的一部分时，肌内流体压力就会产生。这些压力通常在 10 到 250 mmHg 之间，在肌肉机械模型中很少考虑，但有可能通过影响收缩过程中产生的力和做功来影响性能。在这里，我们测试了肌肉结构模型，其中肌内压力直接影响收缩力。使用气动袖带，我们对肌肉收缩中期加压 260 mmHg，并报告对等长力的影响。加压降低了短肌肉长度的等长力（例如，0.9 L0 时 P0 的 −11.87%），增加了长肌肉长度的等长力（例如，1.25 L0 时 P0 的 +3.08%），但对中等肌肉长度 ∼1.1–1.15 L0 没有影响。这种对加压的可变反应被简单的肌肉形态物理模型定性地模拟，该模型根据代表细胞外基质胶原蛋白的增强纤维的方向对加压表现出负、正或中性反应。这些发现表明，加压可以对肌肉收缩力产生直接、显着的影响，并表明通过加压流体传递到细胞外基质的力可能是体内肌肉性能的重要决定因素，但在很大程度上未被承认。
Fluid fills intracellular, extracellular, and capillary spaces within muscle. During normal physiological activity, intramuscular fluid pressures develop as muscle exerts a portion of its developed force internally. These pressures, typically ranging between 10 and 250 mmHg, are rarely considered in mechanical models of muscle but have the potential to affect performance by influencing force and work produced during contraction. Here, we test a model of muscle structure in which intramuscular pressure directly influences contractile force. Using a pneumatic cuff, we pressurize muscle midcontraction at 260 mmHg and report the effect on isometric force. Pressurization reduced isometric force at short muscle lengths (e.g., −11.87% of P0at 0.9 L0), increased force at long lengths (e.g., +3.08% of P0at 1.25 L0), but had no effect at intermediate muscle lengths ∼1.1–1.15 L0. This variable response to pressurization was qualitatively mimicked by simple physical models of muscle morphology that displayed negative, positive, or neutral responses to pressurization depending on the orientation of reinforcing fibers representing extracellular matrix collagen. These findings show that pressurization can have immediate, significant effects on muscle contractile force and suggest that forces transmitted to the extracellular matrix via pressurized fluid may be important, but largely unacknowledged, determinants of muscle performance in vivo.
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影响因子：
2.4
作者：
Stutzig, Norman;Ryan, David;Siebert, Tobias
通讯作者：
Siebert, Tobias
肌肉力量取决于横向肌肉负荷的大小
影响因子：
2.4
作者：
T. Siebert;O. Till;N. Stutzig;M. Günther;R. Blickhan
通讯作者：
R. Blickhan
DOI：
10.1242/jeb.209668
发表时间：
2019
期刊：
The Journal of Experimental Biology
影响因子：
--
作者：
Sleboda, David A.;Wold, Ethan S.;Roberts, Thomas J.
通讯作者：
Roberts, Thomas J.
DOI：
10.1080/10255842.2012.675056
发表时间：
2014-02
影响因子：
1.6
作者：
T. Siebert;O. Till;R. Blickhan
通讯作者：
T. Siebert;O. Till;R. Blickhan
筋膜室边界的释放减少了肌肉力量的输出。
DOI：
10.1152/japplphysiol.00330.2018
发表时间：
2019
期刊：
Journal of applied physiology (Bethesda, Md. : 1985)
影响因子：
--
作者：
Ruttiman,RoyJ;Sleboda,DavidA;Roberts,ThomasJ
通讯作者：
Roberts,ThomasJ