Hvorfor er vægtstangssystemet knogle-muskel-forhold?

Vægtstangssystemets knogle-muskelforhold er vigtigt for at forstå, hvordan kroppen bevæger sig. Armsystemet er en simpel maskine, der består af en stiv genstand, kaldet en løftestang, der drejer rundt om et fast punkt, kaldet et omdrejningspunkt. Indgangskraften påføres håndtaget på et punkt kaldet anstrengelsesarmen. Udgangskraften påføres håndtaget på et punkt kaldet modstandsarmen. Længden af ​​indsatsarmen og længden af ​​modstandsarmen bestemmer den mekaniske fordel ved løftestangssystemet.

I kroppen fungerer knoglerne som løftestænger, musklerne fungerer som inputkraft, og leddene fungerer som fulcra. Den mekaniske fordel ved løftestangssystemet bestemmer, hvor meget kraft musklen kan generere ved leddet.

Armsystemets knogle-muskel-forhold er vigtigt for at forstå, hvordan kroppen bevæger sig, fordi det forklarer, hvordan musklerne kan generere nok kraft til at bevæge knoglerne. Dette er vigtigt for alt fra gang til løb til løft af tunge genstande.

Her er nogle eksempler på knogle-muskel forholdet mellem vægtstangssystemet i kroppen:

* Bicepsmusklen fungerer som et håndtag til at bøje albuen. Omdrejningspunktet er albueleddet, og inputkraften påføres af bicepsmusklen ved indsættelsespunktet på radius. Modstandskraften er vægten af ​​underarmen og hånden. Bicepsmusklen har en mekanisk fordel på 2:1, hvilket betyder, at den kan generere dobbelt så meget kraft ved albuen som vægten af ​​underarm og hånd.

* Gastrocnemius-musklen fungerer som en løftestang til at forlænge knæet. Omdrejningspunktet er knæleddet, og inputkraften påføres af gastrocnemius-musklen ved indsættelsespunktet på calcaneus. Modstandskraften er vægten af ​​underbenet og foden. Gastrocnemius-musklen har en mekanisk fordel på 1:1, hvilket betyder, at den kan generere samme mængde kraft ved knæet som vægten af ​​underben og fod.

* deltamuskel fungerer som en løftestang til at bortføre armen. Omdrejningspunktet er skulderleddet, og inputkraften påføres af deltoideusmusklen ved indsættelsespunktet på humerus. Modstandskraften er vægten af ​​armen. Deltamusklen har en mekanisk fordel på 2:1, hvilket betyder, at den kan generere dobbelt så meget kraft ved skulderen som vægten af ​​armen.

Armsystemets knogle-muskelforhold er et grundlæggende princip for biomekanik. Det er vigtigt for at forstå, hvordan kroppen bevæger sig, og hvordan musklerne genererer kraft nok til at bevæge knoglerne.