主动骨骼肌收缩中力输出、应变与压力相关性的研究
组织与器官
2025-08-26 v2 医学物理
摘要
测量关节周围肌群中单个肌肉的力并非易事，研究者建议改用单个肌肉力的替代量。传统上，实验者已表明骨骼肌组织的力输出可与肌腹产生的肌内压（IMP）相关联。然而，由于传感器放置的差异及操作的侵入性，IMP 在活体测量中十分困难。数值生物力学仿真提供了一种分析肌肉收缩的工具，使人们对非侵入式实验可测物理量（如应变）与力输出之间的关联获得新的认识。本工作中，我们研究肌肉力输出、肌肉所承受的主应变、剪应变和体应变，以及组织在具有不同激活模式和幅度的等长收缩过程中肌腹内产生的压力之间的相关性。观察到在较高亚最大和最大激活水平下，由于压力松弛效应，压力与力输出相关性不佳，尤其在远离肌腹中心的位置。本研究揭示了在所有肌腹位置处力输出与应变之间的强相关性，与所考虑的激活类型无关。该观察为进一步的活体研究提供了证据，即使用实验可测的肌腹主应变和体应变作为单个肌肉发力量的替代指标，从而能够估计各肌群对总力的贡献。
引用
@article{arxiv.2310.06191,
title = {Investigating the Correlation between Force Output, Strains, and Pressure for Active Skeletal Muscle Contractions},
author = {Karan Taneja and Xiaolong He and Chung-Hao Lee and John Hodgson and Usha Sinha and Shantanu Sinha and J. S. Chen},
journal= {arXiv preprint arXiv:2310.06191},
year = {2025}
}