骨骼肌和心肌的标度功能模式：一种新的非线性弹性方法
生物物理
2009-09-09 v1
摘要
肌肉在响应环境需求时表现出惊人的功能多样性。对体内循环肌肉的研究将骨骼肌分为四种主要的运动模式：马达、制动器、支柱和弹簧。尽管在寻找肌肉设计模式方面付出了很多努力，但尚未揭示出经验确立模式背后的基本概念。在这项跨学科研究中，连续介质力学被应用于肌肉结构与功能关系的问题。通过收缩速度控制的非线性弹性肌肉模量，揭示了将作为均匀固体器官处理的、通过固有频率调谐以实现高效运动的动力肌肉的能力。利用固体物理学中已知的、通过力学相似性原理整合到激活的骨骼肌和心肌中的弹性力模式探索，为运动肌肉模式提供了分析性解释。除了解释在奔跑动物腿部肌肉和飞行鸟类翅膀肌肉中观察到的肌肉异速生长指数的起源外，横纹肌还通过主要和次要活动进行模式化，这有望用于设计人工肌肉以及模拟现存和灭绝动物。
引用
@article{arxiv.0909.1444,
title = {Scaling functional patterns of skeletal and cardiac muscles: New non-linear elasticity approach},
author = {Valery B. Kokshenev},
journal= {arXiv preprint arXiv:0909.1444},
year = {2009}
}
备注
30 pages, 6 figures, 46 references. Submitted to Physica D