生理学的断面積（PCSA）編集

羽状筋の利点の1つは、筋肉が多いことです。繊維を平行に詰めることができるため、筋肉はより多くの力を生み出すことができますが、作用方向に対する繊維の角度は、その方向の最大力が繊維方向の最大力よりもいくらか小さいことを意味します。筋肉の断面積（図1の青い線は、解剖学的断面積（ACSA）とも呼ばれます）は、筋肉内の筋線維の数を正確に表していない。より良い推定値は、筋線維に垂直な断面の総面積によって提供されます（図1の緑色の線）。この測定値は、生理学的断面積（PCSA）として知られており、通常、次の式で計算および定義されます（別の定義は主要な記事に記載されています）。

PCSA =筋肉量繊維長=筋肉量ρ ⋅繊維の長さ、{\ displaystyle {\ text {PCSA}} = {{\ text {muscle volume}} \ over {\ text {fiber length}}} = {{\ text {muscle mass}} \ over {\ rho \ cdot {\ text {fiber length}}}}、}

ここで、ρは筋肉の密度です。

ρ=筋肉量筋肉量。 {\ displaystyle \ rho = {{\ text {muscle mass}} \ over {\ text {musclevolume}}}。}

PCSAは、羽状筋の角度と筋肉の長さとともに増加します。羽状筋では、PCSAは常にACSAよりも大きくなります。非羽状筋では、ACSAと一致します。

PCSAと筋力の関係編集

加えられた総力それらの斜め方向に沿った繊維によるPCSAに比例します。筋繊維の比張力がわかっている場合（PCSAの単位あたりの繊維によって加えられる力）、次のように計算できます。

総力= PCSA・比張力{\ displaystyle {\ text {Total force} } = {\ text {PCSA}} \ cdot {\ text {比張力}}}

ただし、腱を目的の方向に引っ張るために使用できるのは、その力の成分のみです。この成分は、真の筋力（腱力とも呼ばれます）であり、筋肉の作用方向に沿って作用します。

筋力=総力⋅cos⁡Φ{\ displaystyle {\ text {筋力} } = {\ text {Total force}} \ cdot \ cos \ Phi}

筋肉の作用方向に直交する他の成分（直交力=総力×sinΦ）は腱に作用しませんが、アポニューロースを互いに引き寄せることで、筋肉を圧迫するだけです。

体積または質量と繊維長に基づいてPCSAを計算するのは実際には便利ですが、PCSA（したがって総繊維力。 PCSAに比例します）筋肉量または繊維長だけに比例しません。つまり、筋線維の最大（強縮）力は、単にその太さ（断面積）と種類に依存します。決してその質量や長さだけに依存するわけではありません。たとえば、小児期の身体的発達により筋肉量が増加した場合、これは筋繊維の長さの増加のみが原因である可能性があり、繊維の太さ（PCSA）や繊維の種類は変化しません。この場合、質量が増加しても力は増加しません。

短縮速度が遅い編集

羽状筋では、配置の結果として、繊維はより短くなります。彼らが筋肉の一方の端からもう一方の端まで走った場合、彼らはそうなるでしょう。これは、各ファイバーが少数のN個の直列のサルコメアで構成されていることを意味します。さらに、羽状筋の角度が大きいほど、繊維は短くなります。

筋繊維が短くなる速度は、筋繊維の長さ（つまり、N）によって部分的に決定されます。したがって、大きな羽状筋の筋肉は、小さな羽状筋の同様の筋肉よりもゆっくりと収縮します。

建築ギア比編集

建築ギア比、解剖学的ギア比（AGR）と呼ばれる羽状筋の特徴は、筋肉の縦方向のひずみと筋線維のひずみの比率によって定義されます。また、筋肉短縮速度と繊維短縮速度の比率として定義されることもあります。

AGR =εx/εf

ここで、εx=縦ひずみ（または筋肉短縮速度） εfは繊維のひずみ（または繊維の短縮速度）です。

当初は、羽状筋の収縮中にアポニューロース間の距離は変化しないと考えられていたため、繊維が短くなるにつれて繊維を回転させる必要がありました。ただし、最近の研究では、これは誤りであり、繊維角度の変化の程度は、さまざまな負荷条件の下で変化することが示されています。この動的ギアリングは、低負荷での最大速度または高負荷での最大力を生成するために自動的にシフトします。