Fizjologiczne pole przekroju poprzecznego (PCSA) Edytuj

Jedną z zalet mięśni penisa jest to, że więcej mięśni włókna mogą być upakowane równolegle, dzięki czemu mięśnie mogą wytwarzać większą siłę, chociaż kąt włókna względem kierunku działania oznacza, że maksymalna siła w tym kierunku jest nieco mniejsza niż maksymalna siła w kierunku włókna. (niebieska linia na ryc. 1, znana również jako anatomiczny obszar przekroju poprzecznego lub ACSA) nie przedstawia dokładnie liczby włókien mięśniowych w mięśniu. Lepsze oszacowanie daje całkowita powierzchnia przekrojów prostopadłych do włókien mięśniowych (zielone linie na ryc. 1). Miara ta jest znana jako fizjologiczne pole przekroju poprzecznego (PCSA) i jest powszechnie obliczana i definiowana za pomocą następującego wzoru (alternatywna definicja znajduje się w głównym artykule):

PCSA = długość włókna mięśniowego = masa mięśniowa ρ ⋅ długość włókna, {\ Displaystyle {\ tekst {PCSA}} = {{\ tekst {objętość mięśni}} \ ponad {\ tekst {długość włókna}}} = {{\ tekst {masa mięśniowa}} \ ponad {\ rho \ cdot {\ text {długość włókna}}}},}

gdzie ρ jest gęstością mięśnia:

ρ = masa mięśniowa objętość mięśniowa. {\ displaystyle \ rho = {{\ tekst {masa mięśniowa}} \ ponad {\ tekst {objętość mięśni}}}.}

PCSA rośnie wraz z kątem pennacji i długością mięśni. W mięśniu prącia PCSA jest zawsze większe niż ACSA. W mięśniu nieprzenośnym pokrywa się z ACSA.

Związek między PCSA a siłą mięśniowąEdit

Całkowita wywierana siła przez włókna wzdłuż ich skośnego kierunku jest proporcjonalna do PCSA. Jeśli znane jest napięcie właściwe włókien mięśniowych (siła wywierana przez włókna na jednostkę PCSA), można je obliczyć w następujący sposób:

Siła całkowita = PCSA ⋅ Napięcie właściwe {\ Displaystyle {\ tekst {Siła całkowita} } = {\ text {PCSA}} \ cdot {\ text {Specyficzne napięcie}}}

Jednak tylko składnik tej siły może być użyty do pociągnięcia ścięgna w żądanym kierunku. Ten składnik, który jest prawdziwą siłą mięśni (zwaną także siłą ścięgien), jest wywierany wzdłuż kierunku działania mięśnia:

Siła mięśniowa = siła całkowita ⋅ cos ⁡ Φ {\ Displaystyle {\ tekst {siła mięśniowa} } = {\ text {Siła całkowita}} \ cdot \ cos \ Phi}

Drugi składnik, prostopadły do kierunku działania mięśnia (siła ortogonalna = siła całkowita × sinΦ) nie jest wywierany na ścięgno, ale po prostu ściska mięsień, przyciągając jego rozcięgna do siebie.

Zauważ, że chociaż praktycznie wygodne jest obliczenie PCSA na podstawie objętości lub masy i długości włókna, PCSA (a zatem całkowita siła włókna, która jest proporcjonalne do PCSA) nie jest proporcjonalne do samej masy mięśniowej lub długości włókien. Mianowicie, maksymalna (tężcowa) siła włókna mięśniowego zależy po prostu od jego grubości (powierzchni przekroju) i rodzaju. W żadnym wypadku nie zależy to wyłącznie od jego masy lub długości. Na przykład, gdy masa mięśniowa wzrasta w wyniku rozwoju fizycznego w dzieciństwie, może to być spowodowane jedynie zwiększeniem długości włókien mięśniowych, bez zmiany grubości włókna (PCSA) lub typu włókna. W tym przypadku wzrost masy nie powoduje wzrostu siły.

Mniejsza prędkość skracaniaEdytuj

W mięśniu penetrującym, w wyniku ich ułożenia, włókna są krótsze niż tak by się stało, gdyby biegały od jednego końca mięśnia do drugiego. Oznacza to, że każde włókno składa się z mniejszej liczby N sarkomerów połączonych szeregowo. Co więcej, im większy jest kąt pennacji, tym krótsze są włókna.

Szybkość, z jaką włókno mięśniowe może się skracać, jest częściowo określana przez długość włókna mięśniowego (tj. Przez N). W ten sposób mięsień o dużym kącie penetracji będzie kurczył się wolniej niż podobny mięsień o mniejszym kącie penetracji.

Architektoniczne przełożenie przekładniEdit

Architektoniczne przełożenie przekładni, również zwany anatomicznym przełożeniem przekładni (AGR) jest cechą mięśnia penetrującego zdefiniowaną przez stosunek między wzdłużnym naprężeniem mięśnia a naprężeniem włókien mięśniowych. Czasami jest również definiowany jako stosunek między prędkością skracania mięśni a prędkością skracania włókien:

AGR = εx / εf

gdzie εx = odkształcenie podłużne (lub prędkość skracania mięśni) a εf to naprężenie włókna (lub prędkość skracania włókna).

Pierwotnie sądzono, że odległość między rozcięgienami nie zmienia się podczas skurczu mięśnia penisa, co wymaga obracania się włókien w miarę ich skracania. Jednak ostatnie prace pokazały, że jest to fałszywe i że stopień zmiany kąta włókien zmienia się w zależności od różnych warunków obciążenia. Ta dynamiczna przekładnia zmienia się automatycznie, aby wytworzyć maksymalną prędkość przy małych obciążeniach lub maksymalną siłę przy dużych obciążeniach.