The Energy of Muscle Contraction. I. Tissue Force and Deformation During Fixed-End Contractions
Notice bibliographique
Résumé
During contraction the energy of muscle tissue increases due to energy from the hydrolysis of ATP. This energy is distributed across the tissue as strain-energy potentials in the contractile elements, strain-energy potential from the 3D deformation of the base-material tissue (containing cellular and extracellular matrix effects), energy related to changes in the muscle's nearly incompressible volume and external work done at the muscle surface. Thus, energy is redistributed through the muscle's tissue as it contracts, with only a component of this energy being used to do mechanical work and develop forces in the muscle's longitudinal direction. Understanding how the strain-energy potentials are redistributed through the muscle tissue will help enlighten why the mechanical performance of whole muscle in its longitudinal direction does not match the performance that would be expected from the contractile elements alone. Here we demonstrate these physical effects using a 3D muscle model based on the finite element method. The tissue deformations within contracting muscle are large, and so the mechanics of contraction were explained using the principles of continuum mechanics for large deformations. We present simulations of a contracting medial gastrocnemius muscle, showing tissue deformations that mirror observations from magnetic resonance imaging. This paper tracks the redistribution of strain-energy potentials through the muscle tissue during fixed-end contractions, and shows how fibre shortening, pennation angle, transverse bulging and anisotropy in the stress and strain of the muscle tissue are all related to the interaction between the material properties of the muscle and the action of the contractile elements.
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Comment cette classification a été obtenuedéplier
Prédiction machine sur la base complète
Imitation des enseignantsNi prévalence calibrée, ni vérité terrain. Validation humaine à venir. Le volet Gemma est une étiquette directe du modèle pour chaque travail de la base, lue sur la notice réduite au titre. Le volet Codex est un classifieur appris des 10 348 étiquettes directes de Codex et calibré sur les taux pondérés de l'échantillon; les champs sans appui suffisant ne portent aucun appel Codex. Le mode candidate est l'union des deux volets; le consensus est leur intersection. Ces sorties portent le statut machine_predicted_unvalidated et ne sont pas des étiquettes humaines.
Scores du classifieur distillé par catégorie (deux têtes)
| Catégorie | Codex | Gemma |
|---|---|---|
| Métarecherche | 0,000 | 0,001 |
| Méta-épidémiologie (sens strict) | 0,000 | 0,000 |
| Méta-épidémiologie (sens large) | 0,000 | 0,000 |
| Bibliométrie | 0,000 | 0,000 |
| Études des sciences et des technologies | 0,000 | 0,001 |
| Communication savante | 0,001 | 0,001 |
| Science ouverte | 0,001 | 0,001 |
| Intégrité de la recherche | 0,001 | 0,001 |
| Charge utile insuffisante (le modèle a refusé de juger) | 0,003 | 0,001 |
Scores machine (provisoires)
Les deux têtes enseignantes du modèle étudiant, lues sur ce travail. Un score ordonne la base pour la relecture; il n'affirme jamais une catégorie, et le statut de validation accompagne chaque rangée tel quel.
Scores de référence d'un modèle non mature (critères de maturité non atteints, 7 itérations). Un score ordonne; il n'affirme jamais une catégorie.
score_only:v0-immature-baseline · tel quel depuis la passe de notation : score_only signifie que le nombre peut ordonner les travaux, et qu'aucune étiquette de catégorie n'en découleClassification
machine, non validéePrédiction automatique; un appel candidat d’une seule source (Gemma direct ou Codex distillé), pas un consensus.
Le détail, modèle par modèle et score par score, se trouve en fin de page sous « Comment cette classification a été obtenue ».