Muskler og bevægelsesanalyse
Når vi vender blikket imod idrættens verden og især på de større idrætsbegivenheder der samler
flere forskellige typer af atleter, ser vi at der er en stor variation i, hvad de forskellige idrætsudøvere
er i stand til at præstere. Disse variationer kan f.eks. i løb strække sig fra de meget hurtige sprintere
til de mere udholdende langdistanceløbere. Eller f.eks. de små, men fantastiske, koordinerede
gymnaster til de bomstærke vægtløftere, der er i stand til at løfte op til 3 gange deres egen vægt.
Disse forskelligheder skyldes en række fysiologiske og genetiske årsager der er forskellige fra
person til person. Det er derfor vigtigt, at idrætsudøvere tager hensyn til deres musklers egenskaber
og tilpasningsevnen, så de kan præstere deres bedste i de sportsgrene der netop passer bedst til deres
muskelsammensætning/fysik.
I denne rapport vil jeg beskrive musklernes opbygning og hvorledes de fungerer. Derud over vil jeg
definere nøglebegreberne der indgår i bevægelseslæren og perspektivere vor viden om musklernes
sammensætning og funktioner (altså det jeg ved om musklerne) til idrætsverdenen og hvad man
netop kan bruge den viden til. Ydermere vil jeg lave en bevægelsesanalyse af en springgymnast.
Skelettets muskelmasse er den del af den menneskelige anatomi der opretholder kroppens stilling
og de gør derved også, at vi er så bevægelige. Derud over er det også vores muskler der gør at vi er i
stand til at bevæge os, men de er også grunden til, at vi overhovedet er levedygtige. Muskelvævets
celler (muskelceller) er i stand til at trække sig sammen ved impulser der overføres via de motoriske
nerver eller ved en ydre kraft. Ved en sammentrækning, en kontraktion, bliver en kemisk energi
(f.eks. ATP) i muskelcellerne omdannet til en mekanisk energi der kommer til udtryk ved
bevægelse og varme. Muskelvævet røde farve skyldes at det indeholder et protein ved navn
myoglobin. Dette protein er nær beslægtet med det proteinet, hæmoglobin, der findes i blodet og
som transporterer ilt rundt i blodbanen. Myoglobinet modtager ilten fra hæmoglobinet i de røde
blodlegemer og afgiver det derefter til muskelcellerne og ved hjælp af denne ilt er musklerne i stand
til, at omsætte deres energidepoter(ATP, kulhydrater, fedt, protein) til mekanisk energi og varme..
I vores kroppe er der tre forskellige typer for muskelvæv; den tværstribede muskulatur, den glatte
muskulatur og hjertemuskulaturen.
2
Den glatte muskulatur består af korte tenformede celler med én enkelt stavformet cellekerne.
Myofibrillerne i cytoplasmaen er glatte (og ikke tværstribede, herved får de deres navn; glatte
muskler). Muskelsammentrækningerne i disse muskler er langsommere end de tværstribede, men til
gengæld er de mere udholdende og kan der for kontrahere (trække sig sammen) i længere tid uden
at blive ”trætte”. De glatte muskler findes i tarmene, luftvejene, urinvejene, i huden, i væggene på
blodbanerne og i den kvindelige ”anatomi” (kønsorganer). Derud over bliver de glatte muskler
styret af det autonome nervesystem og er derfor ikke til at styre – altså uden for viljens kontrol.
Hjertemuskulaturen er tværstribet, i modsætning til de glatte muskler. Dog bliver det ligesom de
glatte muskler styret af det autonome nervesystem. Hjertemuskelcellerne er stærkt forbundet de
steder, hvor de forskellige celler støder op til hinanden. Dette skyldes den enkelte grund, at alle
cellerne i hjerte er nødt til at ”slå” – kontraherer – ens. Hvis de ikke kontraherer ens vil man få det
der kaldes ”hjerteflimmer”, en yderst ubehagelig (og måske også dødelig) tilstand, der gør, at det
iltede blod ikke bliver pumpet rytmisk ud i kroppen.
Den tværstribede muskulatur er den form for muskeltype der findes i alle skeletmusklerne. Den har
fået navn efter udseende, som skyldes opbygningen af de enkelte muskelceller. Muskelcellerne
(eller muskelfibrene) består af mange og ofte lange celler med mange cellekerner, som sidder helt
ude ved cellemembranen. Dette adskiller bl.a. disse muskelceller fra andre celler og
muskelvævstyper, og ophobningen af disse mange cellekerner skyldes en sammensmeltning af
mange muskelceller, som sker allerede i fosterstadiet. Uden på muskelcellerne findes der en
beskyttende ”skal” der kaldes for sarcolemmaet, og som består af en cellemembran og tynde
kollagene tråde. Disse kollagene tråde sidder forbundet via bindevævet til en sene og der er også
dem der overfører kraften fra de enkelte muskelceller til senen og derved skaber de også den ”hele”
bevægelse i den pågældende muskel.
På side 49 i Idræt – Teori og Træning er der et tværsnit af en muskelfiber (fig. 2.13.) og der kan
man se, at en muskelfiber er mere indviklet end man skulle tro. Inde i fiberen kan man se, at der er
noget der hedder myofibriller, senere går jeg nærmere i dybden med disse. Men der skal også
lægges mærke til de mange mitochondrier som flyder rundt i cytoplasmaen. Det er disse organeller
der ved respirationsprocessen laver noget af den energi, som muskelfibrillerne skal bruge til deres
arbejde, f.eks. muskelsammentrækninger.
En myofibril er opdelt i en række små og meget komplicerede enheder, der med et finere ord også
bliver kaldt for sarcomerer. Sarcomererne går fra en såkaldt Z-linie (Det er zigzaglinie.Endvidere er
Z-linie også et protein) til en anden Z-linie, og det sarcomererne, som forbinder myofibrillerne med
3
sarcolemmaet, og som tidligere nævnt overfører kraften fra de enkelte muskelfibre til de kollagene
tråde. Man kan endvidere inddele sarcomererne i flere underenheder som kaldes myofilamenter.
Myofilamenterne er proteinholdige tråde og kan inddeles i tykke og tynde filamenter. De tynde
kaldes for aktin og de tykke for myosin. Side 49 i Idræt – Teori og Træning kan man se nærmere på
disse to filamenter (fig. 2.14.), myosinfilamentet er det lilla som minder meget om et bundt grene,
hvor aktinfilamentet er den gule ”perlekæde” der er bygget af små ovale molekyler. Aktinet er
”fastgjort” til Z-linien, og som man ydermere kan se på samme figur viser den blå
”tremmelignende” tegning, at de to filamenter overlapper hinanden, og det er netop dette overlap
der gør at musklen fremstår som tværstribet.
Rundt om aktinet ligger der desuden også nogle små proteiner, der kaldes for tropomyosin og
troponin som mellem mindre mellemrum ligger i forlængelse af hinanden. Troponinen er derudover
og et bindingssted for calcium, som er et næringsstof for muskelfibrene. Myosinet består af en
masse små myosinmolekyler, og hvert molekyle har en lige ”krop” med et tilhørende ”hoved”, som
til tider stikker ud fra myofilamentet.
Det er faktisk disse to små filamenter der gør at musklerne trækker sig sammen. Ved en kontraktion
bliver aktintrådene og myosintrådene ”flettet” ind imellem hinanden. Ved denne sammenfletning
bliver det lille lys midtstykke (også kaldet for H-zonen, de to lyse stykker der omgiver Z-linie bliver
kaldt for I-båndet, mens det mørke-lyse-mørke stykke af sarcomeren bliver kaldt for A-båndet, se
også figur 2.14, side 49 i Idræt – Teori og Træning) mellem de to mørke sidestykker forkortet. Når
dette er sket er musklen spændt. Det fascinerende ved denne sammentrækning er, at det er faktisk
kun er aktinfilamenterne der bliver forkortet, imens myosinfilamenter bibeholder deres oprindelige
størrelse.
Ved en muskelkontraktion er det den motoriske endeplade der via en synapse fortæller musklen og
dets celler at det er tid til, at komme i gang med at arbejde. På side 52 figur 2.16 i Idræt – Teori og
Træning er sådan en ”besked” ved at blive overført til musklen. Når muskelfiberen bliver aktiveret
af en nerveimpuls bliver den pågældende cellemembran mere gennemtrængelig for natrium.
Natrium begynder derfor at diffundere, ind i cellen og derved ændres cellemembranens elektriske
spænding (membranpotentialet). Efter dette er sket øges gennemtrængeligheden for kalium og dette
gør at kalium begynder at diffundere ud af fiberen. Denne ændring af membranpotentialet bliver
også kaldt for et aktionspotential. Aktionspotentialet vandrer hurtigt hen over muskelfibrenes
membranoverflader og går ind i T-rørene. T-rørene har ikke fået en streg ud på figur 2.13, men det
er de tykke lilla bånd der har en lille ”tut” stikkende ud, og som navnet også hentyder til, ligner det
4
et T. T-røret er en ”indkrængning” på cellemembranen der løber tværs hen over muskelfiberen.
Ydermere har disse T-rør ”adgang” til nogle membranafgrænsede sække der hedder
sarcoplasmatiske reticulum (S.R.). I S.R. forgår der lige som i deres søster-organel, Endoplasmatisk
reticulum (E.R.), proteinsyntese. Derudover indeholder disse små sække også store mængder
calcium, som frigives i cytoplasmaet når aktionspotentialet har nået S.R.-systemet. Calciumet
diffunderer derefter langs sarcomeren, og her bliver calciumet bundet til troponinet. Denne binding
forskyder tropomyosinen, så der på aktinet bliver frilagt et bindingssted for myosinhovedet, og dette
danner en tværbro. Denne proces bliver også meget fint illustreret på figur 2.15, side 51 i Idræt –
Teori og Træning.
Myosinhovedet har to egenskaber og det er at det er i stand til at ”nikke”. Denne bevægelse bruger
den til at spalte ATP til ADP og phospher. Dog sker spaltningen ikke af sig selv, men med lidt
hjælp fra et enzym ved navn, myosin-ATPase, som findes i myosinhovedet. Energien der bliver
frigivet fra spaltningen af ATP til ADP bliver ”gemt” i myosinhovedet, og bliver senere hen brugt
til myosinhovedets ”nikke-bevægelser”. Herved bliver aktinfilamenterne flettet længere ind imellem
myosionfilamenterne. Denne muskelsammentrækning (muskelkontraktion) er en cyklus som kaldes
tværbrocyklussen, og den kan foregå i al evighed – så længe der altså er calcium tilstede.
Bevægelsesanalyse af en springgymnast:
Fase [A-B]:
Led: - Fleksion (bøjning af led) af knæleddet
- Fleksion i ankelleddet
- Fleksion i hofteleddet
- Fremadføring i skulderleddet
- Fleksion af skulderleddet
- Ekstension (strækning af led) i albueleddet
- Ekstension i håndleddet
Muskler: - Fleksion af hofteleddet udfører et statisk/isometrisk kontraktion (En bevægelse hvor
musklen fastholder sin fulde længde under arbejdet, det er samtidigt også et
muskelarbejde uden egentlig bevægelse, se også side 9, figur 1.3.C i Idræt – Teori og
Træning) i sædemusklerne, lårmusklen/den firhovede knæstrækker, den tohovede
lægmuskel og flyndermusklen
5
- Fleksion i hofteleddet, knæleddet og ankelleddet er alle bevægelser der sker når
musklerne slapper af, og det er tyngdekraften der netop sørger for denne fleksion i
disse led. Bevægelserne bliver desuden også bremset ved den ekcentriske kontraktion,
det er nærmest en slag ”tilløb” til den næste bevægelse (Muskler der
strækkes/forlængelse under arbejdet, se også side 9, figur 1.3.A i Idræt – Teori og
Træning)
- Ekstensionen i skulderleddet laves ved en koncentrisk kontraktion (Musklen trækker
sig sammen/forkortes under arbejde, se også side 9, figur 1.3.B i Idræt – Teori og
Træning) i deltamusklen
- Indadføring i skulderleddet, den store brystmuskel udfører koncentrisk kontraktion
- Ekstension i albueleddet laves ved en koncentrisk kontraktion i triceps
- Ekstension i håndleddet skyldes en koncentrisk kontraktion i den muskel der sidder
på oversiden af underarmsmusklen
Fase [B-C]:
Led: - Opadføring af skulderleddet
- Ekstension af skulderleddet
- Ekstension af hofteleddet
- Ekstension af knæled
- Ekstension af ankelleddet
- Ekstension af håndleddet
- Ekstension af albueleddet
Muskler: - Ekstension i hofte-, knæ- og ankelled, læg- og flyndermuskel udfører dynamisk
(Dynamisk kontraktion er muskelarbejde under bevægelse) koncentrisk kontraktion
- Det samme gør den firhoved knæstrækker og sædemusklen
- Skulderleddet ekstenderes og udfører en statisk kontraktion
- Mavemusklerne udfører en dynamisk koncentrisk kontraktion
Fase [C-D]:
Led: - Ekstension af ankelleddet
- Fleksion af knæleddet
6
- Fleksion i hofteleddet
- Opadføring i skulderleddet
- Ekstension af skulderleddet
- Ekstension af håndleddet
- Ekstension af albueleddet
Muskler: - Der sker en dynamisk koncentrisk kontraktion af den yder lægmuskel, læg muskel
og flydermuskel
- dynamisk ekscentrisk kontraktion af den firhovede knæstrækker
- sædemuskelen udfører statisk kontraktion
- skulderleddet ekstenderes og udfører en statisk kontraktion
Fase [D-E]:
Led: - Ekstension af ankelleddet
- Fleksion af knæleddet
- Fleksion af hofteleddet
- Fremadføring af skulderleddet
- Fleksion af skulderleddet
- Fleksion af albueleddet
- Fleksion af håndleddet
Muskler: - Der sker en dynamisk koncentrisk kontraktion af den yder lægmuskel*, læg muskel
og flydermuskel,
- den firhovede knæstrækker udfører et statisk kontraktion
- sædemusklen udfører et dynamisk ekscentrisk kontraktion,
- mavemuskler udfører et dynamisk koncentrisk kontraktion
- biceps udfører et dynamisk koncentrisk kontraktion
- underarms musklen udfører et statisk kontraktions arbejde,
- rygmusklerne udfører en dynamisk ekcentrisk kontraktion
Fase [E-F]:
Led: - Ekstension af ankelleddet
- Fleksion af knæleddet
- Fleksion i hofteleddet
7
- Opadføring i skulderleddet
- Ekstension af skulderleddet
- Ekstension af håndleddet
- Ekstension af albueleddet
Muskler: - Der sker en dynamisk koncentrisk kontraktion af den yder lægmuskel, læg muskel
og flydermuskel
- dynamisk ekscentrisk kontraktion af den firhovede knæstrækker
- sædemuskelen udfører statisk kontraktion
- skulderleddet ekstenderes og udfører en statisk kontraktion
Fase [F-G]:
Led: - Opadføring af skulderleddet
- Ekstension af skulderleddet
- Ekstension af hofteleddet
- Ekstension af knæled
- Ekstension af ankelleddet
- Ekstension af håndleddet
- Ekstension af albueleddet
Muskler: - Ekstension i hofte-, knæ- og ankelled, læg- og flyndermuskel, samtidig udfører de en
dynamisk koncentrisk kontraktion
- Den firhovede knæstrækker og sædemusklen udfører en dynamisk koncentrisk
kontraktion
- Skulderleddet ekstenderes og udfører en statisk kontraktion
Fase [G-H]:
Led: - Ekstension af håndled
- Ekstension af albueleddet
- Opadføring i skulderleddet
- Ekstension af skulderleddet
- (let) Fleksion i hofteleddet (virker som affjedring)
- (let) Fleksion i knæleddet (virker som affjedring)
- Fleksion af ankelleddet
8
Muskler: - Koncentrisk kontraktion i læg- og flyndermusklen samt den firhovede knæstrækker,
- Sædemusklen udfører et statisk kontraktion
- Derudover udfører musklerne i mave, ryg og arme også en statisk kontraktion
Fase [H-I]:
Led: - Opadføring af skulderleddet
- Ekstension af skulderleddet
- Ekstension af hofteleddet
- Ekstension af knæled
- Ekstension af ankelleddet
- Ekstension af håndleddet
- Ekstension af albueleddet
Muskler: - Statisk kontraktion af samtlige muskler
Sådan en bevægelsesanalyse er yderst nyttig i mange sportsgrene, og vi kan bruge til f.eks. til at
optimere præstationer. Men man kan f.eks. i springgymnatisk bruge en bevægelsesanalyse til, at
udføre en øvelse korrekt, så man både kan få det bedste resultat men også at skåne sin krop for
uhensigtsmæssige stillinger og ”farlige” situationer. Hvis man påbegynder en øvelse med en forkert
holdning eller muskelarbejde, kan det ende med at øvelsen kræver mere energi end hvis den udføres
korrekt, men denne forkerte brug kan også udmunde i skader, der måske kan forhindre
idrætsudøveren for at praktisere sin sportsgren i længere tid eller endda for altid hvis skaden er
uoprettelig. En af de hyppigste skader der forekommer i idrætten er fibersprængninger. En
fibersprængning er som navnet hentyder til; en springning/overrivning af en muskelfiber. En
fibersprængning opstår ved at de små blodårer (kapilæerer) der omgiver musklen begynder at bløde.
For at få stoppet denne blødning kan man f.eks. lægge et koldt kompres og holde musklen i ro.
Dette kan også være med til at fjerne den ømhed og ubehag der opstår ved overrivningen. En
fiberspringnings størrelse af hænger af hvor mange muskelfibre der bliver revet over. Dette kan
variere fra et par stykker til næste alle (Meget alvorlig fiberspringning!). Hvis man ikke behandler
en fiberspringning kan ende med i en permanent muskelskade.
Ved observation af øvelser kan man endvidere finde ud af hvordan man bedst økonomiserer både
energien, men også bevægelserne. Altså finde trin i øvelsen der kan skæres fra, og hvis resultat så er
9
at man kan løbe hurtigere, springe højere og svømme længere – altså optimerer selv
idrætsudøvelsen.
En bevægelsesanalyse er altså en god ting fordi, man bedre kan beregne ”sunde” stillinger, hvilke
muskler der skal ”passes på” og hvor meget energi de forskellige øvelser kræver.
Litteraturliste:
- Anatomi og fysiologi Bind I - Lærebog For Sygeplejeelever, Andreas Kehler, Nyt nordisk
forlag, 3.reviderede udgave 1975.
- Idræt – Teori og Træning, Wolf; Nielsen, Forlaget Systimes A/S, 2.udgave 2. oplag 2001-
2002.