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Wie viel mechanische Belastung verträgt ein Skelettmuskel?

Wie viel mechanische Belastung verträgt ein Skelettmuskel?



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Im Film- Sah, für die letzte Falle wurde Bobby gesagt, dass er metallische Haken in seinen Pectoralis-Major-Muskel einführen sollte. In seiner Fake-Geschichte hat sich Bobby erfolgreich aufgezogen, doch als er "wirklich" gefangen war, waren seine Muskeln unter seinem eigenen Gewicht gebrochen.

Stimmt es, dass Muskeln so leicht gebrochen werden können? Wenn der Mensch an der Stange hochzieht, werden diese Muskeln nicht viel stärker gespannt, weil seine Arme eine Hebelwirkung haben?

Und was, wenn Bobby Haken unter seine Rippen einfügt, würde er sofort an einem Pneumothorax sterben?

Die Frage ist biologisch, kein Interesse, wie es möglich war, die Falle mit mechanischen Mitteln zu überwinden.


Der Skelettmuskel ist nicht isotrop und daher würde die Wirkung von Stress bei verschiedenen Achsen unterschiedlich sein. Die Stärke hängt auch von der Dichte der Fasern und der Zusammensetzung der Sehnen (Aponeurose) ab, die das Muskelgewebe verbinden; diese können sich durch langfristiges Training (positiv) ändern [ref].

In diesem Artikel zeigen die Autoren die Wirkung verschiedener mechanischer Belastungen auf das Skelettmuskelgewebe - Digitorum longus, von Kaninchenhinterbeinen.

Tests wurden an Extensor digitorum longus (EDL)-Muskeln durchgeführt, die aufgrund ihres regelmäßigen Querschnitts und ihres niedrigen Pennationswinkels ausgewählt wurden (Lieber und Blevins, 1989). Um sicherzustellen, dass nur Muskelgewebe getestet wurde, wurden Aponeurosen sorgfältig wegseziert

Abbildung aus demselben Artikel von Morrow et al. (2010)

Sie können feststellen, dass die Streckgrenze zur Längsdehnung bei etwa 180 kPa liegt. Es ist davon auszugehen, dass ein Haken in das Gewebe beim Ziehen eine Längsdehnungsspannung erzeugen würde (es sei denn, der Haken durchsticht das Muskelgewebe oder weist scharfe Kanten auf, die den Muskel quer aufreißen können). Die Belastung in der Bobby-Situation wäre: $$frac{ ext{Gewicht (Masse)} imes ext{Gravitationsbeschleunigung} (9,8 ms^{-2})}{ ext{Muskelfläche vom Haken bedeckt} imes ext{Anzahl der Haken}}$$

Dies ist das Beste, was ich anhand von Daten beantworten kann; dies kann nicht direkt auf die Bobby-Situation übertragen werden, weil:

  • Das Muskelgewebe ist anders
  • Die Stärke des Gewebes hängt davon ab, wie stark Bobby seine Muskeln trainiert hat.
  • Durch seine Bewegung beim Aufhängen am Haken würden zusätzliche mechanische Belastungen in andere Richtungen entstehen.

Rippen sind keine sehr starken Knochen und der Versuch, etwas daran festzuhaken, kann zu einer punktierten Lunge führen, nicht zu einem Pneumothorax. Der Tod hängt von der Schwere der Wunde ab.