 |
Hummer (Homarus gammarus). Klon lär inte kunna bita av ett finger, men väl krossa en fingerled. Hur kan den relativt lilla muskeln i klons stora skänkel vara så stark? Läs i huvudtexten nedan. Courtesy of Alfiero Brisotto from Encyclopedia of Life under this CC License. |
|
När mycket hög muskelkraft behövs, använder djur så så kallade pennata, det vill säga fjäderlika, muskler. Sådana muskler finns bland annat i kräftors klor och krokodilers käkar. De kallas så därför att de liknar fåglars fjäderpennor. I pennata muskler löper senan genom hela muskeln och de långsträckta muskelcellerna är fästa i senan som strålarna i en fågelfjäder.
Till vänster på bilden nedan ses några sådana muskler som påverkar fingrarna i människans hand. En fjäderlik muskel utövar stor kraft inom ett litet utrymme, till exempel inuti en kräftklo eller mellan mellanhandsbenen i en människohand. Nedan följer för den intresserade en förklaring till detta fenomen. Texten fortsätter under bilden.
 |
Pennata, fjäderlika, muskler i människans hand (till vänster) och en schematisk förklaring av deras funktion (till höger). Den högra bilden förklaras i huvudtexten nedan. From "Gray's Anatomy", 20th ed, 1918, in the public domain (left). |
|
Till höger på bilden ovan ses en schematisk bild av en fjäderlik muskel. Senan är svart, muskelfibrerna röda. Muskelfibrerna drar ihop sig i sin längsriktning. Eftersom muskelfibrerna inte löper i muskelns längsriktning kan en fjäderlik muskel inte förkorta sig lika mycket som en vanlig muskel. Dessutom går en del av muskelkraften till spillo. De tjocka blå kraftpilarna svarar mot de krafter fibrerna utvecklar i sin egen längsriktning. Dessa krafter kan delas upp i de krafter som verkar i muskelns längsriktning och förkortar den (tunn blå lodrät pil) och de krafter som drar i senan vinkelrätt mot muskelns längsriktning och därför motverkar varandra (tunna blå vågräta pilar). De vågräta motverkande krafterna är förspilld muskelkraft, som inte leder till någon rörelse. Hittills bara nackdelar således!
Men den totala användbara muskelkraften i en fjäderlik muskel kan trots allt bli större än i en vanlig muskel med samma volym. Muskelkraften är nämligen proportionell mot den totala tvärsnittsytan vinkelrätt mot fiberriktningen. Varför? Jo, ju fler parallella fibrer som drar i samma sena, ju större blir deras totala kraftutveckling. Annorlunda uttryckt, ju fler gubbar som står bredvid varandra och drar i samma rep, ju större kraft kan de utveckla tillsammans.
Till höger på bilden ovan är den totala tvärsnittsytan vinkelrätt mot fiberriktningen i den fjäderlika muskeln proportionell mot den totala längden av alla de fyra gröna sneda dubbelpilarna, medan den i en motsvarande muskel med längsgående fibrer är mycket mindre, proportionell mot längden av den enda bruna vågräta dubbelpilen. En vanlig muskel kan jämföras med ett antal gubbar som står i en korridor och drar i repets ände. Det blir då trångt och väldigt få gubbar får plats. En fjäderlik muskel kan jämföras att gubbarna står längs med hela repet och drar. Då får det plats många fler gubbar i korridoren och tillsammans kan de dra i repet med mycket större kraft. Tack vara den större totala tvärsnittsytan kan således en fjäderlik muskel utöva stor kraft inom ett litet utrymme, men den kan inte förkorta sig lika mycket som en vanlig muskel.
Referenser
K. V. Kardong: The vertebrates (5th ed, McGraw-Hill, 2009).
G. J. Tortora and M. T. Nielsen: Principles of human anatomy (12th ed, Wiley, 2012).
Till början på sidan
Till "Djurfakta"
|
