Distillato di Cinologia n. 9
Meccanismi moltiplicatori
5 aprile 2020
Meccanismo moltiplicatori
Una «pillola» di Funzione e, più precisamente, di Dinamica del movimento. Sul tema della fisiologia muscolare.
I muscoli in sé stessi non si contraggono abbastanza velocemente per produrre il movimento dei cani in maniera diretta con la velocità effettiva alla quale si muovono; deve quindi essere usato qualche metodo di moltiplicazione della velocità. Il moltiplicatore di velocità può essere (vedi Figg. 1, 2 e 3):
- – un sistema di leve,
- – una disposizione raggiata della muscolatura,
- – una trazione angolata da parte dei muscoli.
Fig. 1 – Moltiplicatore della contrazione muscolare
Aumentare l’oscillazione della gamba è una possibilità per aumentare la velocità del movimento della zampa; il punto di inserzione del muscolo può essere accorciato come si vede nella figura. Se il muscolo al punto Z si contrae della distanza da Z a T, la gamba oscillerà da A a B. Se l’inserzione del muscolo si sposta al punto X e il muscolo si contrae della medesima distanza, la gamba oscillerà da A a C, raddoppiando nello stesso tempo lo spostamento percorso. Lo svantaggio è costituito dal fatto che è richiesta maggiore energia per muovere la gamba nella posizione XY che nella posizione ZT. Se il punto di inserzione è troppo in alto, l’energia sarà insufficiente per muovere la gamba velocemente, e la velocità diminuirà.
Fig. 2 – Lunghezza del passo
La lunghezza del passo è aumentata dall’allungamento della gamba. Supponendo che un muscolo con attacco nel punto M possa contrarsi per la distanza MM’ e supponendo che la lunghezza della gamba sia OB, la gamba oscillerà da B a B’. Se la gamba viene accorciata sino ad OX (come si vede nei Basset) e un muscolo con attacco sul punto M si contrae della medesima distanza (da M a M’), la gamba oscillerà da X a X’, per metà della distanza coperta prima. Tuttavia, quando un arto diventa più lungo, maggiore energia è necessaria per muoverlo. Alla fine, se una gamba diventa troppo lunga non ci sarà più energia sufficiente per muovere l’arto con velocità, e la velocità diminuirà. Per la velocità nei levrieri, la lunghezza ottimale della gamba sotto il torace è circa 1,3 volte la profondità del torace stesso.
Fig. 3 – Velocità variabile
La distanza a cui un osso può spostarsi quando un muscolo si contrae dipende dall’origine dell’attacco delle fibre muscolari (in C o in R). Se il punto di origine delle fibre muscolari è su C (figura in alto a sinistra) e le fibre muscolari si contraggono di un centimetro, allora l’osso (OB) si sposterà di un centimetro. Se le fibre muscolari si attaccano sul punto R, come nella figura in alto a destra, e se le fibre muscolari si contraggono di un centimetro, l’osso OB si sposterà di 1,8 cm. Il muscolo gran dorsale, che tira l’arto anteriore all’indietro, si allarga a ventaglio sopra il torace, come si mostra schematicamente nella figura in basso. I fasci di fibre che tirano nella direzione di C forniscono una trazione diretta senza una significativa moltiplicazione di velocità, mentre l’azione dei fasci di fibre nella direzione di R fornisce un significativo fattore moltiplicatore della velocità, come quello mostrato nella figura in alto a destra. Il muscolo gran dorsale costituisce un sistema variabile di velocità.
[McNeill Alexander, Robert – Goldspink, Geoffrey. Mechanics and Energetics of Animal Locomotions, New York: Chapman & Hall, Halsted Press, John Wiley & Sons, 1977]
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Saluti a tutti e a rileggerci presto.