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Muskeln als Verbundmaterial: Ein Überblick über die Kraftübertragung in Muskeln und Gliedmaßen
(Muscles as composite material: A review of force transmission in muscles and limbs)

Journal: Osteopathische Medizin Date: 2009/06, 10(2):Pages: 4-21. doi: Subito , type of study: article

Full text    (https://www.sciencedirect.com/science/article/pii/S1615907109000331)

Keywords:

aponeurotomy [1]
article [2076]
extracellular matrix [10]
fascia [261]
fasciotomy [2]
force transmission [4]
intramuscular connective tissue stroma [1]
myofascial connections [1]
myotendinous connections [1]
shear forces [1]

Abstract:

Even though no direct physiologic evidence proving that myo-tendinous junctions at the end of myofibers are sites of force transmission is available, these locations are accepted to support this function, because its specialized morphology resembles that of load-bearing membranes in structure and location: Its design is fit for force transmission of force exerted by myofibers to tendinous fibrous material. Shearing of the interface between these structures is thought to be stronger than direct tensile transmission. On the basis of morphological studies of “in-series fibered muscle” and biomechanical modelling it has been argued previously that force could also be transmitted laterally from the tapered ends of myofibers onto in series myofiber via the intramuscular connective tissue component. Shearing of the interfaces between myofibers is hypothesized to be the mechanisms of transmission. The interfaces are made up of basal membranes of both myofibers and their common endomysium. The issue of lateral force transmission from myofibers has not been addressed for whole muscle, in which myofibers are attached at both ends to tendinous aponeuroses, nor is any direct experimental evidence available about possible functional importance of this phenomenon in whole muscle. The primary objective of this presentation is to review available literature on myo-tendinous and myo-fascial force transmission, present evidence from experiments involving tenotomy, fasciotomy and aponeurotomy regarding its importance and consider implications for our thinking about muscle(s) and movement.

Abstract original language:
Auch wenn kein direkter physiologischer Beweis dafür vorliegt, dass der Muskel-Sehnen-Übergang (die myotendinöse Verbindung) ein Ort der Kraftübertragung ist, so wird doch allgemein angenommen, dass diese Stellen diesem Zweck dienen: Ihre spezifische Morphologie gleicht in Struktur und Lage derjenigen zugbelasteter Membranen und ihr Aufbau ist für die Übertragung von Kräften zwischen Muskel- und Sehnenfasern geeignet. Vermutlich sind die Scherkräfte an den Grenzflächen zwischen diesen Strukturen stärker als die direkte Übertragung durch Zugkraft. Auf der Basis morphologischer Untersuchungen an „Muskeln mit seriellen Fasern” und entsprechender biomechanischer Modelle wurde bereits früher geltend gemacht, dass die Kraft auch lateral über das intramuskuläre Bindegewebe von den sich verjüngenden Enden der Muskelfasern auf angrenzende Muskelfasern übertragen werden könnte. Scherkräfte an den Grenzflächen zwischen den Muskelfasern werden dabei als Übertragungsmechanismus vermutet. Die Grenzfläche besteht aus der Basalmembran beider Muskelfasern sowie ihrem gemeinsamen Endomysium. Das Thema der lateralen Kraftübertragung von Muskelfasern wurde bisher nicht für den Gesamtmuskel betrachtet, bei dem die Muskelfasern an beiden Enden an Aponeurosen befestigt sind. Außerdem gibt es bisher keinen direkten experimentellen Nachweis für die mögliche funktionale Bedeutung dieses Phänomens im Gesamtmuskel. Das vorrangige Ziel dieses Beitrags ist daher, die zur myotendinösen und myofaszialen Kraftübertragung verfügbare Literatur zu sichten, die Resultate entsprechender Experimente mit Tenotomie, Fasziotomie und Aponeurotomie zu präsentieren und deren Bedeutung für unsere Vorstellungen von Muskeln und Bewegung zu erläutern.


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