Måling af momentet udøvet af muskler er afgørende for mange aspekter af rehabilitering, industrielt design, ergonomi og top atletisk ydeevne. For eksempel designere af medicinsk udstyr til seniorer design enheder, der kræver lille drejningsmoment for deres drift, mens designere af træningsudstyr forventer deres brugere at generere en stor del af det. Imidlertid er muskelmomentet selv svært for nonspecialister at definere og kvantificere.
Om drejningsmoment
De fleste mennesker er bekendt med drejningsmoment som et udtryk, om ikke nødvendigvis som et koncept. Rivaliserende bilproducenter trumpet momentvognen af deres pickup trucks i fodpund, og de fleste chauffører forstår behovet for at bruge lavt gear til bedre drejningsmoment, når de forsøger at frigøre bilen fra en snowdrift. Dette giver dog ikke noget om drejningsmomentets grundlæggende karakter. Drejningsmoment er i sin enkleste definition anvendelsen af kraft til et objekt på en akse. Det kan betyde, at bilens transmission gør dækene til at dreje, eller dine egne arme vender en sokkeløgle for at løsne en møtrikker.
Definere muskel drejningsmoment
Muskel drejningsmoment følger den samme grundlæggende standard, men det er kompliceret af kroppens fysiologi. Den grundlæggende kraft kommer fra en gruppe af muskler, som kan skubbe eller trække. Aksen i ligningen er det led, der styres af musklerne. En tredje faktor i beregningen er længden af den involverede lem eller muskelgruppe, som bestemmer den løftestang, der anvendes til at anvende kraften. Alle disse faktorer kommer til spil ved beregning af muskelmoment. Den grundlæggende matematik er kompliceret af, at nogle muskler skubber, mens andre trækker, og at menneskelige ledd virker i tre dimensioner, snarere end to.
Beregning af muskel drejningsmoment
Muskel drejningsmoment beregnes ved vekselvirkningen af disse tre faktorer. Den første er den faktiske kraft, der genereres af musklerne selv. For det andet er længden af lemmerne eller muskelgruppen anvender kraften, som bestemmer, hvor meget gearing kan anvendes. Denne måling henvises til i fysiologi og biomekanik som "moment arm". Den tredje faktor er vinklen dannet af momentarm og leddet, på det tidspunkt kraften påføres. Muskel drejningsmoment er så kraften, der påføres af musklerne gennem en momentarm af en given længde, i en given vinkel til leddet.
Matematiske komplikationer
Den faktiske beregning af muskel drejningsmoment kan være betydeligt mere kompliceret. Til at begynde med ændres vinklen til leddet meget ofte under bevægelsen, der skaber momentet. For det andet kan rotationen af leddet ikke være fladt, men tredimensionelt, som det er, når en krukke smider et baseball. For det tredje kan længden af momentarmmen ændre sig under nogle bevægelser, som de relevante muskler kontrakt. Den nødvendige matematik til nøjagtigt at beregne muskel drejningsmoment er uden for gennemsnitspersonens rækkevidde, men specialister kan normalt nå frem til et præcist mål i fodpund eller Newton-meter.
