Krachtproductie

Krachtproductie is het proces waarmee organisemen of machines kracht kunnen uitoefenen. In biomechanica en fysiologie gaat het vooral over de hoeveelheid kracht die een spier of een spiergroep kan produceren en hoe die kracht wordt gebruikt om beweging of stabilisatie te veroorzaken. Bij biologische systemen ontstaat kracht door samentrekking van spiervezels via cross-bridge cycling tussen actine en myosine, met de kracht die via pezen op botten wordt overgebracht.

De spierkracht hangt af van neurale activatie en van structurele eigenschappen zoals de dwarsdoorsnede van de spier, het type vezels en de spierarchitectuur. Factoren zoals de lengte-tension relatie en de kracht-velocity relatie spelen een significante rol: er is een optimaal sarcomeerlengte voor maximale kracht, bij concentrische contracties neemt de kracht af naarmate de contractiesnelheid toeneemt, terwijl bij excentrische contracties vaak hogere krachten mogelijk zijn. Tendon- en muskeleigenschappen zoals trekhouding (tendoncompliance), pennatiehoek en momentarmen beïnvloeden de netto extern uitgeoefende kracht. Vermoeidheid en metabole factoren kunnen de krachtproductie verder verminderen.

Metingen van kracht gebeuren met dynamometers en krachtplaten; maximale vrijwillige contractie (MVC) en piekkrachten bij isometrische metingen zijn gebruikelijke metrics. Elektro-myoografie (EMG) geeft aanvullende informatie over neutronale activatie.

Toepassingen van inzicht in krachtproductie liggen in sportwetenschap, revalidatie, ergonomie en ontwerp van prothesen of exoskeletten. In technische context kan krachtproductie ook verwijzen naar de kracht of het koppel dat door machines of actuatoren wordt gegenereerd, met bijbehorende prestatiekenmerken zoals efficiëntie en krachtkrommen.