spierkrachten

Spierkrachten zijn krachten die spieren op botten en gewrichten uitoefenen tijdens beweging en bij het handhaven van de houding. Ze ontstaan wanneer spiervezels samentrekken onder controle van motorische zenuwen en via de pezen op het skelet trekken. De kracht heeft een richting langs de spierlijn en levert een rotatiemoment over het gewricht, afhankelijk van de positie van het gewricht en de momentarm.

In de biomechanica worden spierkrachten vaak beschreven als functie van activatie en spiereigenschappen zoals lengte- en snelheid-tensionrelaties. Een spier levert doorgaans meer kracht bij optimale lengte en bij lagere contractietempo’s; de maximale kracht wordt beperkt door de structurele eigenschappen van spier en pees. Modellen gebruiken vaak een actief-contractief element plus een series-elastisch element (Hill-model) om actieve en passieve krachten te representeren.

Direct meten van spierkrachten is lastig; ze worden meestal indirect geschat. Elektromyografie (EMG) meet de elektrische activiteit en wordt omgezet naar kracht via calibratie. Daarnaast worden krachten berekend met musculoskeletale modellen en inverse dynamica, vaak ondersteund door beeldvorming en krachtdynamometrie.

Factoren die spierkrachten beïnvloeden zijn onder meer spierlengte, contractietempo, vermoeidheid, trainingsstaat en coördinatie tussen spieren rondom een gewricht. Ook co-activatie van agonisten en antagonisten bepaalt het netto effect op het gewricht.

Spierkrachten zijn cruciaal in revalidatie, sportwetenschap en biomechanica. Ze verklaren bewegingsefficiëntie bij lopen en rennen, dienen bij diagnose en behandelplanning in orthopedie en spelen een rol bij het ontwerp van prothesen en exoskeletten.