model konpensasi efek suhu pada kontraksi otot
TRANSCRIPT
MODEL KONPENSASI EFEK SUHU PADA KONTRAKSI OTOT
Oleh:
Ir. Ida Bagus Sujana Manuaba, M. Sc
Ir. Putu Suardana, M. Si
PROGRAM STUDI FISIKA
FAKULTAS MATEMATIKA DAN ILMU PENGETAHUAN ALAM
UNIVERSITAS UDAYANA
2017
LEMBAR IDENTITAS DAN PENGESAHAN
ABSTRAK
Penelitian mekanis, dinamika substruktur otot lurik dipelajari dengan menggunakan
gangguan langkah atau sinusoidal pada panjang otot untuk menyelidiki respon gaya dalam
keadaan isometrik, panjang keseluruhan otot tetap konstan selama kontraksi. Indikator daya
tampung isometrik mantap adalah kekuatan steady state dan kekakuan. Amplitudo kecil
gangguan sinusoidal pada panjang otot menimbulkan respons sinusoidal di dekat otot. Pada
setiap frekuensi, sinusoida panjang dan kekuatan ini menghasilkan nilai kekakuan yang
kompleks. Salah satu ciri menarik dari penelitian ini adalah minimum lokal kekakuan
sinusoidal pada frekuensi, Amin. F RNI ini, telah digunakan sebagai indikator dari kinetika lintas-
jembatan. Hal lain penyelidikan ini adalah kekuatan steady state dan kekakuan staeady
state. Karakteristik mekanis dari otot lurik adalah suhu dependend. Telah dilaporkan bahwa
selama kontraksi steady state, ketegangan steady state dan kekakuan meningkat ketika suhu
otot meningkat.
KATA PENGANTAR
Puji syukur penulis ucapkan kepada Tuhan Yang Maha Esa atas Rahmatnya penyusun
dapat menyelesaikan karya tulis ini berjudul :
Model Konpensasi pada Efek Suhu pada Kontraksi Otot
Pada kesempatan ini, tak lupa penulis menyampaikan ucapan terima kasih yang
sebesar-besarnya kepada semua pihak yang telah membantu menyelesaikan karya tulis ini,
khususnya:
1. Bapak Ir. S. Poniman, M.Si sebagai Ketua Jurusan Fisika FMIPAUniversitas Udayana
2. Bapak Drs. Ida Bagus Made Suaskara, M.Si. sebagai Dekan Fakultas MIPA
Universitas Udayana
3. Bapak dan Ibu Dosen Jurusan Fisika yang telah membantu memberikan ide-ide
dalam penyelesaian makalah ini.
Penulis mengharapkan kritik dan saran demi kesempurnaan makalah ini.
Bukit Jimbaran, Juni 2017
Penulis
DAFTAR ISI
Lembar Judul ………………………………………………………………………….. i
Lembar Identitas dan Pengesahan ……………………………………………………… ii
Abstrak …………………………………………………………………………………. iii
Kata Pengantar ………………………………………………………………………….. iv
Daftar Isi ……………………………………………………………………………….. v
BAB I PENDAHULUAN ……………………………………………………… 1
1.1 Tujuan dan Lingkup Penelitian …………………………………… 1
1.2 Metode Penelitian ………………………………………………… 2
BAB II STRUKTUR OTOT, FUNGSI, DAN MEKANIKA …………………... 3
2.1 Struktur Otot dan Fungsi ……………………………………….. 3
2.2 Mekanika Otot …………………………………………………… 6
BAB III DESKRIPSI MODEL DAN METODE PERHITUNGAN …………….. 12
3.1 Deskripsi Model ………………………..……………………….. 12
3.2 Metode Perhitungan ……………………..……………………… 12
3.3 Program Matlab …………………………………………………. 17
BAB IV HASIL …………………………………………………………………… 24
4.1 Simulasi …………………………………………………………. 24
4.1.1 Simulasi pada 14 oC ……………………………………… 24
BAB V KESIMPULAN …………………………………………………………. 29
DAFTAR PUSTAKA …………………………………………………………………… 30
Bab I
Pendahuluan
Penelelitian mekanis dan termal digunakan untuk mempelajari dinamika substruktur otot
hidup. Dalam penyelidikan mekanis, dinamika substruktur otot lurik dipelajari dengan
menggunakan gangguan langkah atau sinusoidal pada panjang otot untuk menyelidiki respon
gaya dalam keadaan isometrik, panjang keseluruhan otot tetap konstan selama
kontraksi. Indikator daya tampung isometrik mantap adalah kekuatan steady state dan
kekakuan.
Amplitudo kecil gangguan sinusoidal pada panjang otot menimbulkan respons sinusoidal
di dekat otot. Pada setiap frekuensi, sinusoida panjang dan kekuatan ini menghasilkan nilai
kekakuan yang kompleks. Salah satu ciri menarik dari penelitian ini adalah minimum lokal
kekakuan sinusoidal pada frekuensi, Amin. F RNI ini, telah digunakan sebagai indikator dari
kinetika lintas-jembatan (Rossmanith et al, 1980,1986;. Steiger, 1977). Kepentingan lain dari
penyelidikan ini adalah kekuatan steady state dan kekakuan staeady state. Karakteristik
mekanis dari otot lurik adalah suhu dependend. Telah dilaporkan bahwa selama kontraksi
steady state, ketegangan steady state dan kekakuan meningkat ketika suhu otot meningkat
(Abbot dan Steiger, 1977, MeNally, 1994). Selama kontraksi sinusoidal, frekuensi di mana
kekakuan osilasi menunjukkan minimum lokal (f iRjR) increa, dan juga (McNally, 1994).
Pertanyaan yang muncul di sini adalah, Bagaimana suhu mempengaruhi kinetika otot
lurik pada tingkat jembatan silang?
1 . 1 T u j u a n d a n L i n g k u p p e n e l i t i a n
Tujuan dari penelitian ini adalah untuk mencari penjelasan mengenai efek suhu pada
dinamika kontraksi cross-bridge. Ruang lingkup penelitian ini adalah untuk mengeksplorasi
hubungan yang ada antara sifat mekanik dan dinamika lintas jembatan pada temperatur
yang berbeda. Eksplorasi dibantu oleh alat, seperti model matematis. Dengan menggunakan
model ini, efek suhu pada sifat mekanik akan disimulasikan dan berdasarkan simulasi ini,
dinamika jembatan silang akan dieksplorasi melalui hubungan antara parameter model
bergantung-suhu dan dinamika jembatan silang. . Investigasi difokuskan pada parameter
mekanis dalam kontraksi isometrik.
1.2 Metode penelitian
Sebagaimana dinyatakan, penyelidikan dilakukan secara kualitatif dengan
menggunakan model matematis. Pada tahun 1974 Julian et al.Mendalilkan model
matematis untuk kontraksi otot berdasarkan model Huxley (1957) dan Huxley dan
Simmons (1971). Model matematis ini didasarkan pada struktur otot pada tingkat cross-
bridge. Model Julian et al (1974) berhasil mensimulasikan deskripsi isometrik dan isotonik
melalui ketegangan transien karena perubahan langkah pada panjang otot dan relasi gaya-
kecepatan. Model ini mampu memberikan penjelasan dan penyatuan interaksi lintas
jembatan selama kontraksi isometrik dan isotonik (Tjokorda, 1996; Tjokorda dan
Rossmanith, 1993). Oleh karena itu, menggunakan Julian et al. Model, efek dari berbagai
tern-perature pada karakteristik mekanis otot pada tingkat jembatan silang dieksplorasi.
Dalam eksplorasi Julian et al. (1974) model, model matematis dipecahkan secara
numerik dengan perintah Runnge-Kutte empat metode dan diimplementasikan dalam
perangkat lunak program Pascal dan perangkat lunak Matlab (Mattews, 1987). Paket
perangkat lunak Matlab juga digunakan untuk mengubah data menjadi bentuk grafis.
Bab II
Struktur Otot, Fungsi dan Mekanika
2.1 Struktur dan Fungsi Otot
Studi mikroskop elektron dari sel otot menunjukkan bahwa sel otot terdiri dari susunan
filamen kontraktil tiga dimensi yang terorganisir tiga dimensi (Gambar 2.1). Filamen ini
termasuk filamen aktin, (filamen tipis) dan filamen myosin (filamen tebal). Filamen tipis
memanjang dari garis Z sampai satu sisi Zona-H. Filamen tebal memanjang dari satu ujung
A-band melalui zona-H ke ujung lain pita A-band.Kesenjangan antara Z-line dan A-band
disebut I-band (Huxley dan Hanson, 1954). Pada otot-otot lurik, unit kontraktil dasar adalah
sarkomer, unit terkecil yang berfungsi seperti otot, yang terdiri dari susunan tumpang tindih
filamen tebal dan tipis. Satu panjang sarcomere adalah jarak antara garis Z yang berurutan.
Dalam filamen tipis, aktin adalah penyusun utama. Dua konstituen lain yang ditemukan
juga di filamen tipis adalah sistem protein tropomiosin (Tm) kompleks dan troponin
(Tn). Troponin terdiri dari tiga subunit yang berbeda.
Filamen tebal terutama terdiri dari molekul myosin seperti yang ditunjukkan pada
gambar 2.2b. Myosin dapat dibagi menjadi dua fragmen aktif: light meromyosin (LMM)
dan meromyosin berat (HMM). Ada dua komponen dari meromyosin sub-fragmen berat:
dua kepala globular, yang disebut S i sub-fragmen, dan ekor linear pendek yang
disebut 32 sub-fragmen.
Gambar 2.1: Struktur komponen kontraktil pada otot rangka. (Diadopsi
dari McMahon, 1984)
Fungsi
Masing-masing dari sub-fragmen terdiri dari satu situs ATP dan satu tempat
pengikatan aktin. Pada kontraksi, kepala dapat menempel pada situs aktin pada filamen
tipis secara siklis
K cara. Jembatan terlampir mengerahkan kekuatan longitudinal untuk jarak tertentu selama
setiap siklus aksi, dimana mungkin satu molekul ATP terbelah dan menarik filamen tipis ke
arah pusat band A. Molekul aktin, yang diatur dalam filamen tipis dengan polaritas yang
tepat, berinteraksi dengan kepala myosin di dekatnya.
Gambar 2.2: (a) Struktur filamen tipis; Aktin; Tm tropomyosin; TnI troponin I; TnC troponin
C dan TnT troponin T. (b) S i dan82 myosin subfragm, ent. (Dari Moss, 1992).
Proses pembentukan kekuatan elementer pada otot disinkronkan dengan pergerakan kepala
myosin melalui kemungkinan perubahan konformasi yang terjadi di kepala myosin saat mengikat
aktin. Kontraksi ini didorong oleh hidrolisis bersamaan magnesium adenosin trifosfat
(MgATP). Bila kepala myosin berikatan dengan aktin, prosesnya diberi energi oleh
MgAPD.Pi. Setelah MgATP dihidrolisis, MgADP dan Pi tetap terikat pada kepala myosin. Kepala
myosin dapat memutar dari satu konformasi ke yang lain, mungkin melalui rotasi 45 °. Ini
membentang 82 sub-fragmen kemudian melepaskan dari aktin ketika MgATP baru mengikat kepala
myosin; Rotasi mungkin hanya memerlukan bagian dari kepala myosin.
2 . 2 M e k a n i k a O t o t
Karakteristik mekanik otot lurik untuk kontraksi isometrik seperti ketegangan sementara dan
kompleks spektrum kekakuan pada jenis serat dari serangga ke mamalia menunjukkan
kesamaan dalam menanggapi panjang gangguan otot. Uraian singkat prosedur pengukuran
mekanika otot asil eksperien disajikan selanjutnya.
2.2.1 isometrik tindakan mekanik deskripsi A tunggal atau serat otot bundel
dipasang ke peralatan eksperimen. Salah satu ujung serat otot dipasang pada alat kontrol
gaya, yang lainnya ke alat kontrol panjang. Otot kemudian diaktifkan sampai respons gaya
mencapai kontraksi steady state
Gambar 2.3: Skema isometrik panjang gangguan dan tanggapan kekuatan
pengukuran. Kekuatannya adalah dalam kontraksi steady state isometrik dan panjang otot
terganggu. ALength adalah perturbasi panjang. AForce adalah respon kekuatan.
Bila otot berkontraksi tetap, panjang otot terganggu Dengan satu langkah atau panjang
sinusoidal perturbasi melalui pengontrol panjang; Saya-Respon chanical dicatat Skema
ketegangan dan hubungan panjang Disajikan pada gambar 2.3.
Dua jenis perturbasi panjang pada pengukuran mekanis adalah perubahan langkah
positif dan negatif, dan perubahan sinusoidal pada panjang otot. Respon perturbasi lenght
step adalah step transien dan gangguan perturbasi sinusoidal adalah respon tension
sinusoidal. Tegangan step transient adalah respon mekanis yang digunakan untuk
menyelidiki dinamika jembatan silang saat menempel pada situs aktin.
Langkah transient sementara
Gambar 2.4: Skema pengukuran sementara langkah ketegangan. Langkah positif transien
adalah hasil dari perturbasi panjang langkah positif. Hal ini ditunjukkan oleh garis padat
(-). Respon Langkah ketegangan dibagi menjadi 4 fase, fase 1,2,3 dan 4.negatif Langkah
ketegangan sementara yang dihasilkan dari negatif langkah panjang gangguan, garis
patah (- -), adalah simillar ke transien langkah ketegangan positif.
Gambar 2.4 menunjukkan perubahan langkah khas pada eksperimen panjang otot. Bila
satu serat otot dipaksa berkontraksi dalam kondisi isometrik dan selama kontraktur tetap,
diperlukan sedikit langkah positif negatif. Ketegangan turun serentak dengan perubahan
panjang. Ketegangan minimum ditunjuk T 1. Segera setelah panjang otot berubah,
ketegangan meningkat lagi dan tetap dekat dengan tingkat dataran tinggi (T 2) sebelum
akhirnya sepenuhnya pulih ke tingkat itu sebelumnya. Ketegangan respon terdiri dari empat
fase: Fase 1 adalah penurunan awal ketegangan, ditunjuk sebagai T 1; Tahap 2 pemulihan
ketegangan awal yang cepat, mencapai dataran tinggi awal, ditetapkan sebagai T2; Tahap 3
ketegangan pada kondisi dataran tinggi atau bahkan pembalikan laju tegangan; Dan Tahap
4, pemulihan ketegangan secara bertahap dengan pendekatan asimtotik terhadap
ketegangan isometrik. Tahap 1 dari tegangan transien menunjukkan bahwa jembatan silang
bekerja seperti musim semi. Tahap 2 menjelaskan bagaimana gaya diberikan oleh jembatan
silang terlampir (Huxley dan Simmons, 1971). Banyak penelitian mengungkapkan bahwa
waktu tegang ketegangan transien yang terkait dengan perubahan positif pada panjang otot
sama dengan yang didapat untuk perubahan langkah negatif pada panjang otot. Namun,
tingkat konstan untuk pemulihan ketegangan awal untuk perubahan langkah negatif pada
panjang otot lebih cepat daripada perubahan langkah positif pada panjang otot.
Perturbasi osilasi
Perubahan sinusoid pada panjang otot telah digunakan untuk mempelajari respons
mekanik otot lurik. Sebagai contoh, pada tahun 1960, Machin dan Pringle melaporkan
diagram Nyquist yang didapat dari otot kumbang dan peregangan pengaktifan
berulang. Rilegg et al. (1970) menerapkan perturbasi panjang sinusoidal pada otot psoas
kelinci gliserol yang diekstraksi. Dua studi melaporkan
kesamaan tanggapan ketegangan sinusoidal.
Gambar 2.5: Skema kontraksi osilasi. Panjang otot yang terganggu sinusoidal,
menghasilkan respon ketegangan sinusoidal. S (f) adalah spektrum kekakuan yang
kompleks dimana IS (f) I = b (f) I a dan 0 (w) adalah pergeseran fasa antara perturbasi
panjang sinusoidal dan respons ketegangan sinusoidal.
Gambar 2.5 menunjukkan prosedur pengukuran mekanis dari kontraksi osilasi. Otot yang
terganggu dengan panjang gangguan sinusoidal dosa (27rft), tanggapan ketegangan sinusoidal
adalah dalam bentuk b (f) sin (2'rt + 0). Untuk setiap frekuensi diterapkan, S f)mewakili spektrum
kekakuan kompleks dan besarnya osilasi kekakuan (spektrum kekakuan kompleks) dihitung sebagai
B (f) = a
Pergeseran fasa antara panjang gangguan sinusoidal, dan respon ketegangan sinusoidal ditunjuk
sebagai 0. `S (bintara (0) 'merupakan In-Phase kekakuan dan` S (f) sin (0)' merupakan
Quadrature kekakuan
.
Gambar 2.6: Kompleks spektrum kekakuan S (f) dan pergeseran fasa antara panjang
gangguan sinusoidal dan respon ketegangan sinusoidal (0 (f)). Pekerjaan berosilasi
dilakukan oleh otot diwakili oleh b sin (0 (f)).
Cuminetti dan Rossmanith (1980) mempelajari pengaruh amplitudo sinusoidal pada respon
mekanis dengan menerapkan amplitudo kecil sinusoidal ke Lethocerus serat otot
penerbangan gliserol-diekstraksi. Percobaan dilakukan pada bundel kecil (1-3 serat), 5 mm panjang
gliserol-diekstraksi Lethocerus serat otot penerbangan. Serabut otot yang diaktifkan terganggu oleh
perubahan sinusoidal pada panjang otot dengan menggunakan vibrator elektro-magnetik. Mereka
menemukan non-linearitas dalam tanggapan mekanik dari Lethocerus serat otot
penerbangan gliserol-diekstraksi. Studi serupa mengenai respon mekanis untuk otot tulang kelinci,
katak dan udang karang yang dilakukan oleh Kawai dan Brandt (1980) menunjukkan bahwa ada
amplitudo non-linearitas pada respons mekanis. Kompleks stiffness sprecta adalah fungsi respon
frekuensi yang diperoleh dengan menggunakan Fast Fourier Transform terhadap respon tegangan
sinusoidal.
Gambar 2.7: (a) Plot dari kekakuan osilasi dan (b) fase Beda antara perturbasi panjang
sinusoidal dan respon ketegangan. (Dari Kawai dan Brandt, 1980)
Gambar 2.7 menunjukkan plot kekakuan osilasi dan pergeseran fasa terhadap frekuensi
gangguan sinusoidal. Frekuensi di mana osilasi adalah minimum (f miri) digunakan sebagai penanda
dalam spektrum kekakuan yang kompleks. Tegangan osilasi minimum tercapai bila tegangan yang
berangkat dari keadaan mantap isometrik kecil meskipun perturbasi panjang sama dengan frekuensi
lainnya. f rnir, adalah omset indikator kinetik dalam keadaan isometrik (Rossmanith 1986). Perturbasi
panjang sinusoidal telah digunakan untuk mengamati fenomena kerja osilasi (kekakuan kuadrat)
pada otot serangga (Machin dan Pringle, 1960; White dan Thorson 1973) dan jenis otot lainnya.
Bab III
Deskripsi Model dan Metode Komputasi
3.1 Deskripsi model
Pada 1974 Julian, Sollins dan Sollins mengajukan sebuah model untuk kontraksi otot
pada otot lurik skelet, berdasarkan model filamen geser Huxley (1957) dan model Huxley
and Simmons (1971). Model adalah model tiga negara yang didasarkan pada empat keadaan
sebagai berikut: 1) terlepas dan siap untuk keadaan perlekatan, 2) terpasang namun belum
menghasilkan keadaan kekuatan, 3) melekat dan menghasilkan keadaan kekuatan dan 4)
terlepas namun tidak siap untuk Kembali melampirkan status Negara-negara yang terpisah
disatukan dan mereka menjadi negara yang terpisah. Model kontraksi cross-bridge
ditunjukkan pada gambar (3.1). Proses kontraksi diatur oleh tingkat transisi k 12 (x),
k 21 (x), g (x) dan f (x). Jembatan silang melampirkan dari keadaan terpisah ke keadaan 1.
Diasumsikan bahwa tidak ada proses pelepasan dari keadaan 1. Dalam model ini
diasumsikan bahwa jembatan silang akan menempel pada keadaan 1 dengan perpanjangan
nol dari pegas yaitu yang diberikan. Gaya nol, dan flip ke keadaan 2, sehingga membentang
pegas jembatan silang dan menghasilkan gaya.
Ketika terpasang lintas-jembatan di negara bagian 1 membalik untuk menyatakan 2,
perpanjangan lintas-jembatan semi terpasang akan diperpanjang oleh jarak h, di manah =
10 nm. Sebaliknya, ketika terlampir lintas-jembatan di negara bagian 2 membalik ke negara
1, semi ekstensi yang dikompresi denganjarak h. Proses pelepasan hanya berlangsung dari
negara 2, dan diasumsikan bahwa tidak ada proses lampiran dari negara terpisah ke negara 2.
Melekat lintas-jembatan kontribusi kekuatan oleh Kr mana x adalah perpanjangan dari
lintas-jembatan semi terpasang dan K adalah kekakuan musim semi, di mana K = 2.2 x
10' dyne Aku nm. Probabilitas gaya total yang diberikan oleh masing-masing jembatan
silang terpasang selama kontraksi waktu adalah
L / 2
F (t) = K f (n i (xt) n 2 (x, t)) Xdx
-L / 2
3.2 Metode Komputasi
Untuk kontraksi isometrik, serat otot diaktifkan dengan panjang konstan yaitu dur-
Kontraksi tidak ada geser antara filamen tebal dan tipis. Oleh karena itu, kecepatan geser dari
filamen tipis, sehubungan dengan filamen tebal, (dx / dt = 0) adalah nol. Untuk persamaan
kontraksi isometrik (3.1) menjadi untuk setiap x.
Distribusi keadaan mapan isometrik
Distribusi steady state untuk Vx dicapai bila t -> oo atau
sebuah
= 0
di
M (x) n (x, t) = -. P (x) D (t)
n (x, t) = --- M-1 (x) p (x) D (t)
f (x) (k 2i (xh) g (xh)) D (t oo)
g (xh) lc 12 (x)
f (x) D (t 0c)
n 2 (x h, t o “) (3,31)
G (xh)
Kepala lintas-jembatan menempel ke situs aktin dari negara terpisah, dengan nol
perpanjangan musim semi dan membalik ke negara 2, peregangan musim semi sebagai
jumlah h. Oleh karena itu isometrik distribusi steady state melekat lintas-jembatan adalah
lonjakan pada x= 0 untuk negara 1 dan x = h bagi negara 2 yaitu.
n i (x, t oo) = (x)
n 2 (x, t oo) = b (5 (x - h)
dimana
k 2i (T) G (h)
(3.32)
b k 12 (0)
Distribusi jembatan silang terlampir adalah fungsi delta pada keadaan untuk keadaan 1
dan pada x = h bagi negara 2 iie. n i (x, t o o) = 0 dan n 2 (x h, t o o) = 0 untuk
x 0.
Populasi steady state negara terpisah, D (t, ““) dapat dinyatakan sebagai
D (t ec) = 1 - n 1 (0, t oo) - n 2 (h, t oo).
Karena itu
f (0) k 12 (0)
B = (3.33)
3.2.1 Langkah Tegangan Transient
Untuk penyederhanaan kode komputer, distribusi cross-bridge terlampir pada state 1 dan 2
akan dihitung secara numerik dengan menggunakan metode Runge-Kutte order
4. Algoritmanya adalah sebagai berikut: Persamaan pertama (3.1) disusun ulang sebagai
RNI (x, t), ni (x + h, t), D (t)) = -112 (x) ni (x, t) ka (x + h) n2 (x + h, t) f (x ) D
(t)
f 2 (n i (x, t), n 2 (x h, t) = k 12 (x) n i (x, t) - (k21 (x + h) g (xh)) n 2 (xh, T)
Kedua distribusi terpasang lintas-jembatan di negara bagian 1 dan 2 untuk
waktu t i diselesaikan dengan prosedur seperti yang dijelaskan di bawah ini dan itu disebut
prosedur distribusi menghitung. Distribusi menghitung PROSEDUR
masukan: n i (x i, t i _ 1), n 2 (x i + h, t j _ 1), dan D (t j _ i) untuk i = 1, 2, ..., N
Output: n i (x i, t i), n 2 (x i + h, t i), dan D (t .j)
Runge-Kutte agar rumus untuk menghitung n i ti), n 2 (x i + h, t i),
ti) = + 1/6 (4 ) + 2l 1 + 2 1
2 + 1 3)
n 2 (x, + h, ti) = n2 (xi h, t i-i) + 1/6 (mo + 2M1 + 2M2 + m3)
A. :
I. Hitung 1 0 dan m o sebagai berikut
1. l o f i (n (x i t i -.. 1) n 2 (x i ±
2. m o = Pada f2 (n (xi.t j_i) .n.2 (xi
II. Hitung / 1 dan ml sebagai berikut
1. Masukan A l = n i (x i , t j _ i ) + 0,51 0 dan B 1 n 2 (x i + 0.5m o
2. / 1 = P a d a f l B 1, D (t i _ i))
3. m i Pada f 2 (A 1,
AKU AKU AKU. Hitung 12 dan m 2
Masukan A2 = ni (xi, ti_i) + 0,51 1 dan = n2 B2 (xi h, ti_i) + 0.5m1
2. / 2 =
Pada f1 (A2,
B27 D (t j
- 1))
3. 777,2 =
Pada f2
(A2 B2)
IV. Hitung / 3 dan m 3
1. Masukan A3 = ni (Xi, tj_i) 12 dan B3 = n 2 (x i h, t
2. 13 = Pada fi (A3, B31D (ti -1))
3. m 3 = Ot f 2 (A 3 , B 3 )
B. Hitung n i (x i, t j) dan n2 (x i + h, t i)
1. n i (x i , t j ) = ni (xi, ti _ 1/6 (l 0 + 21 1 + 21 2 + / 3 )
2. n2 (xi + h, ti) = n2 (xi + ± 1/6 (mo + 2M1 + 2M2 + M, 3)
3. x i = x i + A x e
C. Hitung D (t 3) - = 1 - (n i (x i, t j) n2 (xi + / 1, 0)
Ketegangan sementara karena langkah perubahan dalam panjang otot dihitung
sebagai berikut:
Ketegangan PROSEDUR sementara karena langkah perubahan dalam panjang
gangguan Pada diberikan
A. Hitunglah distribusi ni steady state (x i, t oo) dan n 2 (x, h, t oo) untuk setiap x i, sebagai
berikut.
1. Untuk x i 0, n i (xi, t oc) = 0 dan n 2 (x i + h, t c “) = 0
2. n 2 (h, t “, 0) = b dengan menggunakan persamaan (3.33)
3. n 1 (0, t oo) = a menggunakan persamaan (3.32) dan (3.33).
B. Hitung stabil ketegangan negara F = K f (n i (x, t oo) x n 2 (x, t c “,) x)) dx
C. Terapkan langkah perubahan dalam panjang Axe, dan menghitung T 1 sebagai berikut:
1. n i (x i , O) = n i (x i Kapak, t, o )
2. n 2 ( x , h , 0 ) = n i ( x i A x e h , t , , c )
3. Hitung T i = K f (n i (x, 0) n 2 (x, 0) x)) dx
D. Hitung tensi transien sebagai berikut:
1. Hitung negara 1 dan negara 2 distribusi
untuk t j menggunakan input distribusi PROSEDUR menghitung n i (x, ti_1),
n2 (x h, ti _ 1) dan D (t i _ i).
2. Hitung ketegangan sementara T (t 3 ) = K
f (n i (x, t j ) n 2 (x, t i)) x)) dx
3. t 1 = t j + Pada, pergi ke 1.
3.2.2 Kontraksi osilasi
Ketegangan sementara karena perubahan sinusoidal panjang otot dihitung sebagai berikut:
Ketegangan PROSEDUR sementara karena sinusoidal panjang gangguan Titik
= 2n adalah interval sampling dalam 1 periode
Frekuensi f panjang sinusoidal gangguan diberikan dan At = 1 / (Titik f)
A. Hitung distribusi steady state n i (x i, t oo) dan n 2 (x i h, t 0o) untuk setiap x i, sebagai
berikut:
1. Untuk x i 4 0, ni (xi, t o o ) = 0 dan n 2 (x i h, t o o ) = 0
2. n 2 (h, t oo) = b dengan menggunakan persamaan (3.33)
3. ni (0, t oo) = a menggunakan persamaan (3.32) dan (3.33).
B. Sinusoidal panjang perubahan, di mana Axo = 0 dan t o = 0 untuk k 1.
1. Tk = t k _ i + Pada
2. Axe k = A sin (27R ft k ) - AXk-1
3the perpanjangan terlampir semi cross-jembatan di negara bagian 1 diubah sebagai
jumlah Axe i, tk_i) = ni (xi AXIC, 4k-i)
Perpanjangan terlampir semi cross-jembatan di negara bagian 2 berubah
sebagai jumlah Axe i , n 2 (x i h, t k _ i ) = n i(x i Axe k h, t k _ i )
3. Hitung negara 1 dan negara 2 distribusi
untuk tk menggunakan input PROSEDUR distribusi
menghitung n i (x, t k _ i), n 2(xh, t k _ i) dan D (t k _ i).
4. Hitung ketegangan T (tk) = K f (ni (x, tk) n 2 (x, tk)) x) dx
5. k = k ± 1, pergi ke 1.
3 . 3 P r o g r a m M a t l a b
Ketika terpasang lintas-jembatan berubah konfigurasinya dari negara 1 ke keadaan 2 atau
sebaliknya, perpanjangan musim semi akan diperpanjang atau mengalami penurunan
sebesar h. h diwakili oleh hm fungsi
Fungsi h_val = h
% Memberikan nilai h = 100 angstroom atau h = 10 nm h_val =
100;
Kekakuan lintas jembatan ditunjuk sebagai K, dan fungsi Matlab untuk K adalah km
Fungsi K_val = k
Berikan nilai kekakuan lintas-jembatan K_val =
2.2e-9;
Konstanta Boltzmann, K. diberikan oleh fungsi kbolt.m.
Fungsi K_bolt = kbolt
Beri Boltzmann konstan K_bolt =
1.38e-8;
Suhu, T diberikan oleh temp.m. fungsi
Fungsi T_kalv = temp (x)Beri suhu di Kalvin
T_kalv = 273 + x;
Fungsi k12.m adalah tingkat transisi untuk melekat lintas jembatan untuk mengubah
konfigurasi dari negara 1 ke keadaan 2, k12 (x), dan fungsi Matlab adalah sebagai berikut:
Fungsi k_12 = k12 (x)
% Transisi tingkat dari keadaan 1 ke keadaan 2
Jika x> = -h / 2
K_12 = 1816,5 * exp (-k * h * (2 * x + h) / (2 * kbolt * temp (12)));
lain
K_12 = 1816.5;
akhir
Fungsi k21.m adalah tingkat transisi untuk melekat lintas jembatan untuk mengubah
konfigurasi dari negara 2 ke keadaan 1, k 21 (x), dan fungsi Matlab adalah sebagai berikut:
Fungsi k_21 = k21 (x)
% Transisi laju dari keadaan 2 ke keadaan 1 jika x <= h / 2
K_21 = 37.5 * exp (-k * h * (- 2 * x + h) / (2 * kbolt * temp (12))); lain
K_21 = 37,5;
akhir
Tingkat transiton untuk melekat lintas-jembatan di negara bagian 2 untuk melepaskan, g
(x), mengajukan gm dan Matlab fungsi adalah sebagai berikut:
Fungsi g_val = g (x)
% Tingkat detasemen jika x <= 0
G_val = 412,5;
lain
G_val = 37,5;
akhir
Tingkat proses attachment, f (x), berkas fm dan fungsi Matlab adalah sebagai berikut:
Fungsi f_val = f (x)
% Tingkat lampiran jika x ==
0.00
f_val = 14,5;
lain
F_val = 0.00;
akhir
Membiarkan
y (x,
= F_1 (n i (x, t), n 2 (x h, t),
x, DM)
dimana
f_1 (x, n 1 (x, t), n2 (x + h, t), D
(t)) -k12 (x) ni (x, t) (x + h) n 2 (x + h, t) f (x) D (t)
File f_statel.m dan fungsi Matlab adalah sebagai berikut:
Fungsi f_st1 = f_statel (stl, st2, x, detch)% fungsi untuk
state 1
F_stl = -k12 (x) * stl + k21 (x + h) * st2 + f (x) * detch;
Membiarkan
sebuah t (x h, t)
= F_2 (n i (x, t), n 2 (x h, t), x)
di
dimana
f _2 (x, n i (x, t) n2 (x t)) = k12 (x) n1 (xt) - (k21 (xh) + (xh)) n2 (xh, t)
File f_state2.m dan fungsi Matlab adalah sebagai berikut:
Fungsi f_st2 = f_state2 (stl, st2, x)
% Fungsi untuk negara 1
f_st2 = k12 (x) * stl (k21 (x + h) - +
- g (x + h)) * ST2;
Untuk menghitung distribusi steady state pada state 1 n i (0, t oo), berkas d_statel.m dan
fungsi Matlab adalah sebagai berikut:
Fungsi DSTL = d_statel (ST2)
% Mantap distribusi negara untuk negara 1, x = 0 DSTL =
ST2 * (k21 (h) + g (h)) / k12 (0);
Untuk menghitung distribusi steady state di negara 2 n 2 (h, t, berkas d_state2.m dan fungsi
Matlab adalah sebagai berikut:
Fungsi dist2 = d_state2
% Distribusi steady state bagi negara 2, x = 0
t_val = - (k12 (0) + f (0)) * (k21 (h) + g (h)) + k12 (0) * (k21 (h) - f (0)); t_val = -
t_val;
Dist2 = f (0) * k12 (0) / t_val;
Metode Runnge-Kutte untuk menghitung distribusi terpasang lintas-jembatan di t Pada
dan x
n i (x, t + At) = n i (x , t) + 2 /2 + 2 /3 + / 4 )
dan
n 2 (x h, t + At) = ni (x h, t) + (mi + M2M 2 + 2m3 + m4) Untuk
/ 1, .., / 4 dan m l, rn 4 digunakan inrcm4.m Dan fungsi Matlab adalah sebagai berikut:
Fungsi [1, m] = incrm4 (dlt, x, stl, st2, detch)% hitung 1
(1) .. 1 (4), m (1) .. m (4)
1 (1) = dlt * f_statel (stl, st2, x, detch);
1. = DLT * f_state2 (STL, ST2, x);
Al = stl + 0,5 * 1 (1);
B1 = ST2 + 0,5 * m (1);
1 (2) = dlt * (- k12 (x) * A1 + k21 (x + h) * B1 + f (x) * detch);
2. = DLT * (k12 (x) * A1 - (k21 (x + h) + g (x + h)) * B1);
Al = stl + 0,5 * 1 (2);
Bi = ST2 + 0,5 * m (2);
1 (3) = dlt * (- k12 (x) * A1 + k21 (x + h) * B1 + f (x) * detch);
3. = DLT * (k12 (x) * A1 - (k21 (x + h) + g (x + h)) * B1);
Al = stl + 1 (3);
B1 = ST2 + m (3);
1 (4) = dlt * (- k12 (x) * A1 + k21 (x) * B1 + f (x) * detch);
4. = DLT * (k12 (x) * A1 - (k21 (x + h) + g (x + h)) * B1);
Fungsi selanjutnya digunakan untuk mensimulasikan transien transien akibat perubahan
step pada panjang otot. Nama filenya adalah plot_stp.m dan fungsi Matlab adalah sebagai
berikut:
Fungsi [vtime, vtension] = plot_stp (x); % Plot step
tension transient
State2 (1) = d_state2;
Statel (1) = d_statel (state2 (1)); Tension0 =
st_tens (statel, state2);
Dlt = 0.0001;
N = 50;
Untuk i = 1: n
Vtension (i) = tension0; Vtime
(i) = i * dlt;
akhir
% Penghasilan kena pajak Satu
fungsi fungsi langkah negara (2)
= statel (1); Statel (1) = 0,0;
State2 (2) = state2 (1); State2
(1) = 0.0;
Vx1 (1) = 0,0;
Vx1 (2) = x;
% Menghitung Ti
I = panjang (vtime);
Vtemp = vtime (i);
T_temp = stp_tens (vxl, statel, state2);
Detrit = 1 - (jumlah (statel) + sum (state2));
M = 700;
Untuk i = 1: m
[statel, State2, VXL] = d langkah (x, d1t, statel; State2, detch);
Detrit = 1 - (jumlah (statel) + sum (state2));
Vtimel (i) = (i) * dlt;
Vtens (i) = stp_tens (vxl, statel, state2);
akhir
S_tens = [s_tens, vtens]; S_time =
[s_time, vtimel]; S_time = s_time
* 1000;
Plot (s_time, s_tens * le-5); Set (gca, 'Ylim', [0.5 * tension0 * 1e-5 1.5
* tension0 * 1e-5])
Xlabel ('Waktu (msec)')
Ylabel ('Ketegangan (N)')
Fungsi selanjutnya digunakan untuk mensimulasikan spektrum kekakuan yang
kompleks. Untuk menghitung spektrum kekakuan yang kompleks, menggunakan respon
ketegangan sinusoidal karena perubahan sinusoidal panjang otot, x (t) = a sin (27i -
ft). Untuk mendapatkan panjang gangguan setiap Pada, menggunakan fungsi new_y.m
fungsi [y, delx] = new_y (y, delx, dt, i, AMPL, f);
untuk mendapatkan koordinat geser selama gangguan sinusoidal
% [Y, delx] = new_y (y, delx, dt, i, AMPL, f)
y = y + (AMPL * (sin (2 * pi * f * dt * i)) - delx); delx
= AMPL * (sin (2 * pi * f * dt * i));
% Jika ada putaran erros 0 /.
untuk j = 1: length (y)
jika abs (y (j)) <= 0,0001 y (j)
= 0,0;
akhir
akhir
Fungsi ini digunakan untuk menghitung respon ketegangan karena perubahan sinusoidal
dalam
panjang otot. Nama file ini adalah get_lsin.m dan program Matlab adalah sebagai berikut:
fungsi [kekuatan, sidik, t] = get_1sin (AMPL, f, titik)
% Hitung respon ketegangan karena perubahan sinusoidal panjang otot
dt = 1 / (f * point);
% Untuk mendapatkan awal geser koordinat
y = x0_sin (titik, f, AMPL);
% Mendapatkan sinusoidal steady distribusi negara Lstatel,
State2] = std_sin (y);
detch = 1 - sum (statel) - sum (State2);
s_tens = [vtension, t_temp]; s_time =
[vtime, vtemp]; s_time = s_time - n *
DLT;
% Menghitung ketegangan steady state
Ketegangan ° = tens_sin (statel, State2, y);
delx = 0,0;
vtens = tension0;
VDT = 0,0;
vsin = delx;
% Suatu pengali
jika dt> = 0,0001
m = fix (dt / 0,0001);
DLT = dt / m; lain
DLT = dt;
m = 1;
akhir
% Hitung ketegangan untuk 640 siklus / titik
untuk i = 1: 640
% Untuk mendapatkan geser koordinat baru
[Y, delx] = new_y (y, delx, dt, i, AMPL, f);
vsin = [vsin, delx];
% Hitung distribusi terpasang lintas jembatan
untuk j = 1: m
[Statel, State2] = dst_sin (y, DLT, statel, State2, detch);
detch = 1 - sum (statel) - sum (State2);
akhir
puluhan = tens_sin (statel, State2, y);
vtens = [vtens, puluhan];
VDT = [VDT, i * dt];
akhir
n = panjang (vtens);
n_mpoint = n - 3 * titik;
% output
kekuatan = vtens (n_mpoint: n);
sidik = vsin (n_mpoint: n);
t = VDT (n_mpoint: n);
File data_fft.m adalah fungsi Matlab yang digunakan untuk mendapatkan spektrum kekakuan
yang kompleks.
Fungsi gain_phase = data_fft (f)
% Hitung spektrum kekakuan yang kompleks (satu frekuensi)
titik = 32;
AMPL = 20;
[Kekuatan, y_out, t] = get_1sin (AMPL, f, titik); f_bar = sum
(kekuatan) / titik;
% Simulasi respon ketegangan
plot (kekuatan / f_bar)
tahan
plot (y_out / AMPL, '-')
kisi
bertahan
gaya = gaya - f_bar; f_out = fft (kekuatan); fy_out = fft (y_out)
gain_f = abs (f_out);
yl = nyata (fy_out) * imag (f_out) - imag (fy_out) * nyata (f_out)..; xl = nyata
(fy_out) * nyata (f_out) + imag (fy_out) * imag (f_out)..; % Argmn = y1./x1
perhatikan "bantuan atan2"
fase = atan2 (y1, x1) * 180 / pi;
phase1 = atan2 (imag (f_out), real (f_out));
phase2 = atan2 (imag (fy_out), real (fy_out)); phase_c = (phasel -
phase2) * 180 / pi;
gain_phase = Ef, gain_f (2), fase (2), phase_c (2)];
Untuk menghitung spektrum kekakuan yang kompleks untuk fungsi satu frekuensi
get_fft.m digunakan. Spektrum kekakuan kompleks ini diperoleh dengan pertubing sistem
sinusoidal. Respon ketegangan sinusoid dianalisis oleh A Fast Fourier Transform. Fungsi
save_fft.makan menyimpan data kekakuan spektrum yang kompleks untuk berbagai
fre quency.
fungsi save_fft
% Menghitung spektrum kekakuan yang kompleks
untuk i = 1: 30
f1 (i) = i;
akhir;
str = 30;
untuk i = 31:34
str = str + 5;
fl (i) = str;
akhir
untuk i = 35:39
str = str + 10;
fl (i) = str;
akhir
untuk i = 40:43
str = str + 25;
fl (i) = str;
akhir
out_data = [];
n = panjang (fl);
untuk i = 1: n
out_fft = data_fft (f1 (i));
out_data = [out_data; out_fft];
akhir
% Tulis nama file output ex. fft_12.dat
simpan out_data fft_12.dat
Bab IV
Hasil
Pada bagian ini, akan disajikan simulasi karakteristik mekanik pada 12 ° C seperti
transient langkah ketegangan, plot kekakuan kompleks dalam particuraly, frekuensi di mana
kekakuan osilasi menunjukkan minimum lokal (f, m ). Simulasi ini menunjukkan bahwa
model ini dapat mensimulasikan parameter mekanik pada 12 ° C. Simulasi berikutnya adalah
efek dari temprature yang berbeda pada parameter isometrics.Simulasi ini didasarkan pada
perubahan besarnya beberapa konstanta laju. Eksplorasi tingkat konstan menimbulkan efek
temprature berbeda pada karakteristik mekanik di tingkat lintas jembatan.
4.1 Simulasi
4.1.1 Simulasi pada 12 ° C
Perubahan positif dan negatif langkah panjang, besarnya 2 nm per setengah-sarkomer,
diterapkan selama hasil steady state isometrik di transien ketegangan yang ditunjukkan pada
Gambar 4.1. Kesatuan sesuai dengan nilai-nilai untuk ketegangan di negara isometrik. Ada
kesepakatan yang baik antara transien ketegangan simulasi ini, dengan yang dilaporkan dalam
literatur. Ketegangan transien, sesuai dengan langkah peningkatan dan penurunan panjang.
Gambar 4.1: Simulasi tanggapan ketegangan akibat positif dan negatif panjang langkah
perubahan amplitudo 2 nm sarkomer per-setengah pada 12 ° C.
Spektrum Kekakuan yang Kompleks
Nilai-nilai kekakuan kompleks yang berasal dengan mengekstraksi komponen fundamental
dari tanggapan ketegangan terdistorsi perubahan panjang sinusoidal (Abbott, 1973;
Cuminetti dan Rossmanith, 1980; Kawai dan Brandt, 1980). Jika F (f) adalah respon
ketegangan ke sinusoidal perubahan panjang, x (t) = A sin (27ft), maka analisis Fourier
dapat digunakan untuk terurai F (f) menjadi komponen-komponen fundamental dan
harmonik:
00 F (f) = E B B (f) sin (27rjft 0 i )
j = 0 (4.1)
di mana 0 3 untuk j = 0, 1, 2, 3, adalah fase-komponen fundamental dan harmonik
nen. Nilai-nilai gain yang
g j (f) = BB (f) / A
j = 0, 1, 2, 3, nilai-nilai kekakuan Kompleks berasal dari com- mendasar
ponent dari F (t). Besarnya kekakuan kompleks IS (f) 1 = g o (f), dan
pergeseran fasa 0 0 (f), nilai-nilai kekakuan kompleks ini diplot sebagai fungsi
dari frekuensi pada gambar 4.2 dan 4.3. Untuk konstanta laju model, dan untuk amplitudo
strain 2 nm per setengah-sarkomer, f min adalah 12Hz. Simulasi ini konsisten dengan data
eksperimen diperoleh McNally (1994).
4.1.2. Simulasi Parameter Mekanik untuk Suhu yang Berbeda
Eksplorasi ini focuused dalam efek dari perubahan suhu pada parameter
isomatric berikut; ketegangan steady state dan kekakuan, yang frequensy
karakteristik , f mi ri , terkait dengan spektrum kompleks-kekakuan. Dilaporkan bahwa
kenaikan tingkat besaran konstan f (x) dan 1c12 (x) menimbulkan peningkatan tesnion steady
state dan kekakuan (Tjokorda et al., 1997).Eksplorasi lebih lanjut dari konstanta laju
menunjukkan bahwa besarnya tingkat konstan seperti yang disajikan pada tabel 4.1
menimbulkan peningkatan parameter steady state dan peningkatan f min , juga.
Suhu (° C) fi D 2 (S
-1 ) gi (S
- ') f
° (S
-1 )
12 1816,5 37.5 14.5
14 5449,5 75.0 18.8
16 7266,0 112,5 21.0
18 8628,4 121,9 22.1
20 9082,5 124,7 22.5
Tabel 4.1: Besarnya tingkat f konstan (x), 112 (x) dan k 21 (x) untuk berbagai tem perature.
Ketegangan Steady State dan Kekakuan
Gambar 4.4 menunjukkan pengaruh suhu pada parameter steady state, seperti
ketegangan steady state dan mantap kekakuan negara. The steady state ketegangan dan
kekakuan meningkat dengan naiknya suhu. simulasi menunjukkan bahwa ketegangan steady
state meningkatkan lebih cepat dari kekakuan steady state. simulasi mereka secara kualitatif
dalam perjanjian dengan data percobaan diperoleh McNally (1994).Peningkatan ketegangan
steady state dan kekakuan tidak dalam hubungan linier. uncoupling ini ketegangan dan
kekakuan dalam perjanjian yang baik dengan data temuan (McNally, 1994).
Gambar 4.4: Simulasi ketegangan steady state () dan kekakuan (-) untuk tempera-mendatang
mulai dari 12 ° C sampai 20 ° C
Gambar 4.5: Simulasi kekakuan osilasi (kompleks kekakuan spektrum) selama 12 ° C (), 16
° C (• - • -), dan 20 ° C - -)
Spektrum Kompleks dan Kekakuan
Dengan naiknya suhu, plot kekakuan oscilatory sesuai digeser ke kanan asal
(Gambar 4.5) dan frekuensi di mana kekakuan osilasi menunjukkan minimum lokal
(f min i bergeser ke frekuensi yang lebih tinggi, konsisten dengan temuan eksperimental
(McNally 1994 ).
Gambar 4.6 menunjukkan simulasi pergeseran fasa antara perubahan sinusoidal
panjang otot dan respon ketegangan sinusoidal. Plot dialihkan ke kanan asal sebagai
tempereture diterapkan meningkat. simulasi mereka juga konsisten dengan data temuan
yang diperoleh McNally (1994).
Gambar 4.6: Simulasi pergeseran fasa (kompleks kekakuan spektrum) selama 12 ° C (-), 16
° CH • - • -), dan 20 ° C - -)
Seperti yang tercantum dalam lingkup penyelidikan, peningkatan tempreture, akan
meningkatkan f min . Gambar 4.7 menunjukkan efek simulasi suhu yang berbeda pada
frekuensi di mana kekakuan osilasi menunjukkan minimum lokal (f min ). Menggunakan
besarnya laju konstan dalam tabel 4.1, dapat dilihat bahwa f rnir , peningkatan sebagai suhu
meningkat. Simulasi ini adalah kualitatif dalam perjanjian dengan temuan yang diperoleh
McNally (1994).
Hal ini dapat dilihat dari konstanta laju di atas bahwa masing-masing laju konstan memiliki
dua bagian: besarnya tingkat konstan, kg i , k ,,? Dan k: 3 1 , dan bagian eksponensial. Bagian
eksponensial hampir tidak berubah ketika suhu berubah, karena kekakuan lintas-
jembatan, K dan konstanta Boltzmann, adalah konstan. Perubahan suhu hampir tidak
mengubah bagian eksponensial. Oleh karena itu, perubahan suhu akan mengubah besarnya
konstanta laju mereka Ic9 1 , 14 2 , dan 14 1 . Besarnya masing-masing laju konstan
tergantung pada energi aktivasi, E l atau E2 (energi potensial Biokimia) dan parameter
konstan. Jadi dapat dikatakan bahwa perubahan suhu akan mempengaruhi energi aktivasi
setiap lintas-jembatan negara.
Bab V
Kesimpulan
Telah terbukti bahwa Julian, Sollins dan Sollins (1974) Model dapat mensimulasikan
dan menjelaskan beberapa karakteristik mekanik isometrik dan isotonik otot lurik (Tjokorda,
1996). Modifikasi laju konstan (transisi) menimbulkan simulasi langkah ketegangan
sementara yang dihasilkan dari perubahan langkah positif dan negatif panjang otot pada 12 °
C. Selanjutnya, kekakuan spektrum kompleks pada 12 ° C juga dapat disimulasikan. Dalam
simulasi ini frekuensi di mana kekakuan oscilatory yang menunjukkan minimum lokal (f min =
12Hz) dapat disimulasikan. Simulasi ini dari Amin dalam perjanjian dengan data temuan
yang diperoleh McNally (1994).
Untuk isometrics parameter steady state, McNally melaporkan bahwa ketegangan steady
state dan kekakuan meningkat karena suhu meningkat. Selama kontraksi steady state,
kenaikan suhu akan mempengaruhi energi potensial dari salib-jembatan dari negara terpisah
untuk melekat negara 1 melalui f (x) dan energi potensial dari negara 1 ke keadaan 2 melalui
k 12 (x) (Tjokorda et al., 1997). Sebuah eksplorasi lebih lanjut pada tingkat yang konstan juga
menyatakan bahwa peningkatan temperatur akan mempengaruhi transisi tingkat dari negara 2
ke keadaan 1. Masuknya transisi tingkat dari negara 2 ke keadaan 1 masih memberikan
kenaikan pada peningkatan ketegangan steady state dan kekakuan .
Daftar Pustaka
[1] Abbott, R.H. and Stieger, G.J. (1977) Temperature and amplitude dependence
of tension transient in glycerinated skeletal and insect fibrillar muscle. J. Physiol.,
266:13-42.
[2] Cooke, R., White, H. and Pate, E. (1994) A model of release of myosin
heads from actin in rapidly contracting muscle fibfes. Biophys. J., 66:778-88.
[3] Hill, A.V. (1938) The heat of shortening and dynamics constants of muscle.
Proc. Roy. Soc. B, 126:136-95.
[4] Huxley, A.F. (1957) Muscle structure and theories of contraction Prog. in
Biophs. Biophys. Chem., 7:255-318.
[5] Huxley, A.F., Simmons, R.M. (1971) Mechanical transient and the origin of
muscular force, Cold Spring Harb. Symp. quant. Biol., 37:661-68.
[6] Huxley, H.E. and Hanson, J. (1954) Changes in cross-striations of muscle
during contraction and strech and their structural interpretation. Nature,
173:973-76.
[7] Julian F.J . , Soll ins K.R. and Soll ins R.M. (1974) A model for transient
and steady-state mechanical behaviour of contracting muscle. Biophys.
J.,14:546-62.
[8] Kawai, M. and Brandt, P.W. (1980) Sinusoidal analysis : a high resolution
method for correlating biochemical reactions with physiological process in
activated skeletal of rabbit, frog and crayfish. J. Muscle Res. Cell Motil., 279-303
[9] Machin, K.E. and Pringle, J.W.S. (1960) The physiology of insect fibrillar
muscle III. The effect of sinusoidal changes of length on beetle flight muscle.
Proc. Roy. Soc. B, 152:311-30.