Fiederung

Muskeln können im Hinblick auf ihre Fiederung wie folgt unterteilt werden:

• einfach gefiederter Muskel: Musculus unipennatus
• zweifach gefiederter Muskel: Musculus bipennatus
• mehrfach gefiederter Muskel: Musculus multipennatus

Muskeln, deren Fasern keine Fiederung aufweisen, bezeichnet man als parallelfaserige Muskeln.

• Musculus extensor digitorum longus: einfach gefiederter Muskel
• Musculus rectus femoris: zweifach gefiederter Muskel
• Musculus deltoideus: mehrfach gefiederter Muskel

Die Kraft eines Muskels F_m errechnet sich aus dem physiologischen Querschnitt, und beträgt in etwa 40 N/cm². Bei einem parallelfasrigen Muskel ist die auf die Sehne übertragene Kraft F_s (=Sehnenkraft) direkt proportional zum anatomischen Querschnitt

• F_s = F_m

Bei einem gefiederten Muskel ist diese Sehnenkraft um den Faktor Cosinus des Fiederungswinkels verändert.

• F_s = F_m x cos α

Durch die Fiederung der Muskelfasern wird ein größerer physiologischer Querschnitt erreicht. Die Muskelkraft eines Muskels beträgt etwa 40 N/cm². Würde durch eine Fiederung beispielsweise eine Verdreifachung des anatomischen Querschnitts erreicht werden, würde sich die Muskelkraft ebenso verdreifachen. Durch Fiederung der Muskelfasern erhöht sich also die Muskelkraft insgesamt, und damit auch die auf die Sehne übertragene Kraft F_s).

Beispielrechnung

Angenommen der physiologische Querschnitt eines Muskels wird durch Fiederung der Muskelfasern verdreifacht. Der anatomische Querschnitt sei 10 cm². Durch Fiederung der Fasern beträgt der physiologische Querschnitt jetzt 30 cm². Bei einem Fiederungswinkel von 45° würde die Sehnenkraft zwar nur 70% der Kraft eines gleich langen parallelfaserigen Muskels betragen, da cos (45°) = 0.7. Durch die Verdreifachung des physiologischen Querschnitts verdreifacht sich jedoch die Muskelkraft.

• F_s = 3 x F_m x 0,7

also

• F_s = (10 cm² x 3) x 40 N x 0,7