Kraft-Geschwindigkeits-Relation

Die Kraft-Geschwindigkeits-Relation beschreibt den Zusammenhang zwischen der Kontraktionsgeschwindigkeit und der Muskelkraft eines Skelettmuskels.

Neben der Faserlänge ist die Muskelkraft (F) von der Geschwindigkeit (v) abhängig, mit welcher der Muskel kontrahiert. Bei höheren Kontraktionsgeschwindigkeiten nimmt die Muskelkraft ab, bei kleineren Kontraktionsgeschwindigkeiten nimmt sie zu. Trägt man Kontraktionsgeschwindigkeit (X-Achse) gegen die Kraft (Y-Achse) ab, ergibt sich so ein hyperbolischer Kurvenverlauf. Die Hill-Gleichung beschreibt den Zusammenhang wie folgt:

$${\displaystyle (F+\alpha )\times (v+\beta )=\beta \times (F_{0}+\alpha )=konstant}$$

wobei:

• F = Muskelkraft
• v = Kontraktionsgeschwindigkeit
• α und β = empirische Konstanten
• F₀ = Maximalkraft bei isometrischer Kontraktion

Eine negative Geschwindigkeit (Dehnung des Muskels) entspricht dabei einer exzentrischen Kontraktion, eine positive Geschwindigkeit einer konzentrischen Kontraktion. Bewegt sich der Muskel gar nicht (Kontraktionsgeschwindigkeit = 0, Kurve schneidet die Y-Achse), liegt eine isometrische Kontraktion vor.