Ballistic movement
બેલિસ્ટિક હિલચાલને સ્નાયુ સંકોચન તરીકે વ્યાખ્યાયિત કરી શકાય છે જે ખૂબ જ ટૂંકા ગાળામાં મહત્તમ વેગ અને પ્રવેગ દર્શાવે છે. તેઓ ઊંચા ગોળીબાર દર, ઉચ્ચ બળ ઉત્પાદન અને ખૂબ ટૂંકા સંકોચન સમય દર્શાવે છે. શરીરવિજ્ઞાન સ્નાયુ સંકોચન બેલિસ્ટિક સ્નાયુની હિલચાલનું સ્નાયુ સંકોચન સહવર્તી ઍગોનિસ્ટ અને વિરોધી સ્નાયુઓનું સ્નાયુ સક્રિયકરણ અથવા લાક્ષણિક ટ્રાઇફેસિક ઍગોનિસ્ટ/વિરોધી/ઍગોનિસ્ટ સ્નાયુ સક્રિયકરણ પ્રદર્શિત કરી શકે છે. ટ્રાઇફેસિક સ્નાયુ સક્રિયકરણના ઇલેક્ટ્રોમાયોગ્રાફી (ઇ. એમ. જી.) રેકોર્ડિંગ્સ 60 થી 120 હર્ટ્ઝના ફાયરિંગ દર સાથે સંક્ષિપ્ત એગોનિસ્ટ મોટર યુનિટ સક્રિયકરણ સંકેત સાથે શરૂ થાય છે જે 100 એમ. એસ. સુધી ટકી શકે છે અને ચળવળ શરૂ થાય તે પહેલાં 50 થી 100 એમ. એસ. થાય છે. બેલિસ્ટિક હિલચાલનો ગોળીબાર દર ધીમી રેમ્પ હિલચાલ (5-15 Hz) કરતા ઘણો વધારે છે. સંક્ષિપ્ત ઍગોનિસ્ટ સ્નાયુ સંકોચન આમ વિરોધી સ્નાયુ એકમ સક્રિયકરણ દ્વારા અનુસરવામાં આવે છે. વિરોધી સ્નાયુ એકમ સક્રિયકરણની માત્રા હાથ પરના કાર્ય પર આધારિત છે, જે પ્રથમ ઍગોનિસ્ટ સ્નાયુ સક્રિયકરણથી વિપરીત છે, જે પર્યાવરણીય ઉત્તેજનાથી સ્વતંત્ર છે. વિરોધી સ્નાયુ સંકોચનનું કાર્ય બેલિસ્ટિક હલનચલનના કંપનવિસ્તાર અને સમયને નિયંત્રિત કરતું હોવાનું માનવામાં આવે છે. વિરોધી સ્નાયુનું સંકોચન અંગને વધુ પડતું વિસ્તરતા અટકાવીને સાંધાને થતી ઇજાને રોકવા માટે કામ કરી શકે છે અને અંગને ખસેડવાના અંતર અને સમયને નિયંત્રિત કરવા માટે પણ કાર્ય કરી શકે છે. નાના કંપનવિસ્તારની બેલિસ્ટિક હિલચાલને સંડોવતા પ્રયોગો વિરોધી સ્નાયુ સક્રિયકરણમાં નોંધપાત્ર વધારો દર્શાવે છે અને એવા પ્રયોગો કે જ્યાં અંતર નિયંત્રિત ન હોય તો વિરોધી સ્નાયુ સક્રિયકરણમાં ઘટાડો થયો હતો અથવા ગેરહાજર હતો. બીજી ઍગોનિસ્ટ સ્નાયુ સક્રિયકરણ વિરોધી સ્નાયુ સંકોચનના નકારાત્મક પ્રવેગને સમાપ્ત કરવા માટે સૂચવવામાં આવે છે અને આમ બેલિસ્ટિક હિલચાલ થાય છે. શક્તિ અને ઊર્જાવિજ્ઞાન ઊર્જાનો સ્થિતિસ્થાપક સંગ્રહ બેલિસ્ટિક હલનચલન ઘણીવાર સ્થિતિસ્થાપક ઊર્જા સંગ્રહ અને અનુગામી પુનઃપ્રાપ્તિ પદ્ધતિઓ દ્વારા સંચાલિત થાય છે. બેલિસ્ટિક હલનચલનના અત્યંત ઝડપી વેગનું ઉત્પાદન કરવા માટે જરૂરી શક્તિ સ્થિતિસ્થાપક તત્વો (જેમ કે રજ્જૂ, એપોનેયુરોઝ અથવા તો સ્નાયુ) માં સંગ્રહિત સ્નાયુ કાર્ય દ્વારા શક્ય બને છે. પ્રમાણમાં ધીમા સમયગાળામાં આ સ્થિતિસ્થાપક તત્વો પર સ્નાયુ કાર્ય લાગુ કરવામાં આવે છે, અને તે ખૂબ જ ઝડપથી મુક્ત થાય છે. ઉચ્ચ પાવર આઉટપુટ ઉત્પન્ન થાય છે કારણ કે ઊર્જા સંગ્રહિત થાય છે તેના કરતા ખૂબ ઓછા સમયમાં મુક્ત થાય છે. આ અર્થમાં સ્નાયુઓની શક્તિ ખરેખર વિસ્તૃત થાય છે. જ્યારે સ્નાયુ સંકોચન દ્વારા ઊર્જા ઉત્પન્ન થાય છે, જે કંડરામાં સંગ્રહિત થાય છે, પછી શરીરની યાંત્રિક ઊર્જા (અથવા શરીરના ભાગ) વધારવા માટે મુક્ત થાય છે, ત્યારે સ્નાયુ શક્તિમાં વધારો થાય છે. જો કે, એ નોંધવું અગત્યનું છે કે શક્તિ 'વિસ્તરણ' શબ્દ ભ્રામક હોઈ શકે છે. પ્રાણીઓમાં, સ્થિતિસ્થાપક પદ્ધતિઓ ક્યારેય પ્રણાલીમાં ઊર્જા ઉમેરતી નથી; તેઓ એ અર્થમાં શક્તિને વિસ્તૃત કરે છે કે ઊર્જા સંગ્રહિત થાય તેના કરતા વધુ ઝડપથી મુક્ત થાય છે. સંભવિત લાભો બેલિસ્ટિક પ્રણાલીઓ પાવર આઉટપુટ માટે સક્ષમ છે જે વાસ્તવિક હિલચાલ સાથે સંકળાયેલા સ્નાયુઓ કરતાં નોંધપાત્ર રીતે વધારે છે. આનું એક મુખ્ય ઉદાહરણ સાલમંડર્સમાં જીભનું પ્રક્ષેપણ છે. શરીર/અંગોના કાર્યમાંથી સ્નાયુ કાર્યનું આ અલગ થવું એ સ્થિતિસ્થાપક ઊર્જા સંગ્રહ પદ્ધતિઓનો મોટો ફાયદો છે. આ ડીકપલિંગના પરિણામે બીજો ફાયદો બેલિસ્ટિક હિલચાલની થર્મલ અવલંબનમાં ઘટાડો છે. ડેબન અને લેપિને ટોડ્સ (બુફો ટેરેસ્ટ્રિસ) ની શિકાર પકડવાની વર્તણૂકનું વિશ્લેષણ કર્યું, જેમાં બે પ્રકારની હિલચાલનો સમાવેશ થાય છેઃ સ્થિતિસ્થાપક રીતે સંચાલિત, બેલિસ્ટિક હિલચાલ (મોં ખોલવું અને જીભનું પ્રક્ષેપણ) અને સ્નાયુ સંચાલિત હિલચાલ (જીભ પાછું ખેંચવું અને મોં બંધ કરવું). ટોડ ફીડિંગ તાપમાનની શ્રેણી (11-35 °C) માં જોવા મળ્યું હતું, અને કાઇનેમેટિક, ડાયનેમિક અને ઇલેક્ટ્રોમાયોગ્રાફિક ચલોનું માપન અને વિશ્લેષણ કરવામાં આવ્યું હતું. 11-35 °C તાપમાન શ્રેણી પર, બેલિસ્ટિક હિલચાલમાં Q10 મૂલ્યો 1 (Q10 = 0.99-1.25) ની ખૂબ નજીક હતા, જે થર્મલ સ્વતંત્રતાને સૂચવે છે અને મુખ્ય પૂર્વધારણાને ટેકો આપે છે. સ્નાયુ-સંચાલિત હલનચલનમાં ઉચ્ચ તાપમાન ગુણાંક (Q10 = 1.77-2.26) હતો, જે થર્મલ અવલંબન સૂચવે છે. ઊષ્મીય રીતે સ્વતંત્ર બેલિસ્ટિક હિલચાલનું બીજું ઉદાહરણ કાચબામાં જીભનું પ્રક્ષેપણ છે. એવું જાણવા મળ્યું હતું કે આવરણવાળા કાચંડો (ચામેલીયો કેલિપ્ટ્રેટસ) આ ઉચ્ચ-પ્રદર્શન જીભ પ્રક્ષેપણ કરવા સક્ષમ હતા, અને તાપમાનની વિશાળ શ્રેણી (15 °C-35 °C) માં શિકારને સફળ રીતે પકડી શક્યા હતા. એન્ડરસન અને ડેબનને જીભના પ્રક્ષેપણની ઉષ્મીય નિર્ભરતા અને પીછેહઠ (જે સ્થિતિસ્થાપક રીતે સંચાલિત નથી) વચ્ચેનો તફાવત પણ જોવા મળ્યો. આ એ પૂર્વધારણાને વધુ સમર્થન આપે છે કે સ્થિતિસ્થાપક રીકોઇલ મિકેનિઝમ બેલિસ્ટિક જીભ પ્રક્ષેપણની થર્મલ અવલંબનમાં ઘટાડો કરવા માટે જવાબદાર છે. ટ્રેપ-જો કીડીઓના ઉદાહરણો ટ્રેપ-જો કીડીઓમાં (ઓડોન્ટોમાકસ બૌરી) બેલિસ્ટિક હિલચાલ તેમના અત્યંત ઝડપી અનિવાર્ય પ્રહારોમાં જોઈ શકાય છે. ટ્રેપ-જો એન્ટિબલની સરેરાશ બંધ થવાની ઝડપ 38.4 મીટર/સેકન્ડ હોય છે અને તે બળો પેદા કરી શકે છે જે કીડીના વજન કરતા 371-504 ગણા હોય છે. કીડીઓ આ અત્યંત શક્તિશાળી અનિવાર્ય પ્રહારોનો ઘણી નવીન રીતે ઉપયોગ કરે છે. જ્યારે કીડી મોટા પ્રાણી પર હુમલો કરે છે ત્યારે તે પ્રાણી પર હુમલો કરે છે અને તે જ સમયે હડતાલમાંથી બળનો ઉપયોગ પ્રાણીથી પોતાને દૂર કરવા માટે કરે છે. જ્યારે અન્ય કીડી જેવા સમાન કદના શિકારનો સામનો કરવો પડે છે ત્યારે હડતાલ ખરેખર બંને પ્રાણીઓને એકબીજાથી દૂર ધકેલી દેવામાં પરિણમે છે. જ્યારે કીડી શિકારી પાસેથી ભાગવાનો પ્રયાસ કરી રહી હોય ત્યારે તે સબસ્ટ્રેટ પર પ્રહાર કરશે અને પોતાને હવામાં ઊભી રીતે આગળ વધારશે. ક્રિકેટમાં (એચેટા ડોમેસ્ટિકસ) બેલિસ્ટિક હલનચલન તેઓ જે રીતે કૂદે છે તેમાં જોઈ શકાય છે. ક્રિકેટને આગળ ધપાવતી કિક માત્ર 2-6 એમએસના સમયગાળામાં થાય છે, પરંતુ કિક પહેલા 18-40 એમએસ દરમિયાન જરૂરી સંભવિત ઊર્જા વિરોધી એક્સ્ટેન્સર અને ફ્લેક્સર ટિબિયાના સહ-સંકોચન દ્વારા બનાવવામાં આવે છે. ક્રિકેટ પણ તરવા માટે આ જ બેલિસ્ટિક હિલચાલનો ઉપયોગ કરી શકે છે. શંકુ ગોકળગાયમાં (કોનસ કેટસ) બેલિસ્ટિક હિલચાલ એ રીતે જોઈ શકાય છે કે તે તેના શિકારમાં હાર્પૂન જેવા રેડ્યુલર દાંતને આગ લગાડે છે. શંકુ ગોકળગાયના પ્રોબોસિસ તેના શિકારના સંપર્કમાં આવ્યા પછી દાંતને 240-295 એમએસ પછી બહાર કાઢવામાં આવે છે. એવું માનવામાં આવે છે કે દાંતની પાછળની પ્રવાહી જગ્યાને દબાણ કરીને દાંતનું પ્રોપલ્શન પૂર્ણ થાય છે. સેલેમન્ડર્સ, ટોડ્સ અને કાચબામાં સેલેમન્ડર્સ, ટોડ્સ અને કાચબામાં બેલિસ્ટિક હિલચાલ તેમની જીભના પ્રક્ષેપણમાં જોઈ શકાય છે જે સ્થિતિસ્થાપક રીકોઇલ મિકેનિઝમ દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે. સ્નાયુ તંતુઓની દિશા નોંધપાત્ર છે કારણ કે તે બેલિસ્ટિક હલનચલનને શક્ય બનાવે છે. કાચંડોમાં, બેલિસ્ટિક જીભની હિલચાલ માટે ઉપયોગમાં લેવાતા સ્નાયુ તંતુઓ સર્પાકાર દિશામાં જોવા મળ્યા હતા, જેમાં પ્રક્ષેપણ દરમિયાન જીભની ટોર્સનલ હિલચાલને રોકવા માટે સમાન માત્રામાં ઘડિયાળની દિશામાં અને ઘડિયાળની વિરુદ્ધ દિશામાં રહેલા તંતુઓ જોવા મળ્યા હતા. આંતરિક તંતુ ખૂણાઓ આશરે 45 ડિગ્રી હોય છે, જે પ્રવેગક સ્નાયુઓમાં સમાન તાણ પેદા કરવા માટે સૈદ્ધાંતિક રીતે શ્રેષ્ઠ છે. હાઇડ્રોમાન્ટીસ જાતિના સાલામાન્ડર્સમાં, સ્નાયુ સક્રિયકરણની પેટર્નને મેપ કરવામાં આવી છે. આ સેલામેંડર્સમાં બેલિસ્ટિક જીભની હિલચાલ માટે ઉપયોગમાં લેવાતા મુખ્ય સ્નાયુઓ સબઆર્ક્યુલિસ રેક્ટસ (એસએઆર) સ્નાયુઓ છે. આ એસએઆર સ્નાયુઓને આગળ અગ્રવર્તી (એસએઆરએ) અને પશ્ચાદવર્તી (એસએઆરપી) માં વિભાજિત કરી શકાય છે. સક્રિય થનાર પ્રથમ સ્નાયુ એ એસ. એ. આર. એ. છે, જે માથાના પાછળના ભાગમાં સ્થિત છે. જ્યાં સુધી જીભ શિકારનો સંપર્ક ન કરે ત્યાં સુધી સારા સક્રિય રહે છે. આગળ, પશ્ચાદવર્તી એસ. એ. આર. પી., જે સલામેન્ડરની મધ્ય અને બાજુની બાજુઓ પર વધુ પાછળ સ્થિત છે તે સક્રિય થાય છે. પછી મધ્ય એસ. એ. આર. પી. સક્રિય થાય છે અને અગ્રવર્તી એસ. એ. આર. પી. સક્રિય થનાર છેલ્લો છે. સક્રિયકરણ વચ્ચેનો સમય ટૂંકો થાય છે અને સક્રિયકરણનો સમયગાળો શિકારના વધતા અંતર સાથે વધે છે. બેલિસ્ટિક ભાષાઓ અગાઉ હેમિડેક્ટિલીની અને બોલીટોગ્લોસિની જાતિમાં બે વખત વિકસિત થઈ છે. જીભના પ્રક્ષેપણની ચોક્કસ પદ્ધતિઓ સમગ્ર ટેક્સામાં સહેજ બદલાય છે, પરંતુ પરિણામી અંદાજો પ્રમાણમાં સ્થિર રહ્યા છે. દેડકાઓમાં જીભના પ્રક્ષેપણ માટે વિશિષ્ટ સ્નાયુબદ્ધ માળખું હોતું નથી. તેઓ જીભને આગળ વધારવા માટે ખૂબ જ ઝડપી જડબાના હલનચલનનો ઉપયોગ કરીને આ સમસ્યાને ટાળી શકે છે. બધા દેડકાઓમાં હાજર બે મેન્ડિબ્યુલર સ્નાયુઓ છે જેનો ઉપયોગ જડબાને નિયંત્રિત કરવા માટે થાય છે અને તેથી, જીભ પ્રક્ષેપણ. એમ. જીનિઓગ્લોસસનો ઉપયોગ જીભને બહાર કાઢવા માટે થાય છે અને m.hyoglossus એ જીભ રીટ્રેક્ટર છે. આ બંને સ્નાયુઓમાં સમાંતર લક્ષી તંતુઓ હોય છે, જે કાચબાના સર્પાકાર લક્ષી તંતુઓથી વિપરીત હોય છે. મનુષ્યમાં ઉપયોગ, બેલિસ્ટિક હલનચલનમાં અંગોના સ્વયંસ્ફુરિત પ્રોપલ્શનનો સમાવેશ થાય છે. આ પહોંચ અને પ્રહાર પ્રતિક્રિયાઓ જેવી દૈનિક દિનચર્યાઓમાં જોઈ શકાય છે, જે પ્રકૃતિ દ્વારા અણુ છે. પોઇન્ટિંગ હાવભાવ અને ઑબ્જેક્ટ મૂકવા એ પહોંચની પ્રતિક્રિયાઓ છે; તેમાં નીચા પ્રવેગ અને મંદી હોય છે. બીજી બાજુ, મુક્કો મારવો અને ફેંકવો એ પ્રહારની પ્રતિક્રિયાઓ છે; તેઓ ઉચ્ચ પ્રવેગ અને મંદી દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. આ હલનચલન અત્યંત પરિવર્તનશીલ લક્ષ્ય સ્થાનો ધરાવે છે, અને તેમને કાઇનસિયોલોજીમાં "બેલિસ્ટિક" તરીકે ઓળખવામાં આવે છે. બેલિસ્ટિક હિલચાલ દરમિયાન લક્ષ્ય તરફ અંગ (હાથ/પગ) ને વેગ આપવા માટે પ્રારંભિક આવેગની જરૂર પડે છે, પછી ગતિને રોકવા માટે બ્રેક તરીકે મંદ ગતિએ આવેગ કાર્ય કરે છે. આ હલનચલન ઘંટ આકારના વેગ રૂપરેખા દ્વારા વર્ગીકૃત થયેલ છે. બાયેસિયન મોડેલ (જુઓ બાયેસિયન નેટવર્ક), જે પોઝ-ટ્રેકિંગ વિના ઓળખ કરવા માટે વિકસાવવામાં આવ્યું હતું, તે માનવ બેલિસ્ટિક હિલચાલને પદાર્થો અને પર્યાવરણ વચ્ચેની હિલચાલના ક્રમ તરીકે સમજાવે છે. દરેક ચળવળ અલગ અલગ સંદર્ભમાં પૂર્વવર્તી અને અનુગામી ચળવળથી સ્વતંત્ર છે. મનુષ્યોમાં ઝડપી એક સાંધાની હિલચાલ ઍગોનિસ્ટ, વિરોધી અને પછી ઍગોનિસ્ટ સ્નાયુઓના સક્રિયકરણની શ્રેણી દ્વારા નિયંત્રિત થાય છે; આ પ્રક્રિયાને ટ્રાઇફેસિક સક્રિયકરણ કહેવામાં આવે છે. તે હલનચલન "એકદમ સતત પરંતુ અલગ કંપનવિસ્તારના ઍગોનિસ્ટ અને વિરોધી સ્નાયુઓમાં વિસ્ફોટોની પેટર્ન સાથે" ચલાવવામાં આવે છે. (એકોર્નરો એટ અલ. 1984). બે સાંધાઓને સમાવતી કોઈપણ બેલિસ્ટિક હિલચાલ માટે ઍગોનિસ્ટ અને વિરોધી વિસ્ફોટની જરૂર પડશે; આને વિવિધ પ્રકારની બેલિસ્ટિક હિલચાલ માટેના બિલ્ડિંગ બ્લોક્સ તરીકે જોઈ શકાય છે. સંદર્ભો સ્નાયુબદ્ધ પ્રણાલી