Architectural gear ratio
آرکیٹیکچرل گیئر تناسب، جسے اناٹومیکل گیئر تناسب (اے جی آر) بھی کہا جاتا ہے، پینیٹ پٹھوں کی ایک خصوصیت ہے جس کی وضاحت پٹھوں اور پٹھوں کے فائبر کے تناؤ کے طول البلد تناؤ کے درمیان تناسب سے ہوتی ہے۔ اسے بعض اوقات پٹھوں کو کم کرنے کی رفتار اور فائبر کو کم کرنے کی رفتار کے درمیان تناسب کے طور پر بھی بیان کیا جاتا ہے۔ اے جی آر = εx/εf جہاں εx = طول البلد تناؤ (یا پٹھوں کو کم کرنے کی رفتار) اور εf فائبر تناؤ (یا فائبر کو کم کرنے کی رفتار) ہے۔ فیوسفارم پٹھوں میں، ریشے طول البلد ہوتے ہیں، لہذا طول البلد تناؤ فائبر تناؤ کے برابر ہوتا ہے، اور اے جی آر ہمیشہ 1 ہوتا ہے۔ جیسے جیسے پینیٹ پٹھوں کو فعال کیا جاتا ہے، ریشے گھومتے ہیں جیسے جیسے وہ چھوٹے ہوتے ہیں اور ایک زاویے پر کھینچتے ہیں۔ پینیٹ پٹھوں میں، ریشے پٹھوں کی عمل کی لکیر کے زاویے پر مبنی ہوتے ہیں اور جیسے جیسے وہ چھوٹے ہوتے جاتے گھومتے ہیں، اس طرح زیادہ مائل ہوتے جاتے ہیں کہ پٹھوں کی عمل کی لکیر کے ساتھ چلنے والی قوت کا حصہ سنکچن کے دوران کم ہو جاتا ہے۔ قوت کی پیداوار فائبر کی گردش کے زاویے پر منحصر ہوتی ہے، اس لیے پٹھوں کی موٹائی میں تبدیلیاں اور موٹائی میں تبدیلی کا ویکٹر مختلف ہوتا ہے ؛ پیدا ہونے والی قوت کی بنیاد پر۔ گردش کی حرکت کی وجہ سے ؛ پینیٹ کے عضلات کم رفتار (کم مختصر ہونے والے فاصلے) پر کام کرتے ہیں۔ مجموعی طور پر پینیٹ پٹھوں کی مختصر ہونے کی رفتار انفرادی ریشوں سے زیادہ ہوتی ہے۔ اس سے اے جی آر کی جائیداد کو جنم ملتا ہے۔ فائبر کی گردش پٹھوں کی آؤٹ پٹ فورس کو کم کرتی ہے لیکن پٹھوں کو زیادہ گیئر تناسب (پٹھوں کی رفتار/فائبر کی رفتار) پر کام کرنے کی اجازت دے کر آؤٹ پٹ کی رفتار میں اضافہ کرتی ہے۔ عزیز اور برینارڈ نے مظاہرہ کیا کہ پینیٹ پٹھوں کا گیئر تناسب مختلف ہو سکتا ہے ؛ بیرونی بوجھ پر منحصر ہے۔ بکھرے ہوئے پٹھوں میں، پینیٹ پٹھوں کی طرح، ریشے ایک زاویے پر سیدھے ہوتے ہیں اور ڈیزائن کی اس خصوصیت کی وجہ سے، جب پٹھوں کے ریشے درمیانی محور کے حوالے سے زاویے میں بڑھتے ہیں، تو پٹھوں کی بلجنگ کی سمت اور مقدار کے ساتھ، آرکیٹیکچرل گیئر کا تناسب بڑھ جاتا ہے۔ مختلف جسمانی پوزیشن، لوڈنگ اور نقل و حرکت کے حالات پر مبنی متغیر گیئر تناسب کو اس کے بعد سے مقامی طور پر مختلف گیئر تناسب کا نام دیا گیا ہے۔ مقامی طور پر مختلف گیئر تناسب کی موجودگی پٹھوں کی حیاتیات کی ایک نئی بصیرت کو جنم دیتی ہے۔ "غیر یکساں پٹھوں کے میکانکس"۔ تناسب کی ایک خصوصیت یہ ہے کہ ہر پٹھوں کے لیے ایک بہترین گیئر تناسب ہوتا ہے ؛ جیسا کہ لمبائی-تناؤ اور قوت-رفتار کے تعلقات بیان کرتے ہیں۔ لمبائی تناؤ سے مراد زیادہ سے زیادہ تناؤ ہے جو پٹھوں کے ریشے کے تناؤ کی حد پر پیدا کیا جاسکتا ہے اور قوت کی رفتار سے مراد وہ طاقت ہے جو فائبر کی مختصر رفتار کے مقابلے میں ممکن ہے۔ پٹھوں کی یہ دو خصوصیات پٹھوں کے لیے ایک بہترین اے جی آر کی وضاحت کرنے میں مدد کرتی ہیں۔ پٹھوں کا ماڈل آرکیٹیکچرل گیئر تناسب کی وضاحت ایمینوئل عزیز کے تجویز کردہ سیگمنٹڈ پٹھوں کے ماڈل 3 کے ذریعے کی گئی ہے، جہاں ایک پٹھوں کے حصے کو ایک مخصوص تیز، پینشن زاویے پر سائرن لیسرٹینا کے مایوسیپٹا سے منسلک ایک واحد پٹھوں کے ریشہ کے طور پر دکھایا گیا ہے۔ ماڈل حصوں کو افقی اور عمودی سمت میں مختلف طریقے سے باہر نکلنے کی اجازت دیتا ہے اور اسے ہر حصے کے آرکیٹیکچرل گیئر تناسب کا حساب لگانے کے لیے استعمال کیا جاتا تھا۔ ابتدائی ماڈلز کے نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ پٹھوں کے بلجنگ کے ساتھ، آرکیٹیکچرل گیئر تناسب میں اضافہ ہوگا۔ بلجنگ کے مختلف حالات کا مطالعہ کیا گیا، اور شکل میں دکھایا گیا۔ 2 ماڈل کے نتائج سے پتہ چلتا ہے کہ ڈورسوونٹرل اونچائی میں پٹھوں کا بلج جتنا زیادہ ہوتا ہے، پٹھوں کے ریشے اتنے ہی چھوٹے ہوتے ہیں، اس لیے آرکیٹیکچرل گیئر کا تناسب زیادہ ہوتا ہے۔ پینیٹ پٹھوں میں، زیادہ پینیشن زاویہ والے حصے فی مختصر کرنے والے پٹھوں کے ریشے میں کم طاقت ڈالتے ہیں۔ لہذا، پینیٹ پٹھوں کا آرکیٹیکچرل گیئر تناسب اسپنڈل جیسے پٹھوں کے آرکیٹیکچرل گیئر تناسب سے زیادہ ہے (جیسے۔ فیوسفارم)۔ اگر پٹھوں کے ریشوں کو ایک ہی جگہ میں نچوڑنا ضروری ہے تو فائبر کی چھوٹی لمبائی اس اعلی آرکیٹیکچرل گیئر تناسب کو بے اثر کر دیتی ہے۔ پینشن اینگل اور پٹھوں کی چوٹ گھومنے والے کف میں چار پینیٹ عضلات، سپراسپینٹس، انفراسپینٹس، سبسیپلرس اور ٹیریس مائنر، اور ان کے ساتھ والے ٹینڈن شامل ہیں۔ یہ عضلات گلینو ہیومرل جوڑے کے ارد گرد ایک کف بناتے ہیں اور کندھے کو مستحکم کرنے اور جوڑ توڑ کرنے کے لیے کام کرتے ہیں۔ گھومنے والے کف مایوفائبرز کا پینشن اینگل، وہ زاویہ جس پر ریشے منسلک ٹینڈن سے جڑتے ہیں، پورے پینیٹ پٹھوں کی سکڑنے والی خصوصیات اور فنکشن کو متاثر کرتا ہے۔ مثال کے طور پر، پینشن اینگل آرکیٹیکچرل گیئر تناسب کا تعین کرتا ہے جس پر ایک پینیٹ پٹھوں کام کرتا ہے۔ ایک بڑے ابتدائی پینشن اینگل کے نتیجے میں ایک بڑا اے جی آر اور رفتار میں اضافہ ہوتا ہے۔ انسانی لاشوں کے کندھوں پر 2011 کے ایک مطالعے سے پتہ چلتا ہے کہ کنڈلی کے آنسو گھومنے والے کف کے پٹھوں کے پینشن زاویے کو متاثر کر سکتے ہیں۔ محققین نے جزوی یا مکمل موٹائی والے ٹینڈن آنسوؤں پر مشتمل کنٹرول گروپ اور آنسو گروپوں کے درمیان پینشن اینگل کا موازنہ کیا۔ دس زخمی اور دس غیر زخمی کیڈیویرک کندھوں کے ٹکڑے ٹکڑے کرنے کے ذریعے، مطالعہ نے کنڈلی کے آنسو کے سائز اور دو گھومنے والے کف پٹھوں کے درمیان پینشن اینگل میں اضافے کے درمیان ایک ارتباط دریافت کیا۔ جزوی ٹینڈن ٹیر گروپ میں تمام روٹیٹر کف پٹھوں میں پینشن اینگل غیر متاثر رہا، جس سے پتہ چلتا ہے کہ پینشن اینگل میں کوئی تبدیلی پیدا کرنے کے لیے تھریشولڈ ٹیر سائز سے تجاوز کرنا ضروری ہے۔ مکمل موٹائی والے ٹینڈن کے آنسوؤں نے سبسکیپلرس یا ٹیرس معمولی پٹھوں کے پینشن اینگل کو متاثر نہیں کیا۔ تاہم، مکمل موٹائی والے گھومنے والے کف کے آنسو کے سائز اور سپراسپناٹس اور انفراسپیناٹس کے پٹھوں کے پینشن اینگل کے درمیان ارتباط واضح تھا۔ مکمل موٹائی والے ٹینڈن آنسو کی لمبائی کا سپرسپینٹس پٹھوں کے پینشن اینگل میں اضافے کے ساتھ مضبوطی سے تعلق ہے۔ اس کے علاوہ، مکمل موٹائی والے آنسو کے رقبے اور اس کے نتیجے میں انفراسپینیٹس کے پینشن اینگل میں اضافہ کے درمیان ایک اعتدال پسند مضبوط تعلق نظر آرہا تھا۔ پینشن اینگل میں اضافہ پٹھوں کی ساخت میں تبدیلیوں کا باعث بن سکتا ہے۔ بھیڑ کے مضامین کا استعمال کرتے ہوئے کی گئی ایک تحقیق میں، ایک دائمی گھومنے والے کف کے آنسو کے نتیجے میں گھومنے والے کف کے پٹھوں کے مایوفائبرز کے درمیان پینشن اینگل اور علیحدگی دونوں میں اضافہ ہوا۔ چربی کے خلیات پھر دوبارہ ترتیب شدہ پٹھوں کو آباد کرتے ہیں۔ یہ رجحان مذکورہ بالا انسانی تجربے میں بھی واضح تھا۔ مکمل موٹائی والے ٹینڈن کے آنسوؤں کے بعد پینشن اینگل میں اضافے کے نتیجے میں سپراسپینٹس اور انفراسپینوٹس کے پٹھوں کے پی سی ایس اے میں تبدیلی آئے گی۔ اس سے ان پٹھوں کی قوت پیدا کرنے کی صلاحیت کم ہو جائے گی۔ تاہم، جزوی ٹینڈن آنسو، جس کے نتیجے میں کسی بھی گھومنے والے کف کے پٹھوں میں پینشن میں تبدیلی نہیں ہوئی، پٹھوں کی قوت پیدا کرنے والی خصوصیات کو خراب نہیں کر سکتے ہیں۔ پینیٹ پٹھوں میں متغیر گیئرنگ کے بارے میں عزیز کے مشاہدات سے مزید پتہ چلتا ہے کہ کنڈلی کے آنسو سپراسپینٹس اور انفراسپینوٹس کے اے جی آر کو متاثر کریں گے۔ زیادہ پینشن اینگل کے نتیجے میں اے جی آر میں اضافہ ہو سکتا ہے۔ کچھ سائنس دانوں کا خیال ہے کہ پیچ گرافٹس کو ناقابل تلافی گھومنے والے کف آنسوؤں پر لگایا جانا چاہیے۔ اگرچہ یہ مشق درد کو کم کرتی ہے، لیکن پٹھوں کی طاقت مکمل طور پر بحال نہیں ہوتی ہے۔ مذکورہ بالا انسانی گھومنے والے کف کا مطالعہ سپراسپینٹس پٹھوں میں آنسو کی لمبائی کے ساتھ پینشن اینگل کا ارتباط کرتا ہے۔ لہذا، پیچ گرافٹ پینشن اینگل کو بحال کرنے کے لیے ضروری لمبائی کی تبدیلی کو حل نہیں کر سکتا ہے ؛ پھٹے ہوئے ٹینڈن کا پیچھے ہٹنا آنسو کے بعد کے پینشن اینگل کو کم کر سکتا ہے اور پٹھوں کی طاقت کو زیادہ حد تک بحال کر سکتا ہے۔ انٹرافاسیئولر تناؤ سے پتہ چلتا ہے کہ عضلات غیر یکساں تھے، اور یہ کہ آرکیٹیکچرل گیئر کا تناسب پٹھوں کے پراکسیمل علاقے میں سب سے زیادہ ہے لیکن پھر دور کے علاقے کی طرف کم ہوتا ہے۔ "فی الحال پورے پٹھوں میں تناؤ کی درست تقسیم کا تعین کرنا ممکن نہیں ہے، لیکن یہ فرض کرنا مناسب معلوم ہوتا ہے کہ پٹھوں اور کنڈلی کے کسی بھی کراس سیکشن پر کل (مربوط) قوت پراکسیموڈسٹل محور کے ساتھ کافی مستقل رہتی ہے۔ چھوٹے کراس سیکشنل علاقے جیسے جیسے عضلات پتلے ہوتے ہیں اور کنڈلی بن جاتے ہیں اس طرح ایک چھوٹے سے علاقے پر اسی تناؤ کو ایڈجسٹ کرنے کے لیے زیادہ تناؤ کا ارتکاز ہوگا اور اس وجہ سے اگر مادی خصوصیات مستقل رہیں تو ممکنہ طور پر زیادہ تناؤ ہوگا۔ پٹھوں کا فن تعمیر اور مزاحمت کی تربیت پینیٹ پٹھوں کا پٹھوں کا فن تعمیر، جیسے کہ انسانی کواڈریسیپس، انتہائی پلاسٹک ہے اور سکڑنے والی خصوصیات کو مضبوطی سے متاثر کرتا ہے۔ پٹھوں کی تعمیراتی خصوصیات کو لکھنے میں تبدیلیاں، جیسے کہ پینشن اینگل اور اس طرح پی سی ایس اے، پٹھوں کی قوت پیدا کرنے کی صلاحیتوں کے ساتھ ساتھ اے جی آر کو بھی تبدیل کر سکتا ہے جس پر عضلات کام کرتے ہیں۔ متوازی ہندسہ کے نمونوں میں پیش گوئی کی گئی ہے کہ بائپینیٹ پٹھوں کا کل پی سی ایس اے گناہ (θپینینیشن) کے تناسب میں بڑھتا ہے جبکہ متعلقہ اپونیوروسیس پر لگائی جانے والی کل قوت cos (θپینینیشن) کے ساتھ کم ہو جاتی ہے۔ یہ نظریہ پیش کرتا ہے کہ پینٹ پٹھوں کی قوت کی پیداوار اس وقت تک بڑھ جاتی ہے جب تک کہ 45 ڈگری پینشن اینگل حاصل نہ ہو جائے۔ 2001 کے ایک مطالعے میں، جو آگارڈ اور دیگر کے ذریعہ کیا گیا تھا، 14 ہفتوں کی مزاحمتی تربیت کے بعد انسانی کواڈریسپس پٹھوں میں پٹھوں کے فن تعمیر، سکڑنے کی طاقت اور پینشن اینگل کے درمیان تعلقات کی جانچ کرنے کے لیے ایم آر آئی، الٹراسونگرافی اور پٹھوں کی بائیوپسی تکنیک کا استعمال کیا گیا۔ تربیتی پروگرام کی تکمیل پر، آگارڈ اور دیگر۔ کواڈریسیپس سی ایس اے اور حجم میں متناسب اضافہ دیکھا گیا، کیونکہ ہر ایک میں بالترتیب 10.2 اور 10.3 فیصد اضافہ ہوا۔ تاہم، یہ پیرامیٹرز غیر متناسب طور پر بڑھ کر کواڈریسیپس پی سی ایس اے تک پہنچ گئے، جس میں 16 فیصد اضافہ ہوا۔ پی سی ایس اے میں تیزی سے اضافے کے ساتھ واستس لیٹرس کے فیسیکل پینشن اینگل میں 35.5% اضافہ ہوا، جو ایک اہم کواڈریسیپس پٹھوں میں سے ایک ہے، اور ساتھ ہی میوفائبر سی ایس اے میں 16 فیصد اضافہ ہوا ہے۔ واستس لیٹرس میں پینشن اینگل میں اضافے کے نتیجے میں پٹھوں کے پی سی ایس اے میں اضافہ ہوا، یہ پیمائش ایک پینیٹ پٹھوں کی سکڑنے والی قوت کے متناسب ہے جو پیدا کرنے کی صلاحیت رکھتی ہے۔ عزیز اور دیگر کا کام۔ مزاحمت کی تربیت کے بعد واستس لیٹرس کے پینشن اینگل میں اس اضافے سے پٹھوں کے اے جی آر میں اضافہ ہوتا ہے، یہ ایک ایسی خاصیت ہے جو پورے پٹھوں کو زیادہ رفتار کے ساتھ سکڑنے کی اجازت دیتی ہے۔ 2007 کے ایک مطالعے، جو بلیزیویچ اور دیگر کے ذریعہ کیا گیا تھا، نے آگارڈ اور دیگر کے نتائج میں ایک اضافی جہت کا اعادہ کیا اور اس میں اضافہ کیا۔ Blazevich et al. فن تعمیر کی موافقت میں شامل مکینیکل محرک کو بے نقاب کرنے کے مقصد سے انسانی کواڈریسیپس کی تعمیراتی خصوصیات پر 10 ہفتوں کی متمرکز یا سنکی گھٹنے کی توسیع کی تربیت کے اثرات کا جائزہ لیا۔ ورزش کے دونوں طریقوں کے نتیجے میں چوٹی پر مرکوز اور سنکی طاقت میں اضافہ ہوا۔ تاہم، مرکزیت پر مبنی تربیت کے نتیجے میں چوٹی پر مرکوز طاقت زیادہ ہوتی ہے۔ الٹراسونگرافی سے پتہ چلتا ہے کہ ویستس میڈیالس اور ویستس لیٹرس پٹھوں کے ریشے کی لمبائی میں اسی طرح سنکی اور متمرکز تربیت کے بعد اضافہ ہوتا ہے، جس میں تربیتی پروگرام کے پہلے 5 ہفتوں میں اچانک تبدیلیاں آتی ہیں۔ کیونکہ فائبر کی لمبائی ٹریننگ ٹائپ، بلیزیویچ اور دیگر سے آزاد تھی۔ یقین کریں کہ آپریشن کا فاصلہ فائبر کی زیادہ سے زیادہ لمبائی کا تعین کرتا ہے۔ یہ پٹھوں کی خاصیت پٹھوں کے زاویہ-ٹارک تعلقات کا تعین کرنے میں اہم ہے۔ مطالعہ نے آگارڈ اور دیگر کی طرف سے بے نقاب پینشن اینگل رجحانات کی حمایت کی۔ ؛ اس کے علاوہ، Blazevich et al. یہ نتیجہ اخذ کیا گیا کہ واستس لیٹرس فیسیکل اینگل تبدیلیاں ٹریننگ کی قسم سے آزاد ہیں اور حجم کے ساتھ مضبوطی سے ماڈیول ہوتی ہیں۔ اس سے پتہ چلتا ہے کہ فائبر کی لمبائی اور پینشن اینگل میں ترمیم علیحدہ مکینیکل محرکات کے ذریعے ہوتی ہے، یعنی۔ بالترتیب آپریشن کا فاصلہ اور پٹھوں کا حجم۔ مزید برآں، یہ زاویے کی تبدیلیاں نسبتا طویل وقت کے پیمانے پر ہوتی ہیں کیونکہ 10 ویں ہفتے میں تربیتی پروگرام کے خاتمے تک پینشن اینگل میں اضافہ ہوتا ہے۔ Blazevich et al. سنکی یا متمرکز تربیت کے بعد پائے جانے والے پینشن اینگل میں اضافے کی پیش گوئی کرنا پینیٹ کے پٹھوں کو متعلقہ اپونیوروسیس سے زیادہ ریشے منسلک کرنے کے ساتھ ساتھ پی سی ایس اے اور اے جی آر میں اضافہ کرنے کی اجازت دیتا ہے۔ پٹھوں کو لکھنے کے لیے آرکیٹیکچرل تبدیلیاں اس پوزیشن کو تبدیل کرتی ہیں جس پر عضلات قوت کی رفتار اور قوت کی لمبائی کے منحنی خطوط پر پٹھوں کے کام کے لیے بہترین موزوں علاقوں میں کام کرتے ہیں۔ پینشن اینگل میں اضافہ نظریاتی طور پر کسی دیئے گئے پینیٹ پٹھوں کے پی سی ایس اے اور اے جی آر دونوں میں اضافہ کرتا ہے، جس سے پٹھوں کو زیادہ سے زیادہ رفتار سے کام کرتے ہوئے زیادہ قوتیں پیدا کرنے کی اجازت ملتی ہے۔ فائبر کی لمبائی میں اضافہ پٹھوں کو طویل لمبائی میں کام کرنے کی اجازت دے گا۔ ایک پٹھوں کے اندر تناؤ اور اے جی آر ہیٹرجینیٹی مقناطیسی گونج امیجنگ اور الٹراسونگرافی کا استعمال کرتے ہوئے 2009 کے ایک مطالعے میں سنکچن کے مختلف طریقوں کے دوران میڈیئل گیسٹروکنیمیئس پینیٹ پٹھوں کے اندر تناؤ اور پینشن اینگل ہیٹرجینیٹی کا پتہ چلا۔ فیسیکل لوکیشن اور سنکچن ٹائپ (سنکی یا غیر فعال) کے پیرامیٹرز، ایم جی کے مختلف علاقوں کے ذریعے تجربہ کیے جانے والے تناؤ کی شدت کا تعین کرتے ہیں۔ گہرے ایم جی اپونیوروسیس (اچیلز ٹینڈن) کے قریب فاسیکل کے سرے پر ایم جی پٹھوں کے پراکسیمل سے ڈسٹل حصوں تک تناؤ میں اضافہ ظاہر ہوا۔ اس کے برعکس سطحی aponeurosis سے متصل fascicle سروں میں دیکھا گیا، جس سے ایم جی پٹھوں کے پراکسیمل سے ڈسٹل حصوں میں فائبر کے تناؤ میں کمی واقع ہوئی۔ یہ رجحانات ایم جی کے پراکسیمل اور ڈسٹل سروں پر پٹھوں کے سی ایس اے میں تبدیلیوں کی وجہ سے ہو سکتے ہیں، جس کے نتیجے میں زیادہ تناؤ اور تناؤ کے ارتکاز کے علاقے پیدا ہوتے ہیں۔ تناؤ میں اس علاقائی تغیر کے ساتھ اے جی آر میں اعدادوشمار کے لحاظ سے نمایاں اضافہ اور پٹھوں کے دور سے قربت والے حصوں تک آرام دہ پینشن زاویہ تھا۔ مزید برآں، ایم جی کے قریب ترین سرے پر پینشن اینگل میں زیادہ تبدیلیاں نظر آ رہی تھیں۔ تجرباتی اے جی آر اقدار کو پینشن اینگل کے ساتھ ساتھ گہرے اور سطحی apopneuroses کے درمیان فاصلے کے ساتھ مثبت طور پر ماڈیول کیا گیا ہے اور یہ آرتھوگنل بلجنگ میں علاقائی نمونوں سے متاثر ہو سکتا ہے۔ یہ رجحانات پٹھوں کی فزیولوجی کی پیچیدگی کو اجاگر کرتے ہیں، کیونکہ پٹھوں کے مختلف علاقے متنوع سکڑنے والی خصوصیات، جیسے تناؤ اور اے جی آر کے ساتھ سکڑ سکتے ہیں۔ حوالہ جات عضلاتی نظام