A Functional Analysis of Ankle Extension in the Ricochetal Rodent (Dipodomys merriami)
Authors: Williamson R. G. , Frederick E. C. 
Published: June 2007

SummarySome adaptive properties of the primary ankle extensor muscles as related to locomotion of Dipodomys merriami have been studied. Gastrocnemius (G), plantaris (PL), and soleus (S) produced optimal torque at ankle joint angles corresponding to the locomotor range of angles normally used (30° to 90°). Torque falls raPldly with ankle joint extensions greater than 90°. This reduction is a function of progressive loss of active muscle stiffness (force/length change) and moment arm length. Mean contraction times of 23.9 msec.(S), 16.0 msec.(G) and 16.8 msec.(PL) were seen. G developed the greatest tension (64.0 gwt.) followed by PL (25.5 gwt.) and S (7.5 gwt.). S demonstrated high resistance to fatigue whereas G and PL each showed two distinct decay rates. Histochemical analysis showed S to be made up almost entirely of SO fibers. Both G and PL were heterogeneous with the greatest emphasis being on FG fibers. These two muscles showed a consPlcuous paucity of SO fibers culminating in a complete lack of these fibers in all but the most deep and anterior portions of lateral G and PL.ZusammenfassungFunktionsanalyse der Sprunggelenksstreckung bei der Springmaus (Dipodomys merriami)Einige adaptive Eigenschaften der primären Sprunggelenkstreckmuskeln der Springmaus wurden hinsichtlich des Bewegungsablaufs untersucht. Die Musculi gastrocnemii (G), plantaris (Pl) und soleus (S) bewirkten ein optimales Drehmoment der Sprunggelenkswinkel, das dem normalen Bewe gungssPlelraum von 30° bis 90° entspricht. Das Drehmoment vermindert sich raPlde, wenn die Streckung 90° iibersteigt. Diese Verminderung geschieht durch zunehmenden Verlust der aktiven Muskelspannung (Kraft‐Langen‐Wechsel) und der Hebelarmlänge. Die durchschnittlichen Kontraktionszeiten betrugen 23,9 (S), 16,0 (G) und 16,8 (Pl) msc. Die größte Zugkraft entwickelte G mit 64,0 gwt, gefolgt von Pol mit 25,5 und S mit 7,5 gwt. Gegenüber Ermüdung bewies S hohen Widerstand, während G und Pl je 2 unterschiedliche Ermüdungsgrade zeigten. Die histochemische Analyse ergab, daß S fast gänzlich aus SO‐Fasern bestand, während G und Pl heterogen waren, bei Vorherrschen der FG‐Fasern und auffälliger Armut an SO‐Fasern, die allein in den tiefsten Abschnitten und in den vordersten Absdinitten des lateralen G und Pl vor‐handen waren.ResumeAnalyse fonctionelle de l'extension du jarret diez la Gerboise (Dipodomys merriami)Quelques particularités adaptatives des muscles extenseurs primaires du jarret de la Gerboise ont étéétudiées sous ľangle de ľimpulsion. Les muscles gastrocnémiens (G), plantaire (Pl) et soléaire (S) réalisent un moment de rotation optimal de ľangle articulaire du jarret, pour un jeu normal de 30°à 90°. Le moment de rotation s'amoindrit raPldement quand ľextension dépasse 90°; cet amoindrissement est dûà la réduction progressive de la tension musculaire active (variation puissance‐distance) et de la longueur du bras de levier. Les temps moyens de contraction se sont élevés à 23,9 (S), 16,0 (G) et 16,8 (Pl) m. s. G a développé la plus grande force de traction avec 64,0 gwt, suivi par Pl avec 25,5 et S avec 7,5 gwt. S a manifesté une haute résistance à la fatigue, alors que G et Pl ont montré chacun deux degrés de fatigue différents. Ľanalyse histochimique a révilé que S était constitué presque totalement de faisceaux de fibres de type I alors que G et PL étaient hétérogènes par prédominance de faisceaux de fibres de type II et singulière pauvreté en faisceaux de type I; ces derniers ne se rencontrent que dans les territoires les plus profonds et dans les territoires les plus anterieurs du G. latéral et du Pl.ResumenAnálisis funcional de la extensión on la articulacyón de la garganta del Ple del ratón saltante (Dipodomys merriami)Se estudiaron algunas cualidades adaptativas de los extensores de la articulacyón de la garganta del Ple de Dipodomys con respecto a la secuencia de los movimientos. Los músculos gemelos (gastrocnemios, G), plantar delgado (Pl) y sóleo (S) causaron un momento giratorio óptimo, que corresponde al espacio de movimiento entre 30 y 90 grados. Si la extensión sobrepasa los 90 grados, el momento giratorio disminue ráPldamente, debido a la pérdida creciente en la tensión muscular activa (cambio de la proporción entre fuerza y longitud) en la longitud de la palanca. Los promedios de los tiempos de contracción eran 23.9 (S), 16.0 (G) y 1.8 (Pl) msc. La fuerza máxima de traccin tenía G con 64.0 gwt., luego Pl con 25.5 y S con 7.5 gwt. Con respecto al cansancio, S resistió mucho, mientras que G y Pl mostraron un cansancio variable. Histoquímicamente, se demostró que S estaba compuesto casi exclusivamente por fibras SO, mientras que G y Pl eran heterogéneos con predominio de fibras FG y carencia de fibras SO, que se encontraron sólo en las partes más profundas y en las regiones anteriores de las partes laterales de G y Pl.