ทำความเข้าใจกลไกการทำงานของกล้ามเนื้อในร่างกายมนุษย์ -

ร่างกายมนุษย์สามารถเคลื่อนไหวได้เนื่องจากกระดูกและกล้ามเนื้อซึ่งเป็นส่วนสำคัญของระบบการเคลื่อนไหวของมนุษย์ หากกระดูกถือเป็นการเคลื่อนไหวแบบพาสซีฟ กล้ามเนื้อคือการเคลื่อนไหวแบบแอคทีฟที่สามารถขยับกระดูกได้ แต่ก่อนหน้านั้น คุณรู้หรือไม่ว่ากล้ามเนื้อทำงานอย่างไร? ตรวจสอบบทวิจารณ์ฉบับเต็มในบทความต่อไปนี้

กลไกการออกฤทธิ์ของกล้ามเนื้อในมนุษย์

กล้ามเนื้อสามารถขยับโครงกระดูกมนุษย์ด้วยวิธีการเคลื่อนไหวแบบพาสซีฟด้วยการเกร็งของกล้ามเนื้อและผ่อนคลาย อย่างไรก็ตาม กล้ามเนื้อยังสามารถเคลื่อนส่วนอื่นๆ ของร่างกาย เช่น หัวใจ ทางเดินอาหาร ระบบทางเดินหายใจ ระบบไหลเวียนโลหิต และระบบสืบพันธุ์

กลไกการออกฤทธิ์ของกล้ามเนื้อเริ่มต้นเมื่อกล้ามเนื้อได้รับการกระตุ้นหรือสัญญาณจากเซลล์ประสาทสั่งการที่ทำให้กล้ามเนื้อหดตัว การหดตัวของกล้ามเนื้อเป็นสิ่งที่ทำให้เกิดการเคลื่อนไหวในร่างกายคุณ

บ่อยครั้งที่คิดว่าการหดตัวของกล้ามเนื้อเกิดขึ้นเมื่อกล้ามเนื้อสั้นลง แต่ความตึงเครียดของกล้ามเนื้อไม่ได้เป็นผลมาจากการเปลี่ยนแปลงความยาวของกล้ามเนื้อเสมอไป เหตุผลก็คือ การหดตัวของกล้ามเนื้อมีหลายประเภท ซึ่งมีความแตกต่างกันจากตัวแปร 2 ตัว คือ ความยาวและความตึงของกล้ามเนื้อ

ประเภทของการหดตัวของกล้ามเนื้อ

ก่อนที่จะเรียนรู้เพิ่มเติมเกี่ยวกับกลไกที่กล้ามเนื้อทำงานผ่านการหดตัวที่เกิดขึ้น คุณต้องเข้าใจประเภทของการหดตัวของกล้ามเนื้อที่อาจเกิดขึ้นก่อน:

1. การหดตัวแบบศูนย์กลาง

การหดตัวประเภทนี้มักเกิดขึ้นเมื่อใช้กล้ามเนื้อในการยกหรือเคลื่อนย้ายวัตถุ ในเวลานั้นการหดตัวเริ่มต้นด้วยการเกิดขึ้นของความตึงเครียดในกล้ามเนื้อที่ทำให้สั้นลง

จากนั้นกล้ามเนื้อจะแข็งแรงพอที่จะยกของได้ ประเภทนี้เป็นหนึ่งในการหดตัวของกล้ามเนื้อที่พบบ่อยที่สุด ในกลไกการหดตัวของกล้ามเนื้อนี้ แรงที่เกิดขึ้นจะน้อยกว่าความแข็งแรงสูงสุดของกล้ามเนื้อเสมอ

เมื่อแรงที่กล้ามเนื้อต้องการในการยกวัตถุลดลง อัตราการหดตัวจะเพิ่มขึ้น สิ่งนี้จะเกิดขึ้นจนกว่ากล้ามเนื้อจะมีความเร็วในการหดตัวสูงสุด

2. การหดตัวนอกรีต

ประเภทต่อไปเรียกว่าการหดตัวผิดปกติซึ่งเป็นการเคลื่อนไหวของกล้ามเนื้อที่ยืดหรือยืดออก กลไกการออกฤทธิ์ของกล้ามเนื้อเมื่อเกิดการหดตัวนี้คือเส้นใยของกล้ามเนื้อจะยืดตัวเนื่องจากแรงจากภายนอกกล้ามเนื้อที่มากกว่าที่กล้ามเนื้อสามารถผลิตได้เอง

มีสองสิ่งที่คุณต้องจำเกี่ยวกับกลไกการทำงานของกล้ามเนื้อในการหดตัวแบบผิดปกตินี้ ประการแรก แรงกดที่เกิดจากการหดตัวนี้จะสูงมากเมื่อเทียบกับความแข็งแรงสูงสุดของกล้ามเนื้อ

ตัวอย่างหนึ่งของการหดตัวนอกรีตคือเมื่อคุณต้องการวางวัตถุลงอย่างช้าๆ การหดตัวผิดปกติเกิดขึ้นเนื่องจากแขนงอต้องทำงานเพื่อควบคุมวัตถุที่ตกลงมา ซึ่งหมายความว่าคุณสามารถวางของที่หนักมากได้แม้ว่าคุณจะยกไม่ได้ก็ตาม

ประการที่สอง ความตึงเครียดของกล้ามเนื้อที่เกิดขึ้นไม่ได้ขึ้นอยู่กับความเร็วที่กล้ามเนื้อถูกยืดออก ซึ่งหมายความว่ากล้ามเนื้อโครงร่างสามารถทนต่อแรงที่เกิดขึ้นเมื่อยืดออกได้

หากคุณกำลังทำการฝึกความแข็งแรงโดยใช้ ดัมเบลล์, การหดตัวเหล่านี้จะเกิดขึ้นเมื่อคุณลดระดับลง ดัมเบล จากไหล่ไปในทิศทางขนานกับ quadriceps คุณอาจรู้สึกว่ากล้ามเนื้อยาวขึ้น ณ จุดนั้น

3. การหดตัวแบบมีมิติเท่ากัน

การหดตัวของกล้ามเนื้อประเภทนี้เรียกอีกอย่างว่าการหดตัวแบบสถิต นั่นเป็นเพราะว่ากล้ามเนื้อไม่สั้นลงหรือยาวขึ้น ไม่เหมือนกับการหดตัวแบบก่อนๆ และยังคงอยู่ที่ความยาวปกติ

ตัวอย่างของการหดตัวแบบมีมิติเท่ากันคือเมื่อคุณกำลังแบกวัตถุไว้ข้างหน้าคุณ ในขณะนั้น น้ำหนักของวัตถุที่คุณถืออยู่จะถูกดึงลงมา

อย่างไรก็ตาม มือและแขนของคุณจะต่อสู้ด้วยกำลังที่เท่ากันขึ้นไป เนื่องจากคุณไม่ได้ยกหรือลดแขน ลูกหนูจะหดตัวแบบมีมิติเท่ากัน

แรงที่เกิดจากการหดตัวแบบมีมิติเท่ากันจะขึ้นอยู่กับความยาวของกล้ามเนื้อในขณะที่หดตัว

ขั้นตอนของกลไกการทำงานของกล้ามเนื้อ

หลังจากทำความเข้าใจการหดตัวของกล้ามเนื้อประเภทต่างๆ ที่อาจเกิดขึ้นตลอดจนศึกษากลไกการหดตัวแล้ว ก็ถึงเวลาทำความเข้าใจขั้นตอนของกลไกการทำงานของกล้ามเนื้อ ต่อไปนี้เป็นภาพรวมของกลไกการทำงานของกล้ามเนื้อที่คุณต้องรู้

1. กล้ามเนื้อได้รับการกระตุ้นจากระบบประสาทส่วนกลาง

ดังที่ได้กล่าวไว้ก่อนหน้านี้กลไกการทำงานของกล้ามเนื้อเริ่มต้นด้วยสัญญาณหรือสิ่งเร้าที่ทำให้เกิดการหดตัว ใช่ สัญญาณหรือสิ่งเร้านี้มาจากระบบประสาทส่วนกลางที่เกิดขึ้นจากการทำงานของสมองหรือกระดูกสันหลัง

2. การกระตุ้นจากสมองทำให้เกิดปฏิกิริยาเคมี

สัญญาณจะได้รับโดยสารเคมีที่เรียกว่าอะซิติลโคลีน สารเคมีเหล่านี้จะทำให้เกิดปฏิกิริยาเคมีต่างๆ ในกล้ามเนื้อ หนึ่งในนั้นคือการปลดปล่อย Ca² (แคลเซียม) ไอออนจาก sarcoplasmic reticulum

ไม่เพียงเท่านั้น ตามที่วิทยาลัยเกษตรและวิทยาศาสตร์เพื่อชีวิตแห่งมหาวิทยาลัย Texas A&M ระบุ ปฏิกิริยาเคมีนี้จะกระตุ้นการเคลื่อนไหวของโทรโปนินและโทรโพมิโอซินในสารประกอบแอคตินและไมโอซินด้วย การเคลื่อนไหวนี้กระตุ้นการหดตัวของกล้ามเนื้อ

3. กระบวนการคลายกล้ามเนื้อ

ขั้นตอนต่อไปของกลไกการทำงานของกล้ามเนื้อคือกระบวนการผ่อนคลายกล้ามเนื้อหลังจากที่ระบบประสาทส่วนกลางไม่ส่งสัญญาณกระตุ้นหรือสัญญาณอีกต่อไป ในขณะนั้นปฏิกิริยาเคมีที่เกิดจากการกระตุ้นจะกลับมาเป็นปกติ

ด้วยวิธีนี้ กล้ามเนื้อที่หดตัวหรือสั้นลงเนื่องจากปฏิกิริยาเคมีที่เกิดขึ้นจะยืดออกและคลายตัว

ถึงกระนั้นกลไกการออกฤทธิ์ของกล้ามเนื้อก็อาจแตกต่างกันและขึ้นอยู่กับประเภทของกล้ามเนื้อ

กลไกการออกฤทธิ์ของกล้ามเนื้อตามประเภท

กล้ามเนื้อในร่างกายมนุษย์มีสามประเภท แต่ละคนมีกลไกการทำงานของกล้ามเนื้อต่างกัน

1. กล้ามเนื้อโครงร่าง

กล้ามเนื้อโครงร่างเป็นกล้ามเนื้อประเภทหนึ่งที่คุณสามารถควบคุมได้อย่างมีสติ เนื่องจากมันใช้สำหรับการเคลื่อนไหว กล้ามเนื้อโครงร่างหรือที่เรียกว่ากล้ามเนื้อโครงร่างเป็นกล้ามเนื้อที่ยึดติดกับกระดูก

ดังนั้นเมื่อคุณขยับกล้ามเนื้อนี้ กระดูกที่ติดอยู่กับกล้ามเนื้อก็จะเคลื่อนไหวเช่นกัน กล้ามเนื้อและกระดูกเหล่านี้ผูกมัดด้วยเส้นเอ็นซึ่งจะเคลื่อนไหวเมื่อกล้ามเนื้อหดตัว

2. กล้ามเนื้อเรียบ

ในขณะเดียวกัน กล้ามเนื้อเรียบเป็นกล้ามเนื้อชนิดหนึ่งที่ไม่สามารถควบคุมได้อย่างมีสติ กล้ามเนื้อเรียบสามารถพบได้ในอวัยวะในร่างกาย เช่น หลอดเลือด ทางเดินอาหาร ทางเดินปัสสาวะ และมดลูก

กลไกการออกฤทธิ์ของกล้ามเนื้อนี้เกิดขึ้นโดยอัตโนมัติ โดยที่กล้ามเนื้อจะหดตัวช้าๆ ตามจังหวะของมันเองตามกิจกรรมที่เกิดขึ้นในร่างกายของคุณ

3. กล้ามเนื้อหัวใจ

เช่นเดียวกับกล้ามเนื้อเรียบ คุณไม่สามารถควบคุมการเคลื่อนไหวของกล้ามเนื้อหัวใจอย่างมีสติได้เช่นกัน กลไกการทำงานของกล้ามเนื้อหัวใจยังเกิดขึ้นโดยอัตโนมัติตามความต้องการของร่างกายและด้วยจังหวะที่แน่นอน