การทำงานของกล้ามเนื้อ
เมื่อสมองสั่งให้ร่างกายเคลื่อนไหว กล้ามเนื้อจะเกิดการหดตัวและคลายตัว ทำงานประสานเป็นคู่ ๆ พร้อมกัน แต่ตรงข้ามกัน ในขณะที่กล้ามเนื้อมัดหนึ่งหดตัว กล้ามเนื้ออีกมัดหนึ่งจะคลายตัว การทำงานของกล้ามเนื้อในลักษณะนี้ เรียกว่า Antagonistic muscle
มัดกล้ามเนื้อไบเซพ (Biceps) อยู่ด้านบน และไตรเซพ (Triceps) อยู่ด้านล่างของแขน
ไบเซพหรือ (Flexors) คลายตัว ไตรเสพ หรือ (Extensors) หดตัว »» แขนเหยียดออก
ไบเซพหรือ (Flexors) หดตัว ไตรเสพ หรือ (Extensors) คลายตัว »» แขนงอเข้า
มัดกล้ามเนื้อไบเซพ (Biceps) อยู่ด้านบน และไตรเซพ (Triceps) อยู่ด้านล่างของแขน
ไบเซพหรือ (Flexors) คลายตัว ไตรเสพ หรือ (Extensors) หดตัว »» แขนเหยียดออก
ไบเซพหรือ (Flexors) หดตัว ไตรเสพ หรือ (Extensors) คลายตัว »» แขนงอเข้า
การคลายตัวของกล้ามเนื้อ (Relaxztion of muscle)
เมื่อ Ach ที่หลั่งมาจากปลาย axon จับกับ receptor ที่ sarcolemma ทำให้เกิด action potential เมื่อมีการคลายตัวของกล้ามเนื้อ Ach จะถูกสลายด้วย Ach E การเปลี่ยนแปลงของ membrane potential ที่ T-tubule เกิดไม่นาน Ca2+ ถูก pump กลับเข้า terminal cisternae ทำให้ไม่มี Ca2+ จับกับ troponin C
Troponin-tropomyosin complex บัง active site บน actin จึงไม่เกิดการหดตัวของกล้ามเนื้อ
Troponin-tropomyosin complex บัง active site บน actin จึงไม่เกิดการหดตัวของกล้ามเนื้อ
แสดงเหตุการณ์ excitation-contraction coupling ของกล้ามเนื้อลาย
การหดตัวของกล้ามเนื้อ
ชนิดของการหดตัว (type of contraction)
1. Twitch
เป็นการหดตัวของกล้ามเนื้อที่เกิดขึ้นเพียงครั้งเดียว ภาพบันทึกการหดตัวจาก myogram พบว่าแบ่งระยะของ twitch contraction ได้เป็น 3 ระยะ
1. Latent period เกิดจากเวลาที่ใช้ในการปล่อย Ca2+ จาก SR และเวลา
2. Contraction period ใช้เวลาประมาณ 40 msec เป็นเวลาที่ใช้สำหรับการทำงานของ cross bridge ในการดึงใยกล้ามเนื้อให้สั้นเข้า
3. Relaxation period ใช้เวลาประมาณ 50 msec เป็นเวลาที่ใช้ขนส่ง Ca++ กลับเข้า SR (รูปที่ 10)
กล้ามเนื้อแต่ละแห่งจะมีช่วงเวลาของการหดตัวทั้ง 3 ระยะแตกต่างกัน
2.Wave submission
เกิดขึ้นเมื่อมีตัวกระตุ้นสองตัวมากระตุ้นกล้ามเนื้อและตัวกระตุ้นตัวที่สองนั้นส่งมาก่อนที่กล้ามเนื้อจะคลายตัวจะทำให้การหดตัวครั้งที่สองมีความสูงมากกว่าครั้งแรก เรียกปรากฏการณ์นี้ว่า Wave summation
3.Incomplete tetanus
เมื่อนำกล้ามเนื้อน่องของกบมากระตุ้นด้วยความถี่ 20-30 ครั้ง/วินาที กล้ามเนื้อจะมีการคลายตัวได้บ้าง
.............4.Complete tetanus
.............จากข้อ 3 ถ้าเพิ่มความถี่เป็น 35-50 ครั้ง/วินาที จะทำให้กล้ามเนื้อหดตัวค้าง
.............5.Treppe
.............มีการเพิ่มการหดตัวสูงขึ้น หลังจากให้การกระตุ้นซ้ำในช่วงที่มีการคลายตัวของกล้ามเนื้ออย่างสมบูรณ์แล้ว
1. Twitch
เป็นการหดตัวของกล้ามเนื้อที่เกิดขึ้นเพียงครั้งเดียว ภาพบันทึกการหดตัวจาก myogram พบว่าแบ่งระยะของ twitch contraction ได้เป็น 3 ระยะ
1. Latent period เกิดจากเวลาที่ใช้ในการปล่อย Ca2+ จาก SR และเวลา
2. Contraction period ใช้เวลาประมาณ 40 msec เป็นเวลาที่ใช้สำหรับการทำงานของ cross bridge ในการดึงใยกล้ามเนื้อให้สั้นเข้า
3. Relaxation period ใช้เวลาประมาณ 50 msec เป็นเวลาที่ใช้ขนส่ง Ca++ กลับเข้า SR (รูปที่ 10)
กล้ามเนื้อแต่ละแห่งจะมีช่วงเวลาของการหดตัวทั้ง 3 ระยะแตกต่างกัน
2.Wave submission
เกิดขึ้นเมื่อมีตัวกระตุ้นสองตัวมากระตุ้นกล้ามเนื้อและตัวกระตุ้นตัวที่สองนั้นส่งมาก่อนที่กล้ามเนื้อจะคลายตัวจะทำให้การหดตัวครั้งที่สองมีความสูงมากกว่าครั้งแรก เรียกปรากฏการณ์นี้ว่า Wave summation
3.Incomplete tetanus
เมื่อนำกล้ามเนื้อน่องของกบมากระตุ้นด้วยความถี่ 20-30 ครั้ง/วินาที กล้ามเนื้อจะมีการคลายตัวได้บ้าง
.............4.Complete tetanus
.............จากข้อ 3 ถ้าเพิ่มความถี่เป็น 35-50 ครั้ง/วินาที จะทำให้กล้ามเนื้อหดตัวค้าง
.............5.Treppe
.............มีการเพิ่มการหดตัวสูงขึ้น หลังจากให้การกระตุ้นซ้ำในช่วงที่มีการคลายตัวของกล้ามเนื้ออย่างสมบูรณ์แล้ว
การล้าของกล้ามเนื้อ (fatique of muscle)
การล้าของกล้ามเนื้อ (Fatique of muscle) มี 2 ชนิด
1.เกิดที่ Neuromuscular junction มีสาเหตุมาจาก การสร้างAch ไม่ทันเพียงพอกับการทำงาน
2.เกิดที่ Muscle มีสาเหตุมาจาก การเก็บสะสมของ ATP และ CP ลดลง PH ลดลงเนื่องจากการสะสมของ lactic acid Glycogen, lipid, amino acid ถูกใช้หมดไป ระบบไหลเวียนไม่สามารถนำ O2, nutrient มา supply ที่กล้ามเนื้อได้ทันต่อการใช้งานถึงแม้ว่าจะ
เกิดfatique แต่การออกกำลังกายอย่างหนักจะมีผลทำให้สภาพทางเคมีเปลี่ยนไปกล้ามเนื้อจึงต้องปรับสภาพให้เข้าสู่ resting stage เหมือนเมื่อก่อนออกกำลังกายโดย 1). ต้องมี O2 มาชดเชยส่วนที่ถูกใช้ไป 2). Lactic acid ที่สะสมกลับเป็น pyruvic acid 3).มีการสะสม glycogen 4). มีการสร้าง ATP และ CP 5). ตับช่วยเปลี่ยน lactic acid ที่สะสมในกล้ามเนื้อให้เป็นglycogenขบวนการ 1-5 ต้องใช้ O2 เป็นจำนวนมาก ภายหลังออกกำลัง ร่างกายจึงต้องหายใจเอา O2 เข้าไปในร่างกายอย่างมาก เพื่อทดแทนส่วนที่ขาดในขณะเกิด anaerobic contraction เรียกปริมาณ O2 จำนวนนี้ว่า O2 debt
1.เกิดที่ Neuromuscular junction มีสาเหตุมาจาก การสร้างAch ไม่ทันเพียงพอกับการทำงาน
2.เกิดที่ Muscle มีสาเหตุมาจาก การเก็บสะสมของ ATP และ CP ลดลง PH ลดลงเนื่องจากการสะสมของ lactic acid Glycogen, lipid, amino acid ถูกใช้หมดไป ระบบไหลเวียนไม่สามารถนำ O2, nutrient มา supply ที่กล้ามเนื้อได้ทันต่อการใช้งานถึงแม้ว่าจะ
เกิดfatique แต่การออกกำลังกายอย่างหนักจะมีผลทำให้สภาพทางเคมีเปลี่ยนไปกล้ามเนื้อจึงต้องปรับสภาพให้เข้าสู่ resting stage เหมือนเมื่อก่อนออกกำลังกายโดย 1). ต้องมี O2 มาชดเชยส่วนที่ถูกใช้ไป 2). Lactic acid ที่สะสมกลับเป็น pyruvic acid 3).มีการสะสม glycogen 4). มีการสร้าง ATP และ CP 5). ตับช่วยเปลี่ยน lactic acid ที่สะสมในกล้ามเนื้อให้เป็นglycogenขบวนการ 1-5 ต้องใช้ O2 เป็นจำนวนมาก ภายหลังออกกำลัง ร่างกายจึงต้องหายใจเอา O2 เข้าไปในร่างกายอย่างมาก เพื่อทดแทนส่วนที่ขาดในขณะเกิด anaerobic contraction เรียกปริมาณ O2 จำนวนนี้ว่า O2 debt