Hvad er mekanikerne i muskelbevægelse?

Muskelbevægelse er et biologisk fænomen, der kun er relativt for nylig kommet til at blive fuldt ud forstået af forskere.En meget kompleks sekvens af begivenheder, mange finder sted på et molekylært niveau, der medfører muskelbevægelse.Der er forskellige typer muskler i kroppen, men kun skeletmuskel - musklerne, der bevæger knogler og led - kontrolleres frivilligt.Muskler, der kontrollerer kredsløbssystemet og visse organfunktioner bevæger sig uden vores kontrol, og ofte uden at vi nogensinde har bemærket.

Skeletmuskler er sammensat af lange, tynde celler, der også er kendt som muskelfibre.Hver mikroskopisk muskelfiber indeholder de mekanismer, der er nødvendige for at forårsage muskelbevægelse i lille skala.Blodkar og neuroner er til stede i og omkring bundtede grupper af muskelfibre, og de leverer energien og den nerveinformation, der er nødvendig for at bevæge musklerne.

Hver muskelfiber er i sig selv et bundt af mindre enheder kaldet myofibriller, hvor muskelbevægelse stammer fra.Inde i hver myofibril er tråde eller filamenter lavet af to forskellige proteiner kaldet actin og myosin.Disse proteinstrenge er forankret til strukturen af myofibril og ligger parallelt med hinanden.Når de handles af en nerveimpuls, skubber proteinfilamenterne forbi hinanden, ligesom årerne af en robåd gennem vand.

Proteinfilamenterne er i stand til at gøre dette ved at bruge kemisk energi afledt af en forbindelse kendt som adenosintriphosphat (ATP).ATP er blandt de mere essentielle kemikalier, der er til stede i kroppen.Det tillader driften af enhver muskel, inklusive hjertet og membranen, og livet ville straks ophøre uden det.

Når myosin- og actinfilamenterne bevæger sig forbi hinanden fra en afslappet tilstand, kontrakter muskelfiberen som helhed.Når alle celler i en muskelkontrakt i samme retning, bevæger muskelen den knogle, den er fastgjort til i den retning.Omvendt, når muskelfibrene derefter slapper af, slapper musklerne som helhed også.Der er andre, meget komplekse kemiske reaktioner, der forekommer, der involverer calcium og andre elementer, der hjælper med at tænde og slukke muskelkontraktioner, men muskelbevægelsens mekanik udføres af proteinfilamenterne.

Muskler er ofte grupperet parvis, hvorEn sammentrækning af en muskel bevæger en knogle på en bestemt måde, og en sammentrækning af den anden muskel bevæger den modsat måde.Dette er tilfældet med biceps og triceps muskler i overarmen.Når en impuls gives af det centrale nervesystem til at trække biceps, forekommer en tilsvarende impuls for at slappe af triceps, og vice versa.Disse samtidige impulser er nødvendige for at give mulighed for bevægelsesfrihed i begge retninger.