กลไกของการเคลื่อนไหวของกล้ามเนื้อคืออะไร?

การเคลื่อนไหวของกล้ามเนื้อเป็นปรากฏการณ์ทางชีวภาพที่นักวิทยาศาสตร์ได้เข้าใจอย่างถ่องแท้เมื่อเร็ว ๆ นี้ลำดับเหตุการณ์ที่ซับซ้อนสูงหลายคนเกิดขึ้นในระดับโมเลกุลซึ่งนำมาซึ่งการเคลื่อนไหวของกล้ามเนื้อมีกล้ามเนื้อประเภทต่าง ๆ ในร่างกาย แต่มีเพียงกล้ามเนื้อโครงร่าง - กล้ามเนื้อที่ขยับกระดูกและข้อต่อ - ถูกควบคุมโดยสมัครใจกล้ามเนื้อซึ่งควบคุมระบบไหลเวียนโลหิตและการทำงานของอวัยวะบางอย่างเคลื่อนไหวโดยไม่มีการควบคุมของเราและบ่อยครั้งที่เราไม่เคยสังเกตเห็น

กล้ามเนื้อโครงร่างประกอบด้วยเซลล์ยาวและบางที่เรียกว่าเส้นใยกล้ามเนื้อเส้นใยกล้ามเนื้อด้วยกล้องจุลทรรศน์แต่ละตัวมีกลไกที่จำเป็นในการทำให้กล้ามเนื้อเคลื่อนไหวในขนาดเล็กหลอดเลือดและเซลล์ประสาทมีอยู่ในและรอบ ๆ กลุ่มของเส้นใยกล้ามเนื้อรวมและให้พลังงานและข้อมูลเส้นประสาทที่จำเป็นในการเคลื่อนย้ายกล้ามเนื้อ

เส้นใยกล้ามเนื้อแต่ละเส้นเป็นชุดของหน่วยขนาดเล็กที่เรียกว่า myofibrils ซึ่งการเคลื่อนไหวของกล้ามเนื้อมีต้นกำเนิดภายใน myofibril แต่ละตัวเป็นเส้นหรือเส้นใยที่ทำจากโปรตีนสองชนิดที่แตกต่างกันที่เรียกว่า actin และ myosinเส้นโปรตีนเหล่านี้ยึดติดกับโครงสร้างของ myofibril และนอนขนานกันเมื่อกระทำโดยแรงกระตุ้นเส้นประสาทเส้นใยโปรตีนจะผลักผ่านกันและกันเช่นพายเรือพายผ่านน้ำ

เส้นใยโปรตีนสามารถทำได้โดยใช้พลังงานเคมีที่ได้จากสารประกอบที่เรียกว่า adenosine triphosphate (ATP)ATP เป็นหนึ่งในสารเคมีที่จำเป็นมากขึ้นในร่างกายมันช่วยให้การทำงานของกล้ามเนื้อทุกตัวรวมถึงหัวใจและกะบังลมและชีวิตจะหยุดทันทีโดยที่ไม่มีมัน

เมื่อเส้นใย myosin และ actin เคลื่อนผ่านกันและกันจากสภาพที่ผ่อนคลายเส้นใยกล้ามเนื้อเป็นสัญญาทั้งหมดเมื่อเซลล์ทั้งหมดในกล้ามเนื้อหดตัวไปในทิศทางเดียวกันกล้ามเนื้อจะเคลื่อนที่กระดูกมันจะติดอยู่ในทิศทางนั้นในทางกลับกันเมื่อเส้นใยกล้ามเนื้อนั้นผ่อนคลายกล้ามเนื้ออย่างผ่อนคลายด้วยมีปฏิกิริยาเคมีอื่น ๆ ที่ซับซ้อนมากซึ่งเกิดขึ้นเกี่ยวข้องกับแคลเซียมและองค์ประกอบอื่น ๆ ที่ช่วยในการสลับการหดตัวของกล้ามเนื้อในและปิด แต่กลไกของการเคลื่อนไหวของกล้ามเนื้อจะดำเนินการโดยเส้นใยโปรตีน

กล้ามเนื้อมักจะถูกจัดกลุ่มเป็นคู่การหดตัวของกล้ามเนื้อหนึ่งจะเคลื่อนที่กระดูกด้วยวิธีใดวิธีหนึ่งและการหดตัวของกล้ามเนื้ออื่น ๆ จะเคลื่อนที่ไปในทางตรงกันข้ามนี่เป็นกรณีที่มีกล้ามเนื้อลูกหนูและกล้ามเนื้อไขว้ของต้นแขนเมื่อแรงกระตุ้นถูกกำหนดโดยระบบประสาทส่วนกลางเพื่อทำสัญญาลูกหนูจะมีแรงกระตุ้นที่สอดคล้องกันเกิดขึ้นเพื่อผ่อนคลายไขว้และในทางกลับกันแรงกระตุ้นพร้อมกันเหล่านี้มีความจำเป็นเพื่อให้อิสระในการเคลื่อนไหวทั้งสองทิศทาง