ระบบกล้ามเนื้อในร่างกายของเราทำงานอย่างไร?

ทุกครั้งขณะที่เดิน กล้ามเนื้อประมาณ 200 มัดทำงานเพื่อให้คุณสามารถยกขาขึ้น ดันให้คุณสามารถเคลื่อนไปข้างหน้า แล้ววางเท้าลง แต่มันเป็นเพียงหนึ่งในการทำงานหลายพันอย่างของระบบกล้ามเนื้อ 

เครือข่ายกล้ามเนื้อนี้มีมากกว่า 650 มัดครอบคลุมทั่วร่างกาย และนี่คือเหตุผลที่เราสามารถกระพริบตาได้ ยิ้มได้ วิ่งได้ กระโดดได้และยืนตรงได้ มันยังรับผิดชอบแม้กระทั่งการเต้นของหัวใจ

ระบบกล้ามเนื้อจริงๆแล้วคืออะไร?

ระบบกล้ามเนื้อประกอบด้วยกล้ามเนื้อหลัก 3 ชนิด

1. กล้ามเนื้อลาย (skeletal muscle)ที่ยึดติดเอ็นกล้ามเนื้อไว้กับกระดูก
2. กล้ามเนื้อหัวใจ(Cardiac muscle) ซึ่งพบได้เฉพาะที่หัวใจ
3. กล้ามเนื้อเรียบ ( smooth muscle)ซึ่งอยู่ในเส้นเลือดและอวัยวะบางส่วน เช่น ลำไส้และมดลูก

 กล้ามเนื้อทั้ง 3 ประเภทนี้ประกอบด้วยเซลล์กล้ามเนื้อ ซึ่งเป็นเส้นใยเซลล์ที่มัดติดกันอย่างหนาแน่น มัดกล้ามใยเซลล์เหล่านี้จะได้รับสัญญาณจากระบบประสาทให้หดตัวซึ่งก่อให้เกิดแรงและการเคลื่อนไหว

ขั้นตอนนี้เกิดขึ้นเกือบจะทุกการเคลื่อนไหวของเรา มีเพียงบางส่วนในร่างกายที่ไม่ได้ถูกควบคุมโดยระบบกล้ามเนื้อ เช่น การเคลื่อนที่ของสเปิร์ม การเคลื่อนไหวของ ซีเลีย (cilia) ซึ่งมีลักษณะเหมือนขน (ซิเลียทำหน้าที่ พัดโบกฝุ่นละออง และเมือกในช่องทางเดินหายใจ) และการทำงานของเซลล์เม็ดเลือดขาว 

การหดรัดตัวของกล้ามเนื้อมี 3 ประเภท ซึ่ง 2 ประเภทแรก ได้แก่ กล้ามเนื้อหดสั้นลง (shortening muscle) และกล้ามเนื้อยืดยาวออกไป (lengthening muscle) ที่ก่อให้เกิดแรงที่ตรงข้ามกัน ดังนั้น กล้ามเนื้อส่วนของไบเซบที่แขนจะหดตัวขณะที่ไตรเซบจะยืดออกและผ่อนคลายในขณะที่ยกของขึ้นและงอข้อศอก และจะเป็นในทางตรงข้ามกันเมื่อเราวางของลง การทำงาน ร่วมกันในลักษณะนี้ จะเกิดขึ้นในระบบกล้ามเนื้อทั่วร่างกายของเรา

ในส่วนของประเภทที่ 3 คือการคงความเสถียรและรักษาระดับเอาไว้ ซึ่งขั้นตอนนี้จะไม่มีการหดรัดตัวหรือยืดตัวของกล้ามเนื้อ แต่คงความมั่นคงแทน เช่นการที่เราถือถ้วยกาแฟแล้วยืนพิงผนังอยู่ หรือทำให้เราสามารถยืนตรงอยู่ได้

กล้ามเนื้อลายเป็นกล้ามเนื้อที่พบมากที่สุดมากที่สุดในระบบกล้ามเนื้อซึ่งมีประมาณ 30 – 40% ของน้ำหนักตัว และทำให้เกิดการเคลื่อนไหวมากที่สุด 

กล้ามเนื้อที่เราส่วนใหญ่คุ้นเคยคือกล้ามอก (pectorals muscle)และกล้ามด้านหน้าของต้นแขน(biceps) แต่ที่เราไม่ค่อยรู้จักคือกล้ามเนื้อของแก้ม (buccinator) ที่ยึดแก้มไว้กับฟันของเรา หรือกล้ามเนื้อลายที่เล็กที่สุดในร่างกาย มีความยาวเพียง 1 มิลลิเมตร ซึ่งมีชื่อว่า กล้ามเนื้อสเตปีเดียส (stapedius) ที่อยู่ลึกเข้าไปในหูของเรา มันเป็นกล้ามเนื้อที่ช่วยยึดให้กระดูกโกลนในหูของเรามีความเสถียร

ไม่ว่ากล้ามเนื้อลายจะอยู่ที่ส่วนไหนของร่างกายมันจะเชื่อมต่อกับระบบประสาท ซึ่งช่วยให้เราควบคุมการเคลื่อนไหวทั้งหมดของร่างกายได้อย่างสมบูรณ์

ในกล้ามเนื้อลายนั้นยังแยกเป็นใยกล้ามเนื้อ 2 ชนิด เพื่อช่วยให้การเคลื่อนไหวเหมาะสมขึ้นคือ ใยกล้ามเนื้อสำหรับการเคลื่อนไหวช้าและเร็ว สำหรับการเคลื่อนไหวที่รวดเร็วนั้น ใยกล้ามเนื้อจะถูกใช้ทันทีโดยจะใช้พลังงานทั้งหมดไปอย่างรวดเร็วและทำให้คุณหมดแรง ในทางกลับกัน ใยกล้ามเนื้อสำหรับการเคลื่อนไหวที่ช้าจะค่อยๆใช้พลังงานและทำให้คุณเคลื่อนไหวอยู่ได้นานกว่า

สำหรับนักวิ่งระยะสั้นจะใช้ใหญ่กล้ามเนื้อที่ให้ความเร็วที่ขามากกว่าในการวิ่งเพื่อทำให้มีความว่องไวขึ้น ขณะที่กล้ามเนื้อหลังจะมีใยกล้ามเนื้อสำหรับการเคลื่อนไหวที่ช้ามากกว่าเพื่อให้คุณยืนอยู่และทำกิจกรรมได้ตลอดทั้งวัน

ส่วนกล้ามเนื้อหัวใจและกล้ามเนื้อเรียบนั้นจะแตกต่างออกไป ซึ่งจะถูกควบคุมโดยประสาทอัตโนมัติ ทำให้หัวใจคุณเต้นได้มากกว่า 3 พันล้านครั้งในช่วงชีวิตของคุณโดยส่งเลือดและออกซิเจนหล่อเลี้ยงทั่วร่างกาย

ระบบควบคุมประสาทอัตโนมัติยังคงควบคุมการหดตัวและการผ่อนคลาย
ของกล้ามเนื้อเรียบ ซึ่งช่วยส่งเลือดไปยังกล้ามเนื้อเรียบของลำไส้และหลอดเลือด
ทำให้ลำไส้สามารถเคลื่อนอาหารผ่านไปและย่อยในระบบย่อยอาหารได้ รวมถึงการทำให้มดลูกหดตัวเมื่อจะให้กำเนิดบุตร

ในขณะที่กล้ามเนื้อทำงาน มันยังสร้างสิ่งที่สำคัญขึ้นมา นั่นคือความร้อน ซึ่งมีถึง 85% เพื่อให้ความอบอุ่นกับร่างกายจากหัวใจและเส้นเลือดที่อยู่ทั่วร่างกายโดยผ่านการไหลเวียนของเลือด

เราอาจอยู่ไม่ได้ถ้าขาดการทำงานของกล้ามเนื้อนี้

 

ที่มา: TED-Ed
เรียบเรียง: SignorScience