Physiology MS icon stamp

การทำงานของระบบกล้ามเนื้อ

Posted on Posted in Library, Physiology

ทำไมเราจึงเคลื่อนไหวได้ เป็นคำถามที่มีคำตอบเมื่อวิทยาศาสตร์เริ่มก้าวหน้าเข้าสู่ยุคใหม่ครับ

มนุษย์เราเป็นสิ่งมีชีวิต ที่ได้รับการพัฒนาเรื่องกระดูกโครงร่างและกล้ามเนื้อ จนทำให้จัดอยู่ในกลุ่ม “สิ่งมีชีวิตที่มีกระดูกสันหลัง” แต่สิ่งเหล่านี้พิเศษอย่างไร และทำไมต้องพัฒนาให้มีกระดูกสันหลังด้วย ลองศึกษาความพิเศษของร่างกายเราดูครับ จะได้เข้าใจเหตุการณ์ต่างๆที่เกิดขึ้นกับตัวเอง เช่น การเคลื่อนไหวของร่างกาย การเป็นตะคริว และอาการปวดกล้ามเนื้อ ไปเรียนรู้ร่วมกันครับ

Physiology MS overview stamp

 

Musculoskeleton System (ระบบโครงร่างและกล้ามเนื้อ)


สิ่งนี้ประกอบด้วยการทำงานสอดคล้องกันระหว่าง 2 สิ่งครับ

  • กระดูกโครงร่าง ทำหน้าที่ เป็นโครงสร้าง เป็นแกน เพื่อให้กล้ามเนื้อยึดเกาะ
  • กล้ามเนื้อ ทำหน้าที่ ยืด และ หดตัว เพื่อดึงรั้งกระดูก จนทำให้เกิดการเคลื่อนไหวขึ้น

ซึ่งสองอย่างนี้จะต้องทำงาน ”สอดคล้องกัน” จึงจะทำให้เกิด “การเคลื่อนไหว” ครับ

 

Physiology MS bone stamp

 

มาทำความรู้จักกับกระดูกกัน


ในร่างกายเรานั้นมีกระดูก 206  ชิ้น ซึ่งแตกต่างกันในสิ่งมีชีวิตแต่ละชนิด โดยที่กระดูกนั้นมีน้ำหนักโดยเฉลี่ยถึง 20% ของน้ำหนักตัวของเรา หากเอากระดูกมาแยกสารประกอบ 100% จะมีส่วนประกอบดังนี้ครับ

  • 65% Hydroxyapatite (ไฮดรอกซี่เอปาไทท์) แน่นอน ส่วนใหญ่ของสารประกอบตัวนี้นั้นคือ “แคลเซี่ยม” จึงไม่ต้องสงสัยว่า แพทย์อย่างเราใช้แคลเซี่ยมในการรักษาโรคกระดูกบาง กระดูกพรุน
  • 30% Collagen (คอลลาเจน) ใช่ครับ ตัวคอลลาเจนเป็นเนื้อเยื่อเกี่ยวพัน ที่เป็นส่วนประกอบของทุกระบบในร่างกายช่วยในการยึดส่วนประกอบต่างๆไว้ด้วยกัน
  • 5% Other Protein (โปรตีนอื่นๆ) เป็นส่วนประกอบครับ

ทางการแพทย์เรามีการแบ่งชนิดของกระดูก โดยใช้หลักการแบ่งหลายแบบครับ ตามหน้าที่ ตามลักษณะ หรือ ตามตำแหน่ง โดยการแบ่งกลุ่มมีจุดประสงค์ต่างกัน แต่ก็มีหน้าที่เพิ่มเติมของกระดูกที่ไม่ได้รับการกล่าวถึง แต่มีความสำคัญไม่แพ้กัน สิ่งนั้นคือ

  • ช่วยป้องกันอันตราย แก่อวัยวะสำคัญ เช่น หัวใจ สมอง และ ปอด
  • เป็นแหล่งสะสมแร่ธาตุสำรอง ของร่างกาย เช่น ฟอสฟอรัส และ แคลเซียม
  • สร้างเม็ดเลือด โดยไขกระดูก(บริเวณแกนกลาง) เคยได้ยินโรคเลือดจาง จากไขกระดูกฝ่อไหมครับ ใช่แล้ว มันเกิดจากหน้าที่ตรงนี้ที่เสียไปครับ

 

 

Physiology MS muscle stamp

 

มารู้จักกับกล้ามเนื้อกัน


กล้ามเนื้อทำหน้าที่ในการหด และ ยืดตัว เพื่อเกิดการเคลื่อนไหวครับ เราแบ่งกล้ามเนื้อออกเป็น 3 ชนิดด้วยกัน

  1. กล้ามเนื้อลาย ทำงานภายใต้ความคิดของเรา คือเราสามารถสั่งการได้ เช่นกล้ามเนื้อ แขน ขา
  2. กล้ามเนื้อหัวใจ ทำงานภายใต้ระบบประสาทอัตโนมัติ ซึ่งเราไม่สามารถควบคุมได้ครับ
  3. กล้ามเนื้อเรียบ ทำงานภายใต้ระบบประสาทอัตโนมัติเช่นกัน พบได้ในทางเดินอาหารครับ

 

Physiology MS sliding stamp

 

ในบทนี้เราให้ความสำคัญกับ “กล้ามเนื้อลาย” เป็นหลักครับ

ที่เรียกว่ากล้ามเนื้อลายเพราะลักษณะจากกล้องจุลทรรศน์ครับ เมื่อมองลงไปจะพบการเรียงตัวของ เซลล์กล้ามเนื้อ มีช่วงหนาแน่น และ เบาบาง ทำให้เกิดลักษณะลายขึ้นมา การหดตัวของกล้ามเนื้อนี้ได้รับคำสั่งจากเส้นประสาทสั่งการลงมา ให้เกิดการสไลด์เข้าหากันของเซลล์กล้ามเนื้อ (sliding-filament theory) ซึ่งเซลล์กล้ามเนื้อที่มีความสำคัญคือ Actin (แอคติน) และ Myosin (ไมโอซิน)  โดยมีสารสื่อประสาท  พลังงาน และ แคลเซียมทำงานร่วมกัน  ดูวีดีโอเพื่อความเข้าใจกันครับ

Physiology MS muscle type stamp

 

ในขั้นสูงเรายังสามารถแบ่งกล้ามเนื้อลายออกเป็นสองชนิดย่อยๆ

  • Slow twitch (Red muscle) กล้ามเนื้อชนิดนี้มีสีแดงเพราะเส้นเลือดเลี้ยงเยอะ ใช้พลังงานจากออกซิเจน หดตัวได้ช้า แต่ทนทาน ทำงานได้เรื่อยๆ เพิ่มจำนวนเซลล์ได้ดี
  • Fast twitch (White muscle) กล้ามเนื้อชนิดนี้มีสีขาวเพราะเส้นเลือดเลี้ยงน้อยกว่า ใช้พลังงานหลักคือพลังงานสำรองในเซลล์ กล้ามเนื้อชนิดนี้หดตัวเร็ว แรง แต่ทำงานได้ไม่นานนัก เพิ่มขนาดเซลล์ได้ดี

และการทำงานของกล้ามเนื้อยังแบ่งออกเป็นสองแบบหลักๆครับ

  • Isometric contraction  การหดตัวแบบความยาวกล้ามเนื้อเท่าเดิม เช่น การเกร็ง แต่ไม่เคลื่อนไหว สิ่งที่เปลี่ยนแปลงคือความตึงตัวของกล้ามเนื้อ
  • Isotonic contraction  การหดตัวแบบความตึงตัวเท่าเดิม เช่นการยกของขึ้นลง มีการเคลื่อนไหว สิ่งที่เปลี่ยนแปลงคือความยาวของกล้ามเนื้อ

ความสำคัญเหล่านี้มีผลกับวิทยาศาสตร์การกีฬาครับ เพราะ กีฬาแต่ละชนิดต้องการกล้ามเนื้อต่างชนิดกันเพื่อศักยภาพที่สูงสุด เดี๋ยวผมจะเล่าให้ฟังในบทต่อไป ในห้องฟิตเนสครับ รวมถึงยาที่มีผลต่อการกระตุ้นร่างกาย ทั้งถูกและผิดกฎหมาย

 

Physiology MS muscle cramp stamp

 

ตอบคำถามที่พบได้บ่อยครับ


  • ตะคริว เกิดขึ้นได้อย่างไร และ แก้ไขอย่างไร ?

ตอบได้ง่ายๆเลยครับ ตะคริวเกิดจากกล้ามเนื้อหมดพลังงานสะสม ทำให้ไม่มีพลังงานไปปลดพันธะของ Acto-Myosin Complex ที่จับกันแน่นในสภาวะหดตัว กล้ามเนื้อจึงเกิดการหดตัวค้าง และปวดจากการหดตัว  ถามว่าถ้าเกิดแล้วทำอย่างไร ก็หยุดการใช้พลังงานคือการหยุดพัก และ ดึงยืดกล้ามเนื้อที่หด ให้คลายออกด้วยมือของเราเอง หรือการปรับเปลี่ยนท่าทางครับ

  • เป็นตะคริว ขณะว่ายน้ำ ทำอย่างไร ?

หนึ่งในสาเหตุที่คนจมน้ำตาย คือตะคริวครับ และมักเกิดกับขาเนื่องจากการใช้พลังงานเกินขีดจำกัด วีธีการจัดการกับตะคริวคือ หยุดเคลื่อนไหวบริเวณที่เกิดตะคริว อดทนกับความเจ็บปวด โฟกัสกับแขนและขาที่ยังใช้ได้และพยายามว่ายน้ำ หรือ เรียกขอความช่วยเหลือ เพราะการโฟกัสกับขาที่เกิดตะคริวจะทำให้เกิดการพยายามเคลื่อนไหวเพิ่ม เพิ่มความเจ็บปวด และ เสียพลังงานครับ

.

.

เหล่านี้เป็นพื้นฐานการทำงานอย่างง่ายๆของกล้ามเนื้อและโครงสร้าง

ซึ่งจะสามารถประยุกต์ใช้ เป็นความรู้ และการจัดการทางการแพทย์

รวมถึงวิทยาศาสตร์การกีฬา เพื่อการดูแลที่ถูกต้อง

.

มีเรื่องราวอีกเยอะเกี่ยวกับเคล็ดลับ และ ไม่ลับ

เกี่ยวกับเรื่องเหล่านี้ครับ ผมจะเล่าให้ฟังในบทต่อไป

ใครมีความคิดเห็น หรืออยาก ส่งต่อความรู้

ร่วมสนทนาหรือแชร์ได้ครับ

.

.

.

ด้วยความรัก

บ้านหมอ ธีรวัฒน์ สุวรรณี

นายแพทย์ธีรวัฒน์ สุวรรณี

iDoctorhouse Webmaster

บ้านหมอ แหล่งความรู้สุขภาพ

Reference :

Muscles  รศ.ดร.นพ. ชัยเลิศ พิชิตพรชัย ภาควิชาสรีรวิทยา คณะแพทยศาสตร์ศิริราชพยาบาล

http://www.ps.si.mahidol.ac.th/pdf/Muscle_Skeletal49.pdf

The Introduction to Muscle Physiology and Design

http://muscle.ucsd.edu/musintro/jump.shtml

ระบบโครงกระดูกและกล้ามเนื้อ

http://www.med.cmu.ac.th/dept/vascular/human/lesson/lesson6.php

 

 

 

 

 

 

 

 

 

 

<-- Like Share Comments

comments