專欄 運動,從了解自己開始(肌肉細胞篇)

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運動最基本的能力就是要「移動」,是什麼原因造成身體或是肢段的移動呢?沒錯,就是肌肉的收縮!Gelatin在這邊要跟大家非常簡短的介紹肌肉的組成,希望大家能更瞭解自己的身體,也希望能幫大家解答一些日常訓練、健身、以及運動中的一些“為什麼”,讓大家能動的聰明、動的有效率。

(圖一)

肌肉是我們身體裡的一種組織,一個很特別的特性就是他能夠收縮。人體的肌肉可以分為三種,分別是骨骼肌(skeletal muscle)平滑肌(smooth muscle)以及心肌(cardiac muscle),在這邊主要要討論的是與運動最相關、最直接的骨骼肌,也是大家比較常聽到橫紋肌溶解症中的橫紋肌。

 

(圖二)

把肌肉放大來看,是大家一般很常聽到的「肌纖維(muscle fiber)」亦所謂的肌肉細胞,但肌纖維並不是肌肉收縮最小的單位,肌肉收縮的最小單元叫做「肌節(sarcomere)」,這些單位的堆疊和緊密排列組成肌纖維,

 

(圖三)

所以我們再把肌節放大可以看到肌節是由主要兩種不同的蛋白質組成,分別是肌動蛋白(actin)以及肌凝蛋白(myosin),有人也稱肌動蛋白為細肌絲(thin filaments),肌凝蛋白為粗肌絲(thick filaments)。肌動蛋白以及肌凝蛋白彼此平行排列,並且以光線通過的特性來看,在有互相重疊的部分就會顯得比較暗,沒有重疊的地方就會形成亮帶,這也是橫紋肌「橫紋」的由來。

(圖四)

肌肉和骨骼的組成中,我們可以把關節看作是一個力矩的「支點」,骨頭可以看做是「槓桿」,肌肉收縮的力量則可以看做是施在力臂上的「」。當肌節縮短的時候肌肉長度變短,而這個形變的力量作用在骨頭上,最終表現出來的就是我們可以很直觀看到關節的彎曲或打直,這是一個將化學能轉換成物理的機械能的過程。當然,肌肉在收縮的時候需要消耗能量,在人體中最常使用的能量是ATP,在受到神經訊息的刺激下,肌凝蛋白與肌動蛋白之間會形成一種叫做橫橋的連結,消耗ATP所得到的能量會讓肌凝蛋白把肌動蛋白往肌節的中心不斷拉近,最後的結果就是造成肌節縮短,巨觀下就是肌肉的收縮。(之後會有更詳細說明所謂肌肉滑動學說(Sliding Filament Theory)的文章,到時候也請大家多多支持喔~)

以上是肌肉細胞組成的簡短介紹,是我第一篇在運動視界的文章><,之後會陸續著手寫其他運動生理的部分,希望能幫助到各位讀者更瞭解自己的身體,請大家多多支持,有問題都能提出來我會盡我所能為大家解惑,有興趣更深入探討的人不妨可以參考底下的參考資料喔!

 

 

參考資料:

Physiology of Sport and Exercise (5th Edition)

Human Physiology by Stuart Ira Fox (12th Edition)

 

 


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Gelatin Runner

1993年10月生,目前就讀國立台灣大學生命科學研究所,大學時於國立台灣師範大學主修體育學系,雙主修生命科學。 自小就非常喜愛並且熱衷於嘗試各樣運動,國小時期打直排輪曲棍球,六年級進入田徑的世界,便深深愛上跑步,從短距離跑到中長距離,一路...

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