กล้ามเนื้อ โดยกล้ามเนื้อเป็นหนึ่งในสิ่งที่ส่วนใหญ่มักมองข้ามไปแต่ก็มีความสำคัญอย่างเหลือเชื่อ ด้วยเหตุผลสำคัญสองประการกล้ามเนื้อเป็นเครื่องยนต์ที่ร่างกายใช้เพื่อขับเคลื่อนตัวเอง แม้ว่าพวกมันจะทำงานแตกต่างจากเครื่องยนต์ของรถยนต์หรือมอเตอร์ไฟฟ้า แต่กล้ามเนื้อก็ทำสิ่งเดียวกันนั่นคือพวกมันจะเปลี่ยนพลังงานเป็นการเคลื่อนไหว
มันเป็นไปไม่ได้เลยที่จะทำอะไรโดยไม่มีกล้ามเนื้อ ทุกสิ่งที่รับรู้ด้วยสมองจะแสดงออกมาในรูปของการเคลื่อนไหวของกล้ามเนื้อวิธีเดียวที่จะแสดงความคิดเห็นได้คือใช้กล้ามเนื้อกล่องเสียง ปาก และลิ้น คำพูด ด้วยกล้ามเนื้อนิ้วโดยการเขียนคำหรือพูดด้วยมือ หรือกล้ามเนื้อโครงร่าง ภาษากาย เต้น วิ่ง สร้างหรือต่อสู้ เป็นต้น เนื่องจากกล้ามเนื้อมีความสำคัญต่อสัตว์ทุกชนิด
กล้ามเนื้อจึงมีความซับซ้อนอย่างไม่น่าเชื่อ พวกมันมีประสิทธิภาพในการเปลี่ยนเชื้อเพลิงให้กลายเป็นการเคลื่อนไหวโดยที่มีอายุยืนยาวสามารถรักษาตัวเองได้และสามารถแข็งแกร่งขึ้นได้ด้วยการฝึกฝน โดยที่ทำทุกอย่างตั้งแต่การเดินเพื่อให้เลือดไหลเวียน เมื่อคนส่วนใหญ่นึกถึงกล้ามเนื้อพวกเขานึกถึงกล้ามเนื้อที่สามารถมองเห็นได้
ตัวอย่างเช่น ส่วนใหญ่รู้จักกล้ามเนื้อลูกหนูในแขน แต่มีกล้ามเนื้อสามชนิดที่แตกต่างกันในร่างกายของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนม กล้ามเนื้อโครงร่างเป็นกล้ามเนื้อประเภทหนึ่งที่สามารถมองเห็นและสัมผัสได้ เมื่อนักเพาะกายออกกำลังกายเพื่อเพิ่มมวลกล้ามเนื้อและกล้ามเนื้อโครงร่างคือสิ่งที่กำลังออกกำลังกาย กล้ามเนื้อโครงร่างยึดติดกับโครงกระดูกและมาเป็นคู่กล้ามเนื้อมัดหนึ่ง
เพื่อให้สามารถเคลื่อนกระดูกไปในทิศทางหนึ่งและอีกมัดหนึ่งเพื่อเคลื่อนกระดูกกลับไปอีกทางหนึ่งกล้ามเนื้อเหล่านี้มักจะหดตัวโดยสมัครใจ หมายความว่าพวกมันจะหดตัวและระบบประสาทสั่งให้ทำเช่นนั้น มันสามารถหดตัวสั้นๆเพียงครั้งเดียว กระตุกหรือหดตัวเป็นเวลานาน บาดทะยักกล้ามเนื้อเรียบพบได้ในระบบย่อยอาหาร หลอดเลือด กระเพาะปัสสาวะ ทางเดินหายใจ และในผู้หญิงมดลูก
กล้ามเนื้อเรียบมีความสามารถในการยืดและยังคงความตึงได้เป็นเวลานาน ไม่ต้องคิดถึงการหดตัวเพราะระบบประสาทควบคุมโดยอัตโนมัติ ตัวอย่างเช่น กระเพาะอาหารและลำไส้ทำงานเกี่ยวกับกล้ามเนื้อตลอดทั้งวันและส่วนใหญ่ไม่มีทางรู้ว่าเกิดอะไรขึ้นในนั้น กล้ามเนื้อหัวใจพบได้เฉพาะในหัวใจและคุณสมบัติที่สำคัญของมันคือความอดทนและความสม่ำเสมอ
กล้ามเนื้อหัวใจสามารถยืดได้ในวิธีที่จำกัด เช่น กล้ามเนื้อเรียบและหดตัวด้วยแรงของกล้ามเนื้อโครงร่าง เป็นการกระตุกของกล้ามเนื้อเท่านั้น และหดตัวโดยไม่สมัครใจ กระบวนการทางโมเลกุลพื้นฐานจะเหมือนกันทั้ง 3 ประเภท พื้นฐานโครงกระดูกและกล้ามเนื้อเป็นโครงร่างเรียกอีกอย่างว่ากล้ามเนื้อโครงร่าง เนื่องจากเมื่อมองภายใต้แสงโพลาไรซ์จะเห็นแถบสีอ่อนและสีเข้มสลับกัน
กล้ามเนื้อโครงร่างมีโครงสร้างที่ซับซ้อนซึ่งจำเป็นต่อการหดตัว หากต้องการจะแยกกล้ามเนื้อโครงร่างออกจากกันให้โดยเริ่มจากโครงสร้างที่ใหญ่ที่สุดไปจนถึงโครงสร้างที่เล็กกว่าคือการหดตัว ตัวอย่างเช่น เมื่อนึกถึงการขยับแขนโดยใช้กล้ามเนื้อลูกหนู สมองของจะส่งสัญญาณไปยังเซลล์ประสาทเพื่อบอกให้กล้ามเนื้อลูกหนูหดตัว
ปริมาณของแรงที่กล้ามเนื้อสร้างขึ้นจะแตกต่างกันไป กล้ามเนื้อ สามารถหดตัวมากหรือน้อยขึ้นอยู่กับสัญญาณที่เส้นประสาทส่งมา สิ่งที่กล้ามเนื้อทำได้คือสร้างแรงหดตัว กล้ามเนื้อเป็นกลุ่มของเซลล์จำนวนมากที่เรียกว่าเส้นใยสามารถนึกถึงเส้นใยกล้ามเนื้อเป็นทรงกระบอกยาว เมื่อเทียบกับเซลล์อื่นๆในร่างกายเส้นใยกล้ามเนื้อมีขนาดค่อนข้างใหญ่ โดยมีความยาวตั้งแต่ 1 ถึง 40 ไมครอน
สำหรับการเปรียบเทียบ เส้นผมมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 100 ไมครอน และเซลล์ทั่วไปในร่างกายจะมีเส้นผ่านศูนย์กลางประมาณ 10 ไมครอน ใยกล้ามเนื้อประกอบด้วยไมโอไฟบริลจำนวนมากซึ่งเป็นกระบอกโปรตีนของกล้ามเนื้อ และโปรตีนเหล่านี้ช่วยให้เซลล์กล้ามเนื้อหดตัวไมโอไฟบริล ประกอบด้วยเส้นใย 2 ประเภทที่วิ่งไปตามแกนยาวของเส้นใย
และเส้นใยเหล่านี้จัดเรียงในรูปแบบหกเหลี่ยม มีเส้นใยหนาและบาง เส้นใยหนาแต่ละเส้นล้อมรอบด้วยเส้นใยบางหกเส้นและเส้นใยหนาและบางติดอยู่กับโครงสร้างอื่นที่เรียกว่าเส้นซี ซึ่งจะวิ่งในแนวตั้งฉากกับแกนยาวของเส้นใย ท่อเล็กๆที่เรียกว่าขวางหรือทีทูบิวซึ่งวิ่งในแนวตั้งลงมาตามเส้นซีซึ่งเป็นส่วนหนึ่งของเยื่อหุ้มเซลล์ที่ขยายลึกเข้าไปในเส้นใย
ภายในเส้นใยที่ทอดยาวไปตามแกนยาวระหว่างทีทูบิว เป็นระบบเมมเบรนที่เรียกว่าซาโคพลาสมิกเรติคิวลัมซึ่งเก็บและปล่อยไอออนแคลเซียมที่กระตุ้นการหดตัวของกล้ามเนื้อ การเกร็งกล้ามเนื้อระหว่างการหดตัวโดยเส้นใยบางๆจะเลื่อนผ่านเส้นใยหนาทำให้ซาร์โคเมียร์สั้นลง เส้นใยหนาและบางทำหน้าที่ของกล้ามเนื้ออย่างแท้จริงและวิธีที่พวกมันทำก็เจ๋งเลยทีเดียว
เส้นใยหนาทำจากโปรตีนที่เรียกว่าไมโอซิน ในระดับโมเลกุลเส้นใยหนาคือก้านของโมเลกุลไมโอซินโดยที่จัดเรียงในทรงกระบอก เส้นใยบางๆทำจากโปรตีนอีกชนิดหนึ่งที่เรียกว่าแอกติน เส้นใยบางๆดูเหมือนไข่มุกสองเส้นที่บิดเกลียวกัน ในระหว่างการหดตัวเส้นใยหนาของไมโอซินจะจับกับเส้นใยบางของแอกตินโดยสร้างสะพานข้ามเส้นใยหนาจะดึงเส้นใยบางๆผ่านไป
เส้นใยแอกตินทำให้ซาร์โคเมียร์สั้นลงในเส้นใยกล้ามเนื้อ สัญญาณสำหรับการหดตัวจะประสานกันทั่วทั้งเส้นใยเพื่อให้ไมโอไฟบริลทั้งหมดที่ประกอบกันเป็นซาร์โคเมียร์สั้นลงพร้อมกัน มี 2 โครงสร้างในร่องของเส้นใยบางแต่ละเส้นที่ช่วยให้เส้นใยบางสามารถเลื่อนไปตามเส้นใยหนาได้ โปรตีนรูปร่างคล้ายแท่งยาวเรียกว่า โทรโปไมโอซินและโปรตีนเชิงซ้อนสั้นคล้ายลูกปัดเรียกว่าโทรโปนิน
โทรโปไมโอซินเป็นสวิตช์ระดับโมเลกุลที่ควบคุมการทำงานร่วมกันของแอกตินและไมโอซินระหว่างการหดตัว แม้ว่าการเลื่อนของเส้นใยจะอธิบายว่ากล้ามเนื้อย่อตัวอย่างไร แต่ก็ไม่ได้อธิบายว่ากล้ามเนื้อสร้างแรงที่จำเป็นสำหรับการย่อลงได้อย่างไร เพื่อทำความเข้าใจว่าแรงนี้เกิดขึ้นได้อย่างไร ลองนึกถึงวิธีที่คุณดึงบางสิ่งขึ้นมาด้วยเชือก
ให้คุณลองจับเชือกด้วยมือทั้งสองข้างกางแขนออกและคลายการยึดเกาะของคุณด้วยมือเดียว ใช้มือขวาจับเชือกเปลี่ยนรูปร่างของแขนขวาให้สั้นลงแล้วดึงเชือกเข้าหาตัว จับเชือกด้วยมือซ้ายที่ยื่นออกมาแล้วปล่อยมือขวาที่จับไว้ เปลี่ยนรูปร่างของแขนซ้ายให้สั้นลงแล้วดึงเชือก ให้แขนขวากลับสู่ตำแหน่งเดิมที่ยืดออก เพื่อให้สามารถจับเชือกได้ ทำซ้ำขั้นตอนที่ 2 ถึง 5 สลับแขน จนกว่าจะเสร็จสิ้น
บทความที่น่าสนใจ : ข้ออักเสบ แบ่งปันแนวทางในดูแลสุขภาพให้ห่างไกลจากข้ออักเสบ
