|
นอกจากกระดูกช่วยให้เกิดการเคลื่อนไหวแล้ว ในร่างกายของคนยังมี กล้ามเนื้อ (muscle) ช่วยในการเคลื่อนไหวด้วย กล้ามเนื้อของคนมี 3 ชนิด คือ กล้ามเนื้อยึดกระดูกหรือกล้ามเนื้อลาย กล้ามเนื้อเรียบ
และกล้ามเนื้อหัวใจ |
|
กล้ามเนื้อยึดกระดูก (skeletal muscle) หรือ กล้ามเนื้อลาย (striated muscle) ทำหน้าที่เคลื่อนไหวโดยตรง เช่น กล้ามเนื้อแขน กล้ามเนื้อขา เมื่อนำเซลล์กล้ามเนื้อมาย้อมสีและส่องดูด้วยกล้องจุลทรรศน์จะมีลักษณะเป็นลาย จะมีส่วนที่ติดสีเข้มและส่วนที่ติดสีอ่อนสลับกันจึงเห็นเป็นลาย รูปร่างทรงกระบอกยาว ในเซลล์มีหลายนิวเคลียส การทำงานจะอยู่ในอำนาจจิตใจควบคุมโดยระบบประสาทโซมาติก (somatic nervous system : SNS) ดังนั้นร่างกายสามารถบังคับได้หรืออยู่ในอำนาจจิตใจ
.......... การทำงานของกล้ามเนื้อยึดกระดูกเพื่อให้เกิดการเคลื่อนไหวนั้น กล้ามเนื้อยึดกระดูกจะทำงานเป็นคู่แบบสภาวะตรงกันข้าม เรียกว่า แอนตาโกนิซึม (antagonism) ดังนั้นเมื่อกล้ามเนื้อด้านหนึ่งหดตัว กล้ามเนื้ออีกด้านหนึ่งจะคลายตัว การหดตัวของกล้ามเนื้อทำให้เกิดแรงดึงให้กระดูกทั้งท่อนเคลื่อนไหวได้ด้วย เนื่องจากระหว่างกล้ามเนื้อกับกระดูกมีเอ็นยึดกระดูก (tendon) ยึดอยู่ เอ็นยึดกระดูกเป็นเนื้อเยื่อเกี่ยวพันที่มีความเหนียวแข็งแรงและทนทานต่อแรงดึงหรือการรองรับน้ำหนัก
.......... กล้ามเนื้อที่หดตัวแล้วทำให้อวัยวะงอเข้าเรียกว่า กล้ามเนื้อเฟล็กเซอร์ (flexor) ส่วนกล้ามเนื้อที่หดตัวแล้วทำให้อวัยวะเหยียดออก เรียกว่า กล้ามเนื้อเอ็กเทนเซอร์ (extensor)เช่นการเคลื่อนไหวของแขนคนโครงสร้างของแขนคนประกอบด้วยกล้ามเนื้อไบเซพ (bicep) และกล้ามเนื้อไตรเซพ (tricep) เมื่อกล้ามเนื้อไบเซพหดตัว กล้ามเนื้อไตรเซพคลายตัวทำให้แขนงอเข้า แต่ถ้ากล้ามเนื้อไตรเซพหดตัว
กล้ามเนื้อไบเซพคลายตัวแขนจะเหยียดออก ดังนั้นกล้ามเนื้อไบเซพจึงป็นกล้ามเนื้อเฟล็กเซอร์ กล้ามเนื้อไตรเซพจัดเป็นกล้ามเนื้อเอ็กเทนเซอร์ |
รูปแสดงการทำงานของกล้ามเนื้อไบเซพและกล้ามเนื้อไตรเซพ
(ที่มา: http://spot.pcc.edu/~lkidoguc/Topics/muscles.htm)
|
.......... กล้ามเนื้อยึดกระดูกจะมีลักษณะเป็นมัดกล้ามเนื้อ แต่ละมัดประกอบด้วย ใยกล้ามเนื้อ (muscle fiber) หรือ เซลล์กล้ามเนื้อ (muscle cell) ภายในเส้นใยกล้ามเนื้อประกอบด้วยเส้นใยกล้ามเนื้อเล็ก เรียกว่า
ไมโอไฟบริล (myofibril) ลักษณะเป็นท่อนยาวเรียงซ้อนกัน เส้นใยกล้ามเนื้อเล็กเหล่านี้จะอยู่รวมกันเป็นมัด
.......... ในแต่ละไมโอไฟบริล ประกอบด้วยเส้นใยเล็ก ๆ เรียกว่า ไมโอฟิลาเมนต์ (myofilament) เมื่อดูด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็กตรอนจะเห็นลักษณะเป็นลายอย่างชัดเจน และไมโอฟิลาเมนต์ประกอบด้วยใย
กล้ามเนื้อขนาดเล็กมากเรียกว่า ไมโครฟิลาเมนต์ (microfilament) เส้นใยไมโครฟิลาเมนต์จะประกอบด้วยโปรตีน 2 ชนิด คือ แอกทิน (actin) และไมโอซิน (myosin) เมื่อย้อมสีจะเห็นลักษณะเป็นแถบลาย ส่วนที่ติดสีจาง (I-band) จะเป็นแอกทิน ส่วนที่ติดสีเข้มจะเป็นไมโอซิน (A-band) ตรงกลางมีแถบสีจางเป็นแนวเล็กๆ และเห็นรอยต่อของแอกทิน 2 โมเลกุล มาจรดกันเรียกว่า แถบแซด (Z-band) ช่องระหว่างแถบแซด
2 แถบ เรียกว่า 1 หน่วยกล้ามเนื้อหรือซาโคเมียร์ (sarcomere) ดังนั้นจะสังเกตได้ว่าโปรตีนทั้ง 2 ชนิด เรียงตัวขนานกันขณะที่กล้ามเนื้อหดตัว แอกทินจะเคลื่อนเข้าหากันตรงกลางและการเคลื่อนไหวของกล้ามเนื้อยังเกี่ยวข้องกับระบบประสาทอีกด้วย
..........สำหรับการหดตัว (contraction) และการคลายตัว (relaxtion) ของกล้ามเนื้อลาย การหดตัวจะเกิดจากแอกทินเคลื่อนเข้าหากัน และการคลายตัวเกิดจากแอกทินเคลื่อนออกจากกัน โดยที่ความยาวของ ไมโอซินไม่เปลี่ยนแปลงเมื่อกล้ามเนื้อหดหรือคลายตัว การหดตัวของกล้ามเนื้อยังอาศัยแคลเซียมไอออน (Ca2+) และพลังงานจากสารพลังงานสูง (ATP) ที่ได้จากกระบวนการหายใจ พลังงาน ATP จะสลายตัวในขณะกล้ามเนื้อหดตัว จึงทำให้เกิดการเคลื่อนไหวทันที การที่กล้ามเนื้อทำงานอย่างหนักหรือออกกำลังกายอย่างหนัก เช่น การเล่นฟุตบอลจนเกิดตะคริว ทำให้กล้ามเนื้อขาดออกซิเจนจึงสะสมกรดแลกติก (lactic acid) มากขึ้นทำให้กล้ามเนื้อเมื่อยล้าได้ |
รูปแสดงโครงสร้างของกล้ามเนื้อยึดกระดูก
(ที่มา: http://themedicalbiochemistrypage.org/muscle.php)
|
กล้ามเนื้อเรียบ (smooth muscle) เป็นกล้ามเนื้อที่ไม่มีลาย ซึ่งแตกต่างจากกล้ามเนื้อยึดกระดูกและกล้ามเนื้อหัวใจ กล้ามเนื้อเรียบประกอบด้วยเซลล์ที่มีลักษณะรูปร่างเป็นเซลล์ยาว ส่วนหัวและส่วนท้ายแหลมคล้ายรูปกระสวยแต่ละเซลล์มีนิวเคลียสอันเดียวอยู่ตรงกลางเซลล์ กล้ามเนื้อเรียบพบอยู่ตามอวัยวะภายในของร่างกาย เช่น ผนังหลอดอาหาร ผนังกระเพาะอาหาร ผนังลำไส้ ผนังมดลูก กล้ามเนื้อหูรูดที่ม่านตา การทำงานของกล้ามเนื้อเรียบ อยู่นอกอำนาจจิตใจ ร่างกายไม่สามารถควบคุมได้ ซึ่งถูกควบคุมโดยระบบประสาทอัตโนวัติ
กล้ามเนื้อหัวใจ (cardiac muscle) เป็นกล้ามเนื้อของหัวใจโดยเฉพาะ มีลักษณะเป็นแถบลายเช่นเดียวกับกล้ามเนื้อยึดกระดูก เซลล์กล้ามเนื้อหัวใจมีรูปร่างลักษณะเป็นทรงกระบอกโดยส่วนปลายของเซลล์
จะแตกแขนงเชื่อมโยงกับเซลล์ที่อยู่ใกล้เคียงกัน เนื่องจากเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจต้องการพลังงานปริมาณมากภายในเซลล์จึงมีไมโทคอนเดรียจำนวนมาก การทำงานของกล้ามเนื้อหัวใจอยู่นอกเหนืออำนาจจิตใจ ร่างกายไม่สามารถควบคุมได้การหดและคลายตัวของกล้ามเนื้อหัวใจเกิดขึ้นตลอดเวลา ซึ่งถูกควบคุมโดยระบบประสาทอัตโนวัติ (autonomic nervous system)
|
รูปแสดงชนิดของกล้ามเนื้อ
(ที่มา: http://devilbio501.exteen.com/20070717/muscular-tissue)
|
ตารางสรุปลักษณะสำคัญของกล้ามเนื้อทั้ง 3 ชนิด
|
ลักษณะ |
กล้ามเนื้อเรียบ |
กล้ามเนื้อลาย |
กล้ามเนื้อหัวใจ |
1. รูปร่าง
2. ลาย
3. การทำงาน
4. เส้นประสาทที่มาเลี้ยง
5. สถานที่พบ
6. จำนวนนิวเคลียสต่อ 1 เส้นใย
7. ตำแหน่งของนิวเคลียส
8. ความเร็วของการหดตัว
9. ความสามารถในการคงการหดตัวเอาไว้ |
ยาวเรียวหัวท้ายแหลม
ไม่มี
อยู่นอกอำนาจจิตใจ
เส้นประสาทจากระบบประสาทอัตโนวัติ
รอบผนังเส้นเลือดและทางเดินอาหาร
1 นิวเคลียส
กลางเซลล์
ช้าที่สุด
มากที่สุด |
รูปทรงกระบอก
มี
อยู่ในอำนาจจิตใจ
เส้นประสาทจากระบบประสาทส่วนกลาง
ยึดติดกับกระดูกตาม แขน ขา ลำตัว หน้า
หลายนิวเคลียส
รอบๆเซลล์
เร็วมาก
น้อยที่สุด |
รูปยาวแตกแขนงได้
มี
อยู่นอกอำนาจจิตใจ
เส้นประสาทจากระบบประสาทอัตโนวัติ
หัวใจ
1 - 2 นิวเคลียส
กลางเซลล์
ปานกลาง
ปานกลาง |
ภาพเคลื่อนไหวแสดงกล้ามเนื้อลาย กล้ามเนื้อเรียบ และกล้ามเนื้อหัวใจ (ที่มา: http://www.youtube.com/watch?v=pQSS2R-4bwY)
|
เอกสารอ้างอิง:
จิรัสย์ เจนพาณิชย์. (2552). BIOLOGY for high school students, หน้า 121 -124
ประดิษฐ์ เหล่าเนตร์ และณัฐภัสสร เหล่าเนตร์. (2554). หนังสือเรียน ชีววิทยาเพิ่มเติม เล่ม 2 ชั้นมัธยมศึกษาปีที่ 4 - 6, หน้า 85-87
พจน์ แสงมณี และขวัญสุดา ประวะภูโต. (2552). Compact ชีววิทยา ม. 5 เล่ม 3, หน้า 21 |
|