กล้ามเนื้อ ถ้าเปรียบการทำงานของรถยนต์เปรียบเสมือนเครื่องยนต์ ซึ่งมีขนาด รูปร่าง และการใช้เชื้อเพลิงในการทำให้ร่างกายสามารถเคลื่อนไหวได้อย่างอิสระตามที่ต้องการ ถ้าเราไม่คุ้นเคยกับการทำงานของกล้ามเนื้อ มีความจำเป็นอย่างยิ่งที่จะต้องมีการอ่านคู่มือเพื่อฝึกควบคุมการเคลื่อนไหวเหล่านี้
.
เริ่มจากกล้ามเนื้อต้นแขนของเรา หรือที่เรียกกันว่า Biceps brachii muscle กล้ามเนื้องอข้อศอกนั้นเอง ซึ่งในกล้ามเนื้อนี้ประไปด้วยเซลล์กล้ามเนื้อนับพันเซลล์ หรือที่เรียกกันว่าเส้นใยกล้ามเนื้อ โดยมมีการเรียงตัวขนานซึ่งกันและกัน เส้นใยเหล่านี้เชื่อมต่อกันผ่านกระดูกโดยใช้เส้นเอ็น และแต่ละเส้นใยกล้ามเนื้อจะมีเส้นประสาทที่เราสามารถควบคุมได้เป็นตัวสั่งการเส้นใยเหล่านี้ ซึ่งจะทำให้กล้ามเนื้อหดเข้าหากันเมื่อเส้นประสาททำงาน
.
เส้นประสาทจำนวนมากเหล่านี้จะรวมกันเป็นเส้นเดียวที่ไปเลี้ยงเส้นใยยกล้ามเนื้อโดยเราจะเรียกเส้นประสาทเหล่านี้ว่า Motor unit มมีหน้าที่กระตุ้นให้กล้ามเนื้อเกิดการหดและสร้างแรงขึ้นมา ในขณะที่เส้นใยอื่นๆจะยังคงผ่อนคลายไม่มีการหดตัวของเส้นใยกล้ามเนื้อ
.
เส้นใยกล้ามเนื้อของเราประกอบไปด้วยเส้นใยหน้าและบางจำนวนนับพันๆเส้น ที่เรารู้จักในชื่อ Myosin และ Actin โดยเป็นโปรตีนที่จัดเรียงกันอย่างเป็นระบบทำให้สามารถหดตัวเข้าหากันได้และระบบตรงนี้เราจะเรียกว่า Sarcomere โดยระบบนี้จะทำให้โปรตีนในเส้นใยกล้ามเนื้อเหมือนกับลูกสูบเครื่องยนต์ที่คอยขยับเพื่อสร้างแรงและกำลังได้อย่างง่ายดาย
.
ไม่มีเครื่องยนต์ใดในโลกที่ทำงานได้ถ้าขาดเชื้อเพลิง ATP (Adenosine triphosphate) เป็นเชื้อเพลิงหลักของเซลล์ในร่างกาย โดย ATP เป็นส่วนสำคัญที่ myosin ต้องการในการทำงาน ซึ่ง ATP ไม่สามารถจัดเก็บได้ แต่สามารถเติมได้จากแหล่งเชื้อเพลิงอื่นที่ซับซ้อนกว่า แหล่งเชื้อเพลิงที่ซับซ้อนเหล่านี้ ได้แก่ ฟอสโฟครีเอทีน ระดับน้ำตาลในเลือด ไกลโคเจน และไขมัน เชื้อเพลิงสามชนิดแรกสามารถเปลี่ยนเป็น ATP โดยไม่ต้องใช้ออกซิเจน (O2) อย่างไรก็ตาม วิธีที่มีประสิทธิภาพมากขึ้นในการสร้าง ATP คือเมื่อกลูโคส ไกลโคเจน หรือไขมันถูกเผาผลาญเมื่อมี O2 ภายในไมโตคอนเดรีย ส่งผลให้มี ATP มากขึ้น และเส้นใยกล้ามเนื้อสามารถหดตัวได้นานขึ้น และต้านทานความเมื่อยล้าได้ดีขึ้นมากเนื่องจากมี ATP เข้ามาอย่างต่อเนื่อง
.
เชื้อเพลิงที่ถูกนำมาสร้างพลังงานทั้งหมดย่อมมีสารตกค้างจากการเผาใหม่ซึ่งอาจนำไปสู่อาการเหนื่อยล้าของกล้ามเนื้อ รวมไปถึง คาร์บอนไดออกไซด์ (CO2) ไฮโดรเจนไอออน (H+ ซึ่งช่วยลดค่า pH ทำให้สภาพแวดล้อมมีความเป็นกรดมากขึ้น) และแลกเตต ทั้งหมดนี้จะถูกเคลื่อนย้ายออกจากกล้ามเนื้อโดยทางเลือด
.
ลักษณะเส้นใยกล้ามเนื้อ
.
เส้นใยกล้ามเนื้อมีความแตกต่างกันในอดีตเราใช้สีในการจำแนกการทำงานของกล้ามเนื้อโดยพบว่ากล้ามเนื้อที่มีสีแดงจะมีการหดตัวอย่างช้าๆในขณะที่กล้ามเนื้อสีขาวจะมีการหดตัวอย่างรวดเร็วแต่ในปัจจุบันการจำแนกเส้นใยกล้ามเนื้อจะแบ่งเป็น เส้นใยประเภท 1 ประเภท 2A และประเภท 2B โดยสัตว์ใหญ่และมนุษย์จะมีเส้นใยสามประเภทนี้
.
ซึ่งในกล้ามเนื้อแต่ละมัดสามารถพบเส้นใยกล้ามเนื้อได้ทั้งสามประเภท ซึ่งกล้ามเนื้อเหล่านี้จะเป็นเส้นใยกล้ามเนื้อกลุ่มไฮบริด โดยสามารถให้แรงได้ทั้งแบบช้าๆและรวดเร็วในเวลาเดียวกัน
.
กล้ามเนื้อเหล่านี้มีคุณสมบัติการหดตัวเฉพาะตัว (สร้างแรง, หดสั้นลง, ความเร็ว, และพลังงาน) คุณสมบัติเหล่านี้จะขึ้นอยู่กับขนาดของกล้ามเนื้อเมื่อตัดแบ่งแนวขวาง (Cross sectional area) เพื้อให้เส้นใยกล้ามเนื้อสามารถหดเข้าหากันและผ่อนคลาย ซึ่งเส้นใยกล้ามเนื้อมีความพิเศษสามารถผลิตพลังงาน (ATP) จากแหล่งพลังงานหลักทั้ง 4 ประเภทได้แก่ ไขมัน ไกลโคเจน น้ำตาลในเลือด และ ฟอสโฟครีเอทีน
.
ส่วนประกอบประเภทเส้นใยของกล้ามเนื้อประกอบด้วยส่วนประกอบหลายอย่างที่ทำงานประสานกันเพื่อสร้างแรงและพลังงานตามปริมาณที่ต้องการ และต้านทานความเมื่อยล้า ตารางด้านล่างสรุปลักษณะของเส้นใยหลักสามประเภทที่พบในสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมขนาดใหญ่
.
