這個問題是我剛上大學時高中同桌問我的問題,當時剛學醫的我面對這個問題竟一時語塞,沒能說個清楚,這麼多年過去了,今天我想把這個貫穿於日常生活中的肌肉工作原理與大家分享。
你動或者不動,肌肉都在那裡不停工作
人體肌肉分為三種:骨骼肌、心肌、平滑肌。骨骼肌是受我們大腦支配的,我們想讓它動它才會動,平時我們所說的秀肌肉,秀的就是骨骼肌。心肌和平滑肌就很自主,我們不能直接支配,即使我們躺在床上一動不動心臟也在不停跳動、肚子也在咕嚕咕嚕,這就是最好的證明。
肌肉收到動作指令
比如我們現在想伸手去拿水杯喝水,這就是一個動作指令,是由我們的大腦發出的信號,經過千絲萬縷的神經網絡傳到肌肉表面的接頭點,在這裡信號傳遞給肌肉,肌肉開始工作了。
肌肉的工作原理
首先我們來看看肌肉的結構,我們可以把肌肉看作很多細線編織而成的粗繩,這些細線就是肌纖維。這條細線也不是最小的結構,是由更小的粗肌絲和細肌絲相間排列組成。而肌肉的收縮就源於粗細肌絲的滑動,專業名詞叫「肌絲滑動學說」。
從骨骼肌的橫切面觀察,粗肌絲互成正三角形,細肌絲互成正六邊形,細肌絲構成的六邊形中央有一粗肌絲。中央的粗肌絲主要由杆狀的肌球蛋白構成,頭部有個部位叫橫橋,聽名字就知道是個連接結構,就是這一結構與細肌絲連接。細肌絲雖然細,但是結構更複雜,由三種蛋白構成,肌動蛋白、原肌球蛋白和肌鈣蛋白。
先來說說肌鈣蛋白,我們都知道缺鈣會引起抽筋,就是這個原理,肌肉活動需要鈣的調節,主要作用點就是這個肌鈣蛋白,每個肌鈣蛋白又由三部分組成,分別是肌鈣蛋白T、肌鈣蛋白I、肌鈣蛋白C,每次肌鈣蛋白C與鈣結合後,就能使原肌球蛋白結構改變,原肌球蛋白與肌球蛋白僅差一個字,卻沒能與肌球蛋白一樣穩坐C位,就開始搞破壞,不讓肌動蛋白通過橫橋與肌球蛋白聯繫,肌鈣蛋白這時候就是個和事佬,說大家都是肌肉大家庭,讓它們見上一面吧,這一面是肌動蛋白和肌球蛋白的一小步,卻是肌絲滑動的一大步!
肌動蛋白顧名思義就知道跟肌絲滑動關係密切,作為細肌絲的主幹,在肌鈣蛋白的調節下與橫橋結合後就扭動了一下,細肌絲就像中間縮進了,就從微觀上完成了一次肌肉收縮,無數個肌絲滑動就組成了我們的肌肉收縮,完成了一系列動作。
我們的肌肉就是這樣工作的,現在你知道了嗎?
肌肉收縮在我們日常生活中常見到我們不會去思考它是怎麼做到的,但是習以為常的事物中很多蘊含著非常複雜且有趣的機制,知道這些既能滿足我們的好奇心,也能讓我們感慨生命的偉大。
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