มารู้จักกล้ามเนื้อกัน
คุณสมบัติพิเศษของกล้ามเนื้อ
1. สามารถหดตัวได้ (Contractibility)
2. สามารถยืดออกได้ (Extensibility)
3. สามารถยืดหยุ่นคล้ายยางได้ (Elasticity)
4. สามารถดำรงคงรู้ได้ (Tonus)
 
กล้ามเนื้อในร่างกายแบ่งตามลักษณะการทำงานได้เป็น 3 ชนิด
1. กล้ามเนื้อเรียบ (Smooth Muscle)
2. กล้ามเนื้อหัวใจ (Cardiac Muscle)
3. กล้ามเนื้อลาย (Skeleton Muscle) แบ่งเป็น
   - กล้ามเนื้อแดง จะตอบสนองต่อกิจกรรมเกี่ยวกับความทนทาน เช่น วิ่งมาราธอน
   - กล้ามเนื้อขาว จะตอบสนองต่อกิจกรรมที่เกี่ยวกับพลังงานและความเร็ว
   - กล้ามเนื้อกึ่งแดงกึ่งขาว มีคุณสมบัติเป็นกลางระหว่างกล้ามเนื้อขาวกับกล้ามเนื้อแดง
 
พูดภึงการทำงานของกล้ามเนื้อลายจะมีอยู่ 3 ระบบ
1. Isometric (ไอโซเมทริก) เป็นการทำงานของกล้ามเนื้อโดยไม่มีการเปลี่ยนแปลงความยาวของกล้ามเนื้อ อยู่ในลักษณะเกร็งตัวอยู่กับที่ สามารถเพิ่มความแข็งได้ระดับหนึ่ง
     เหมาะสำหรับ ผู้ป่วยใช้ในการบำบัดฟื้นฟูหลังการบาดเจ็บหรือหลังผ่าตัดในช่วงแรกๆ ที่ไม่สามารถเคลื่อนไหวข้อต่อได้มากนัก เพื่อไม่ให้สูญเสียกล้ามเนื้อมากเกินไป
 
2. Concentric (คอนเซ็นทริก) เป็นการทำงานในลักษณะการยืดตัวของกล้ามเนื้อทำให้ความยาวของกล้ามเนื้อสั้นลงขึ้น เช่น เวลาเล่นเวทเทรนนิ่งท่า Bicep Curl (เป็นท่าบริหารกล้ามเนื้อต้นแขนด้านหน้า)ขณะยกขึ้น หรือ ท่า Tricep Pushdown (เป็นท่าบริหารกล้ามเนื้อต้นแขนด้านหลัง)ขณะกดลง
 
3. Eccentric (เอ็กเซ็นทริก) เป็นการทำงานในลักษณะการยืดตัวของกล้ามเนื้อทำให้ความยาวของกล้ามเนื้อยาวขึ้น เช่น ท่า Bicep Curl ขณะปล่อยแขนลง หรือ ท่า Tricep Pushdown ขณะปล่อยแขนขึ้น
 
     หากเปรียบความสามารถในการยกหรือออกแรง Eccentric จะรับน้ำหนักได้มากที่สุด แล้วตามด้วย Isometric และ Concentric ตามลำดับ
 
 
การที่กล้ามเนื้อลายจะถูกสั่งการได้ แบ่งเป็น
1. ระบบสั่งการแบบอัตโนมัติ (Autonomic, Reflex) เช่น การที่เราชักมือกลับเมื่อโดนของร้อน
2. ระบบสั่งการโดยควบคุมจากสมอง เช่น การเคลื่อนไหวตามปกติในชีวิตประจำวัน เช่น การเดิน การวิ่ง การยกมือ เป็นต้น
 
ซึ่งในระบบอัตโนมัติ มีเส้นประสาทรับสัญญาณอยู่สองที่ ได้แก่
   - Muscle Spindle จะอยู่ใจกลางกล้ามเนื้อ วางตัวขนานไปกับทิศทางของกล้ามเนื้อในอวัยวะนั้นๆ เป็นที่รับสัญญาณความยาวของกล้ามเนื้อ ถ้ากล้ามเนื้อถูกยืดยาวออกในฉับพลัน Muscle Spindle จะถูกกระตุ้นรับรู้สั่งให้กล้ามเนื้อหดตัวไม่ให้ยืดออกไป
   - Golgi Tendon Organ อยู่ที่เส้นเอ็น เป็นที่รับสัญญาณแรงที่ผลิตโดยกล้ามเนื้อ ถ้ากล้ามเนื้อออกแรงอย่างเฉียบพลันและรุนแรง จะเป็นอันตราย อาจทำให้กล้ามเนื้อฉีกขาดเสียหาย ดังนั้น Golgi Tendon Organ จะหยุดการทำงานของเส้นใยกล้ามเนื้อไม่ให้ออกแรง เป็นการป้องกันไม่ให้กล้ามเนื้อใช้แรงเกินกำลังตามกายภาพที่ได้รับ
 
ระบบสั่งการแบบอัตโนมัตินี้สำคัญมากในการยืดเส้น หรือเพาะกาย หรือ Stretching เช่น การยืดเส้น หากทำเร็วเกินไป Muscle Spindle จะตอบสนองรุนแรง ทำให้ไม่สามารถก้มได้มากและอันตรายมาก ดังนั้นจึงต้องทำช้าๆจนสุดและฝืนเพียงเล็กน้อยค้างไว้ประมาณ 30-40 วินาที จะทำให้ Musclw Spindle ลดลงและส่งผลให้ยืดได้อีกเล็กน้อย

การเรียงตัวของเส้นใยกล้ามเนื้อหรือเซลล์กล้ามเนื้อ
1. เรียงตามยาว ได้แก่ Rectus abdominis, Sartoreus
2. เรียงตัวแบบสี่เหลี่ยมขนมเปียกปูน ได้แก่ Ouadratus pronator
3. เรียงต่อแบบสามเหลี่ยม ได้แก่ Pectoralis major
4. เรียงตัวแบบขนนกครึ่งซีก ได้แก่ กล้ามเนื้อนิ้วมือ นิ้วเท้า
5. เรียงตัวแบบขนนกเต็ม ได้แก่ Vastus medialis
6. เรียงตัวแบบขนนกหลายอันซ้อน ได้แก่ Deltoideus
7. เรียงแบบกระสวย ได้แก่ Rectus femoris
 
เส้นใยกล้ามเนื้อมีสามประเภท แตกต่างกันดังนี้
ST - มีเส้นเลือดฝอยหล่อเลี้ยงมากดังนั้นจังใช้พลังงานจากไขมันเป็นหลัก เพราะว่าการเผาผลาญไขมันต้องใช้ออกซิเจน Motor Unit (เส้นประสาทและจำนวนของเส้นใยกล้ามเนื้อที่ถูกสั่งการโดยเส้นประสาทนั้นๆ) มีขนาดเล็กลง ดังนั้น จึงออกแรงได้ไม่มากความเร็วในการหดตัวทำได้ช้าแต่ทำงานได้นานไม่เหนื่อยล้าง่าย
FTa - มีเส้นเลือดฝอยเช่นกัน แต่ ไม่มากเท่า ST ใช้พลังงานจากไขมันได้แต่ก็ใช้ไกลโคเจนได้เช่นกัน Motor Unit มีขนาดใหญ่ ออกแรงได้มาก กล้ามเนื้อหดตัวเร็ว ทำงานได้ทนแต่ไม่เท่า ST
FTb - มีเส้นเลือกฝอยน้อย หรือไม่มีเลย ดังนั้นจึงขึ้นกับแหล่งพลังงานไกลโคเจนเท่านั้น ออกแรงได้มากที่สุดเพราะ Motor Unit มีขนาดใหญ่กล้ามเนื้อหดตัวได้รวดเร็วแต่ไม่ทน ล้าได้ง่าย
              
เส้นใย ST จะถูกใช้งานก่อน ถ้าเกินกำลังจึงเริ่มใช้ DTa และ FTb ตามลำดับ และเมื่อยกน้ำหนักเต็มที่แล้ว เส้นใยทุกประเภทจึงทำงาน
 
 
Energy Sources : แหล่งพลังงาน
คาร์โบไฮเดรต (Carbohydrate)
     Carb (คาร์บ จากนี้จะไปเรียกเป็นชื่อย่อๆของคาร์โบไฮเดรต) จะถูกย่อยเป็นกลูโคส(Glucose) [ส่วนประกอบที่เล็กที่สุดของ Carb] จะถูกลำเลียงผ่านทางกระแสเลือดไปตามส่วนต่างๆของร่างกาย ขณะพักผ่อนหรือนั่งนิ่งๆไม่ออกกำลังกาย กลูโคสจะถูกเก็บโดย เซลล์กล้ามเนื้อและตับ
     โดยการเปลี่ยนกลูโคสกลับเป็นน้ำตาล มีส่วนซับซ้อนกว่า เรียกว่า ไกลโคเจน(Glycogen) เมื่อเซลล์กล้ามเนื้อถูกใช้งานโดยการออกกำลังกาย มันจะย่อยไกลโคเจนกลับไปเป็นกลูโคส และ ใช้กลูโคสสร้าง ATP เพื่อให้พลังงานแก่เซลล์ที่ต้องการพลังงาน เช่น เซลล์สมอง เป็นเซลล์ที่ชอบน้ำตาลที่สุด และไขมันผ่านไปยังสมองไม่ได้ ดังนั้นสมองต้องใช้กลูโคสในการทำงานตลอด
 
ไขมัน (Fat)
     ไขมันเมื่อถูกย่อยสลายจะกลายเป็น Free Fatty acid หรือ กรดไขมัน
ไขมันจะถูกเก็บรักษาในแหล่งใหญ่ๆในร่างหาย
1.ใต้ผิวหนัง
2.ตามอวัยวะภายใน (ถ้ามีมากเกินไปจะอันตราย) ไขมันจะถูกนำมาใช้ได้ช้ามาก เพราะว่ามันถูกเก็บรักษาในรูปแบบ ไตรกลีเซอไรด์(Triglyceride) ซึ่งใหญ่และเมื่อนำมาใช้ จะต้องย่อยกรดไขมันและลำเลียงตามเลือดไปให้เซลล์กล้ามเนื้อ
     การใช้พลังงานจากไขมันมีความจำเป็นต้องใช้ออกซิเจน ไม่เหมือน Carb ที่จะใช้หรือไม่ใช้ก็ได้ โดยปกติเวลาพักผ่อนหรือออกกำลังกายเบาๆ ร่างกายจะใช้ไขมันโดยมากและเก็บรักษาไกลโคเจนไว้ให้เซลล์กล้ามเนื้อตอนออกกำลังกายอย่างหนัก
 
โปรตีน (Protein)
     หน่วยย่อยที่สุดคือ กรดอมิโน(amino acid) โปรตีนตามกล้ามเนื้อจะถูกย่อยสลายมาเป็นพลังงาน(โดยการเปลี่ยนกรดอมิโนเป็นกลูโคศ) ในเฉพาะเวลาอดอาหารเป็นเวลานาน(ประมาณ 1 วันขึ้นไป) หรือออกกำลังกายอย่างหนักเป็นเวลานาน (แต่)ในกรณีออกกำลังโปรตีนถูกนำมาใช้สูงสุดประมาณ5-10%ของพลังงานที่ต้องการทั้งหมดเท่านั้น ถ้าไม่วิ่งมาราธอนหรือเล่นแต่ Cardio(เป็นการออกกำลังกายประเภทหนึ่ง จะนำเสนอรายละเอียดในครั้งต่อไป)  ก็ไม่ต้องกลัวเสียกล้ามเนื้อ
     โปรตีนถูกกรองโดนไต และจำออกทางปัสสาวะและทำให้ไตทำงานหนักขึ้นด้วย หากทานโปรตีนในจำนวนมากๆแต่ดื่มน้ำน้อยมากๆเช่นเดียวกัน
 
 
Energy System : ระบบเผาพลาญพลังงาน
ก่อนหน้านี้ได้เขียนเกี่ยวกับเรื่องของแหล่งพลังงาน คราวนี้มาดูกันว่าอาหารที่เรารับประทานเข้าไปกันทุกๆวันทุกๆมื้อนั้นจะผ่านกระบวนการใดบ้างและทำงานอย่างไร
 
     ATP เป็นโมเลกุลที่เก็บรักษาพลังงานไว้ให้เซลล์เรียกใช้งาน เซลล์จะไม่นำพลังงานจาก Carb, Fat หรือ Protein มาใช้โดยตรง แต่จะนำพลังงานที่ได้จากการสลายแหล่งพลังงานเหล่านี้มาสร้าง ATP
ATP มีจำนวนจำกัดในร่างกาย และไม่มีทางที่จะเพิ่มจำนวนได้ไม่ว่าโดยการออกกำลังกายหรืออาหารเสริม ดังนั้น Atp จะถูกใช้งานและสังเคราะห์ขึ้นใหม่ตลอดเวลา เมื่อ ATP ถูกสังเคราะห์เก็บไว้ในเซลล์จนเต็มที่แล้วพลังงานจากอาหารที่เหลือก็จะถูกเก็บไว้ในรูป ไกลโคเจน หรือ เซลล์ไขมัน(adipose cell-ตามผิวหนังหรืออวัยวะในร่างกาย)
เมื่อATPแตกสลายให้พลังงานออกมา เซลล์ก็จะเริ่มเผาพลาญพลังงาน และระบบการเผาพลาญพลังงานนี้ มี 3 ระบบหลัก ดังนี้
1. ATP-Pcr system (Alactic System)
     Pcr หรือ Creatine phosphate (ครีเอทีน ฟอตเฟต) เมื่อระดับการใช้ ATP เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็ว (เช่นนั่งเฉยๆแล้วลุกมาวิ่งเร็วๆทันที) เซลล์จะดึงพลังงานจาก Pcr มาใช้สังเคราห์ ATP ระบบนี้มีความรวดเร็วมาก Pcr จะถูกใช้งานจนหมดไปจากเซลล์ในช่วงเวลส 3-15 วินาที แรกของการออกกำลังกายสุดแรง 100%
     ระบบนี้ไม่มีความจำเป็นต้องใช้ออกซิเจนจึงถูกเหมารวมว่าเป็นระบบประเภท Anaerobic
2. Glycolytic System
     โดยรวมสามารถแบ่งการทำงานได้สองระดับ
1.) การสลายไกลโคเจน ในเซลล์หรือกลูโคส ในกระแสเลือดให้กลายเป็น pyruvic acid (กรดไพรูวิค) ระดับการทำงานนี้ไม่จำเป็นต้องใช้ออกซิเจน ดังนั้นบางครั้งจึงเรียกว่า Anaerobic Glycolytic ซึ่ง กรดไพรูวิคจะถูกสลายต่อไปได้สองทางเลือก
- ในกรณีที่มีออกซิเจนเพียงพอต่อการใช้พลังงาน กรดไพรูวิคจะถูกสลายให้พลังงานในระบบที่ใช้ออกซิเจน
- ในกรณีที่ออกซิเจนไม่เพียงพอ กรดไพรูวิคจะถูกเปลี่ยนเป็นกรดแลคติค(lactic acid) กรดแลคติคถ้าถูกสร้างขึ้นมากในกล้ามเนื้อจะส่งผลให้เซลล์หยุดการทำงานของระบบ Glycolytic เพื่อรักษาเซลล์และโปรตีนในกล้ามเนื้อไม่ให้โดนกรดทำลาย
     ระบบนี้โดยมากทำงานควบคู่ไปกับระบบ Pcr ในกรณีของการออกกำลังกายสุดแรง ระบบนี้ช่วยรักษาระดับ ATP ได้นานประมาณ 1-2 นาที ก่อนที่ร่างหายจะหยุดระแบบเพราะกรดแลคติค ในตอนพักถ้าหายใจเข้าออกลึกๆ จะช่วยให้ร่างกายขับกรดแลคติคออกจากกระแสเลือดได้เร็วขึ้นเล็กน้อย และส่งผลให้ออกกำลังกายได้นานขึ้นระดับหนึ่ง
3. Oxidative System (aerobic system)
     ระบบนี้นอกจากเผาพลาญกรดไพรูวิคแล้ว เป็นระบบที่เผาพลาญไขมันอีกด้วย แต่เนื่องจากระบบนี้มีความจำเป็นต้องใช้ออกซิเจน ดังนั้นระบบนี้จะจ่ายพลังงานให้กับการออกกำลังมราความเข้มข้น(intensity) อยู่ที่ระดับประมาณ 50-75% เท่านั้น ถ้าแหล่งพลังงานของระบบ Pcr และ glycolytic ถูกใช้จนหมด การออกกำลังจะทำได้เพียงที่ระดับประมาณวิ่งจ็อกกิ้งช้าๆเท่านั้น และ ระบบนี้ไม่สามารถสนับสนุนการออกกำลังที่เข้มข้นกว่านี้ได้
 
          เมื่อนั่งพักเฉยๆ หรือเดินช้าๆ ร่างกายจะใช้ระบบ Oxidative เผาพลาญไขมันเป็นส่วนมาก เมื่อเริ่มออกกำลังร่างกายจะใช้ anaerobic system ก่อน ถึงแม้ว่าระดับ ความเข้มข้นจะต่ำเพราะอัตราการใช้ ATP เพิ่มขึ้นอย่างรวดเร็วและเมื่อคงที่ร่างกายจึงจะหันมาใช้ Oxidative System และการออกกำลังระยะสั้นจะไม่เผาพลาญไขมันมากเท่าการออกกำลังกายนาน

www.thaimuscle.net