CSCS | 你真的瞭解肌纖維嗎?

作者:動作學院

本文轉自公號:動作學院

CSCS | 你真的瞭解肌纖維嗎?

肌肉系統的工作是控制我們身體和內部器官的運動。

肌肉組織裡含有一種叫做「肌纖維」的物質。

肌纖維由單個肌肉細胞組成,它們有助於控制身體內的物理力量。當組合在一起時,它們可以促進你四肢的有組織的運動。

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肌纖維的型別

肌肉纖維有幾種型別,每一種都有不同的特點。

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人體內有三種肌肉組織,包括:

骨骼肌

平滑肌

心肌

每一種肌肉組織裡都有肌纖維。接下來,就讓我們更深入地瞭解每一種肌肉組織中的肌纖維。

你的每一塊骨骼肌都由成百上千的肌肉纖維組成,它們被結締組織緊緊包裹在一起。

每一種肌纖維都包含由重複的粗細纖維組成的更小的單元,這導致肌肉組織呈條紋狀,或有條紋狀外觀。

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骨骼肌纖維分為兩類:Ⅰ型和Ⅱ型

(Ⅱ型又被進一步分為Ⅱa與Ⅱx型)。

Ⅰ型:這些纖維利用氧氣產生運動所需的能量;Ⅰ型肌纖維有更高密度的產生能量的細胞器,稱為線粒體。

Ⅱa型:和Ⅰ型肌纖維一樣,Ⅱa型纖維也可以利用氧氣來產生運動所需的能量;但它們含有的線粒體較少。

Ⅱx型:Ⅱx型肌纖維不使用氧氣來產生能量;相反,它們儲存的能量可以用於短時間的運動,它們含有的線粒體甚至比Ⅱa型纖維還要少,而且呈白色。

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平滑肌與心肌

平滑肌雖然也具有同骨骼肌類似的肌絲結構,但由於它們不存在像骨骼肌那樣平行而有序的排列

(平滑肌的肌絲有它自己的“有序的”排列),

它的特點是細胞內部存在一個細胞骨架。

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▲ 平滑肌細胞

平滑肌纖維呈橢圓形,它們比骨骼肌纖維短數千倍。

與骨骼肌相似,心肌是橫紋肌,它們只存在於人的內心,心肌纖維有一些獨特的特徵。

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▲ 心肌細胞

第一,心肌纖維有自己的節律。一種叫做起搏細胞(pacemaker cells)的特殊細胞產生使心肌收縮的脈衝,這通常以恆定的速度發生,但也可以根據需要加速或減速。

第二,心肌纖維是分支和相互連線的。當起搏器細胞產生脈衝時,它會以一種有組織的波狀模式擴散,促進你的心臟的跳動。

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肌纖維的功能

不同型別的肌肉組織在你體內有不同的功能:

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▲ 從左至右分別是心肌、骨骼肌、平滑肌

骨骼肌:這些肌肉透過肌腱附著在你的骨骼上,控制著你身體的隨意運動,例如走路或彎腰撿起一個物體。

平滑肌:平滑肌是無意識的,這意味著你不能控制它們,它們存在於你的內臟和眼睛裡,它們的一些功能包括透過消化道移動食物和改變瞳孔的大小。

心肌:心肌位於心臟內,就像平滑肌一樣,它也是無意識的,心肌以協調的方式收縮,使心臟跳動。

肌纖維和肌肉的工作引起身體的運動,但這是如何發生的呢?雖然橫紋肌和平滑肌的確切機制並不相同,但基本過程是相似的。

首先發生的是去極化(depolarization)。去極化是電荷的變化,它可以由神經衝動之類的刺激輸入或心臟起搏器細胞來啟動。

去極化在肌纖維內引起復雜的連鎖反應,這最終導致了能量的釋放,導致肌肉收縮,當肌肉停止接受刺激輸入時就會放鬆。

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快肌纖維 VS 慢肌纖維

你可能聽說過快肌纖維(Fast-twitch)和慢肌纖維(Slow-twitch)。

FT和ST指的是骨骼肌纖維,Ⅱa型和Ⅱx型被認為是FT,Ⅰ型被認為是ST。

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FT和ST指的是肌肉收縮的速度,肌肉收縮的速度取決於它對ATP的作用速度。ATP是一種分解時會釋放能量的分子,FT纖維分解ATP的速度是ST纖維的兩倍。

此外,使用氧氣產生能量(ATP)的肌纖維比不使用氧氣產生能量的肌纖維更容易疲勞。

也就是說,慢肌纖維在力量與爆發力方面遜色於快肌纖維,但其擁有很好的耐力。從生理學特徵來看,慢肌纖維收縮速度慢、收縮力量小,但持續時間長、不易疲勞。

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ST纖維有利於持久的活動,包括保持姿勢和穩定骨骼和關節,它們也用於耐力活動,如跑步、騎腳踏車或游泳。

FT纖維產生更短、更爆炸性的能量爆發,正因為如此,它們擅長於涉及能量或力量爆發的活動,例如短跑和舉重。

每個人的全身都有FT和ST肌肉,然而,每個個體之間的總量差異卻很大。

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FT和ST的構成也會影響運動。一般來說,耐力運動員的ST纖維較多,而短跑運動員或舉重運動員的FT纖維較多。

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損傷和組織

肌肉纖維可能會出現問題,這方面的例子包括但不限於:

抽筋:

當一條骨骼肌纖維、肌肉或整個肌肉群不自覺地收縮時,就會發生肌肉痙攣,它們通常會持續幾秒鐘或幾分鐘的疼痛;

肌肉拉傷:

這是骨骼肌纖維被拉伸或撕裂。當肌肉伸展超過極限或收縮過度時,就會發生這種情況;

麻痺:

這實際上是由於影響神經的條件而發生的。這些情況會繼續影響骨骼肌,導致虛弱或癱瘓;

哮喘:

在哮喘中,氣道中的平滑肌組織會因各種誘因而收縮,這會導致氣道狹窄和呼吸困難;

冠心病(CAD):

當你的心肌得不到足夠的氧氣時,就會發生這種情況,並可能導致心絞痛等症狀,CAD會導致心肌損傷,進而影響心臟功能;

肌肉營養不良:

這是一組以肌肉纖維變性為特徵的疾病,導致肌肉質量的逐漸喪失和無力。

最後總結一下,你身體的所有肌肉組織都含有肌纖維,肌肉纖維是單個的肌肉細胞,當它們組合在一起時,它們會產生身體和內部器官的運動。

你有三種類型的肌肉組織:骨骼肌、平滑肌和心肌,這些肌肉組織中的肌纖維都有著不同的特徵和性質。

肌纖維可能會出現問題,這可能是由直接傷害、神經狀況或其他潛在健康狀況引起的,影響肌纖維的狀況反過來會影響特定肌肉或肌群的功能。

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