ماهیچه: موتور محرکه بدن
ماهیچه چیست و چگونه کار میکند؟
ماهیچه[1] بافتی در بدن است که از سلولهای تخصصیافتهای به نام فیبر ماهیچهای[2] ساخته شده است. این سلولها یک ویژگی منحصر به فرد دارند: قابلیت انقباض[3]. به زبان ساده، آنها میتوانند کوتاه و ضخیم شوند. این کوتاه شدن، نیرویی تولید میکند که استخوانها یا اندامهای داخلی را میکشد و در نهایت منجر به حرکت[4] میشود.
برای درک این موضوع، بازوی خود را خم کنید و ماهیچه جلوی آن (دو سر بازو) را لمس کنید. میبینید که چگونه سفت و برجسته میشود. این همان انقباض در عمل است. واحدهای کوچکتری در داخل فیبرهای ماهیچهای وجود دارند که این کار را ممکن میسازند. فرآیند انقباض نیازمند انرژی است که بدن آن را از طریق غذایی که میخوریم تأمین میکند.
انواع ماهیچه در بدن انسان
بدن شما سه نوع ماهیچه کاملاً متفاوت دارد که هر کدام وظیفهٔ خاص خود را انجام میدهند. درک تفاوت آنها کلید فهمیدن عملکرد کلی بدن است.
| نوع ماهیچه | محل قرارگیری | کنترل | عملکرد اصلی و مثال |
|---|---|---|---|
| ماهیچه اسکلتی[7] | متصل به استخوانها | ارادی | حرکت دادن استخوانها؛ مانند راه رفتن، بلند کردن اجسام و لبخند زدن. |
| ماهیچه صاف[8] | دیواره اندامهای داخلی (معده، روده، رگهای خونی) | غیرارادی | حرکات اندامهای داخلی؛ مانند هضم غذا و تنظیم قطر رگهای خونی. |
| ماهیچه قلبی[9] | دیواره قلب | غیرارادی | پمپاژ خون به تمام قسمتهای بدن. |
سفر به درون یک فیبر ماهیچهای
برای درک چگونگی تولید حرکت، باید نگاهی دقیقتر به کوچکترین واحد عملکردی ماهیچه، یعنی سارکومر[10] بیندازیم. فیبرهای ماهیچه اسکلتی دارای نوارهای تیره و روشن هستند که به آنها ظاهری مخطط میدهد. این نوارها به خاطر آرایش منظم پروتئینهای اکتین و میوزین درون سارکومرها به وجود میآیند.
فرآیند انقباض در چند مرحله رخ میدهد:
- یک پیام عصبی از مغز یا نخاع به ماهیچه میرسد.
- این پیام باعث آزاد شدن کلسیم درون سلول ماهیچهای میشود.
- کلسیم به پروتئینها اجازه میدهد تا با هم تعامل کنند.
- سرهای مولکول میوزین به رشتههای اکتین متصل شده و آنها را به سمت مرکز سارکومر میکشند.
- این کشش باعث میشود کل سارکومر و در نتیجه کل فیبر ماهیچهای کوتاه شود.
این فرآیند را میتوان با کشیدن یک طناب تشبیه کرد. وقتی شما طناب را میکشید، دو سر آن به هم نزدیک میشوند. در ماهیچه نیز میوزین مانند دستهایی است که طناب اکتین را میکشد و طول آن را کاهش میدهد. معادله ساده شده این فرآیند به صورت زیر است:
ماهیچهها در عمل: از زمین خوردن تا نجات جان
ماهیچهها فقط برای ورزش کردن نیستند. آنها در هر لحظه از زندگی شما در حال فعالیت هستند. وقتی در حال خواندن این مقاله هستید، ماهیچههای چشمان شما در حال حرکت هستند. وقتی تصمیم میگیرید صفحه را ورق بزنید، ماهیچههای دست شما این فرمان را اجرا میکنند.
یک مثال عینی و مهم، رفلکس[11] است. فرض کنید به طور ناگهانی پایتان روی یک سنگ تیز میرود. حتی قبل از اینکه درد را احساس کنید، پیام عصبی به نخاع شما میرسد و بدون فکر کردن، فرمان انقباض به ماهیچههای پایتان صادر میشود تا آن را از منبع خطر دور کنید. این یک عمل غیرارادی سریع است که توسط ماهیچههای اسکلتی انجام میشود و از شما محافظت میکند.
ماهیچههای صاف نیز دائماً در حال کار هستند. وقتی یک لیوان آب مینوشید، ماهیچههای صاف مری شما با حرکات موجی شکل (پریستالسیس)[12]، آب را به سمت معده میرانند بدون اینکه شما کوچکترین تلاشی کنید.
اشتباهات رایج و پرسشهای مهم
خیر. این یک باور کاملاً نادرست است. ماهیچه و بافت چربی دو نوع بافت کاملاً مجزا با ساختار و عملکرد متفاوت هستند. وقتی ورزش را متوقف میکنید، ماهیچهها به دلیل عدم استفاده، کوچکمیشوند (آتروفی[13]). اگر همزمان کالری بیشتری دریافت کنید، بدن شما چربی ذخیره میکند. در نتیجه به نظر میرسد ماهیچه به چربی تبدیل شده، در حالی که فقط یک بافت کوچک و دیگری بزرگ شده است.
این درد که معمولاً درد عضلانی تأخیری (DOMS) نامیده میشود، به دلیل پارگیهای میکروسکوپی در فیبرهای ماهیچهای ایجاد میگردد. این پارگیها بخشی طبیعی از فرآیند سازگاری و قویتر شدن ماهیچه است. بدن این آسیبهای کوچک را ترمیم میکند و در نتیجه ماهیچه قویتر از قبل میشود.
پاسخ به تعریف "قوی" بستگی دارد. اگر قدرت را به معنای توانایی تولید بیشترین نیرو بدانیم، ماهیچهٔ جونده (ماسِتِر)[14] در آرواره یکی از قویترینهاست. اما اگر استقامت را ملاک قرار دهیم، ماهیچهٔ قلبی قویترین است زیرا بدون توقف از زمان تولد تا مرگ در حال انقباض است. ماهیچهٔ سرین (باسن) نیز از بزرگترین و قویترین ماهیچههای اسکلتی محسوب میشود.
پاورقی
[1] Muscle
[2] Muscle Fiber
[3] Contraction
[4] Movement
[5] Actin
[6] Myosin
[7] Skeletal Muscle
[8] Smooth Muscle
[9] Cardiac Muscle
[10] Sarcomere
[11] Reflex
[12] Peristalsis
[13] Atrophy
[14] Masseter
