人体肌肉收缩的过程

翻译:房 栋

世界摩登舞冠军Luca,在他早年的教学光盘 “Art in motion” 中,在讲解说明站姿时曾提到,在他的职业生涯中,常听到的一个错误的讲法是,我们在跳舞时,要注意到身体的延伸,在看比赛时,也会看到很多的选手,都有身体延伸的动作,但重要的是要了解,身体的“延伸”并不是一个动作,而是一个“收缩”结果,Luca,在教学光盘中,示范说明,当你要把手臂收进来时,是因为手臂上面的肌肉收缩而造成,手臂下面的肌肉,则是因为收缩的结果,而让你感觉到延伸,因此,当我们要让我们的前胸伸展时,我们就必须要,让我们后背的肌肉先收缩,要感觉有一种流动的能量,先往后,再往下,然后往前,往上,要感觉有一种循环的能量在流动著,在和舞伴站立时,不要用抬高身体的前面,去寻找两人的接触点,这样两人会向后倒,正确的方法是收缩背后的肌肉,来伸展前胸,当进入握持男士抬起双手时,要使的框架的空间变大,也是要用肩胛骨前后肌肉的收缩来造成。

Muscle Contraction Process–Molecular Mechanism

人体肌肉是如何的收缩,其收缩的过程又是如何?可由以上网络3D动画来说明,动画内容如下:

我们每一天都在使用肌肉作各种活动,这一位女士正在用他的肌肉来呼吸,使血液循环,并移动他的手来记事,你的心脏和平滑肌的组织,是属于不随意组织,你不会在有意识的情况之下,来控制这些动作。

骨骼的肌肉则属于随意肌,骨骼的肌肉是由整束的肌肉纤维而组成,肌肉纤维是一种长圆柱形的细胞,包含了某些细胞核。

当人体的肌肉,接收到神经系统的信号后,就会收缩或是放松,而神经与肌肉的交接界处,则是信号交换站,这里也是突触圆头,和肌肉纤维连接的终点,肌肉纤维由很多的肌微纤维(myofibril)所构成,而肌微纤维包含了收缩单元,称之为肌节(sarcomere),肌节沿著肌微纤维移动,每一个肌节包含了可交替的,粗的和细的蛋白单一纤维,这使得随意肌呈现线条状,当这些厚的和薄的蛋白单一纤维,互相滑动通过时,肌肉就会产生收缩,粗的蛋白单一纤维是肌球蛋白(myosin),它固著在肌节的中心,称之为M线条,而细的蛋白单一纤维,则由肌动蛋白(actin)所组成,固著在Z线条,在肌节的外缘,因为肌动蛋白的单一纤维,是固著于Z线条,当肌动蛋白的单一纤维,延著肌球蛋白的单纤维滑动时,肌节就会从两侧变短,

虽然我们把单纤维之间的动作,叙述成滑动(sliding),事实上是肌球蛋白,把肌动蛋白拖过来,肌球蛋白的桥梁连接到肌动蛋白,发力让它们移动,这个动作就是所谓的,肌肉收缩的滑丝机制(sliding filament mechanism)。

肌节变短,和粗的,和细的蛋白单一纤维的长短改变无关,而是当三磷酸腺?(ATP),被水解变成二磷酸腺?(ADP),和无机的磷酸盐时,开始收缩,这使得肌球蛋白的头,开始延伸并依附在肌动蛋白上,形成一个桥梁,有一个称之为power-stroke的动作,它可以触发肌球蛋白,将肌动蛋白的单纤维,拖向M线条,因而让肌节变短,使肌肉收缩,二磷酸腺?和无机的磷酸盐,在power-stroke的动作时被释放,肌球蛋白维持附著在肌动蛋白上,一直到一个新ATP束的分子产生,让肌球蛋白自由的,进入另一个收缩的循环,或是保持不要依附,而让肌肉放松。

肌肉的收缩是经由钙的动作来控制,细的蛋白单一纤维,和规定的蛋白质有关,称之为肌钙蛋白质(troponin)和凝蛋白质(tropomyosin),当肌肉放松时,凝蛋白质阻断了肌动蛋白束的通道,当钙离子的浓度高到一定程度,再加上三磷酸腺?,钙离子和肌钙蛋白质结合,凝蛋白质被取代,让肌动蛋白上的肌球蛋白束显露出来,这样形成了一个通路,而储存在肌浆的网状组织的钙离子,被释放以反应神经系统所发出来的信号,结果造就成了肌肉的收缩。

神经传送素(neurotransmitter),也就是神经细胞间传达刺激的化学物质,从神经细胞被释放出来,和感受体结合,这使得肌肉纤维的膜组织,产生去极化,电的脉冲延著T小管,也就是横肌走,并打开让钙进入,当钙离子流动到肌肉纤维时,就会触发肌肉的收缩。

当肌动蛋白,和肌球蛋白相互滑动,Z线条和M线条互相接近时,整个的肌节就会缩短,而当肌肉纤维一致的收缩时,肌肉就能产生足够的力量,来移动你的身体,让你能作你想要作的动作!

Luca在“Art in motion” 的教学光盘中也说,一般我们开始跳舞时,就会想要用延伸身体,来作出好的姿式,但是事实上,人体的肌肉却只会收缩,而不会延伸,延伸只是一个结果,因此,在站姿时我们若只是延伸我们的身体,在跳舞时我们,也只想到一直要延伸,这样的话,我们的身体,就会失去应有的谐调性和灵活度,这样不但自己没办法跳好舞,也更难和舞伴跳好舞!

资料来源:请键入<Muscle Contraction Process–Molecular Mechanism>到youtub查找或点以下网址:

网址:https://www.youtube.com/watch?v=BMT4PtXRCVA

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