人體肌肉收縮的過程

翻譯:房 棟

世界摩登舞冠軍Luca,在他早年的教學光碟 “Art in motion” 中,在講解說明站姿時曾提到,在他的職業生涯中,常聽到的一個錯誤的講法是,我們在跳舞時,要注意到身體的延伸,在看比賽時,也會看到很多的選手,都有身體延伸的動作,但重要的是要了解,身體的“延伸”並不是一個動作,而是一個“收縮”結果,Luca,在教學光碟中,示範說明,當你要把手臂收進來時,是因為手臂上面的肌肉收縮而造成,手臂下面的肌肉,則是因為收縮的結果,而讓你感覺到延伸,因此,當我們要讓我們的前胸伸展時,我們就必須要,讓我們後背的肌肉先收縮,要感覺有一種流動的能量,先往後,再往下,然後往前,往上,要感覺有一種循環的能量在流動著,在和舞伴站立時,不要用抬高身體的前面,去尋找兩人的接觸點,這樣兩人會向後倒,正確的方法是收縮背後的肌肉,來伸展前胸,當進入握持男士抬起雙手時,要使的框架的空間變大,也是要用肩胛骨前後肌肉的收縮來造成。

Muscle Contraction Process–Molecular Mechanism

人體肌肉是如何的收縮,其收縮的過程又是如何?可由以上網路3D動畫來說明,動畫內容如下:

我們每一天都在使用肌肉作各種活動,這一位女士正在用他的肌肉來呼吸,使血液循環,並移動他的手來記事,你的心臟和平滑肌的組織,是屬於不隨意組織,你不會在有意識的情況之下,來控制這些動作。

骨骼的肌肉則屬於隨意肌,骨骼的肌肉是由整束的肌肉纖維而組成,肌肉纖維是一種長圓柱形的細胞,包含了某些細胞核。

當人體的肌肉,接收到神經系統的信號後,就會收縮或是放鬆,而神經與肌肉的交接界處,則是信號交換站,這裡也是突觸圓頭,和肌肉纖維連接的終點,肌肉纖維由很多的肌微纖維(myofibril)所構成,而肌微纖維包含了收縮單元,稱之為肌節(sarcomere),肌節沿著肌微纖維移動,每一個肌節包含了可交替的,粗的和細的蛋白單一纖維,這使得隨意肌呈現線條狀,當這些厚的和薄的蛋白單一纖維,互相滑動通過時,肌肉就會產生收縮,粗的蛋白單一纖維是肌球蛋白(myosin),它固著在肌節的中心,稱之為M線條,而細的蛋白單一纖維,則由肌動蛋白(actin)所組成,固著在Z線條,在肌節的外緣,因為肌動蛋白的單一纖維,是固著於Z線條,當肌動蛋白的單一纖維,延著肌球蛋白的單纖維滑動時,肌節就會從兩側變短,

雖然我們把單纖維之間的動作,敘述成滑動(sliding),事實上是肌球蛋白,把肌動蛋白拖過來,肌球蛋白的橋梁連接到肌動蛋白,發力讓它們移動,這個動作就是所謂的,肌肉收縮的滑絲機製(sliding filament mechanism)。

肌節變短,和粗的,和細的蛋白單一纖維的長短改變無關,而是當三磷酸腺?(ATP),被水解變成二磷酸腺?(ADP),和無機的磷酸鹽時,開始收縮,這使得肌球蛋白的頭,開始延伸並依附在肌動蛋白上,形成一個橋梁,有一個稱之為power-stroke的動作,它可以觸發肌球蛋白,將肌動蛋白的單纖維,拖向M線條,因而讓肌節變短,使肌肉收縮,二磷酸腺?和無機的磷酸鹽,在power-stroke的動作時被釋放,肌球蛋白維持附著在肌動蛋白上,一直到一個新ATP束的分子產生,讓肌球蛋白自由的,進入另一個收縮的循環,或是保持不要依附,而讓肌肉放鬆。

肌肉的收縮是經由鈣的動作來控制,細的蛋白單一纖維,和規定的蛋白質有關,稱之為肌鈣蛋白質(troponin)和凝蛋白質(tropomyosin),當肌肉放鬆時,凝蛋白質阻斷了肌動蛋白束的通道,當鈣離子的濃度高到一定程度,再加上三磷酸腺?,鈣離子和肌鈣蛋白質結合,凝蛋白質被取代,讓肌動蛋白上的肌球蛋白束顯露出來,這樣形成了一個通路,而儲存在肌漿的網狀組織的鈣離子,被釋放以反應神經系統所發出來的信號,結果造就成了肌肉的收縮。

神經傳送素(neurotransmitter),也就是神經細胞間傳達刺激的化學物質,從神經細胞被釋放出來,和感受體結合,這使得肌肉纖維的膜組織,產生去極化,電的脈衝延著T小管,也就是橫肌走,並打開讓鈣進入,當鈣離子流動到肌肉纖維時,就會觸發肌肉的收縮。

當肌動蛋白,和肌球蛋白相互滑動,Z線條和M線條互相接近時,整個的肌節就會縮短,而當肌肉纖維一致的收縮時,肌肉就能產生足夠的力量,來移動你的身體,讓你能作你想要作的動作!

Luca在“Art in motion” 的教學光碟中也說,一般我們開始跳舞時,就會想要用延伸身體,來作出好的姿式,但是事實上,人體的肌肉卻只會收縮,而不會延伸,延伸只是一個結果,因此,在站姿時我們若只是延伸我們的身體,在跳舞時我們,也只想到一直要延伸,這樣的話,我們的身體,就會失去應有的諧調性和靈活度,這樣不但自己沒辦法跳好舞,也更難和舞伴跳好舞!

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

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