ระบบกล้ามเนื้อเป็นระบบที่มีความสำคัญอย่างยิ่งในการเคลื่อนไหวต่างๆ การออกกกำลังกาย การเล่นกีฬา เนื่องจากเมื่อกล้ามเนื้อหดตัวและคลายตัวจะทำให้เกิดการเคลื่อนไหวของส่วนต่างๆของร่างกายในลักษณะต่างๆ โดยได้รับคำสั่งจากระบบประสาทสั่งการ ซึ่งแตกต่างกันออกไป กล้ามเนื้อในร่างกายมีทั้งหมด 792 มัด กล้ามเนื้อแต่ละมัดในร่างกายจะมีปลาย 2 ด้าน ซึ่งยึดติดกับกระดูกไม่สามารถเคลื่อนไหวได้เรียกว่า จุดเกาะต้น (origin) และปลายอีกด้านหนึ่งจะเคลื่อนไหวเมื่อมีการหดตัวเรียกว่าจุดเกาะปลาย (insertion) ส่วนปลายทั้งสองด้านของกล้ามเนื้อจะกลายเป็นเอ็นกล้ามเนื้อเพื่อยึดเกาะกับกระดูก

คุณสมบัติของกล้ามเนื้อ
                1.  รู้สึกและตอบสนองต่อสิ่งกระตุ้นได้
                2.  หดตัวและคลายตัวได้
                3. ขยายตัวได้
                4.  ยืดหยุ่นได้
                5.  ทำงานร่วมกันหลายมัดได้ (coordination)

การทำงานของกล้ามเนื้อขณะออกกำลังกาย

                การเคลื่อนไหวเป็นลักษณะที่สำคัญของสิ่งมีชีวิต ระบบการเคลื่อนไหวประกอบด้วยระบบซึ่งมีความสัมพันธ์ซึ่งกันและกัน 3  ระบบคือ ระบบกระดูก(skeletal system) ซึ่งกระดูกจะทำหน้าที่เป็นแขนของคานในการเคลื่อนไหวของร่างกาย  ระบบกล้ามเนื้อ (muscular system) จะทำหน้าที่หดตัวทำให้เกิดแรงดึงในการเคลื่อนไหวของกระดูก ระบบประสาท(nervous system)ทำหน้าที่ควบคุมการทำงานของกล้ามเนื้อและควบคุมสั่งการการเคลื่อนไหวของร่างกาย
กล้ามเนื้อ สามารถแบ่งออกตามลักษณะรูปร่าง (morphology) และหน้าที่การทำงาน (function) ออกเป็น 3 ชนิดด้วยกันคือ

  1. กล้ามเนื้อลาย (skeletal muscle) เป็นกล้ามเนื้อที่ประกอบเป็นโครงสร้างส่วนใหญ่ของ

ร่างกายมีลายชัดเจน อยู่ภายใต้การควบคุมของจิตใจ จะทำงานได้เมื่อมีกระแสประสาทมากระตุ้นเท่านั้นแต่ละเซลล์ไม่มีส่วนติดต่อกัน การทำงานจึงขึ้นอยู่กับการควบคุมของเส้นประสาทยนต์ที่มาเลี้ยงในแต่ละกลุ่มกล้ามเนื้อ

  1. กล้ามเนื้อหัวใจ (cardiac muscle) มีลักษณะคล้ายคลึงกับกล้ามเนื้อลาย แต่สามารถ

ทำงานเองได้โดยอัตโนมัติ อยู่นอกเหนืออำนาจของจิตใจ เนื่องจากมีเพจเมคเกอร์เซลล์ (pacemaker cell) สามารถผลิตกระแสไฟฟ้าได้ด้วยตนเองอยู่ภายในมัดกล้ามเนื้อ และเนื่องจากเซลล์กล้ามเนื้อหัวใจมีลักษณะเชื่อมติดต่อกันด้วย อินเตอร์คาเลทเต็ด ดิสค์ (intercalated disc) สัญญาณประสาทจึง
แพร่กระจายไปยังทั่วทุกเซลล์ มีผลทำให้เกิดการหดตัวพร้อมๆ กันเป็นแบบเป็นจังหวะ(ฟังชันนัล ซินซัยเทียม (functional syncytium))
3.  กล้ามเนื้อเรียบ (smooth muscle) ไม่มีลายพบได้ในผนังอวัยวะภายในของร่างกายมีลักษณะการติดต่อกันของเยื่อเซลล์ อยู่นอกเหนืออำนาจของจิตใจ กระแสประสาทจึงกระจายทั่วกันหมด เละมีเพจเมคเกอร์เซลล์ (pacemaker cell) กล้ามเนื้อเรียบจึงทำงานได้โดยอัตโนมัติ กล้ามเนื้อเรียบที่ผนังหลอดเลือดสามารถหดตัวเพื่อให้เกิดแรงดัน (pressure)ในการควบคุมการไหลของเลือด ขณะที่การเคลื่อนที่ของอาหารบริเวณทางเดินอาหาร ควบคุมดดยกล้ามเนื้อเรียบที่บุผนังทางเดินอาหาร

กล้ามเนื้อลาย (skeletal muscle)
                ระบบกล้ามเนื้อถือว่าเป็นระบบสำคัญที่สุดในการออกกำลังกาย เพราะเป็นตัวจักรสำคัญที่จะทำให้เกิดการเคลื่อนไหว การเคลื่อนไหวของร่างกายอาศัยการทำงานของกล้ามเนื้อลายซึ่งในร่างกายมีทั้งหมด 792 มัด ถือได้ว่ากล้ามเนื้อลายเป็นอวัยวะที่มีน้ำหนักมากที่สุดในร่างกาย คือประมาณ 40% ของน้ำหนักตัว

      1. โครงสร้างและการจัดเรียงตัวของกล้ามเนื้อลาย
กล้ามเนื้อลายประกอบด้วยโครงสร้างสำคัญ 2 ส่วนคือ ส่วนที่ทำหน้าที่เกี่ยวข้องกับการหดตัว(active contractile element) และส่วนที่ไม่เกี่ยวข้องกับการหดตัว (inert compliant materials) การจัดเรียงตัวของกล้ามเนื้อลายได้แสดงไว้ในรูปที่2 จะเห็นได้ว่าส่วนที่เกี่ยวข้องกับการหดตัวอยู่ภายในเส้นใยกล้ามเนื้อ(muscle fiber) ซึ่งอีกนัยหนึ่งก็คือ เซลล์ที่มีรูปร่างเป็นทรงกระบอกยาว มีเส้นผ่าศูนย์กลาง 10-100 ไมครอน และมีความยาวแตกต่างกันไป แต่ละเซลลกล้ามเนื้อประกอบไปด้วยไมโอไฟบริล(myofibril) จำนวนมาก มีขนาดเส้นผ่าศูนย์กลางประมาณ 1 ไมครอน จัดเรียงขนานกันตามแนวยาวของกล้ามเนื้อ ในแต่ละไมโอไฟบริล ยังประกอบขึ้นด้วยหน่วยที่ย่อยลงไปคือ มัยโอฟิลาเม้นท์ (myofilament) ที่สำคัญมีอยู่ 2 ชนิดคือ ใยฟิลาเม้นท์หนา (thick filament) และใยฟิลาเม้นท์บาง (thin filament) ซึ่งเมื่อนำกล้ามเนื้อมาส่องดูด้วยกล้องจุลทรรศน์อิเล็คตรอนจะเห็นเป็นลาย โดยเห็นเป็นแถบทึบและแถบสว่างสลับกัน แถบทึบเรียกว่า เอแบน หรือ แอนไอโซโทรปิคแบน (A band; anisotropic band) และแถบสว่างเรียกว่า ไอแบน หรือไอโซโทรปิคแบน (I band; isotropic band) ในช่องของเอแบน จะเห็นบริเวณที่มีความทึบน้อยกว่าปกติเรียกว่า เอชโซน (H- zone)ซึ่งเป็นบริเวณที่มีเฉพาะใยฟิลาเม้นท์หนาเท่านั้น และตรงกลางของเอชโซน จะพบแถบเล็กๆ สีเข้มเรียกเอ็มไลน์ (M-line) ส่วนกึ่งกลางของไอแบน ก็จะพบแถบเล็กๆ สีเข้มเรียกว่า แซดไลน์(Z-line) ระยะจากแซดไลน์หนึ่งไปแซดไลน์หนึ่งเรียกว่า ซาร์โคเมียร์ (sarcomere) ซึ่งเป็นหน่วยย่อยที่สุดที่ทำหน้าที่หดตัวได้ในสภาวะพักของกล้ามเนื้อ

 

แสดงโครงสร้างของกล้ามเนื้อด้านหน้า



แสดงโครงสร้างของกล้ามเนื้อด้านหลัง

 


แสดงการจัดเรียงตัวของกล้ามเนื้อลาย


แสดงการจัดเรียงตัวของกล้ามเนื้อลาย โดยละเอียด

นอกจากนี้เซลล์กล้ามเนื้อยังมีส่วนประกอบอื่นๆ เช่นเดียวกับเซลล์ทั่วๆไป แต่การเรียกชื่ออาจแตกต่างกันไปบ้าง เช่นเยื่อหุ้มเซลล์ เรียกว่า ซาร์โคเลมมา (sarcolemma) ของซึ่งอยู่ภายในเซลล์เรียกว่า ซาร์โคพลาสซึม (sarcoplasm) ซึ่งมีไมโอไฟบริลลอยอยู่มากมาย และช่องว่างระหว่างไฟบริล จะมีไมโตครอนเดรีย (mitochondria) และเอ็นโดพลาสมิค เรติคูลัม (endoplasmic reticulum) หรือที่เรียกว่า ซาร์โคพลาสมิค เรติคูลัม (sarcoplasmic reticulum;SR) แทรกตัวอยู่ ซาร์โคพลาสมิค เรติคูลัม ของกล้ามเนื้อมีลักษณะเป็นท่อตามยาว(longitudinal tubule) ที่วิ่งขนานไปตามไฟบริล และแผ่ออกโอบล้อมไฟบริลแต่ละเส้นไว้โดยรอบ โดยส่วนปลายของซาร์โคพลาสมิค เรติคูลัม จะโป่งออกเป็นกระเปาะ เรียกว่าเทอร์มินอล ซิสเตอน่า(terminal cisterna) ซึ่งบรรจุ
แคลเซี่ยมไว้ภายใน นอกจากนี้กล้ามเนื้อลายยังมีลักษณะพิเศษคือ มีส่วนของเยื่อหุ้มเซลล์ซาร์โคเลมมา ยื่นเข้าไปในเซลล์เป็นท่อตามขวาง (transverse tubule หรือ T-tubule) ดังนั้นช่องว่างภายในท่อตามขวาง จะติดต่อกับของเหลวภายนอกเซลล์ ที่บริเวณรอยต่อของเอแบนกับไอแบน ท่อตามขวางจะถูกขนานด้วยเทอร์มินอล ซิสเตอน่า ทั้ง 2 ข้าง เรียกส่วนประกอบทั้ง 3 นี้ว่า ไตรแอด(triads) ท่อตามขวางมีส่วนสำคัญในการส่งสัญญาณประสาท โดยทำให้ศักย์ไฟฟ้าของเยื่อหุ้มเซลล์ของกล้ามเนื้อสามารถเคลื่อนที่แพร่เข้าไปยังทุกๆ ไมโอไฟบริลมีผลทำให้เกิดการหดตัวได้อย่างรวดเร็ว (จุลสารวิทยาศาสตร์การกีฬา:1993)

ประมาณ 85% ของกล้ามเนื้อจะเป็นใยกล้ามเนื้อ ส่วนที่เหลือส่วนใหญ่จะเป็นเนื้อเยื่อเกี่ยวพัน ซึ่งมีสัดส่วนของใยคอลลาเจน (collagem fiber) ใยเรติคูลาร์ (reticular fiber) และใยอิลาสติก (elastic fiber) ซึ่งเป็นส่วนที่ไม่สามารถหดตัวได้ แต่มีคุณสมบัติทำให้กล้ามเนื้อถูกยืด (distensibility) และมีความยืดหยุ่นสามารถหดตัวกลับสู่สภาพเดิมได้ (elasticity) ซึ่งมีความสำคัญในการส่งผ่านแรงตึงของกล้ามเนื้อได้อย่างราบเรียบ รูปที่ 2 ก,ข แสดงถึงการจัดเรียงตัวของเนื้อเยื่อเกี่ยวพัน แต่ละใยกล้ามเนื้อมีเนื้อเยื่อเกี่ยวพันหุ้มเรียกว่า เอ็นโดมัยเซียม (endomysium) หลายๆ ใยกล้ามเนื้อรวมกันเป็นฟาสสิคัล(fascicles)หรือ (fasciculi) มีเพอริมัยเซียมหุ้ม (perimysium) หลายๆ ฟาสสิคัลรวมกันเป็นมัดกล้ามเนื้อมีอิพิมัยเซียมหุ้ม (epimysium) เนื้อเยื่อเกี่ยวพันเหล่านี้เชื่อมโยงติดต่อกันโดยตลอดต่อเนื่องกับใยคอลลาเจนของเอ็น เพื่อมายึดกับกระดูก ในการทำงานเพื่อยกน้ำหนัก ส่วนประกอบที่ยืดหยุ่นได้ของกล้ามเนื้อจะถูกยืดก่อนที่แรงตึงที่เกิดจากการหดของกล้ามเนื้อจะเกิดขึ้น
      1. โปรตีนที่เกี่ยวข้องในการหดตัวของกล้ามเนื้อ

ใยกล้ามเนื้อสดประกอบด้วยน้ำ 75% และส่วนของโปรตีนมากวกว่า 20% โปรตีนซึ่งเป็นส่วนประกอบหลักของใยกล้ามเนื้อได้แก่ แอคติน (actin) และมัยโอซิน (myosin) โปรตีนเหล่านี้เป็นส่วนประกอบของใยฟิลาเม้นท์บางและหนา ดังรูป ใยฟิลาเม้นท์บางประกอบด้วยโปรตีนหลัก 3 ชนิด ได้แก่ แอคติน, โทรโปรไมซิน (tropomysin) และโทรโปรนิน (troponin)
แอคติน แอคตินก้อนกลม(globular หรือ G-actin) มีประมาณ 25% ของโปรตีนทั้งหมดในมัยโอไฟบริล ในสภาพทางสรีรวิทยา G-actin เชื่อมต่อกันเป็นสายยาว เรียกว่า เอฟแอคติน (F-actin) ซึ่งในกล้ามเนื้อลายของสัตว์เลี้ยงลูกด้วยนมจะพบแต่ เอฟแอคตินเท่านั้น เอฟแอคติน 2 สายพันกันเป็นเกลียวเป็นโครงสร้างพื้นฐานของใยฟิลาเม้นท์บาง ในแต่ละโมเลกุลของแอคติน ประกอบด้วยตำแหน่งที่เกาะสำหรับแอคตินโมเลกุลอื่น สำหรับไมโอซิน โทรโปรนิน และโทรโปนินไอ
โทรโปมัยซิน เป็นโปรตีนสายยาว ประกอบายเกลียวอัลฟา 2 สายพันกัน โทรโปมัยซิน
วางตัวอยู่ในร่องของเอฟแอคติน 1 โมเลกุลของโทรโปมัยซินทอดผ่านโมโนเมอร์ของแอคติน 7 โมเลกุล  โทรโปรมัยซินพบในกล้ามเนื้อทุกชนิด
โทรโปนิน พบเฉพาะในกล้ามเนื้อลาย ประกอบด้วยโปรตีน 3 ชนิด ได้แก่โทรโปนิน ที (troponin-T,Tn-T) โทรโปนิน ซี (troponin-C,Tn-C) และโทรโปนินไอ (troponin-I,Tn-I) แต่ละโมเลกุลของโทรโปนิน ยึดจับกับโทรโปมัยซินเป็นสารเชิงซ้อนโทรโปนิน-โทรโปมัยโอซิน ซึ่งมีความสำคัญในการควบคุมการจับกันของแอคตินและมัยโอซิน โทรโปนิน ที มีน้ำหนักโมเลกุล 30,000 เป็นโปรตีนซึ่งจับกับโทรโปมัยซินและจับกับโทรโปนินอื่นๆ โทรโปนินซี มีน้ำหนักโมเลกุล 18,000 เป็นโปรตีนซึ่งจับกับแคลเซี่ยม มีหน้าที่การทำงานคล้ายคาลโมดูลิน(calmodulin) หนึ่งโมเลกุลของโทรโปนิน ซีหรือคาลโมดูลิน จะจับกับแคลเซี่ยม 4 โมเลกุล
โปรตีนอื่นๆ ที่สัมพันธ์กับใยฟิลาเมนท์บางได้แก่ อัลฟา แอคติน ซึงพบในแซดไลน์เป็นที่ยึดเกาะของเอฟแอคติน
มัยโอซิน  เป็นโปรตีนหลักซึ่งเป็นส่วนประกอบของใยฟิลาเมนท์หนา มีประมาณ 60% ของโปรตีนทั้งหมด มัยโอซิยมีน้ำหนักโมเลกุล 460,000 โมเลกุลของไมโอซิน  ประกอบด้วยสายเกลียวอัลฟา 2  สาย พันกันเป็นเกลียว ซึ่งที่ปลายส่วนหัวของไมโอซินแตละสายจะมีลักษณะเป็นโปรตีนก้อนกลม (globular head) มัยโอซินมีลักษณะเป็นเฮกเมอร์ (hexamer) ประกอบด้วยสายหนัก (heavy chain) 1 คู่ และสายเบา 2 คู่ มัยโอซินของกล้ามเนื้อลายมีเอ็นซัยม์ที่ใช้สลายเอทีพี (myosin ATPase) อยู่ที่หัวของมัยโอซิน ในการศึกษาผลิตผลจากการย่อยมัยโอซินบางส่วน ทริปซิน (tripsin) สามารถย่อยไมโอซิยออกเป็น 2 ส่วนคือ เมอโรมัยโอซินสายเบา(light meromyosin,LMM) ซึ่งไม่มีเอ็นซัยม์เอทีพีเอส และไม่ได้เป็นส่วนที่จับกับ เอฟ-แอคติน และเมอโรมัยโอซินสายหนัก (heavy meromyosin, HMM) ซึ่งสามารถถูกย่อยได้ด้วยเอ็นซัยม์พาเพน (papain) ได้ส่วนย่อย 2 ส่วนคือ HMM-S2 ซึ่งเป็นส่วนของสายโปรตีนเกลียวคู่ ไม่มีเอ็นซัยม์ เอทีพีเอส และไม่ยึดจับกับ เอฟ แอคติน อีกส่วนได้แก่ HMM-S1 ซึ่งมีเอ็นซัยม์เอทีพีเอสและยึดจับกับเอฟ-แอคติน ที่ส่วนหัวของมัยโอซิน การจัเรียงตัวเป็นใยฟิลาเมนท์หนานั้น ส่วนปลายหาง (tail) ของมัยโอซินแต่ละโมเลกุลจะนำมาประกอบกันและยื่นส่วนหัวออกไปแต่ละด้าน
โปรตีนอื่นๆ ที่สัมพันธ็กันมัยโอซินได้แก่ เอ็ทโปรตีน (M-protien) ซึ่งพบที่เอ็มไลน์ นอกจากนี้ยังมี ซี-โปรตีน (C-protein) ซึ่งจับกับเมอโรมัยซินสายเบา

 

      1. กลไกการหดตัวของกล้ามเนื้อ
มอเตอร์ยูนิต (motor unit)  การทำงานของกล้ามเนื้อในร่างกายจำเป็นต้องอาศัยการควบคุมจากระบบประสาท ถ้าเส้นประสาทหรือสมองส่วนที่ควบคุมการทำงานของกล้ามเนื้อถูกทำลาย จะทำให้กล้ามเนื้อนั้นไม่สามารถหดตัวได้อย่างปกตอ เกิดภาวะที่เรียกว่า อัมพาต (paralysis) ในกล้ามเนื้อลายปกตินั้นใยกล้ามเนื้อจะไม่หดตัวที่ละเส้น แต่การทำงานของกล้ามเนื้อนั้นเกิดจากการหดตัวอย่างพร้อมเพียงกันของกลุ่มใยกล้ามเนื้อ ซึ่งเลี้ยงโดยแขนงของเส้นประสาทยนต์เดียวกัน  แขนงของเส้นประสาทยนต์ 1 เส้น (axon of spinal motor neuron) ซึ่งแตกแขนงออกเพื่อเลี้ยงกลุ่มของเส้นใยกล้ามเนื้อเรียกว่า มอเตอร์ยูนิต  ซึ่งเป็นหน่วยเล็กที่สุด ซึ่งสามารถกระตุ้นให้เกิดการหดตัวได้  มอเตอร์ยูนิตแต่ละหน่วย สามารถถูกกระตุ้นได้ด้วยความแรงของสิ่งกระตุ้นที่แตกต่างกัน ความแรงของสิ่งกระตุ้นที่น้อยที่สุดที่ทำให้เห็นการหดตัวของกล้ามเนื้อเรียกว่า เทรชโชด์ (threshold) มอเตอร์ยูนิตที่มีเทรชโชด์ต่ำ จะถูกกระตุ้นก่อนทำให้มีขนาดแรงตึงในกล้ามเนื้อระดับหนึ่ง ถ้าให้ความแรงของสิ่งกระตุ้นสูงพอ ทุกๆ มอเตอร์ยูนิตจะทำงานพร้อมเพียงกัน ทำให้ได้แรงตึงที่เกิดจากการทำงานของกล้ามเนื้อสูงสุด เรียกการทำงานร่วมกันของทุกๆ มอเตอร์ยูนิตนี้ว่า การรวมกันของมอเตอร์ยูนิต (summation of motor unit หรือ recruitment of motor unit) ขนาดของมอเตอร์ยูนิตขึ้นอยู่กับจำนวนใยกล้ามเนื้อ กล้ามเนื้อแต่ละชนิดมีขนาดมอเตอร์ยูนิตที่แตกต่างกัน ตั้งแต่ 2-3 ใย จนกระทั่งมากกว่า 1,000 ใย แล้วแต่หน้าที่ของกล้ามเนื้อนั้นๆ อัตราส่วนของจำนวนใยกล้ามเนื้อต่อแขนงของเส้นประสาทยนต์ เรียกว่า อินเนอเวชั่น เรโช (innervation ratio) กล้ามเนื้อที่ต้องการความละเอียดแม่นยำในการทำงาน จะมีมอเตอร์ยูนิตขนาดเล็ก หรือมีค่าอินเนอเวชั่น เรโช ต่ำ เช่น กล้ามเนื้อที่ทำหน้าที่กรอกลูกตา มีค่าประมาณ 3-6 :1 ส่วน กล้ามเนื้อของมือมีค่าประมาณ 120-150:1 กล้ามเนื้อต้นขาซึ่งมีขนาดใหญ่ทำงานหยาบ มีค่าประมาณ 500:1 ส่วนกล้ามเนื้อน่องในคน มีค่าประมาณ  2,000:1


แสดงเส้นประสาทที่มาเลี้ยงยังกล้ามเนื้อลาย(มอเตอร์ยูนิต (motor unit)

แสดงเส้นประสาทที่มาเลี้ยงยังกล้ามเนื้อลาย(มอเตอร์ยูนิต (motor unit)

แสดงรอยต่อประสาทระหว่างเส้นประสาทและกล้ามเนื้อ(มอเตอร์เอ็นเพลท)


การทำงานของแอคตินกัยไมโอซิน		 การทำงานของกล้ามเนื้อถูกควบคุมโดยระบบประสาท โดยผ่านทางเส้นประสาทยนต์เส้นประสาทยนต์ที่มาเลี้ยงเส้นใยกล้ามเนื้อ แต่ละเส้นประสาทยนต์จะแตกแขนงออกไปเลี้ยงแต่ละเส้นเส้นใยกล้ามเนื้อแต่ละใย  บริเวณที่เส้นประสาทยนต์สัมผัสกับเส้นใยกล้ามเนื้อ จะมีลักษณะพิเศษแตกต่างจากบริเวณอื่น เรียกบริเวณนี้ว่า รอยต่อประสานระหว่างเส้นประสาทและกล้ามเนื้อ (neuromucular junction, myoneural junction หรือ motor end-plate; MEP) เมื่อกระตุ้นเส้นประสาท ศักย์ไฟฟ้าขณะทำงานจะเคลื่อนไปตามเส้นประสาท มีผลทำให้เกิดการหลั่งสารสื่อประสาทอเซทิลโคลีนออกจากถุง (vesicle) ซึ่งอยู่บริเวณปลายประสาท อเซทิลโคลีนจะมาจับกับตัวรับรู้ซึ่งบนผิวเยื่อเซลล์ของกล้ามเนื้อ ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงความสามารถในการแพร่ผ่านของไอออนผ่านเยื่อหุ้มเซลล์ของกล้ามเนื้อ โดยที่มีการเพิ่มการแพร่ผ่านของโซเดียมไอออน มีผลทำให้เกิดดีโพลาไรเซซั่นขึ้นที่บริเวณรอยต่อประสานระหว่างเส้นประสาทและกล้ามเนื้อ เรียกศักย์ไฟฟ้าบริเวณรอยต่อ (end-plate potential) ถ้าสัณญาณประสาทส่งมามีมากพอ จะทำให้ศักย์ไฟฟ้าขณะทำงานของกล้ามเนื้อ (muscular action potential) เคลื่อนที่มาตามผิวเซลล์ของกล้ามเนื้อ แต่เนื่องจากเยื่อเซลล์ของกล้ามเนื้อ จะยื่นเป็นท่อตามขวาง ศักย์ไฟฟ้าขณะทำงานของกล้ามเนื้อ จึงเคลื่อนที่มาตามท่อตามขวาง มีผลทำให้เกิดดีโพลาไรเซซั่นของท่อตามขวาง และมีผลต่อซาร์โคพาสมิค เรติคูลัม ซึ่งอยู่ขนาบ 2 ข้างของท่อตามขวาง ตรงบริเวณที่เรียกว่า ไตรแอด (triad) การดีโพลาไรเซซั่น ของท่อตามขวางนี้ จะมีผลทำให้แคลเซียมหลั่งออกมาจากเทอร์มินอล ซิสเตอน่า ของซาร์โคพาสมิค เรติคูลัม ระดับของความเข้มข้นของแคลเซียมไอออนในสภาวะพักหรือสภาวะที่ไม่ถูกกระตุ้น  เมื่อถูกกระตุ้น แคลเซียมที่ถูกหลั่งออกมาจะจับกับโทรโปนินซี ภายในเวลาน้อยกว่า 1 มิลลิวินาที สามารถเปิดตำแหน่งที่จับบนแอคติน 7 แห่ง หัวของมัยโอซินจึงสามารถจับกับแอคตินได้ เกิดสะพานเชื่อมที่เรียกว่า ครอสบริดจ์ ขณะเดียวกันที่หัวของมัยโอซิน มีเอ็นซัยม์ที่สำคัญคือ มัยโอซินเอทีพีเอส ซึ่งจะทำหน้าที่สลายเอทีพีได้ เอดีพี  ฟอสเฟส และพลังงาน ซึ่งพลังงานนี้ทำให้เกิดแรงกระซาก (power stroke) ในการงอหัวของมัยโอซิน เพื่อที่จะดึงสายของแอคติน หรือใยฟิลาเม้นท์บาง ให้เคลื่อนเข้าสู่แกนกลางของซาร์โคเมียร์ มีผลทำให้กล้ามเนื้อเกิดการหดตัวพร้อมเพรียงกัน
 

จะเห็นได้ว่า เมื่อสัญญาณประสาทที่ส่งมาสิ้นสุดลง แคลเซียมไอออนจะถูกเก็บเข้าสู่เทอร์มินอล ซิสเตอนา โดยขบวนการที่ต้องใช้พลังงาน โดยมีแคลเซียม เอทีพีเอส ปั๊ม (Ca2+-ATPase pump) ซึ่งอยู่ที่เยื่อหุ้ม (membrane) ของซาร์โคพาสมิค เรติคูลัม ทำหน้าที่ในการนำแคลเซียมกลับเข้าสู่ซาร์โคพาสมิค เรติคูลัม มีผลทำให้ โทรโปนินไอ เปิดตำแหน่งที่จับของมัยโอซินบนสานแอคติน หัวของมัยโอซินจะหลุดจากที่จับ มีผลทำให้กล้ามเนื้อเกิดการคลายตัว ในกรณีที่แคลเซียม  เอทีพี เอช ปั๊ม ถูกยับยั้งการทำงานไม่ว่าจะด้วยสาเหตุใดก็ตาม จะทำให้เกิดการหดตัวเกร็งค้าง (contracture) ของกล้ามเนื้อได้ กลไกตั้งแต่เกิดศักย์ไฟฟ้าขณะทำงานของกล้ามเนื้อจนกระทั่งกล้ามเนื้อหดและคลายตัวนี้ เรียกว่า กลไกการเร้าให้เกิดการหดตัวควบคู่กัน (excitation contraction coupling)

      1. ชนิดของการหดตัวของกล้ามเนื้อ

การหดตัวของกล้ามเนื้อแบ่งออกเป็น 3 ชนิดด้วยกันคือ
การหดตัวแบบไอโซเมตริค (Isometric contraction) เป็นการหดตัวของกล้ามเนื้อโดยที่ความยาวของกล้ามเนื้อทั้งมัดไม่เปลี่ยนแปลง แต่แรงตึงในกล้ามเนื้อเปลี่ยนแปลง แต่อย่างไรก็ตามในระดับของเส้นใยกล้ามเนื้อ องค์ประกอบที่สำคัญเกี่ยวกับการหดตัวก็สามารถหดตัวได้ การเกร็งกล้ามเนื้ออยู่กับที่ในลักษณะนั้นมีประโยชน์ในการป้องกันการลีบของกล้ามเนื้อที่ถูกจำกัดการเคลื่อนไหว เช่น การเข้าเฝือกนานๆ
การหดตัวแบบไอโซโทนิค (Isotonic contraction) เป็นการหดตัวของกล้ามเนื้อโดยที่ความตึงของกล้ามเนื้อไม่เปลี่ยนแปลง แต่ความยาวของกล้ามเนื้อเปลี่ยนแปลงไป  แรงตึงจากการหดตัวของกล้ามเนื้อมีมากกว่าแรงต้าน จึงเกิดการเคลื่อนไหว เช่น การงอข้อศอกยกตุ้มน้ำหนักของกล้ามเนื้อไบเซป (biceps brachii) จะเห็นว่ากล้ามเนื้อหดตัวสั้นลงเพื่อยกตุ้มน้ำหนักคงที่ตลอดช่วงการเคลื่อนไหว การหดตัวแบบไอโซโทนิค แบ่งเป็น 2 ชนิดคือ
การหดตัวแบบคอนเซนตริค (concentric contraction) เป็นการหดตัวลักษณะที่
กล้ามเนื้อหดสั้นเข้าโดยที่จุดเกาะต้นและจุดเกาะปลายเคลื่อนที่เข้าหากัน เช่นการกาง การหุบแขน เป็นต้น
                                การหดตัวแบบเอคเซนตริค (eccentric contraction) เป็นการหดตัวลักษณะที่กล้ามเนื้อยืดยาวออก (lengthening contraction) โดยที่กล้ามเนื้อพยายามรักษาความตึงตัวเพื่อต้านต่อแรงดึงดูดของโลก โดยที่จุดเกาะต้นและจุดเกาะปลายเคลื่อนห่างจากกัน การเคลื่อนไหวทุกชนิดในทิศทางตามแรงดึงดูดของโลก ถูกควบคุมโดยการหดตัวแบบเอคเซนตริค เช่น การนั่ง การลงนั่งยองๆ การล้มลงนอน  การเดินลงบันได เป็นต้น
    การหดตัวแบบไอโซคิเนติค (Isokinetic contraction) เป็นการหดตัวของกล้ามเนื้อโดยมีความเร็วของการเคลื่อนคงที่ การทำให้กล้ามเนื้อหดตัวในลักษณะนี้ จำเป็นต้องอาศัยเครื่องมือซึ่งสามารถปรับแรงต้านในขณะที่เกิดการเคลื่อนไหว เพื่อให้กล้ามเนื้อทำงานด้วยความเร็วคงที่ เช่น Cybex  การหดตัวแบบไอโซคิเนติค สามารถป้องกันการบาดเจ็บของกล้ามเนื้อในช่วงการเคลื่อนไหวที่กล้ามเนื้ออ่อนแรงได้เนื่องจากเครื่องมือที่ใช้จะสามารถปรับแรงต้านทานเพื่อทำให้กล้ามเนื้อหดตัวด้วยความเร็วคงที่ได้ แต่มีข้อเสียคือราคาแพง
ในการออกกำลังกายเพื่อเพิ่มความแข็งแรงของกล้ามเนื้อนั้น  ควรให้กล้ามเนื้อหดตัวในลักษณะไอโซเมตริคและไอโซโทนิค ควบคู่กัน ในชีวิตประจำวันบางครั้งกล้ามเนื้ออาจเกิดการหดตัว ในลักษณะที่ทำให้เกิดการเปลี่ยนแปลงความยาวของกล้ามเนื้อไปพร้อมๆ กับการเปลี่ยนแปลงแรงตึงของกล้ามเนื้อ เช่นการง้างคันธนู การหดตัวของกล้ามเนื้อลักษณะนี้เรียกว่า การหดตัวแบบออกโซโทนิค (auxtonic contraction)  
การหดตัวของกล้ามเนื้อในร่างกายมักเกิดการหดตัวของกล้ามเนื้อไอโซเมตริคและไอโซโทนิค ร่วมกัน เช่น การยกวัตถุซึ่งมีน้ำหนักขึ้นจากโต๊ะ ในระยะแรกการหดตัวของกล้ามเนื้อเป็นแบบไอโซเมตริค เพื่อให้แรงหดตัวมีค่าเพิ่มขึ้นจนเท่ากับน้ำหนักของวัตถุ จากนั้นจึงสามารถยกวัตถุขึ้นได้หรือเกิดการหดตัวแบบไอโซโทนิค

5.3  ชนิดของเส้นใยกล้ามเนื้อลาย 
ใยของกล้ามเนื้อลายมีโครงสร้างและหน้าที่แตกต่างกัน เช่น ใยของกล้ามเนื้อลายมีสีต่างกันทั้งนี้ขึ้นอยู่กับจำนวนมัยโอโกลบิน (myoglobin) ซึ่งมีอยู่ในกล้ามเนื้อ โดยทำให้กล้ามเนื้อมีสีแดง และทำหน้าที่เก็บออกซิเจน ดังนั้นกล้ามเนื้อที่มีมัยโอโกลบิลมากจึงเรียกว่า red muscle fiber  ส่วนกล้ามเนื้อที่มีมัยโอโกลบิลน้อยจึงเรียกว่า white muscle fiber  ใยกล้ามเนื้อลายนั้นหดตัวด้วยความเร็วที่แตกต่างกัน ทั้งนี้ขึ้นอยู่กับความสามารถในกาสลาย ATP  ซึ่งขึ้นอยู่กับขบวนการเมตะบอลิซึม ในการใช้และสร้าง ATP  เช่นกล้ามเนื้อที่ใช้ในการเคลื่อนไหวลูกนัยน์ตา มีช่วงการหดตัวเพียง1/40 วินาที ส่วนกล้ามเนื้อ gastrocnemius  มีช่วงการหดตัวเพียง1/5 วินาที ซึ่งหมายความว่าช่วงการหดตัวต่างๆของกล้ามเนื้อนั้นได้ปรับตัวตามความเหมาะสมกับลักษณะการทำงาน เพื่อให้ทันต่อการมองเห็นสิ่งต่างๆที่ผ่านไปมาหรือเคลื่อนไหวทั้งเร็วและช้า ขณะที่ กล้ามเนื้อ gastrocnemius  จะหดตัวด้วยความเร็วปานกลางจึงทำให้การเคลื่อนไหวได้เร็วในการวิ่งหรือกระโดดเป็นต้น แต่กล้ามเนื้อ soleus ใช้สำหรับรักษาท่าทางของร่างกายจึงไม่ต้องการความรวดเร็ว (ชูศักย์: 2536) ใยกล้ามเนื้อลายสามารถแบ่งออกเป็น 3 ชนิดด้วยกันคือ
1. ใยกล้ามเนื้อออกซิเดถีฟชนิดหดตัวช้า (slow-oxidative fiber) มีลักษณะของใยกล้ามเนื้อมีมัยโอซินเอทีพีเอช มีประสิทธิภาพต่ำ แต่มีความสามารถในการสร้างเอทีพีแบบใช้ออกซิเจน (oxidative capacity) สูง จึงทำให้มีความทนทานต่อการล้าสูง (fatique resistance) บางครั้งเรียกว่า  Type I
2. ใยกล้ามเนื้อออกซิเดถีฟชนิดหดตัวเร็วา (fast-oxidative fiber) มีลักษณะของใยกล้ามเนื้อมีมัยโอซินเอทีพีเอช มีประสิทธิภาพสูง และมีความสามารถในการสร้างเอทีพีแบบใช้ออกซิเจน (oxidative capacity) สูง จึงทำให้มีความทนทานต่อการล้าปานกลาง(fatique resistance) บางครั้งเรียกว่า Type IIa
3. ใยกล้ามเนื้อกลัยโคลัยติคชนิดหดตัวเร็ว (fast glycolytic fiber) มีลักษณะของใยกล้ามเนื้อมีมัยโอซินเอทีพีเอช มีประสิทธิภาพต่ำ แต่มีความสามารถในการสร้างเอทีพีแบบไม่ใช้ออกซิเจน (glycolytic  capacity) สูง  ทำให้ได้พลังงานจำกัด จึงเกิดการล้าอย่างรวดเร็ว บางครั้ง
เรียกว่า Type IIb ( เฉลิมพร : 2537)
กล้ามเนื้อส่วนใหญ่ประกอบด้วยใยกล้ามเนื้อลายทั้ง 3 ชนิด ในสัดส่วนที่แตกต่างกัน กล้ามเนื้อลายที่มีสัดส่วนเส้นใยชนิดหดตัวเร็วมาก เหมาะสำหรับการใช้งานในกิจกรรมซึ่งอาศัยพลังอย่างรวดเร็ว เช่นการกระโดด หรือการวิ่งระยะสั้น  มีสัดส่วนเส้นใยชนิดหดตัวช้าหรือใยกล้ามเนื้อสีแดงมาก เหมาะสำหรับการใช้งานในกิจกรรมซึ่งกล้ามเนื้อทำงานต่อเนื่องติดต่อกันนานๆ เช่น การยืน การนั่ง การ เดิน กล้ามเนื้อหลังที่ทำงานทำให้ลำตัวตั้งตรงตลอดเวลา ในการแข่งขันกีฬาเช่น วิ่งมาราธอน

 5.4  การทำงานของหน่วยควบคุมการเคลื่อนไหว(motor unit)
หน่วยควบคุมการเคลื่อนไหว เป็นหน่วยที่เล็กที่สุดในการเคลื่อนไหวของร่างกาย หน่วยควบคุมการเคลื่อนไหวนี้ประกอบไปด้วยระบบประสาทและกล้ามเนื้อ กล่าวคือ จะมีเซลล์ประสาท 1 ตัว (motor neuron) รวมกับจำนวนเส้นใยของกล้ามเนื้อ (muscle fiber) ที่แอกซอน (axon) ของเซลล์ประสาทนั้นไปจับอยู่ จำนวนเซลล์ของกล้ามเนื้อในแต่ละหน่วยควบคุมการเคลื่อนไหวแตกต่างกันออกไป เช่น หน่วยควบคุมการเคลื่อนไหวของกล่องเสียงมีเซลล์ของกล้ามเนื้อเพียง 2-3 เซลล์  หน่วยควบคุมการเคลื่อนไหวของกล้ามเนื้อตามีเซลล์ของกล้ามเนื้อเพียง 5-6 เซลล์  แต่หน่วยควบคุมการเคลื่อนไหวของกล้ามเนื้อน่อง(gastrocnemius) มีเซลล์กล้ามเนื้อถึง 2,000 เซลล์
ในการที่จะให้กล้ามเนื้อส่วนใดส่วนหนึ่งของร่างกายเคลื่อนไหวได้ ก็จะต้องใช้จำนวนหน่วยควบคุมการเคลื่อนไหวแตกต่างกันไป เช่น เราจะให้นิ้วมือเคลื่อนไหวได้ ก็จะต้องใช้จำนวนหน่วยควบคุมการเคลื่อนไหวจำนวนหนึ่งซึ่งน้อยกว่าจะให้ใช้มือยกน้ำหนัก 10 กิโลกรัม ในขณะที่ทำงานดังกล่าวต่อไปเรื่อยๆ จำนวนหน่วยควบคุมการเคลื่อนไหวที่มีอยู่ในกล้ามเนื้อส่วนนั้นจะถูกใช้เป็นจำนวนมากขึ้น ยิ่งทำเป็นเวลานานๆ จนกระทั้งเมื่อยล้า อาจจะใช้จำนวนหน่วยควบคุมการเคลื่อนไหวทั้งหมดที่มีอยู่ ทั้งนี้เนื่องจากปริมาณแรงงานที่ได้จากแต่ละหน่วยควบคุมการเคลื่อนไหวจะค่อยๆ ลดน้อยลง ในขณะที่ทำงานต่อไปเรื่อยๆ จึงทำให้ต้องเรียกใช้จำนวนหน่วยควบคุมการเคลื่อนไหวที่เหลืออยู่ เพิ่มขึ้นเรื่อยๆ เพื่อให้การทำงานนั้นดำเนินต่อไปได้ แต่เมื่อเรียกจนหมดแล้ว และยังทำงานต่อไป แรงงานก็จะค่อยๆลดลงไปจนหมดไม่สามารถทำงานได้ต่อไป เมื่อถึงขั้นนี้แล้วก็มีองค์ประกอบอื่นมาเกี่ยวข้องเกี่ยวกับการเหน็ดเหนื่อยของกล้ามเนื้ออีก ดังจะกล่าวต่อไป

                Richard W.Bowres and Edward L.Fox.1992 ได้จำแนกหน่วยควบคุมการเคลื่อนไหว ออกเป็น 3 ชนิดคือ

  1. หน่วยควบคุมการเคลื่อนไหวของเส้นใยกล้ามเนื้อสีขาว มีลักษณะหดตัวได้เร็ว และเหน็ดเหนื่อยเร็ว (fast contraction with fast fatique)
  2. หน่วยควบคุมการเคลื่อนไหวของเส้นใยกล้ามเนื้อสีแดง มีลักษณะหดตัวได้เร็ว และแต่ไม่ค่อยเหน็ดเหนื่อยเร็ว (fast contraction but  fatique resistance )
  3. หน่วยควบคุมการเคลื่อนไหวของเส้นใยกล้ามเนื้อแดง มีลักษณะหดตัวได้ช้าและเหน็ดเหนื่อยช้า(slowe contraction with fatique resistance)

การฝึกกล้ามเนื้อไม่สามารถจะเปลี่ยนแปลงหน่วยควบคุมการเคลื่อนไหวของเส้นใยกล้ามเนื้อได้ แต่จะเปลี่ยนแปลงคุณสมบัติแต่ละหน่วยควบคุมการเคลื่อนไหวไปทางใดทางหนึ่งได้มากขึ้นเท่านั้น ทั้งนี้เนื่องจากจำนวนเส้นใยกล้ามเนื้อสีแดงและสีขาวและระบบประสาทจะถูกกำหนดโดยพันธุกรรม ซึ่งการฝึกไม่สามารถเปลี่ยนแปลงชนิดเส้นใยกล้ามเนื้อได้ ในบางครั้งเราจะเห็นได้ว่าการเคลื่อนไหวเป็นไปอย่างละมุนละไม หรือมีความสัมพันธ์กันดีโดยไม่ขัดตา ทั้งนี้เนื่องจากการใช้หน่วยควบคุมการเคลื่อนไหวของเส้นใยกล้ามเนื้อเป็นไปอย่างกลมกลืนและต่อเนื่องกัน

                การหดตัวของกล้ามเนื้อต้องอาศัยพลังงานที่ได้จากการสลายอินทรีย์สารเคมี ซึ่งมีอยู่ในกล้ามเนื้อที่เรียกว่า ATP(adenosine tri-phosphate) สารนี้จะสังเคราะห์กลับคืนใหม่ได้โดยใช้พลังงานที่ได้จากการเผาผลาญอาหาร โดยเฉพาะกลัยโคเจน(น้ำตาล) และไขมัน ในกล้ามเนื้อ ทำให้กล้ามเนื้อสามารถหดตัวซ้ำติดต่อกันไปได้เป็นเวลานาน ในภาวะที่กล้ามเนื้อทำงานไม่หนักมากแต่ติดต่อกันเป็นเวลานาน กล้ามเนื้อได้รับออกซิเจนจากเลือดเพียงพอที่จะใช้ออกซิไดส์ กลัยโคเจนและไขมันให้เกิดพลังงานในการสังเคราะห์ ATP ขึ้นมาใหม่ ของเสียที่เกิดจากการออกซิไดส์คือคาร์บอนไดออกไซด์ และน้ำจะถูกพาออกไปจากกล้ามเนื้อโดยกระแสเลือด การออกกำลังกายแบบนี้เราเรียกว่าแบบใช้ออกซิเจน (aerobic exercise) ซึ่งได้แก่ในนักกีฬาที่เล่นติดต่อกันเป็นเวลานานค่อนข้างสม่ำเสมอเช่น วิ่งระยะไกล แต่ถ้ากล้ามเนื้อต้องทำงานหนักเต็มที่ติดต่อกัน(ระยะเวลาสั้น) พลังงานในการสังเคราะห์ ATP ขึ้นมาใหม่จะได้จากการสลายไกลโคเจนโดยไม่ใช้ออกซิเจน(การออกซิไดส์เกิดช้าไม่ทันการ) ของเสียที่เกิดขึ้นคือ กรดแลคติก ซึ่งเป็นตัวสำคัญในการทำให้กล้ามเนื้ออ่อนล้า(fatigue) การออกกำลังกายแบบนี้เราเรียกว่าแบบไม่ใช้ออกซิเจน (anaerobic exercise) ได้แก่ การวิ่งระยะสั้น การเร่งเต็มที่เพื่อเข้าเส้นชัย เป็นต้น
สมรรถภาพของร่างกายที่จะทำงานโดยได้รับออกซิเจนเพียงพอ (Aerobic Capacity)
ขึ้นอยู่กับสมรรถภาพของระบบการไหลเวียนเลือด  ระบบการหายใจ และตัวกล้ามเนื้อเองที่จะได้รับออกซิเจน
สมรรถภาพของร่างกายที่จะทำงานโดยไม่ใช้ออกซิเจนเพียงพอ (Anaerobic Capacity) ขึ้นอยู่กับความสามารถของกล้ามเนื้อที่จะฝืนทำงานต่อไปทั้งๆ ที่มีกรดเพิ่มขึ้น อย่างไรก็ตามหลังการออกกำลังกายจะต้องมีการรับออกซิเจนมากกว่าภาวะปกติเพื่อนำไปออกซิไดส์กรดแลคติกให้เป็นคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ เท่ากับเป็นการทำงานโดยติดหนี้ออกซิเจน(oxygen debt)nแล้วมาชดใช้เมื่อหยุดออกกำลังกาย
ในกีฬาประเภทที่เล่นติดต่อกันเป็นเวลานานแต่มีลักษณะไม่สม่ำเสมอ เช่น บาสเกตบอล วอลเลย์บอล แบดมินตัน ฟุตบอล ฯลฯ การทำงานของกล้ามเนื้อจะเป็นแบบผสมคือบางครั้งต้องใช้สมรรถภาพของร่างกายที่จะทำงานโดยได้รับออกซิเจนอย่างเพียงพอ และบางครั้งสมรรถภาพของร่างกายที่จะทำงานโดยไม่ใช้ออกวิเจนเพียงพอ

5.5 การทำงานของกล้ามเนื้อขณะออกกำลังกาย
การหดตัวของกล้ามเนื้ออาศัยพลังงานที่ได้จากการสลายสารอินทรีย์เคมี ซึ่งมีอยู่ในกล้ามเนื้อที่เรียกว่า ATP(Adenosine Triposphere) สารนี้จะสังเคราะห์กลับคืนใหม่โดยชัพลังงานที่ได้จากการเผาผลาญอาหาร โดยเฉพาะไกลโคเจนในกล้ามเนื้อ ทำให้กล้ามเนื้อสามารถหดตัวซ้ำติดต่อกันได้เป็นระยะเวลานาน ในภาวะที่กล้ามเนื้อทำงานไม่หนักมาก แต่ติดต่อกันเป็นเวลานาน กล้ามเนื้อได้รับออกซิเจนจากเลือดเพียงพอที่จะใช้ออกซิเจน (aerobic exercise) ได้แก่ในนักกีฬาที่เล่นติดต่อกันสม่ำเสมอเป็นเวลานาน เช่น วิ่งะยะไกล ว่ายน้ำระยะไกล แต่ถ้ากล้ามเนื้อทำงานหนักเต็มที่ติดต่อกันพลังงานที่ใช้ได้จากการสลายไกลโคเจน โดยไม่ใช้ออกซิเจน (การออกซิไดส์เกิดขึ้นช้าไม่ทันการ) ของเสียที่เกิดขึ้นคือกรดแลคติก ซึ่งเป็นตัวสำคัญในการทำให้เกิดอาการเมื่อยล้า (fatigue) การออกกำลังกายแบบนี้เรียกว่า การออกกำลังกายแบบไม่ใช้ออกซิเจน (anaerobic exercise)  ได้แก่การวิ่งระยะสั้น เป็นต้น

                สมรรถภาพร่างกายที่ได้รับออกซิเจนเพียงพอ (aerobic capacity) ขึ้นอยู่กับความสามารถของกล้ามเนื้อเอง  อย่างไรก็ตามหลักการออกกำลังกายจะต้องมีการรับออกซิเจนมากกว่าปกติเพื่อนำไปออกซิไดส์กรดแลคติกให้เป็นคาร์บอนไดออกไซด์และน้ำ  เท่ากับเป็นการทำงานโดยติดหนี้ออกซิเจนไว้ (oxygen debt) แล้วมาชดใช้เมื่อหยุดออกกำลังกาย ในกีฬาที่เล่นติดต่อกันเป็นระยะเวลานาน แต่มีลักษณะไม่สม่ำเสมอ เช่น ฟุตบอล วอลเลย์บอล แบดมินตัน เป็นต้น การทำงานของกล้ามเนื้อจะเป็นแบบผสม คือบางครั้งทำงานโดยใช้สมรรถภาพร่างกายแบบใช้ออกซิเจน (aerobic exercise) และบางครั้งทำงานโดยใช้สมรรถภาพร่างกายแบบไม่ใช้ออกซิเจน (anaerobic exercise)

ผลของการฝึกที่มีต่อการเปลี่ยนแปลงของกล้ามเนื้อ

    • กล้ามเนื้อมีขนาดใหญ่ขึ้น (Hypertrophy) โดยการฝึกความแข็งแรงของกล้ามเนื้อ (การฝึกความทนทานจะไม่ทำให้ขนาดของกล้ามเนื้อใหญ่ขึ้น) โดยการเพิ่มโปรตีนในแต่ละเส้นใยกล้ามเนื้อ(จำนวนเส้นใยไม่เพิ่ม)
    • เพิ่มการกระจายของหลอดเลือดฝอย ในกล้ามเนื้อโดยเฉพาะการฝึกคามทนทานทำให้กล้ามเนื้อสามารถรับออกวิเจนได้มากขึ้น
    • การสะสมสารอาหารต่างๆ มากขึ้น เช่น ไกลโคเจน ATP  มัยโอโกลบิน วิตามิน เกลือแร่ เอ็นไซม์ มากขึ้น
    • เพิ่มประสิทธิภาพการทำงานการใช้ออกวิเจนของกล้ามเนื้อและการใช้พลังงานของกล้ามเนื้อ เกิดแลคติกช้า และการฟื้นตัวเร็วขึ้น

         
กลับหน้าหลัก กลับหัวข้อการเรียน   กลับหน้าก่อน หน้าถัดไป