กล้ามเนื้อ

กล้ามเนื้อ (Muscle; มาจากภาษาละติน musculus "หนูตัวเล็ก"  เป็นเนื้อเยื่อที่หดตัวได้ในร่างกาย เปลี่ยนแปลงมาจากเมโซเดิร์ม (mesoderm) ของชั้นเนื้อเยื่อในตัวอ่อน และเป็นระบบหนึ่งของร่างกายที่สำคัญต่อการเคลื่อนไหวทั้งหมดของร่างกาย แบ่งออกเป็นกล้ามเนื้อโครงร่าง (skeletal muscle) , กล้ามเนื้อเรียบ (smooth muscle) , และกล้ามเนื้อหัวใจ (cardiac muscle) ^] ทำหน้าที่หดตัวเพื่อให้เกิดแรงและทำให้เกิดการเคลื่อนที่ (motion) รวมถึงการเคลื่อนที่และการหดตัวของอวัยวะภายใน กล้ามเนื้อจำนวนมากหดตัวได้นอกอำนาจจิตใจ และจำเป็นต่อการดำรงชีวิต เช่น การบีบตัวของหัวใจ หรือการบีบรูด (peristalsis) ทำให้เกิดการผลักดันอาหารเข้าไปภายในทางเดินอาหาร การหดตัวของกล้ามเนื้อที่อยู่ใต้อำนาจจิตใจมีประโยชน์ในการเคลื่อนที่ของร่างกาย และสามารถควบคุมการหดตัวได้ เช่นการกลอกตา หรือการหดตัวของกล้ามเนื้อควอดริเซ็บ (quadriceps muscle) ที่ต้นขา
ใยกล้ามเนื้อ (muscle fiber) ที่อยู่ใต้อำนาจจิตใจแบ่งกว้างๆ ได้เป็น 2 ประเภทคือ กล้ามเนื้อ fast twitch และกล้ามเนื้อ slow twitch กล้ามเนื้อ slow twitch สามารถหดตัวได้เป็นระยะเวลานานแต่ให้แรงน้อย ในขณะที่กล้ามเนื้อ fast twitch สามารถหดตัวได้รวดเร็วและให้แรงมาก แต่ล้าได้ง่าย

กล้ามเนื้อสามารถแบ่งออกได้เป็น 3 ชนิด ได้แก่

1. กล้ามเนื้อโครงร่าง (Skeletal Muscle) เป็นกล้ามเนื้อที่อยู่ใต้อำนาจจิตใจ (Voluntary) สามารถควบคุมได้ ยึดติดกับกระดูก (bone) โดยเอ็นกล้ามเนื้อ (tendon) ทำหน้าที่เคลื่อนไหวโครงกระดูกเพื่อการเคลื่อนที่ของร่างกายและเพื่อรักษาท่าทาง (posture) ของร่างกาย การควบคุมการคงท่าทางของร่างกายอาศัยรีเฟล็กซ์ (reflex) ที่อยู่นอกอำนาจจิตใจ เมื่อขยายเนื้อเยื่อกล้ามเนื้อลายดูจะพบว่า มีลักษณะเป็นลาย โดยทั่วไปร่างกายผู้ชายประกอบด้วยกล้ามเนื้อโครงร่าง 40-50% ส่วนผู้หญิงจะประกอบด้วยกล้ามเนื้อโครงร่าง 30-40%
2. กล้ามเนื้อเรียบ (Smooth Muscle) เป็นกล้ามเนื้อที่อยู่นอกอำนาจจิตใจ (Involuntary) ไม่สามารถควบคุมได้ พบดาดอยู่ที่ผนังของอวัยวะภายใน (Viseral Organ) เช่น หลอดอาหาร (esophagus) , กระเพาะอาหาร (stomach) , ลำไส้ (intestine) , หลอดลม (bronchi) , มดลูก (uterus) , ท่อปัสสาวะ (urethra) , กระเพาะปัสสาวะ (bladder) , และหลอดเลือด (blood vessel)
3. กล้ามเนื้อหัวใจ (Cardiac Muscle) เป็นกล้ามเนื้อที่อยู่นอกอำนาจจิตใจเช่นกัน แต่เป็นกล้ามเนื้อชนิดพิเศษที่พบเฉพาะในหัวใจ เป็นกล้ามเนื้อที่บีบตัวให้หัวใจเต้น

กล้ามเนื้อหัวใจและกล้ามเนื้อโครงร่างจัดเป็นกล้ามเนื้อลาย (striated muscle) เพราะว่ามีซาร์โคเมียร์ (sarcomere) และเส้นใยจัดเรียงอยู่ในมัดกล้ามเนื้อ (bundle) อย่างเป็นระเบียบซึ่งไม่พบในกล้ามเนื้อเรียบ ใยกล้ามเนื้อโครงร่างจะเรียงตัวขนานกันอย่างเป็นระเบียบอยู่ในมัดกล้ามเนื้อ แต่กล้ามเนื้อหัวใจมีการแตกสาขา (branching) ในมุมที่แตกต่างกัน กล้ามเนื้อลายสามารถหดตัวและคลายตัวได้รวดเร็ว (contracts and relaxes in short, intense bursts) ในขณะที่กล้ามเนื้อเรียบหดตัวได้น้อยและช้า (sustains longer or even near-permanent contractions)
กล้ามเนื้อโครงร่างแบ่งออกได้เป็นประเภทย่อยๆ หลายประเภท

• Type I, slow oxidative, slow twitch, หรือ "red" muscle มีหลอดเลือดฝอย (capillary) จำนวนมาก ภายในเซลล์ประกอบด้วยไมโทคอนเดรีย (mitochondria) และไมโอโกลบิน (myoglobin) ทำให้กล้ามเนื้อมีสีแดง กล้ามเนื้อนี้สามารถขนส่งออกซิเจนได้มากและมีเมตาบอลิซึมแบบใช้ออกซิเจน (aerobic metabolism)
• Type II หรือ fast twitch muscle แบ่งออกเป็น 3 ประเภทตามความเร็วในการหดตัว:^[3]
  • Type IIa คล้ายกับกล้ามเนื้อ slow twitch คือมีการหายใจแบบใช้ออกซิเจน มีไมโทคอนเดรียจำนวนมากและหลอดเลือดฝอย ทำให้มีสีแดง
  • Type IIx (หรือเรียกอีกอย่างว่า type IId) มีไมโทคอนเดรียและไมโอโกลบินอยู่หนาแน่นน้อยกว่า เป็นกล้ามเนื้อที่หดตัวเร็วที่สุด (the fastest muscle) ในร่างกายมนุษย์ สามารถหดตัวได้รวดเร็วกว่าและแรงมากกว่ากล้ามเนื้อที่หายใจแบบใช้ออกซิเจน (oxidative muscle) แต่หดตัวได้ไม่นาน มีการหายใจโดยไม่ใช้ออกซิเจนอย่างรวดเร็ว (anaerobic burst) ก่อนที่กล้ามเนื้อจะหดตัว ซึ่งทำให้เกิดความเมื่อยล้าจากการเกิดกรดแลกติก (lactic acid) ในตำราบางเล่มอาจเรียกกล้ามเนื้อชนิดนี้ในมนุษย์ว่า type IIB^[4]
  • Type IIb เป็นกล้ามเนื้อที่หายใจแบบไม่ใช้ออกซิเจน (anaerobic) ใช้พลังงานจากกระบวนการไกลโคไลซิส (glycolysis) เรียกอีกอย่างว่า "white" muscle มีไมโทคอนเดรียและไมโอโกลบินเบาบางกว่า กล้ามเนื้อประเภทนี้พบเป็นกล้ามเนื้อ fast twitch ในสัตว์ขนาดเล็กเช่นสัตว์ฟันแทะ (rodent) ทำให้กล้ามเนื้อของสัตว์เหล่านั้นมีสีค่อนข้างซีดจาง