二、肌肉系統

肌肉的主要功能是產生力量,且可使多細胞生物能自由自在的運動。根據組織,結構,收縮能力以及控制機制,肌肉可分為三種型態:(1)骨骼肌;(2)平滑肌;以及(3)心肌。大多數骨骼肌建立在同名的骨骼上,且骨骼肌收縮可以帶動貼附骨骼產生運動。骨骼肌的活動是由運動神經元負責,且通常可由意識加以控制。

平滑肌	骨骼肌	心肌

平滑肌成層狀，把中空器官以及管道包圍起來。例如胃部，腸道，膀胱，子宮，血管以及肺部內的氣管。在器官內，毛髮黏附皮膚處以及眼睛虹彩等處也可看到一些平滑肌構造。中空器官的平滑肌收縮可以使器官的內容物排出去，或利用改變管道口徑而調節體液的流動。平滑肌的運動是由自主神經系統，荷爾蒙，細胞旁物質以及其他局部化學傳訊物質控制。不過，有些平滑肌不一定需要上述機制控制就可自行收縮。

    肌肉組織

肌肉組織特化用來收縮。包含肌肉細胞的組織應對著刺激而主動地收縮(縮短)，然後被動地伸長而回復到休息狀態。肌肉收縮是許多不同運動的基礎，例如整個身體的定位、個體身體部份方向的調適、將食物在腸道中推進等等。肌肉活動的功能亦可產生熱量而維持全身的溫度。

三種肌肉組織分別是平滑肌(smooth muscle)、骨骼肌(skeleton muscle)與心肌(cardiac muscle)。在光學顯微鏡下，骨骼肌與心肌組織可見到橫紋，橫紋是因為互相交替的明帶及暗帶而造成(圖)。

平滑肌組織內含有由結締組織集聚在一起的梭狀細胞。這種組織存在於中空的內部構造壁內，如血管、胃、腸及其他一些管道。在脊椎動物體內，平滑肌被指稱為非自主的(involuntary)，因為個體通常無法直接控制其收縮。

骨骼肌組織通常以肌腱(tendon)附著在脊椎動物的骨骼上，並且負責自主的運動。骨骼肌組織內含有長的柱狀細胞。你體內的某些細胞長達三十公分 (十二英吋長)。通常，結締組織會包圍住一些骨骼肌細胞而形成肌肉束(muscle bundle)。數個肌肉束通常包圍在一個較堅硬的結締組織鞘內而形成肌肉器官，如二頭肌(biceps)(圖)。

心肌組織是脊椎動物心臟的收縮組織。心肌細胞此大部份的骨骼肌肥細胞短，而且相鄰細胞的細胞膜則在心間盤(intercalated disk)處融合在一起。由於存在這些融合點的交通接合(communication junction)，這些細胞不會單獨地行使功能。相反地，當一個細胞接收到了收縮的訊號時，它的鄰近細胞亦會因受到刺激而發生收縮(平滑肌亦通常如此)。

粗大的肌肉是否可產生較大的力量

經過反覆訓練後的肌肉, 其所能產生的力量會增加, 這是肌肉發達的緣故。根據實驗, 肌力與橫斷面積成正比例。所謂橫斷面積是指肌肉的橫斷面積。通常人的肌肉橫斷面積每1平方公分就可產生10公斤的力量, 而若橫斷面積有25平方公分就可產生250公斤的力量。因此力量的增加是由於橫斷面積的增加, 而非單位面積內產生的力量增加。

為何肌肉會發生抽筋呢

肌肉呈現輕度疲勞時容易發生抽筋: 因為此時肌肉內積蓄乳酸等代謝產物刺激肌肉, 且纖維內水份增加形成膨脹, 故不能十分伸長。

缺乏食鹽。

肌肉的興奮性增高: 由於肌肉內的知覺神經對於運動單位給於必要以上的刺激, 使肌肉無法休息而不斷收縮。因此抽筋除運動時會發生外, 在休息或睡覺時也會發生。

缺乏維他命B1時會發生。

肌肉受冷時也會發生。

人為什麼會打嗝

打嗝是因為人的橫隔膜發生了抽筋而引起的。當人吃進熱食或刺激性的食物時, 可能會導致橫隔膜發生抽筋, 致使賁門無法關閉, 故產生打嗝的現象。打嗝通常在幾分鐘至一小時就會停止, 若超過一天, 應就醫診治。嬰兒在吃完奶後也常會有打嗝的現象。

為何運動後肌肉會產生疼痛

肌肉纖維受傷時會發生疼痛: 原因是從事激烈動時, 肌纖維經不起強力伸張, 會發生斷裂或受傷等現象。

肌肉內蓄積代謝產物: 這些代謝產物會使肌纖維膨脹,同時肌肉內的知覺神經容器會遭受刺激而感覺疼痛; 另一方面代謝產物會直接刺激知覺神經的受容器而引起疼痛。

何謂運動單位

人體內約有40.25億的肌肉纖維, 但卻只有42萬條運動神經而已。故每一條運動神經纖維支配了為數少則1到5, 多則高於150條肌肉纖維。故而單一運動神經纖維和其支配的肌肉纖維稱之為運動單位。

多少肌肉纖維接受一條神經纖維的支配並非決定於肌肉的大小, 而是決定於動作的準確性與其協調性。諸如眼肌從事細的工作. 可能只有一條肌肉纖維配合一條神經。而從事重作業的肌肉, 每一運動單位可能有數百甚至數千條肌肉纖維。

全有全無效應 (The All-or-None Effect)

如果將單一的運動單位分離出來, 並用逐漸增強的電擊予以刺激。剛開始的刺激強度太弱, 肌細胞不會有任何的收縮, 直到增強到某一強度時, 肌細胞就會做最大強度的收縮。這個現象就叫做全有全無效應。相反的, 一整條肌肉含有許多獨立的運動單位, 依運動單位收縮數目的不同而有不同程度的收縮。但是單一運動單位不是完全收縮就是完全不收縮。整條肌肉收縮的強度是決定於運動單位收縮的數目, 以及運動單位是同時收縮或交替收縮。

簡單抽動( The Simple Twitch )

肌肉離開人體之後, 仍能在一段時間內存活, 並保持收縮的能力。給予肌肉單一的電流刺激, 會產生迅速的單一收縮, 稱為簡單抽動( simple twitch )。簡單抽動有三個階段: (1)潛伏期: 是給予刺激到看到肌肉收短之見的間隔; (2)收縮期: 肌肉收縮並且做功; (3)鬆弛期: 肌肉回復原來的長度。

肌細胞也有不反應期, 這是刺激後一段很短的時間, 在此期間肌肉對第二個刺激無法反應。但因骨骼肌的不反應期非常短, 故當肌肉對第一個刺激反應而仍處於收縮狀態時, 還是可以接受第二個刺激而有反應。同時接受這兩個刺激, 會使肌肉收縮的程度大於簡單抽動, 這個效應稱積聚或加成( summation )

強直( Tetanus )

在正常情況下, 肌肉並不行簡單抽動,而是在一連串快速的神經衝動刺激下, 維持在收縮狀態。此種持續性的收縮稱為強直; 在強直性收縮時, 由於刺激來地太快(每秒數百次), 因此在連續的抽動收縮之間肌肉無法鬆弛。在大多數強直性收縮狀態下, 各個運動單位是連續地受刺激, 而不是同時地受刺激; 因此雖然各個肌纖維群不斷地收縮和鬆弛, 整條肌肉保持部份收縮的狀態.

緊張 ( Tonus )

緊張, 或稱為肌肉緊張度, 是指支配肌肉的神經未受損害的情況下, 所有正常的骨骼肌都維持在部份收縮的狀態。緊張其實是一種較為輕度的強直, 是肌肉內的一小部份肌纖維隨時都有的現象。各個肌纖維輪流收縮, 以使每條肌纖維都能完全恢復, 以使再度收縮。處在緊張狀態下的肌肉和完全鬆弛的肌肉比較起來, 其反應較快,收縮也較強。

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