Anatomy of Muscular System กลไกการหดตัวของกล้ามเนื้อ

1. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 1
กลไกลการหดตัวของกล้ามเนื้อ

2. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 2
กลไกการหดตัวของกล้ามเนื้อ
กล้ามเนื้อของเรานับเป็นประดิษฐกรรม
ชั้นเยี่ยม ที่มีกลไกการทำางานสลับซับซ้อน
นักวิทยาศาสตร์พยายามหาคำาอธิบายเกี่ยว
กับกลไกการทำางานของกล้ามเนื้อโดยใช้
หลักฐานที่พบจากการใช้กล้องจุลทรรศน์
อิเล็กตรอน ซึ่งมีกำาลังขยายสูงกว่า
กล้องจุลทรรศน์แบบธรรมดาถึงหนึ่งพันเท่า
จากการศึกษาที่ทำาโดยการยืดกล้าม
เนื้อออกและตรึงกล้ามเนื้อเอาไว้ แล้วทำาการ

3. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 3
นอกจากนี้ความยาวของเส้นใย
โปรตีนสายหนาและสายบางก็ยังคงเดิม
ทั้งๆ ที่ความกว้างของหน่วยปฏิบัติการ
เพื่อการหดตัวของกล้ามเนื้อ แถบไอและ
แถบเอ็ช มีการเปลี่ยนแปลงขนาดคือหด
สั้นลง
กลไกการหดตัวของกล้ามเนื้อ

4. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 4
ภาพตัดบางตามความยาวแสดงหน่วยปฏิบัติการ
ย่อยของ
เส้นใยกล้ามเนื้อขณะพักงานและขณะหดตัว

5. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 5

6. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 6
กลไกการหดตัวของกล้ามเนื้อ
สามารถอธิบายได้ด้วยทฤษฎีการเลื่อน
ตัวของเส้นใยโปรตีนขนาดเล็ก (sliding
filament model) ที่เสนอโดยนัก
วิทยาศาสตร์ชาวอังกฤษสองกลุ่ม คือ
กลุ่มของ ฮิว ฮักซ์ลีย์ (Hugh Huxley) และ
จีน แฮนสัน (Jean Hanson) กับกลุ่มของ
แอนดรูว์ ฮักซ์ลีย์ (Andrew Huxley) และ
ราล์ฟ นีเดอร์เกอร์กี (Ralph
Niedergerke) เมื่อปี พ.ศ. 2497

7. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 7
การหดตัวของกล้ามเนื้อเกิดจากการ
เลื่อนของเส้นใยโปรตีนสายบางที่อยู่สอง
ข้างของหน่วยปฏิบัติการเพื่อการหดตัว
ของกล้ามเนื้อ เข้าหาเส้นใยโปรตีนสาย
หนา มีผลทำาให้การเหลื่อมซ้อนกันของ
เส้นใยโปรตีนสายบางและเส้นใยโปรตีน
สายหนาเพิ่มขึ้น ยิ่งมีการเหลื่อมซ้อนกัน
มากขึ้นเท่าไร ความกว้างของแถบไอ ซึ่ง
เป็นบริเวณที่มีแต่เส้นใยโปรตีนสายบาง
อย่างเดียว และบริเวณแถบเอ็ชซึ่งมีแต่

8. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 8
ภาพเคลื่อนไหวสามมิติแสดงกลไกการหดตัวของกล้าม

9. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 9
การเลื่อนของเส้นใยโปรตีนสายบาง
เข้าหาเส้นใยโปรตีนสายหนา เกิดขึ้นได้
โดยที่ไมโอซินยื่นส่วนหัวมาเกาะกับ
บริเวณจับจำาเพาะบนโมเลกุลของแอก
ทินในเส้นใยโปรตีนสายบาง แล้วดึงสาย
แอกทินให้เลื่อนเข้ามาสู่ศูนย์กลางของ
หน่วยปฏิบัติการเพื่อการหดตัวของกล้าม
เนื้อ

10. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 10
ส่วนหัวของไมโอซินที่ยื่นเป็น
กิ่งออกมาจากเส้นใยโปรตีนสายหนา
แต่ละเส้นนั้น จะเกาะกับโมเลกุลของ
แอกทินบนเส้นใยโปรตีนสายบางที่อยู่
ล้อมรอบทั้ง 6 สาย การเกาะกันของแอก
ทินกับไมโอซิน รวมทั้งแรงที่ใช้ในการ
ดึงเส้นใยโปรตีนสายบางอาศัยพลังงาน
ที่เกิดจากการสลายตัวของ ATP

11. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 11
การหดตัวของกล้ามเนื้อใน
แต่ละครั้งจะมีการเกาะกันของไมโอซิ
นกับแอกทินและการดึงเกิดขึ้นหลายครั้ง
เป็นวงจรต่อเนื่องกันไป โดยที่ไมโอซิน
จะเปลี่ยนตำาแหน่งที่เกาะบนสายแอกทิน
ไปเรื่อยๆ มุ่งหน้าไปทางแถบยืดซี

12. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 12
แต่ละโมเลกุลของไมโอซินที่ทอดตัว
เป็นสะพานเชื่อมกับแอกทินนั้นประกอบด้วย
ส่วนหัวสองหัว ไมโอซินแต่ละหัวซึ่งมี
คุณสมบัติเป็นเอนไซม์ myosin-ATPase จะมี
ร่องที่ให้ ATP เข้ามาเกาะได้ 1 โมเลกุล

13. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 13
การเกาะกันของ ATP กับไม
โอซินจะมีผลทำาให้แอกทินหลุดออก
จากการเกาะกับไมโอซิน บริเวณเร่ง
ของเอนไซม์ myosin-ATPase จะปิด
ล้อม ATP เอาไว้

14. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 14
• A-M หมายถึง การเกาะกันระหว่างแอกทินกับ
ไมโอซิน
• A+M.
ATP หมายถึง สายแอกทิน กับ สายไมโอ
ซินที่มี ATP เกาะอยู่และหลุดจากการเกาะกับ
แอกทิน

15. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 15
เมื่อเอนไซม์ทำาการสลาย ATP
แล้ว ผลิตผลที่เกิดขึ้นคือ ADP และ
ฟอสเฟตอนินทรีย์ จะยังคงเกาะอยู่กับ
เอนไซม์ ส่วนพลังงานที่ถูกปลดปล่อย
ออกมาจะถูกส่งให้กับโปรตีนไมโอซิน
ทำาให้ไมโอซินอยู่ในสภาวะที่มีพลังงาน
สูง มีการเปลี่ยนแปลงโครงร่างไปเป็น
แบบที่มีความสามารถในการจับกับแอก
ทิน นั่นคือส่วนหัวของมันจะทำามุมตั้งฉาก
กับส่วนหาง แล้วเข้าเกาะกับแอกทิน

16. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 16
• A+M.
ADP.
Pi หมายถึง สายแอกทิน กับ สายไม
โอซินที่มี ADP และ Pi ซึ่งได้จากการสลาย ATP
เกาะอยู่
• A-M.
ATP หมายถึง การเกาะกันระหว่างแอกทิน
กับ
ไมโอซินโดยที่ ADP และ Pi ยังคงเกาะอยู่กับไม

17. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 17
เมื่อส่วนหัวของไมโอซินสลัด
ฟอสเฟตอนินทรีย์ออกไป มันจะสามารถ
เกาะกับแอกทินได้กระชับขึ้น พลังงานที่
สะสมเอาไว้จะทำาให้โครงร่างของไมโอซิ
นมีการเปลี่ยนแปลงอย่างมโหฬาร ส่วน
หัวที่เคยทำามุม 90 องศากับส่วนหางจะ
เปลี่ยนไปทำามุม 45 องศา การ
เปลี่ยนแปลงโครงร่างของไมโอซินใน
ขณะที่กำาลังเกาะอยู่กับแอกทินอยู่นั้น
ทำาให้เกิดความตึงบนเส้นใยโปรตีนสาย

18. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 18
• A-M.
ADP หมายถึง การเกาะกันระหว่างแอกทิน
กับไมโอซิน โดยที่ ADP ยังคงเกาะอยู่กับไมโอ
ซิน

19. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 19
ในขั้นตอนสุดท้าย ADP ที่เกาะอยู่กับไม
โอซินจะหลุดออก แต่ยังคงทิ้งให้ไมโอซิ
นกับแอกทินเกาะเกี่ยวกันอยู่อย่างนั้น
จนกระทั่ง

20. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 20
การเกาะกันของหัวไมโอซิ
นกับแอกทินจะคงอยู่อย่างนั้นจน
กระทั่งมี ATP ใหม่เข้ามาเกาะตรง
ร่องจับบนไมโอซิน แล้วส่วนหัวของ
ไมโอซินก็หลุดออกจากแอกทินใน
ท่าทำามุม 45 องศา กับส่วนหาง และ
พร้อมที่จะกลับไปเริ่มต้นวัฏจักรการ
จับปล่อยอีกครั้ง

21. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 21
แสดงจังหวะการจับปล่อยของไมโอซินในวัฏจักรการจับ
ปล่อยของแอกทินไมโอซิน

22. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 22

23. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 23

24. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 24
การเกาะกันระหว่างไมโอซินกับ
แอกทินในยกที่สอง สามและยกต่อๆ
มา ในขณะที่เกิดการหดตัวของ
กล้ามเนื้อ ส่วนหัวของไมโอซินจะไป
จับกับแอกทินตรงตำาแหน่งใหม่ที่อยู่
ในทิศทางใกล้กับแถบยืดซีมากขึ้น
เพราะตำาแหน่งที่เกาะเดิมได้เคลื่อน
ผ่านเส้นใยโปรตีนสายหนาไปแล้ว
ในแต่ละวินาทีส่วนหัวของไมโอซิน

25. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 25
แสดงวงจรความสัมพันธ์ระหว่างแอกทิน ไมโอซิน
และ ATP

26. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 26
กล้ามเนื้อจงหดตัว

27. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 27
การควบคุมการหดตัว
และคลายตัวของกล้าม
เนื้อเกิดขึ้นได้อย่างไร
กันนี่

28. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 28
ทุกครั้งที่เราเคลื่อนไหว สมอง
ประสาท และกล้ามเนื้อ จะต้องทำางาน
สัมพันธ์กันเป็นอย่างดี สมองรับข้อมูล
จากประสาทสัมผัส ทำาการแปลผล และ
ตัดสินใจว่าจะตอบสนองให้ร่างกายมีการ
เคลื่อนไหวอย่างไร สัญญาณประสาท
จากระบบประสาทส่วนกลาง จากเซลล์
ประสาทสั่งการ (motor neuron-มอเตอร์
นิวรอน) จะถูกส่งไปตามเส้นประสาท
ไขสันหลัง ไปยังปลายประสาทที่กล้าม

29. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 29
เส้นประสาทไขสันหลัง

30. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 30
กล้ามเนื้อลายแต่ละมัดมีเส้น
ประสาทมาหล่อเลี้ยงมากมาย เส้น
ประสาทแต่ละเส้นที่มายังมัดกล้ามเนื้อจะ
มีการแตกแขนงออกไปเพื่อไปเลี้ยง
เส้นใยกล้ามเนื้อได้เป็นจำานวนมาก
เส้นใยกล้ามเนื้อทั้งหมดที่ถูกหล่อเลี้ยง
โดยแขนงประสาทที่มาจากเส้นประสาท
ไขสันหลังหนึ่งเส้น จะประกอบขึ้นเป็น
เส้นใยกล้ามเนื้อที่เป็นหน่วยทำางาน
หน่วยเดียวกัน (motor unit)

31. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 31
จำานวนเส้นใยกล้ามเนื้อของแต่ละ
หน่วยมีตั้งแต่หนึ่งเส้นไปจนกระทั่งถึง
หลายร้อยเส้น การมีเส้นใยกล้ามเนื้อ
มากหรือน้อยขึ้นอยู่กับหน้าที่และขนาด
ของกล้ามเนื้อนั้นๆ กล้ามเนื้อที่ต้องการ
ความละเอียดแม่นยำาในการทำางาน เช่น
กล้ามเนื้อที่ช่วยในการหยิบจับสิ่งของ
จำานวนเส้นใยกล้ามเนื้อที่ถูกควบคุมด้วย
แขนงประสาทจากเส้นประสาท
ไขสันหลัง 1 เส้น จะน้อยกว่ากล้ามเนื้อที่

32. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 32
แสดงแขนงประสาทของเส้นประสาทไขสันหลัง
ที่มายังกล้ามเนื้อ

33. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 33
สัญญาณประสาทที่มายังกล้ามเนื้อ
จะถูกส่งผ่านไปตามเยื่อหุ้มเซลล์ และ
ผนังด้านในของท่อทางขวาง ไปสู่
เส้นใยกล้ามเนื้อทุกๆ เส้นที่เส้นประสาท
ไขสันหลังนั้นควบคุมอยู่

34. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 34
ผนังของท่อทางขวางตรงส่วนที่ถูก
ขนาบด้วยส่วนแผ่บานของร่างแหซาร์
โคพลาสมิก จะมีช่องทางให้แคลเซียม
ไอออนจากภายนอกเซลล์ผ่านเข้ามา
ช่องแคลเซียมไอออนนี้จะเปิดออกก็ต่อ
เมื่อมีสัญญาณไฟฟ้ามากระตุ้น
(voltage-gated Ca2+
channels)

35. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 35
ทั้งนี้เนื่องจากโปรตีนที่ประกอบขึ้น
เป็นช่องแคลเซียมไอออนเป็นโปรตีนที่มี
ส่วนที่ไวต่อความต่างศักย์ (voltage-
sensitive) ช่องไอออนนี้ถูกยับยั้งได้ด้วย
สารประกอบไดไฮโดรไพริดีน
(dihydropyridine) จึงมีชื่อเรียกว่าตัวรับ
ไดไฮโดรไพริดีน (dihydropyridine
receptor)

36. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 36
แสดงช่องแคลเซียมไอออนบนผนังท่อทางขวางและบน
ผนังร่างแหซาร์โคพลาสมิก

37. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 37
เมื่อสัญญาณประสาทของกล้ามเนื้อ
เคลื่อนมาตามผนังท่อทางขวาง ช่องทาง
แคลเซียมไอออนจะเปิดออก แคลเซียมจาก
ภายนอกเซลล์ที่หลั่งเข้ามาในท่อทางขวาง
จะข้ามไปยังช่องแคลเซียมไอออนของ
ร่างแหซาร์โคพลาสมิกซึ่งเรียงตัวขนานกัน
อยู่ เพื่อส่งสัญญาณให้ร่างแหซาร์โคพลา
สมิกหลั่งแคลเซียมไอออนออกมาในซาร์โค
พลาซึมผ่านทางช่องแคลเซียมไอออนของ
มันเอง ที่เรียกว่า ตัวรับไรอะโนดีน
(ryanodine receptor)

38. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 38
แสดงการหลั่งของแคลเซียมไอออนจากร่างแหซาร์โค
พลาสมิกเข้าสู่ซาร์โคพลาซึม

39. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 39
ในระยะพักทั้งเส้นใยโปรตีนสาย
หนาและสายบางต่างอยู่เป็นอิสระไม่มี
กิ่งมาเชื่อมติดกัน ทั้งนี้เนื่องจากมีการ
เปลี่ยนแปลงโครงร่างของโทรโปนิ
นทั้งโมเลกุล ที่ส่งผลทำาให้โมเลกุลของ
โทรโปไมโอซินไปปิดบังตำาแหน่งเกาะ
ของไมโอซินบนแอกทินไว้ ทำาให้ไมโอ
ซินไม่สามารถเข้าเกาะกับแอกทินได้

40. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 40
โทรโปไมโอซินบังตำาแหน่งเกาะของไมโอซินบน
สายแอกทิน

41. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 41
แต่เมื่อกล้ามเนื้อถูกกระตุ้นด้วย
สัญญาณประสาท แคลเซียมไอออนที่
หลั่งออกมาจากร่างแหซาร์โคพลาสมิก
จะจับกับโทรโปนิน ซี การรวมตัวของ
แคลเซียมไอออนกับโทรโปนิน ซี จะ
ทำาให้โทรโปนินทั้งโมเลกุลมีการ
เปลี่ยนแปลงรูปร่าง ซึ่งจะมีผลต่อไป
ทำาให้โมเลกุลของโทรโปไมโอซิน
เปลี่ยนตำาแหน่งเกาะบนสายแอกทินไป

42. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 42
ตำาแหน่งเกาะของไมโอซินบนสายแอกทินเปิดออก

43. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 43
การเปิดออกของตำาแหน่งเกาะของไม
โอซินบนสายแอกทิน ทำาให้หัวของไม
โอซินสามารถเข้าจับกับแอกทินได้
วัฏจักรการจับปล่อยจึงเกิดขึ้น

44. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 44

45. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 45

46. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 46
โทรโปนิน ซี สามารถจับแคลเซียม
ไอออนไว้ได้ชั่วหนึ่งรอบของวัฏจักรการ
จับปล่อยเท่านั้น ทำาให้กล้ามเนื้อไม่
สามารถเข้าสู่วัฏจักรการจับปล่อยได้
หลายๆ รอบจนได้แรงตึงสูงๆ แคลเซียม
ไอออนจะถูกเก็บเข้าร่างแหซาร์โคพลา
สมิกอย่างรวดเร็วโดยวิธีการปั๊ม การปั๊ม
แคลเซียมไอออนกลับต้องอาศัยพลังงาน
จาก ATP โดยการทำางานของเอนไซม์
Ca2+
- ATPase ที่อยู่บริเวณผนังของ

47. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 47
แคลเซียมไอออนจากซาร์โคพลาซึมถูกปั๊มกลับเข้าสู่
ร่างแหซาร์โคพลาสมิก

48. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 48
การทำาให้วัฏจักรการจับปล่อย
สามารถเกิดวนไปวนมาจนกระทั่งกล้าม
เนื้อหดตัวจนได้แรงตึงสูงสุดนั้น ต้อง
ทำาให้แคลเซียมไอออนหลั่งออกมาใน
ซาร์โคพลาซึมอย่างต่อเนื่อง เหตุการณ์
เช่นนี้จะเกิดขึ้นได้ต้องอาศัยการกระตุ้น
ซำ้าด้วยสัญญาณประสาทของกล้ามเนื้อ

49. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 49
เมื่อกล้ามเนื้อหดตัว หน่วยปฏิบัติการ
เพื่อการหดตัวของกล้ามเนื้อ มีปริมาตร
คงที่ คุณคิดว่าเป็นเพราะเหตุใด

50. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 50
การเคลื่อนของเส้นใยโปรตีนสาย
บางเข้าหาศูนย์กลางของหน่วยปฏิบัติ
การเพื่อการหดตัวของกล้ามเนื้อ มีผล
ทำาให้หน่วยปฏิบัติการฯ มีความยาวสั้น
ลง

51. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 51
แสดงปริมาตรหน่วยปฏิบัติการย่อยของเส้นใยกล้ามเนื้อ
ในขณะพัก และขณะหดตัว

52. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 52
• X1 แทน ความยาวของหน่วยปฏิบัติการย่อยของ
เส้นใยกล้ามเนื้อในขณะพัก
• r1 แทน ครึ่งความสูงของหน่วยปฏิบัติการย่อย
ของเส้นใยกล้ามเนื้อในขณะพัก
• X2 แทน ความยาวของหน่วยปฏิบัติการย่อย
ของเส้นใยกล้ามเนื้อในขณะหดตัว
• r2 แทน ครึ่งความสูงของหน่วยปฏิบัติการย่อย
ของเส้นใยกล้ามเนื้อในขณะหดตัว

53. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 53
การทำางานของกล้ามเนื้ออาศัย
ความพร้อมเพรียงในการทำางานของ
หน่วยปฏิบัติการย่อยทุกๆ หน่วย ที่
ประกอบขึ้นเป็นเส้นใยฝอยของ
เส้นใยกล้ามเนื้อที่เป็นหน่วยทำางาน
เดียวกัน ดังนั้นหากมีการหดตัวเกิด
ขึ้นพร้อมๆ กันทั้งหมด ก็จะทำาให้
กล้ามเนื้อทั้งมัดมีการหดตัวสั้นลงไป
ด้วย

54. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 54
แสดงความยาวของมัดกล้ามเนื้อที่มีการ
เปลี่ยนแปลงเมื่อกล้ามเนื้อหดตัว

55. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 55
เมื่อเราใช้งานกล้ามเนื้อจนพอใจ
แล้ว ระบบประสาทก็จะสั่งการให้
สัญญาณประสาทหยุดเดินทางมายัง
กล้ามเนื้อ ทำาให้แคลเซียมไอออนไม่ถูก
หลั่งออกมาจากร่างแหซาร์โคพลาสมิก
เข้าสู่ซาร์โคพลาซึม ปฏิกิริยาการเกาะ
กันของแอกทินและไมโอซินจึงไม่
สามารถเกิดขึ้นได้อีก เส้นใยโปรตีนสาย
บางจะเคลื่อนกลับไปยังจุดเริ่มต้นผ่าน
เส้นใยโปรตีนสายหนา

56. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 56
หน่วยปฏิบัติการเพื่อการหดตัวของ
เส้นใยกล้ามเนื้อจะกลับมามีความยาว
เท่ากับความยาวในระยะพัก เมื่อทุกๆ
หน่วยปฏิบัติการย่อยของเส้นใยกล้าม
เนื้อเป็นอย่างนี้เหมือนกันหมด เส้นใย
กล้ามเนื้อรวมทั้งมัดกล้ามเนื้อก็จะคลาย
ตัวกลับมามีความยาวเท่าเดิมด้วยเช่นกัน

57. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 57
เหตุใดคนที่เสียชีวิตไปสักค่อนวัน
แล้ว จึงมีร่างกายที่แข็งเกร็ง

58. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 58
สภาวะที่กล้ามเนื้อแข็งเกร็ง
(physiologic contracture) เกิดขึ้น
เนื่องจากการมี ATP อยู่ในเส้นใยกล้าม
เนื้อในปริมาณตำ่ามากอันเนื่องมาจาก
การออกกำาลังกายอย่างหนัก หรือภาวะ
ที่มีการอดอาหารอย่างรุนแรง และเกิด
ขึ้นได้เองโดยไม่ต้องมีสัญญาณประสาท
มากระตุ้น

59. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 59
การที่กล้ามเนื้อมี ATP ไม่เพียงพอทำาให้
กระบวนการปั๊มแคลเซียมไอออนกลับเข้าสู่
ร่างแหซาร์โคพลาสมิกเกิดขึ้นได้ไม่ดี ทำาให้
มีแคลเซียมไอออนสะสมอยู่ในซาร์โคพลา
ซึมในปริมาณสูง ส่งผลให้ไมโอซินเข้าเกาะ
กับแอกทิน เมื่อ ATP ในเส้นใยกล้ามเนื้อหมด
ไป ทำาให้สะพานเชื่อมระหว่างแอกทิน และ
ไมโอซินไม่สามารถหลุดออกจากกัน ในที่สุด
กล้ามเนื้อทั้งชิ้นจะแข็งเกร็งไม่สามารถหดตัว
หรือคลายตัวได้ สภาวะเช่นนี้เห็นได้ชัดใน
คนที่เสียชีวิตไปแล้วหลายๆ ชั่วโมง และมีคำา

60. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 60
ช่วยบอกผมหน่อยว่า การทำางานของ
กล้ามเนื้อได้พลังงานมาจากไหน

61. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 61
กล้ามเนื้อเป็นอวัยวะที่มีความ
สามารถในการเปลี่ยนพลังงานเคมีให้
เป็นพลังงานกล พลังงานเคมีที่กล้ามเนื้อ
สามารถนำาไปใช้ในการหดตัวได้ทันที
เป็นพลังงานที่อยู่ในรูปของสารพลังงาน
สูงตัวที่ชื่อ ATP ซึ่งได้มาจากการเผา
ผลาญอาหารพวกคาร์โบไฮเดรตและไข
มันที่มีสะสมอยู่ในร่างกาย ส่วนโปรตีน
ซึ่งหน่วยโครงสร้างของร่างกาย จะไม่
ถูกนำามาใช้เป็นแหล่งเชื้อเพลิงในยาม

62. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 62
เมื่อกล้ามเนื้ออยู่ในระยะพัก
เส้นใยกล้ามเนื้อก็ต้องใช้ ATP ในการ
รักษาระดับความเข้มข้นของสารระหว่าง
ผนังเซลล์ การสังเคราะห์และการสลาย
โปรตีนองค์ประกอบของกล้ามเนื้อ

63. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 63
ในขณะที่กล้ามเนื้อหดตัว
นอกจากกล้ามเนื้อต้องใช้ ATP ในการ
รักษาระดับความเข้มข้นของสารแล้ว
ยังต้องใช้ ATP ในการเกิดวัฏจักรการ
จับปล่อยของแอกทินและไมโอซิน และ
ในการปั๊มแคลเซียมไอออนกลับเข้าสู่
ร่างแหซาร์โคพลาสมิกอีกด้วย กล้าม
เนื้อมี ATP สะสมในเซลล์เป็นแหล่ง ATP
พร้อมใช้อยู่ประมาณ 5 มิลลิโมลาร์ ซึ่ง
จะถูกสลายให้ได้พลังงานเพียงพอ

64. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 64
การสร้างสารพลังงานสูงขึ้นมาใช้
ในเส้นใยกล้ามเนื้อ อาศัยกระบวนการ
อย่างเดียวกับที่พบในเซลล์ชนิดอื่นๆ
ของร่างกาย อย่างไรก็ตามเส้นใยกล้าม
เนื้อต่างชนิดกันก็มีกระบวนการสร้าง
ATP ที่แตกต่างกันออกไป ขึ้นกับว่ามันมี
องค์ประกอบที่จำาเป็นสำาหรับ
กระบวนการสร้าง ATP แบบไหน

65. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 65
การสร้าง ATP ในเส้นใยกล้ามเนื้อ
บางชนิด อาศัยกระบวนการหายใจ
ระดับเซลล์แบบที่ไม่ต้องใช้ออกซิเจน
บางชนิดใช้กระบวนการหายใจระดับ
เซลล์แบบใช้ออกซิเจน อย่างไรก็ตาม
เมื่อกล้ามเนื้อเริ่มทำางานและต้องการ
ATP มากๆ หรือการสร้าง ATP จาก
กระบวนการหายใจเริ่มไม่เพียงพอ
เส้นใยกล้ามเนื้ออาจสร้าง ATP ด้วย
ปฏิกิริยาการจ่ายหมู่ฟอสเฟตให้กับ ADP

66. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 66
หมู่ฟอสเฟตที่มีการส่งต่อในกระบวนการสร้าง ATP
อันที่จริงแล้วตามสูตรโครงสร้างเคมี
เขาเรียกว่า หมู่ฟอสโฟริล

67. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 67
เรามาดูรายละเอียดของ
กระบวนการสร้าง ATP
แต่ละแบบดีกว่า

68. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 68
การจ่ายหมู่ฟอสเฟตให้กับ ADP
โดยฟอสโฟครีเอทีน
(phosphocreatine)
ฟอสโฟครีเอทีนเป็นสารพลังงาน
สูงที่ร่างกายสามารถนำาไปใช้ในการ
สร้าง ATP ได้อย่างชั่วคราว ฟอสโฟครี
เอทีนมีอยู่ในเส้นใยกล้ามเนื้อประมาณ
20 มิลลิโมลาร์ จะจ่ายหมู่ฟอสเฟตให้กับ
ADP เพื่อเปลี่ยนเป็น ATP เสียก่อน

69. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 69
โดยอาศัยเอนไซม์ครีเอทีนไคเนส
(creatine kinase) แล้วกล้ามเนื้อจึงจะนำา
ATP ไปสลายเพื่อให้ได้พลังงานต่อไป
ปฏิกิริยานี้เกิดขึ้นอย่างรวดเร็วในขณะที่
ระบบการสร้าง ATP แบบอื่นๆ กำาลังจะ
เริ่มทำาหน้าที่ เพื่อคงระดับ ATP ในเซลล์
ไว้ให้อยู่ในระดับ 3-5 มิลลิโมลาร์
การจ่ายหมู่ฟอสเฟตให้กับ ADP
โดยฟอสโฟครีเอทีน
(phosphocreatine) ต่อ

70. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 70
การสร้าง ATP ด้วยการจ่ายหมู่
ฟอสเฟตจะให้พลังงานสำาหรับวัฏจักร
การจับปล่อยของกล้ามเนื้อแค่ในช่วง
เริ่มต้นของการหดตัวเท่านั้น การสร้าง
ATP ด้วยกระบวนการหายใจระดับเซลล์
จะต้องเร่งเข้ามาแทนที่ก่อนที่ฟอสโฟครี
เอทีนจะหมดไป เพื่อให้เส้นใยกล้ามเนื้อ
มีพลังงานใช้ได้อย่างต่อเนื่อง
การจ่ายหมู่ฟอสเฟตให้กับ ADP
โดยฟอสโฟครีเอทีน
(phosphocreatine) ต่อ

71. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 71
การจ่ายหมู่ฟอสเฟตให้กับ ADP โดยฟอสโฟครีเอ
ทีน

72. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 72

73. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 73
เมื่อกล้ามเนื้อพักจากการหดตัว
แล้ว เส้นใยกล้ามเนื้อมีวิธีการที่จะ
สร้างฟอสโฟครีเอทีนขึ้นมาใหม่ เพื่อ
เก็บไว้เป็นแหล่งพลังงานสำารอง โดย
ใช้พลังงานที่ได้จากการสลาย ATP

74. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 74
การสร้าง ATP จากการหายใจระดับ
เซลล์แบบไม่ใช้ออกซิเจน
(anaerobic cellular respiration)
กระบวนการหายใจระดับเซลล์แบบ
ไม่ต้องใช้ออกซิเจน เป็นการเผาผลาญ
สารอาหารพวกคาร์โบไฮเดรต เช่น
กลูโคส จากกระแสเลือดและไกลโคเจน
ที่มีสะสมอยู่ในกล้ามเนื้อ

75. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 75
กระบวนการนี้สามารถผลิต ATP ได้
อย่างรวดเร็ว ซึ่งมีความสำาคัญต่อกล้าม
เนื้ออย่างมากในกรณีที่ออกซิเจนที่
ขนส่งไปสู่เส้นใยกล้ามเนื้อมีไม่เพียงพอ
อย่างไรก็ตามกระบวนการนี้ให้ ATP
น้อยมาก เพียงสองโมเลกุลต่อกลูโคส
หรือสามโมเลกุลต่อไกลโคเจน
ผลิตภัณฑ์สุดท้ายที่ได้จากกระบวนการ
การสร้าง ATP จากการหายใจระดับ
เซลล์แบบไม่ใช้ออกซิเจน
(anaerobic cellular respiration) ต่อ

76. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 76
ผังการสร้าง ATP จากกระบวนการหายใจระดับ
เซลล์แบบไม่ใช้ออกซิเจน

77. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 77
ถ้ากล้ามเนื้อไม่สามารถกำาจัดกรด
แลกติกที่เกิดขึ้นได้ทัน มันจะสะสมคั่ง
ค้างอยู่ในกล้ามเนื้อ หากมันมีมากเกิน
ไป pH ของเซลล์จะลดลง ทำาให้เอนไซม์
ATPase ในเซลล์ทำางานได้ไม่ดี อีกทั้ง
โปรตอน (H+
) ที่เกิดจากกรดจะแย่ง
แคลเซียมไอออนในการจับกับโทรโป
นิน ดังนั้นวัฏจักรการจับปล่อยจึงไม่
การสร้าง ATP จากการหายใจระดับ
เซลล์แบบไม่ใช้ออกซิเจน
(anaerobic cellular respiration) ต่อ

78. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 78
การสร้าง ATP จากการหายใจ
ระดับเซลล์แบบใช้ออกซิเจน
(aerobic cellular respiration)
ร่างกายจะย่อยสลายสารอาหาร
ประเภทคาร์โบไฮเดรตและไขมัน ได้
เป็นกลูโคสและกรดไขมันตามลำาดับ
เส้นใยกล้ามเนื้อที่มีออกซิเจนเพียงพอ
ทั้งกลูโคสและกรดไขมันจะถูกนำามาใช้
ในการผลิต ATP โดยกระบวนการ
หายใจระดับเซลล์แบบใช้ออกซิเจน

79. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 79
การเผาผลาญอาหารแบบใช้
ออกซิเจนสามารถให้พลังงานอย่าง
มหาศาลเมื่อเปรียบเทียบกับการเผา
ผลาญแบบไม่ใช้ออกซิเจน แต่เนื่องจาก
กระบวนการนี้มีขั้นตอนการเกิดปฏิกิริยา
มากมาย จึงทำาให้ได้ ATP ออกมาอย่าง
ช้าๆ แต่เป็นไปอย่างต่อเนื่องและ
ยาวนานตราบเท่าที่สารอาหารและ
การสร้าง ATP จากการหายใจ
ระดับเซลล์แบบใช้ออกซิเจน
(aerobic cellular respiration) ต่อ

80. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 80
ผังการสร้าง ATP จากกระบวนการหายใจระดับ
เซลล์แบบใช้ออกซิเจน

81. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 81
เมื่อเส้นใยกล้ามเนื้อได้รับออกซิเจนไม่
เพียงพอกับอัตราเร็วของการสลายกลูโคส
และกรดไขมันด้วยกระบวนการหายใจระดับ
เซลล์แบบใช้ออกซิเจน สารตัวกลางที่เกิด
ขึ้นจากปฏิกิริยาการย่อยสลายกลูโคส คือ
ไพรูเวต จะถูกเปลี่ยนเป็นแลกเตต ซึ่งจะถูก
ส่งไปยังตับ เซลล์ตับจะเปลี่ยนแลกเตตกลับ
เป็นกลูโคสเพื่อส่งคืนไปยังกล้ามเนื้อ วงจร
การหมุนเวียนของกลูโคสและแลกเตตระ
การสร้าง ATP จากการหายใจ
ระดับเซลล์แบบใช้ออกซิเจน
(aerobic cellular respiration) ต่อ

82. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 82
วัฏจักรคอริ

83. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 83
การจ่ายหมู่ฟอสเฟตให้กับ ADP
โดย ADP โมเลกุลอื่น
การจ่ายหมู่ฟอสเฟตให้ ADP
โดยตรง สามารถเกิดขึ้นได้ด้วยการจ่าย
หมู่ฟอสเฟตจาก ADP ตัวหนึ่ง ไปยัง
ADP อีกตัว ซึ่งเป็นผลจากการทำางาน
ของเอนไซม์ไมโอไคเนส (myokinase)
ที่มีอยู่ในเส้นใยกล้ามเนื้อ เกิดเป็น ATP
และ AMP

84. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 84
ปฏิกิริยานี้เกิดขึ้นได้รวดเร็วเพื่อเติม
ATP ให้เส้นใยกล้ามเนื้อในขณะที่การผลิต
ATP โดยกระบวนการหายใจระดับเซลล์เริ่ม
ไม่ทันต่อความต้องการ ปฏิกิริยานี้ยังเป็นตัว
บอกให้เส้นใยกล้ามเนื้อเร่งเข้าสู่กระบวนการ
สลายนำ้าตาลกลูโคสให้มากขึ้นด้วย เพราะ
เมื่อ ADP หมดไประบบนี้ก็ไม่สามารถทำางาน
ได้
การจ่ายหมู่ฟอสเฟตให้กับ ADP โดย
ADP โมเลกุลอื่น (ต่อ)

85. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 85
การจ่ายหมู่ฟอตเฟตให้กับ ADP โดย ADP โมเลกุล
อื่น

86. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 86
ผังกระบวนการสร้าง ATP ในเส้นใยกล้ามเนื้อ

87. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 87

88. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 88
กล้ามเนื้อลายแต่ละมัดจะมีความ
เข้มของสีแตกต่างกันออกไป บาง
แห่งจะมีสีแดงจัด ในขณะที่บางแห่ง
มีสีซีดจาง แถมความสามารถในการ
หดตัวยังแตกต่างกันไปอีกด้วย

89. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 89
กล้ามเนื้อบางมัดสามารถหดตัว
ได้เร็วกว่ากล้ามเนื้อมัดอื่นๆ เช่น
กล้ามเนื้อหนังตา ความเร็วของการก
ระพริบตาเกิดขึ้นได้เร็วมากเมื่อ
เปรียบเทียบกับการกระดิกนิ้วและ
การยกเท้าก้าวเดิน

90. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 90
กล้ามเนื้อลายในสัตว์เลี้ยงลูกด้วย
นมแบ่งออกได้เป็น 2 พวกใหญ่ คือ
กล้ามเนื้อชนิดหดตัวช้าและกล้ามเนื้อ
ชนิดหดตัวเร็ว นอกจากกล้ามเนื้อจะมี
ความแตกต่างกันทางสรีรวิทยาแล้ว
กล้ามเนื้อยังแตกต่างกันด้วยสมบัติทาง
ชีวเคมี

91. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 91
เราสามารถแบ่งชนิดของกล้ามเนื้อลาย
ออกได้เป็น 3 ชนิด

92. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 92
ชนิดที่ 1 เป็นกล้ามเนื้อที่มีสีแดง
มีการหดตัวช้า การสร้าง ATP ในเส้นใย
กล้ามเนื้อส่วนใหญ่อาศัยกระบวนการ
หายใจระดับเซลล์แบบใช้ออกซิเจน ซึ่ง
เกิดที่ไมโทคอนเดรีย จึงทำาให้กล้ามเนื้อ
ชนิดนี้มีปริมาณของไมโทคอนเดรียและ
ไขมันสูง กล้ามเนื้อมีสีแดงเนื่องจากมี
เลือดมาหล่อเลี้ยงมาก มีปริมาณไมโอโก
ลบินสูง จึงทำาให้มีออกซิเจนอยู่ใน

93. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 93
ชนิดที่ 2 เป็นกล้ามเนื้อที่มีสีซีด
จาง มีความสามารถในการหดตัว
รวดเร็ว การสร้าง ATP ในเส้นใยกล้าม
เนื้อส่วนใหญ่อาศัยกระบวนการหายใจ
ระดับเซลล์แบบไม่ต้องใช้ออกซิเจน ซึ่ง
ให้พลังงานจำากัด แถมกรดแลกติกที่เกิด
ขึ้นยังทำาให้กล้ามเนื้อเกิดการล้าอย่าง
รวดเร็วอีกด้วย ในเส้นใยกล้ามเนื้อจะมี
ปริมาณไมโทคอนเดรียและไขมันตำ่า มี
เลือดมาเลี้ยงน้อยกว่าชนิดแรก แต่มี

94. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 94
ชนิดที่ 3 กล้ามเนื้อชนิดนี้จะมี
คุณสมบัติและลักษณะของกล้าม
เนื้อชนิดที่ 1 และ 2 รวมกันอยู่ การ
สร้าง ATP ในเส้นใยกล้ามเนื้ออาจใช้
กระบวนการหายใจแบบไม่ต้องใช้
ออกซิเจน หรือแบบที่ต้องใช้ออกซิเจน
ก็ได้ จึงทำาให้กล้ามเนื้อชนิดนี้มีความ
สามารถสูงเป็นพิเศษ คือสามารถหดตัว
ได้อย่างรวดเร็ว และมีความทนทานต่อ
การล้า เป็นกล้ามเนื้อที่มีสีแดง มีเลือดมา

95. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 95
เส้นใยกล้ามเนื้อที่อยู่ในกล้ามเนื้อ
แต่ละมัดนั้น โดยทั่วไปไม่ได้มีคุณสมบัติ
เหมือนกันหมด กล้ามเนื้อแต่ละมัดจะมี
เส้นใยกล้ามเนื้อทั้งที่หดตัวได้เร็วและช้า
ปะปนกันอยู่ ถ้ามีเส้นใยกล้ามเนื้อชนิด
ใดมากกล้ามเนื้อก็จะแสดงคุณสมบัติ
ของเส้นใยกล้ามเนื้อชนิดนั้นๆ เด่นออก

96. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 96
สัดส่วนของเส้นใยกล้ามเนื้อชนิด
หดตัวช้าและหดตัวเร็วจะถูกกำาหนดมา
แล้วโดยพันธุกรรม การพัฒนาของ
เส้นใยกล้ามเนื้อไปเป็นชนิดใดนั้นเริ่ม
ต้นตั้งแต่ตอนที่เรายังเป็นทารกน้อยๆ
อยู่ในท้องของแม่ได้ 20 สัปดาห์ และ
การพัฒนาจะเสร็จสิ้นเมื่อเราอายุได้ 1 ปี

97. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 97
ถึงแม้ว่าในมัดกล้ามเนื้อจะประกอบไป
ด้วยเส้นใยกล้ามเนื้อที่มีคุณสมบัติต่าง
กัน แต่เส้นใยกล้ามเนื้อที่เป็นหน่วย
ทำางานหน่วยเดียวกัน จะเป็นชนิด
เดียวกันนะจ๊ะ

98. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 98

99. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 99
กล้ามเนื้อของเราหดตัวได้โดยการ
ทำางานของโปรตีนที่ทำาหน้าที่ในการหด
ตัว แต่เนื่องจากกล้ามเนื้อมีส่วนประกอบ
เป็นเนื้อเยื่อเกี่ยวพันที่มีความยืดหยุ่น
ด้วย กล้ามเนื้อจึงมีความสามารถที่จะหด
ตัวได้โดยที่ความยาวของกล้ามเนื้อทั้ง
มัดอาจไม่มีการเปลี่ยนแปลง

100. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 100
เรามาดูกันว่าเมื่อกล้ามเนื้อทำางาน ความยาว
ของกล้ามเนื้อมีการเปลี่ยนแปลงอย่างไรได้
บ้าง

101. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 101
กล้ามเนื้อมีการหดตัวสั้นลง
(shortening) โดยที่แรงตึงในกล้าม
เนื้อคงที่ (isotonic contraction)
การหดตัวแบบนี้เกิดเมื่อแรง
ภายในกล้ามเนื้อมีค่ามากกว่าแรง
ต้านทานภายนอก ทำาให้เกิดการ
เคลื่อนไหวได้ จึงถือว่ามีงานเกิดขึ้น

102. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 102
การหดตัวของกล้ามเนื้อแบบที่ความยาวของกล้าม
เนื้อสั้นลง

103. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 103
กล้ามเนื้อมีการยืดตัวออก
(lengthening) ในขณะที่ยังคงมีการ
หดตัว โดยที่แรงตึงตัวของกล้าม
เนื้อคงที่ (eccentric contraction)
การหดตัวของกล้ามเนื้อแบบนี้เกิด
ขึ้นเมื่อแรงภายนอกมีค่ามากกว่าแรงที่
เกิดขึ้นจากการหดตัวของกล้ามเนื้อ
เป็นการทำางานโดยกล้ามเนื้อที่ควบคุม
การเคลื่อนไหวชนิดที่ไปในทิศทางของ
แรงดึงดูดโลก เช่น เกิดขึ้นในขณะที่เดิน

104. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 104
การหดตัวของกล้ามเนื้อแบบมีการยืดออก
ของกล้ามเนื้อ

105. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 105
กล้ามเนื้อมีการหดตัวโดยที่มัด
กล้ามเนื้อมีความยาวคงที่ แต่แรงตึง
ในกล้ามเนื้อเพิ่มขึ้น (isometric
contraction)
การหดตัวแบบนี้เกิดขึ้นเมื่อแรงต้าน
ภายนอกมีค่ามากกว่าแรงที่เกิดจากการหด
ตัวของกล้ามเนื้อ ตลอดระยะเวลาของการ
หดตัวจะไม่มีการเปลี่ยนแปลงความยาวของ
กล้ามเนื้อเลย เราจะพบการหดตัวแบบนี้ได้
ในกล้ามเนื้อขาที่กำาลังทำางานในขณะที่ยืน
ทรงตัว หรือเกิดขึ้นในขณะที่พยายามจะยก
ของหนักๆ แต่ยกไม่ขึ้น เนื่องจากไม่มีการ

106. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 106
การหดตัวของกล้ามเนื้อแบบความยาว
ของกล้ามเนื้อคงที่

107. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 107
เวลาที่เราออกกำาลังกายหรือ
แข่งขันกีฬาลองสังเกตดูว่าร่างกายของ
เรามีการเปลี่ยนแปลงอย่างนี้เกิดขึ้นหรือ
ไม่ เราหายใจหนักขึ้นถี่ขึ้น หัวใจเต้น
ตุบตับเร็วขึ้น เราปวดเมื่อยเนื้อตัว และมี
เหงื่อออกมาก นี่เป็นการตอบสนองตาม
ปกติของร่างกายไม่ว่าเราจะออกกำาลัง
กายเป็นประจำาหรือออกกำาลังกายครั้ง
หนึ่งแล้วเว้นไปสองสามเดือนก็ตาม
นักกีฬาระดับโลกเขาก็มีอาการแบบเราๆ

108. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 108
ความทนทานเกิดจากการ
ฝึกฝนร่างกาย

109. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 109
เมื่อเราออกกำาลังกาย กล้ามเนื้อของ
เราต้องทำางานมากกว่าปกติ เส้นใย
กล้ามเนื้อก็ต้องการ ATP มากขึ้นตามไป
ด้วย ร่างกายของเรามีระบบการสร้าง
ATP ให้เส้นใยกล้ามเนื้อเลือกใช้ได้
หลายระบบตามความเหมาะสมสำาหรับ
การออกกำาลังกายในแต่ละแบบ

110. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 110
การใช้พลังงานในการวิ่ง 100 เมตร และ
1000 เมตร มีส่วนที่คล้ายคลึงกันหรือ
ต่างกันอย่างไร

111. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 111
การออกกำาลังกายแบบที่ต้องใช้พลังงาน
สูงในระยะเวลาอันสั้นจุ๊ด เช่น การ
แข่งขันวิ่ง 100 เมตร หรือการแข่งขันยก
นำ้าหนัก ร่างกายต้องการระบบที่จะช่วย
เติมพลังงานให้กับกล้ามเนื้อได้อย่าง
รวดเร็ว

112. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 112
กระบวนการจ่ายหมู่ฟอสเฟตให้กับ
ADP โดยฟอสโฟครีเอทีนเป็นระบบที่
ช่วยให้ร่างกายสามารถออกกำาลัง
ประเภทนี้ได้อย่างมีประสิทธิภาพเป็น
เวลาประมาณ 8 -10 วินาที แต่นักวิ่งที่
ใช้เวลามากกว่านี้ ระบบการสร้าง ATP
ด้วยการจ่ายหมู่ฟอสเฟตให้กับ ADP
โดยฟอสโฟครีเอทีนอย่างเดียวไม่
สามารถให้พลังงานได้เพียงพอ เส้นใย
กล้ามเนื้อต้องสร้าง ATP จาก

113. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 113
ในการออกกำาลังกายประเภทที่
ต้องการพลังงานจำานวนมากในเวลาอัน
รวดเร็วเป็นเวลาไม่นานนักเช่นการ
แข่งขันวิ่งระยะสั้น 200 หรือ 400 เมตร
และการแข่งขันว่ายนำ้า

114. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 114
แน่นอนว่าการสร้าง ATP ด้วยการ
จ่ายหมู่ฟอสเฟตให้กับ ADP โดย
ฟอสโฟครีเอทีนอย่างเดียวไม่สามารถ
ให้พลังงานได้เพียงพอ ระบบที่เป็น
พระเอกสำาหรับการออกกำาลังกาย
ประเภทนี้คือกระบวนการหายใจระดับ
เซลล์แบบไม่ต้องใช้ออกซิเจน

115. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 115
ถ้าเราวิ่งมาราธอน เราจะต้องใช้
พลังงานอย่างมากเช่นกัน แต่เป็น
ปริมาณที่คงที่ในช่วงระยะเวลาที่
ยาวนาน

116. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 116
ในกรณีเช่นนี้เส้นใยกล้ามเนื้อจะไม่
ใช้ ATP ที่สร้างจากกระบวนการหายใจ
แบบไม่ใช้ออกซิเจนตลอดช่วงระยะเวลา
ของการออกกำาลังกาย เพราะไม่เช่นนั้น
กรดแลกติกที่เกิดขึ้นจะทำาให้กล้ามเนื้อ
อ่อนแรง ระบบการสร้างพลังงานที่มี
ประสิทธิภาพสำาหรับการออกกำาลังกาย
ประเภทนี้คือ การสร้าง ATP ด้วย
กระบวนการหายใจระดับเซลล์แบบใช้
ออกซิเจน ดังนั้นนักวิ่งระยะไกลจึงต้อง

117. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 117
ระบบต่างๆ ของร่างกาย
พร้อมใจช่วยกล้ามเนื้อ

118. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 118
เมื่อเราใช้งานกล้ามเนื้อในการออก
กำาลังกายเป็นเวลานาน ระบบอื่นๆ ของ
ร่างกายจะต้องทำางานสัมพันธ์กันไปด้วย
เพื่อให้ร่างกายสามารถนำาออกซิเจนไป
สู่เส้นใยกล้ามเนื้อได้มากขึ้น นอกจากนี้
ร่างกายก็ต้องมีการกำาจัดความร้อน และ
ของเสียออกไปเพื่อให้เส้นใยกล้ามเนื้อมี
สภาพที่เหมาะสมต่อการทำางาน

119. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 119
อวัยวะที่ต้องทำางานหนักร่วมกับกล้าม
เนื้อในขณะที่เราออกกำาลังกายมีอวัยวะ
ใดบ้าง

120. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 120
การเพิ่มปริมาณออกซิเจนให้
กับเส้นใยกล้ามเนื้อ
การออกกำาลังกายนานกว่า 2 นาที
ร่างกายต้องการออกซิเจนมากขึ้น เพื่อสร้าง
ATP ให้ได้ในปริมาณมาก โดยใช้
กระบวนการหายใจระดับเซลล์แบบใช้
ออกซิเจน ในการเพิ่มปริมาณออกซิเจนให้
แก่ร่างกาย อวัยวะบางอย่างต้องทำางานหนัก
ขึ้น เช่น หัวใจต้องเต้นแรงขึ้น เร็วขึ้น เพื่อ
สูบฉีดโลหิตซึ่งมีปริมาณของออกซิเจนอยู่สูง
ไปเลี้ยงกล้ามเนื้อได้มากขึ้น ในขณะที่

121. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 121
การกำาจัดของเสีย
เวลาเราออกกำาลังกาย จะมีของเสีย
ที่เกิดขึ้นจากการทำางานของกล้ามเนื้อ
ได้แก่ กรดแลกติก คาร์บอนไดออกไซด์
อะดีโนซีน และไฮโดรเนียม (H3O+
)
ไอออน ความเป็นกรดที่เกิดจากของเสีย
พวกนี้จะไปทำาให้ประสิทธิภาพการ
ทำางานของเอนไซม์ ATPase ในเส้นใย
กล้ามเนื้อลดลง ของเสียเหล่านี้จะต้อง

122. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 122
การระบายความร้อนออกจาก
ร่างกาย
การหดตัวและคลายตัวของกล้ามเนื้อ
ลายในขณะออกกำาลังกายจะมีความร้อนเกิด
ขึ้นจากระดับปกติมาก ความร้อนที่เกิดขึ้น
จากการทำางานของกล้ามเนื้อมาจากการที่
เส้นใยกล้ามเนื้อไม่สามารถเปลี่ยนพลังงาน
เคมีจาก ATP ให้เป็นพลังงานกลได้หมด

123. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 123
เส้นใยกล้ามเนื้อสามารถใช้
พลังงานที่ได้จากการย่อยสลาย ATP ได้
ประมาณ 20-25 เปอร์เซ็นต์ เท่านั้น
พลังงานส่วนที่เซลล์ไม่สามารถนำาไป
ใช้ได้จะสูญเสียไปในรูปความร้อน
นอกจากนี้กระบวนการหายใจของเซลล์
เองไม่ว่าจะเป็นแบบใช้ออกซิเจน หรือ
ไม่ใช้ออกซิเจนก็ตามจะมีความร้อนเกิด
การระบายความร้อนออกจาก
ร่างกาย (ต่อ)

124. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 124
ร่างกายอบอุ่นอยู่เสมอที่อุณหภูมิ
ประมาณ 37 ํำC ได้ด้วยกระบวนการใด
บ้าง

125. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 125
เมื่อความร้อนในร่างกายสูงขึ้น
มากกว่า 41 องศาเซลเซียส ร่างกายไม่
สามารถทำางานเป็นปกติ ร่างกายจะมีตัว
รับรู้ความร้อน (thermoreceptor) อยู่ที่
ผิวหนัง ที่จะส่งคลื่นประสาทไปยังศูนย์
ควบคุมอุณหภูมิของร่างกาย ที่อยู่ใน
สมองส่วนกลางตรงบริเวณไฮโพทาลามั
ส (hypothalamus) มีผลทำาให้หลอด
เลือดที่ไปยังผิวหนังขยายตัว ความร้อน

126. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 126
การขยายของหลอดเลือดทำาให้
เลือดไหลไปยังผิวหนังได้มากขึ้น ความ
ร้อนจะถูกขจัดออกจากร่างกายออกสู่
อากาศภายนอก นอกจากนี้ร่างกายจะ
ขับเหงื่อออกมามากขึ้น เพื่อขจัดความ
ร้อนด้วยการระเหย ความร้อนที่สูญเสีย
ออกจากร่างกายด้วยการระเหย เป็น
ความร้อนที่ถูกนำาไปใช้ในการทำาให้นำ้า
บริเวณผิวหนังกลายเป็นไอโดยที่เราไม่รู้
สึกตัว และขจัดออกไปในรูปของการขับ

127. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 127
หากเราออกกำาลังกายในที่ร้อนชื้น
แถมยังมีการระบายอากาศไม่ดี การขจัด
ความร้อนด้วยการระเหยจะทำางานไม่ดี
อัตราการระเหยของเหงื่อจะลดลง ทำาให้
เราเป็นลมแดด (heat stroke) ได้ เซลล์
ประสาทบางส่วนในระบบประสาทส่วน
กลางจะถูกทำาลายอย่างถาวร ไม่
สามารถกลับคืนสู่สภาพเดิมหรือสร้าง
ทดแทนขึ้นใหม่

128. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 128
ศูนย์ควบคุมอุณหภูมิจะเสียไป
ร่างกายจึงไม่สามารถระบายความร้อน
ออกได้ เราจะรู้สึกมึนงง ปวดศีรษะ
คลื่นไส้ อาเจียน ถ้าอุณหภูมิสูงถึง 45
องศาเซลเซียส ซึ่งเป็นขีดสูงสุดที่คนเรา
จะทนอยู่ได้ โดยไม่มีการช่วยลดความ
ร้อนออกอย่างทันท่วงที เซลล์ทั่วไปจะ
ถูกทำาลาย ไม่สามารถทำางานเป็นปกติ
เราอาจชักอย่างรุนแรงและอาจถึงตาย
ได้ เพื่อนอาจช่วยลดอุณหภูมิโดยการ

129. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 129
ดังนั้นเราจะหลีกเลี่ยงการเป็นลม
แดด ด้วยการสวมใส่เสื้อผ้าที่มีการ
ระบายอากาศได้ดี ออกกำาลังกายในที่ๆ
มีอุณหภูมิไม่เกิน 28 องศาเซลเซียส ดื่ม
นำ้าและเครื่องดื่มเสริมเกลือแร่ และ
กลูโคสระหว่างการออกกำาลังกาย

130. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 130
ถ้าหาเครื่องดื่มเสริมเกลือแร่ไม่ได้ เราจะ
ดื่มนำ้าบรรจุขวดที่ผ่านกระบวนการรี
เวอร์สออสโมซิส (reverse osmosis) ซึ่ง
มีความบริสุทธิ์จนกระทั่งมีไอออนต่างๆ
น้อยมากได้หรือไม่

131. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 131
การออกกำาลังกายทำาให้กล้ามเนื้อใหญ่
ขึ้นได้อย่างไร

132. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 132
กล้ามเนื้อของเราไม่ได้ใหญ่โตขึ้น
ทันทีภายหลังการออกกำาลังกาย 24-48
ชั่วโมง กระบวนการฟื้นตัวภายหลังการ
ออกกำาลังกายต่างหากที่ทำาให้กล้ามเนื้อ
เจริญเติบโตขึ้นทีละน้อย ด้วยการนำา
สารอาหารประเภทโปรตีนที่เรารับ
ประทาน ไปใช้ในการสังเคราะห์เส้นใย
โปรตีนองค์ประกอบของกล้ามเนื้อ เพื่อ
เสริมสร้างเส้นใยกล้ามเนื้อแต่ละเส้นให้มี

133. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 133
แสดงการเพิ่มขนาดของมัดกล้ามเนื้อ

134. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 134
จำานวนและชนิดของเส้นใยกล้ามเนื้อในร่างกาย
จะค่อนข้างคงที่และถูกกำาหนดไว้แล้วโดย
พันธุกรรม เส้นใยกล้ามเนื้อที่มีการเจริญเติบโต
เต็มที่แล้วจะไม่มีการแบ่งตัวอย่างเซลล์ในร่างกาย
ชนิดอื่นๆ ที่มีการแบ่งตัวตามรอบของวงจรเซลล์
(cell cycle) ดังนั้นการเจริญเติบโตของกล้ามเนื้อจึง
เกิดขึ้นจากการเพิ่มขนาดของเซลล์เท่านั้น ไม่ใช่
ด้วยการเพิ่มจำานวนเซลล์

135. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 135
การเพิ่มขนาดของเส้นใยกล้ามเนื้อ หรือการ
ซ่อมแซมเส้นใยกล้ามเนื้อที่มีสภาพชำารุดทรุด
โทรม อาศัยเซลล์ต้นกำาเนิด (stem cell) ของเซลล์
กล้ามเนื้อตั้งต้น (myoblast) ที่มีชื่อว่าเซลล์แซท
เทลไลต์ (satellite cell) ซึ่งมีรูปทรงแบนๆ และอยู่
แนบชิดกับเส้นใยกล้ามเนื้อ

136. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 136
แสดงกลไกการเพิ่มขนาดของเส้นใยกล้าม
เนื้อ

137. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 137
โดยปกติแล้วเซลล์แซทเทลไลต์จะ
ไม่แบ่งตัว มันจะแบ่งตัวก็ต่อเมื่อถูกกระตุ้น
ด้วยสัญญาณแห่งการซ่อมแซม หรือเพื่อ
ตอบสนองต่อการออกกำาลังเพื่อฝึกฝนกล้าม
เนื้อเท่านั้น เมื่อเซลล์แซทเทลไลต์แบ่งตัว
เสร็จสิ้น มันจะหลอมรวมเข้ากับเส้นใยกล้าม
เนื้อที่เสียหาย หรือมันอาจรวมตัวกับเส้นใย
กล้ามเนื้อของเดิมในมัดกล้ามเนื้อที่ได้รับการ
ฝึกฝนเป็นประจำา ทำาให้โปรตีนที่เป็นองค์
ประกอบของกล้ามเนื้อมีปริมาณเพิ่มขึ้นมา
ด้วยเหตุนี้เส้นใยกล้ามเนื้อที่เสียหายจึงได้รับ

138. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 138
กล้ามเนื้อในร่างกายของสัตว์ทำา
หน้าที่ในการเคลื่อนไหว เช่นเดียวกับ
กล้ามเนื้อในร่างกายของเรา นอกจากจะ
เป็นประโยชน์ต่อสัตว์โดยตรงแล้ว กล้าม
เนื้อของสัตว์หลากหลายชนิดยังเป็น
อาหารสำาหรับคนเราได้อีกด้วย

139. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 139
ถ้าเอาเนื้อของสัตว์ที่เพิ่งจบชีวิตลง ไป
เข้าตู้แช่แข็งทันทีจะทำาให้เนื้อเหนียว
คุณคิดว่าเป็นเพราะอะไร

140. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 140
ภายหลังที่สัตว์จบชีวิตลง ด้วย
เทคนิคจำาเพาะทางด้านเทคโนโลยีเนื้อ
สัตว์ (เพื่อคงคุณภาพของเนื้อ) ระบบ
ไหลเวียนของเลือดก็จะหยุดไป กล้าม
เนื้อจึงขาดออกซิเจนมาหล่อเลี้ยง
อย่างไรก็ตามกล้ามเนื้อยังสามารถหดตัว
ต่อไปได้อีกโดยใช้ ATP ที่เกิดขึ้นจาก
การสลายไกลโคเจนที่มีสะสมอยู่ใน
กล้ามเนื้อ

141. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 141
แต่เมื่อใดก็ตามที่ไกลโคเจนใน
กล้ามเนื้อหมดลง การสร้าง ATP ไม่
สามารถเกิดขึ้นได้ แอกทินกับไมโอซินที่
เกาะกันอยู่ก็จะยังคงเกาะกันอยู่อย่างนั้น
ทำาให้กล้ามเนื้อแข็งเกร็ง และมีความ
เหนียว หากปล่อยทิ้งไว้สักครู่เอนไซม์
หลายชนิดที่มีอยู่ในเส้นใยกล้ามเนื้อจะ
ออกมาย่อยโปรตีน ทำาให้สะพานเชื่อม

142. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 142
เคล็ดลับในการปรุงอาหาร
ในเนื้อสัตว์ดิบ โปรตีนหลายชนิดที่มีอยู่
ในกล้ามเนื้อจะมีโครงสร้างเป็นเกลียวที่เชื่อม
ต่อกันด้วยพันธะเคมี การปรุงอาหารด้วย
ความร้อนจะทำาให้พันธะเคมีแตกออก
โปรตีนเหล่านั้นจะคลายเกลียว และเส้นผ่า
ศูนย์กลางของโปรตีนมีขนาดเล็กลง รวมทั้ง
ความยาวก็หดสั้นลงด้วย ทำาให้เราสามารถ
เคี้ยวเนื้อสัตว์ที่สุกแล้วได้ง่ายขึ้น ไม่เหนียว
หนับอย่างเนื้อสัตว์ดิบๆ แต่ถ้าเราปรุงอาหาร

143. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 143
ลองสังเกตความแตกต่างของเนื้อ
สเต็กที่ปรุงแบบสุกมาก (well done) สุก
ปานกลาง (medium done) สุกพอ
ประมาณ (medium rare)และสุกน้อย
(rare) ดูนะจ๊ะ

144. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 144
ความเหนียวของเนื้อสัตว์ยังขึ้นอยู่
กับปริมาณของเส้นใยคอลลาเจนที่
แทรกอยู่ในมัดกล้ามเนื้ออีกด้วย คอลลา
เจนที่มีอยู่ในกล้ามเนื้อของสัตว์ที่ยังมีอา
ยุน้อยๆ จะมีความแข็งแกร่งน้อยกว่าและ
ละลายนำ้าได้ดีกว่าคอลลาเจนที่มีใน
กล้ามเนื้อของสัตว์ที่มีอายุเยอะๆ

145. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 145
การปรุงอาหารแบบที่ต้องอาศัย
ความร้อนจากไอนำ้า เช่น การต้ม การ
ตุ๋น จะทำาให้เส้นใยคอลลาเจนเหนียวๆ
จับกับนำ้าจนพองตัว กลายสภาพเป็นเจ
ละติน (gelatin) ที่มีลักษณะเป็นวุ้นใสๆ
พอวุ้นนี้ถูกทิ้งไว้ในที่เย็น ก็จะจับตัวเป็น
ก้อนเหมือนเยลลี (jelly)

146. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 146
ตำาแหน่งของกล้ามเนื้อก็มีผล
ต่อความเหนียว ความนุ่ม ของกล้ามเนื้อ
ด้วยเหมือนกัน กล้ามเนื้อส่วนที่ถูกใช้
งานมาก แข็งแรงมาก เนื่องจากมีการ
สะสมของเส้นใยโปรตีนที่ช่วยในการหด
ตัวของกล้ามเนื้ออยู่สูง ก็ย่อมมีความ
เหนียวมากกว่ากล้ามเนื้อที่เต็มไปด้วย
ไขมัน

147. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 147

148. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 148
พ่อค้าขายเนื้อจะตัดแบ่งเนื้อออก
เป็นส่วนต่างๆ ที่มีความนุ่ม ความเหนียว
แตกต่างกันไป ผู้บริโภคสามารถเลือก
ซื้อได้ตามความต้องการ และแน่นอน
เนื้อส่วนที่ต่างกันก็ย่อมมีราคาที่แตกต่าง
กันไปด้วยตามคุณภาพ

149. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 149
เพราะเหตุใดเนื้อปลาจึงไม่เหนียวอย่าง
เนื้อวัว เนื้อหมู

150. .อ ศราวุธ อยู่เกษม 150
เนื่องจากปลาสามารถลอยตัวอยู่ใน
นำ้าได้โดยที่ไม่ต้องใช้กล้ามเนื้อส่วน
ใหญ่ของร่างกายช่วยในการพยุงตัว
กล้ามเนื้อที่ปลาใช้งานมากมักจะเป็น
กล้ามเนื้อส่วนครีบและส่วนหางเท่านั้น
เนื้อปลาจึงมีเส้นใยกล้ามเนื้อที่เป็นเส้น
สั้นๆ อีกทั้งเนื้อเยื่อเกี่ยวพันในกล้ามเนื้อ
ของปลายังเป็นชนิดไมโอคอมมาตา
(myocommata) ซึ่งมีความอ่อนนุ่มกว่า
เส้นใยคอลลาเจน ต่อให้ปลามีอายุเยอะ