【教育訓練】神經與肌肉系統:收縮與疲勞的機制 袖舒教練

本次內訓的主題有兩個: (一)了解肌肉如何收縮與 (二)肌肉為什麼會疲勞的原因。 以下是袖舒教練為大家整理的資料, 讓我們繼續看下去吧! 肌肉收縮是因為附著在肌纖維上的運動單位(motor unit)傳送神經衝動, 而神經與肌肉的交接處稱為神經終板, 此時乙醯膽鹼便會釋出, 透過T管將神經衝動持續傳送到肌漿網, 使肌漿網釋出鈣離子。 鈣離子進一步與旋光素結合, 解除旋光素原本在肌動蛋白上的阻礙, 使肌凝蛋白與肌動蛋白得以結合, 產生橫橋, 進而達到肌肉收縮的機制。   因此可以發現神經衝動與訊號傳導是促使肌肉收縮的重要機制。 神經的電位透過上一個神經細胞的軸突(axon), 傳到下一個神經細胞,交接處稱為突觸(synapse), 再透過樹突(dendrites)將神經衝動沿著軸突向下傳遞。   而負責傳送讓肌肉產生動作的神經, 統稱為運動神經元, 運動神經元在肌纖維上會有數個附著點, 即運動單位, 不同神經衍生出來的運動單位, 也具有不同的特性, 例如:產生力量的大小、收縮速度的快慢與容易疲勞的程度, 而運動單位的徵招是規律地從只能產生最小力量的單位開始被使用, 當強度逐漸升高, 就會開始徵招可以產生更大力量的單位, 因此肌纖維的種類會隨著附著的運動單位不同, 而有不同的特性。     換句話說, 但負擔的重量、強度越高, 越需要徵招更多的動作單位, 然而當收縮持續維持時, 可以產生大力量的單位同時也容易疲勞, 從下圖可以發現隨著MVC的增加, 甚至達到100%的強度時, 不同部位的肌群可以持續收縮的時間都越來越短, 也顯示了力量大、爆發力型的運動單位容易疲勞的特性。 而當我們把x軸換成時間來看, 亦可發現當不同肌群要維持100% MVC的收縮時, 時間越長, 產生的力量也越來越弱, 即持續被徵招的運動單位越來越少。   因此可以簡單歸結肌肉疲勞可能有以下的原因: (一)肌肉持續收縮、產生橫橋移動與回收鈣離子時, 都需要ATP的參與, 然而當能量逐漸耗盡, 鈣離子慢慢無法被回收回到肌漿網時, 橫橋便無法持續發生, 肌肉因此僵硬、產生疲勞。 (二)因為神經疲勞, 從中樞神經傳導的訊號越來越少, 能作用在運動單位上, 進而產生動作電位的訊號也越來越弱。 (三)神經細胞中, 突觸的敏感性也隨著神經疲勞越來越衰弱, 甚至開始產生抑制訊號的現象。   參考文獻: Potvin JR, Fuglevand AJ (2017) A motor unit-based model of muscle fatigue. PLoS Comput Biol 13(6): e1005581. https://doi.org/10.1371/ journal.pcbi.1005581   每次的內訓中, 教練們專注的神情, 蓄勢待發的準備著踴躍發問, 每次的討論都能激發出更多新的問題及想法, 讓學術報告也能在有趣的氣氛中渡過。 #GYMEFIT #肌肉收縮與疲勞的機制 #內部教育訓練 #內訓真好玩 #內訓使我強大 #袖舒教練 #一起變強[…]