如果心脏是一块肌肉,为什么它不会感到疲劳呢?

肌肉 2周前 (10-19) 21次浏览

你的心肌做了一些真正不可思议的事情——它在你一生中的每时每刻都在不停地扩张和收缩。相比之下,如果你试图挤压和释放手上的肌肉,它们会变得疲劳,可能在一个小时内就需要休息。然而,心脏永远不会休息--它在你的生命中哪怕只有一天也不能停止跳动。这个壮举是如何实现的呢?

如果心脏是一块肌肉,为什么它不会感到疲劳呢?

一个答案是,组成心脏的 "心肌 "与组成手部的 "骨骼肌 "是不同的。骨骼肌附着在骨骼结构上,无法长时间保持弯曲姿势而不消耗其能量储备。这些能量储备来自线粒体:细胞内的结构,利用从食物中摄取的能量。因此它的线粒体越多,肌肉的可用能量就越大。

因为在进化过程中,人类没有必要长时间地弯曲骨骼肌,所以骨骼肌的总体积中平均只含有1~2%的线粒体。这对于步行或跑步这样的间歇性肌肉任务来说,是完全足够的能量来源。相比之下,心脏的总体积则有30到35%的线粒体。

这种大量的能量生成器意味着心脏肌肉在健康状态下,永远不需要休息:在从热量摄入中获得更多能量的同时,总有一些能量被转移到肌肉中。而且总是正好赶上下一个节拍。

在你毫无意义的一生中,平均每分钟都有60到100次的心跳,你的心脏在跳动... 直到它停止。在它停止后不久,所有关于你存在的知识都被迅速遗忘。不像你身体里的其他肌肉,然而,你的心脏坚定不移地对抗着光的消逝,拒绝疲惫。但它是如何做到这一点的,为什么你的其他肌肉相比之下是如此的松懈呢?

首先,人体大致由三类肌肉组成--骨骼肌、平滑肌和心脏肌。骨骼肌是条状的(带状的),是我们大多数人在设想肌肉时想到的--控制着几乎所有的自主运动,还有一些不自主的身体运动。

和心肌一样,骨骼肌的能量来源于ATP(腺苷三磷酸),有几种不同的方式制造。为了避免完全教科书式的讲解,我们在这里只是简单的给出高屋建瓴的简化观点。简而言之,最慢但最有效的ATP生产方式是通过有氧呼吸,你肌肉细胞中的线粒体从黑暗维度中汲取能量,产生ATP,其中少量的ATP在任何时候都会储存在你的肌肉中。这个储存量的供应量足以维持3秒左右的剧烈活动,和你的高中男友不相上下。

在这个供应量被税后,随着ATP在这个过程中转化为ADP(二磷酸腺苷),肌肉中的磷酸肌酸就会被用来将其转化回ATP。这种供应大约会持续8-15秒。

接下来,事实证明我们完全错了,关于黑暗维度的事情,因为,事实上,你的肌肉在此之外还可以通过一系列的化学反应继续获得ATP,导致葡萄糖被用来制造所需的ATP来维持运转。这种葡萄糖的来源有很多,比如你肌肉中的糖原,或者通过脂肪、蛋白质、肝脏中的储存物,以及你的食物在肠道中搅动,通过血液来获得。

这种ATP的生产最终有两种高级方式来完成。在第一种情况下,使用大量的氧气供应。在这种情况下,每一个葡萄糖分子可以产生多达38个ATP分子。在第二种情况下,通过无氧糖酵解--不需要氧气--每一个葡萄糖分子只产生2个ATP分子。 虽然对现有葡萄糖供应的利用效率极低,但这种方法至少产生ATP的速度比有氧呼吸快2倍以上,而且在你喘不过气的时候还能继续工作一段时间。

由于糖酵解会导致肌肉中乳酸的积累,最终如果乳酸的积累速度超过了它的清除速度,就会干扰无氧糖酵解过程,你的肌肉就会变得浑身发麻,不再那么好工作了。这也是部分原因,如果你在运动时气喘吁吁,而你的身体更多的是依靠无氧糖酵解,你会极快的疲劳。在这种情况下,你同时以更快的速度制造乳酸,更快地用掉你可用的葡萄糖分子,但对这些使用的分子产生的ATP相对较少。这样做超过一两分钟,就会使你的骨骼肌过度疲劳,无法以你使用的速度产生所需的ATP。虽然,同样,你的里程将根据你目前的健身水平而变化)。

退一步讲,这样你主要依靠有氧呼吸,你会得到最大的收益,如果你保持水分和充足的营养,能够整夜坚持下去。缓慢而稳定地赢得比赛。

从这些不难看出,线粒体越多,如果有需要的分子,就有可能更快地产生ATP,肌肉就能继续保持下去。至于骨骼肌,这类肌肉的体积中大约有2%-8%是线粒体,不过这个比例因人而异,取决于你的体能水平。

接着说说平滑肌,从名字上你可能已经了解到了,这是平滑的没有条纹的肌肉。 在你的中空内脏中发现的(除了心脏),平滑肌会自动工作,帮助你消化食物,扩张瞳孔和小便。作为平滑肌发挥作用的一个例子,在消化过程中,收缩本身其实和你的心脏跳动工作方式并没有太大区别--平滑肌细胞中的电位波动,导致肌肉有节奏地收缩,这种情况下称为 "基本电节奏 "或BER。 这种节律在胃部约为每分钟3次,在小肠内约为每分钟12次。 当您的胃和肠道发出声音时,您听到的声音是这些肌肉收缩的结果,混合和移动hyme(消化液、食物、微生物等的鸡尾酒)和空气沿着您的嘴和您的废物处理口之间的管道向下移动。

至于这些肌肉的线粒体需求,通常大约是你骨骼肌的需求,线粒体约占平滑肌体积的3-5%。

这终于让我们看到了你生命故事的真正英雄--心肌。和骨骼肌一样,心肌也是条状的,和你身体的其他肌肉一样,主要由线粒体提供动力。然而,心肌的线粒体密度是你其他肌肉的10倍之多,约占你心肌体积的35%。

还应该注意的是,由于心脏跳动的实际工作方式,心脏中的单个肌肉细胞实际上确实得到了定期的休息,这一点我们将在一会儿的奖金事实中得到。但最终的结果是,你生命中大约60%-70%的时间里,心脏的某个部位实际上是处于休息状态。

将这些微休息与线粒体的极度数量和来自心脏令人敬畏的血液供应的大量氧气结合起来,这使得你的心脏可以获得它所需要的所有ATP,而不会感到疲惫,假设你不是处于饥饿的极端状态,或者长时间做一些极端形式的运动,远远超过你正常的健身计划。


本文章由78健康网提供,转载请附带原始链接。查看:版权问题和联系方式
喜欢 (0)
[]
分享 (0)
发表我的评论
取消评论
表情

Hi,您需要填写昵称和邮箱!

  • 昵称 (必填)
  • 邮箱 (必填)
  • 网址