الدرس في شكل نص مقروء
أحياء - الباب الأول| الحركة في الإنسان
الحركة في الإنسان
تعتمد في الحركة على ثلاثة أجهزة هي
1- الجهاز الهيكلي الذي يكون الدعامة للأطراف المتحركة.
2- الجهاز العضلي إذ أن انقباض وانبساط العضلات تحدث حركة الأطراف.
3- الجهاز العصبي الذي يعطى الأوامر للعضلات لكي تقوم بعملية الانقباض و الانبساط
الجهاز العضلي:-
عبارة عن مجموع عضلات الجسم التي بواسطتها يمكن تحريك أجزاء الجسم المختلفة.
تركيب الجهاز العضلي
يتركب الجهاز العضلي من وحدات تركيبية تسمى العضلات هي عبارة عن مجموعة من الأنسجة العضلية وهذه العضلات تمكن الإنسان من القيام بحركاته الميكانيكية والتنقل من مكان لآخر وهى عادة ما تعرف (باللحم ). و عدد عضلات الجسم يمكن تقديرها بحوالى 620 عضلة أو أكثر
وظائف العضلات :-
تتميز العضلات بأنها خيطية الشكل بوجه عام، ولها القدرة على الانقباض والانبساط.
أهمية الانقباض العضلي
1- الحركة مثل تغيير وضع عضو معين من الجسم بالنسبة لبقية الجسم
2- الانتقال من مكان إلى آخر
3- استمرار تحرك الدم فى الأوعية الدموية والمحافظة على ضغط الدم داخلها عن طريق انقباض العضلات الملساء (اللاإرادية) الموجودة فى جدرانها.
4- المحافظة على وضعية الجسم سواء فى الجلوس أو الوقوف وذلك بفضل عضلات الرقبة والجذع والأطراف السفلية.
تركيب العضلة :-
تتركب العضلة من عدد كبير من خيوط رفيعة متماسكة مع بعضها تسمى الألياف (الخلايا العضلية) وكل ليفة عضلية تحتوى على مجموعة. من ليفات عضلية يتراوح عددها ما بين ألف إلى ألفين لييفة مرتبة طوليا وموازية للمحور الطولي للعضلة.
أحياء - الباب الأول| الحركة في الإنسان 1
تركيب الليفة العضلية:
تتكون الليفة العضلية من كتلة بروتوبلازمية تحاط بغشاء خلوي يعرف بالساركوليما .
يحتوى البروتوبلازم على عدد كبير من الأنوية التي تحاط بسيتوبلازم العضلات الذي يعرف بالساركوبلازم.
توجد الألياف العضلية دائما فى مجموعات تعرف بالحزم العضلية تحاط بغشاء يعرف بغشاء الحزمة.
تركيب اللييفة العضلية
كل ليفية عضلية تتكون من :
1 - مجموعة من الأقراص (المناطق المضيئة) يرمز لها بالرمز(I)، يقطعها فى منصفها خط داكن يرمز له بالرمز (Z) وتتكون هذه الأقراص المضيئة من خيوط بروتينية رفيعة تسمى أكتين.
2- مجموعة من الأقراص (المناطق ) الداكنة يرمز لها بالرمز (A) وفى منتصف كل منطقة توجد منطقة شبه مضيئة يرمز لها بالرمز (H) وتتكون هذه المناطق الداكنة من نوع آخر من الخيوط البروتينية السميكة ويعرف بالميوسين .
3- المسافة بين كل خطين متتالين (Z) الموجودة فى منتصف المناطق المضيئة تعرف بالقطعة العضلية .
ملاحظة
المناطق الداكنة والمضيئة توجد فقط فى العضلات الهيكلية والعضلات القلبية ولهذا جاءت التسمية "العضلات المخططة" وغير موجودة في العضلات الملساء ولذلك سميت بالعضلات غير المخططة
الانقباض العضلى :-
تمتاز العضلات بقدرتها على الانقباض والانبساط، ولذلك فهى المسئولة عن الحركات المختلفة للجسم بالتنسيق مع ثلاثة أجهزة رئيسية هي :
1- الجهاز الهيكلى ( العظمى )
وهو يشكل مكان اتصال مناسب للعضلات من جهة ويعمل كدعامة للأطراف المتحركة من جهة أخرى ولذا فالمفاصل لها دور مهم فى حركة أجزاء الجسم المختلفة.
2- الجهاز العصبي
وهو الذي يعطى الأوامر (السيالات العصبية) للعضلات فيتم الاستجابة تبعا لذلك بالانقباض أو الانبساط.
3- الجهاز العضلي
وهو المسئول عن الحركة وغالبية العضلات يسيطر عليها الجسم وتسمى بالعضلات الإرادية (الهيكلية أو المخططة) وتشمل معظم عضلات الجسم، وبعضها لا يستطيع الإنسان التحكم فيها تماما وتسمى لا إرادية كالعضلات الملساء وعضلة القلب.
1- فى العضلات الهيكلية الإرادية:-
السطح الخارجي لغشاء الليفة العضلية مشحونة بشحنة موجبة
بينما غشاء الليفة الداخلي له شحنة سالبة.
وينشأ عن ذلك فرق في الجهد للفرق في تركيز الأيونات بين خارج وداخل الغشاء الليفى للعضلة.
2- المؤثر الذي يسبب انقباض العضلة الإرادية هو وصول السيالات العصبية عن طريق الخلايا العصبية الحركية الآتية من المخ والحبل الشوكى والتي تتصل نهاياتها العصبية اتصالا محكما بالليفة العضلية مكونة تشابك عصبي
3- النهايات العصبية للخلايا العصبية تحتوى على حويصلات بها الناقلات العصبية مثل الاستيل كولين
4- عند وصول السيال العصبي إلى هذه الحويصلات تسبب خروج هذه النواقل العصبية وتقوم أيونات الكالسيوم بدور مهم فى خروج هذه النواقل عبر التشابك العصبي، لتسبح في الفراغ الموجود بين النهايات العصبية وغشاء العضلة حتى تصل إلى سطح الليفة العضلية الإرادية فتسبب تلاشى فرق الجهد على غشاء الليفة العضلية وانعكاسها، بمعنى أن داخل الغشاء الليفي العضلي يصبح موجبا بالنسبة لخارجه وذلك لزيادة نفاذية غشاء الخلية لأيونات الصوديوم فتدخل بسرعة إلى داخل غشاء الليفة العضلية، وهذا يؤدى إلى انقباض العضلة وعندئذ يوصف غشاء الليفة العضلية بحالة اللااستقطاب
5- فرق الجهد على غشاء الليفة العضلية يعود إلى وضعه الطبيعي بعد جزء من الثانية وذلك بفعل عمل أنزيم الكولين استيريز وهو أنزيم متوفر فى نقاط الاتصال العصبي العضلي - والذي يعمل على تحطيم مادة الاستيل كولين (يحوله إلى كولين وحامض خليك ) وبالتإلى يبطل عمله وتعود نفاذية غشاء الليفة العضلية إلى وضعها الطبيعى فى حالة الراحة (قبل استقبال السيال العصبى) وتكون مهيأة للاستجابة للحفز مرة أخرى.
أحياء - الباب الأول| الحركة في الإنسان 2
أليةا انقباض العضلة (نظرية هكسلى للخيوط المنزلقة:-
تعتمد هذه الفرضية على التركيب المجهرى الدقيق لألياف العضلات.
أى أن كل ليفة عضلية تتكون من مجموعة لييفات وكل لييفة تتكون من نوعين من الخيوط البروتينية هما:
1- خيوط رفيعة من الأكتين (أكتينية)
2- خيوط غليظة من الميوسين (ميوسينية) .
بعد أن قارن هكسلى باستخدام المجهر الإلكتروني ليفة عضلية في حالة انقباض بأخرى فى الراحة.
استنتج أن الخيوط البروتينية المكونة للألياف العضلية تنزلق الواحدة فوق الأخرى مما تسبب انقباض أو تقلص العضلة عن طريق وجود روابط مستعرضة تم تكوينها بمساعدة أيونات الكالسيوم وتمتد هذه الروابط من خيوط الميوسين لكي تتصل بخيوط الاكتين ،وبالتإلى فان الانقباض العضلي يحدث عندما تعمل هذه الروابط المستعرضة كخطاطيف تسحب بمساعدة الطاقة المجموعات المتجاورة من خيوط الاكتين باتجاه بعضها البعض فينتج عنه انقباض الليفة العضلية.
ورغم وجود هذه النظرية التي تفسر انقباض العضلات الهيكلية (المخططة) إلا أنها لم تستطع أن تفسر آلية انقباض العضلات الملساء رغم وجود بعض التقارير العلمية التي تشير إلى أن الخيوط البروتينية فى ألياف العضلات الملساء تتكون من نوع يشبه إلى حد كبير الخيوط الأكتينية فى العضلات الهيكلية
الوحدة الحركية :-
لكى نتعرف على المظاهر الميكانيكية لعملية الانقباض العضلي لابد هنا أن نتعرف على الوحدة الحركية والتي تعتبر الوحدة الوظيفية للعضلة الهيكلية، لان انقباض العضلات ما هو إلا محصلة لانقباض جميع الوحدات الحركية المؤلفة للعضلة.
1- تتكون الوحدة الحركية من مجموعة من الألياف ألعضلية والخلية العصبية التي تغذيها
2- عند دخول الليف العصبي الحركي إلى العضلة، يتفرع إلى عدد كبير من الفروع العصبية.
3- كل ليف عصبي حركي يغذى عددا من الألياف العضلية يتراوح ما بين (5 - 100) ليف عضلي بواسطة تفرعاته النهائية التي يتصل الواحد منها بالصفائح النهائية الحركية لليفة العضلية ويعرف مكان الاتصال هذا بالوصلة العصبية العضلية.
إجهاد العضلة
انقباض العضلة بصورة متتالية وسريعة يسبب إجهادها وتعبها وذلك لان الدم لا يستطيع نقل الأكسجين بالسرعة الكافية ليوفر للعضلة احتياجاتها من التنفس وإنتاج الطاقة .
ولهذا تلجأ العضلة إلى تحويل مادة الجلايكوجين (النشا الحيواني) إلى جلوكوز الذي لا يلبث أن يتأكسد بطريقة التنفس اللاهوائى (عند نقص الأكسجين ) لإنتاج طاقة تعطى العضلة فرصة اكبر للعمل وينتج عن هذه العملية تراكم حامض اللاكتيك الذي يسبب تعب العضلة وإجهادها، ونتيجة لهذا يتوقف الشخص عن الحركة حتى تصل للعضلة كمية كافية من الأكسجين لتقوم بعملية التنفس الهوائي (الخلوي)، والذي ينتج كمية كبيرة من الطاقة إذا ما قورنت بالطاقة الناتجة من عملية التنفس اللاهوائى .
تعتمد في الحركة على ثلاثة أجهزة هي
1- الجهاز الهيكلي الذي يكون الدعامة للأطراف المتحركة.
2- الجهاز العضلي إذ أن انقباض وانبساط العضلات تحدث حركة الأطراف.
3- الجهاز العصبي الذي يعطى الأوامر للعضلات لكي تقوم بعملية الانقباض و الانبساط
الجهاز العضلي:-
عبارة عن مجموع عضلات الجسم التي بواسطتها يمكن تحريك أجزاء الجسم المختلفة.
تركيب الجهاز العضلي
يتركب الجهاز العضلي من وحدات تركيبية تسمى العضلات هي عبارة عن مجموعة من الأنسجة العضلية وهذه العضلات تمكن الإنسان من القيام بحركاته الميكانيكية والتنقل من مكان لآخر وهى عادة ما تعرف (باللحم ). و عدد عضلات الجسم يمكن تقديرها بحوالى 620 عضلة أو أكثر
وظائف العضلات :-
تتميز العضلات بأنها خيطية الشكل بوجه عام، ولها القدرة على الانقباض والانبساط.
أهمية الانقباض العضلي
1- الحركة مثل تغيير وضع عضو معين من الجسم بالنسبة لبقية الجسم
2- الانتقال من مكان إلى آخر
3- استمرار تحرك الدم فى الأوعية الدموية والمحافظة على ضغط الدم داخلها عن طريق انقباض العضلات الملساء (اللاإرادية) الموجودة فى جدرانها.
4- المحافظة على وضعية الجسم سواء فى الجلوس أو الوقوف وذلك بفضل عضلات الرقبة والجذع والأطراف السفلية.
تركيب العضلة :-
تتركب العضلة من عدد كبير من خيوط رفيعة متماسكة مع بعضها تسمى الألياف (الخلايا العضلية) وكل ليفة عضلية تحتوى على مجموعة. من ليفات عضلية يتراوح عددها ما بين ألف إلى ألفين لييفة مرتبة طوليا وموازية للمحور الطولي للعضلة.
أحياء - الباب الأول| الحركة في الإنسان 1
تركيب الليفة العضلية:
تتكون الليفة العضلية من كتلة بروتوبلازمية تحاط بغشاء خلوي يعرف بالساركوليما .
يحتوى البروتوبلازم على عدد كبير من الأنوية التي تحاط بسيتوبلازم العضلات الذي يعرف بالساركوبلازم.
توجد الألياف العضلية دائما فى مجموعات تعرف بالحزم العضلية تحاط بغشاء يعرف بغشاء الحزمة.
تركيب اللييفة العضلية
كل ليفية عضلية تتكون من :
1 - مجموعة من الأقراص (المناطق المضيئة) يرمز لها بالرمز(I)، يقطعها فى منصفها خط داكن يرمز له بالرمز (Z) وتتكون هذه الأقراص المضيئة من خيوط بروتينية رفيعة تسمى أكتين.
2- مجموعة من الأقراص (المناطق ) الداكنة يرمز لها بالرمز (A) وفى منتصف كل منطقة توجد منطقة شبه مضيئة يرمز لها بالرمز (H) وتتكون هذه المناطق الداكنة من نوع آخر من الخيوط البروتينية السميكة ويعرف بالميوسين .
3- المسافة بين كل خطين متتالين (Z) الموجودة فى منتصف المناطق المضيئة تعرف بالقطعة العضلية .
ملاحظة
المناطق الداكنة والمضيئة توجد فقط فى العضلات الهيكلية والعضلات القلبية ولهذا جاءت التسمية "العضلات المخططة" وغير موجودة في العضلات الملساء ولذلك سميت بالعضلات غير المخططة
الانقباض العضلى :-
تمتاز العضلات بقدرتها على الانقباض والانبساط، ولذلك فهى المسئولة عن الحركات المختلفة للجسم بالتنسيق مع ثلاثة أجهزة رئيسية هي :
1- الجهاز الهيكلى ( العظمى )
وهو يشكل مكان اتصال مناسب للعضلات من جهة ويعمل كدعامة للأطراف المتحركة من جهة أخرى ولذا فالمفاصل لها دور مهم فى حركة أجزاء الجسم المختلفة.
2- الجهاز العصبي
وهو الذي يعطى الأوامر (السيالات العصبية) للعضلات فيتم الاستجابة تبعا لذلك بالانقباض أو الانبساط.
3- الجهاز العضلي
وهو المسئول عن الحركة وغالبية العضلات يسيطر عليها الجسم وتسمى بالعضلات الإرادية (الهيكلية أو المخططة) وتشمل معظم عضلات الجسم، وبعضها لا يستطيع الإنسان التحكم فيها تماما وتسمى لا إرادية كالعضلات الملساء وعضلة القلب.
1- فى العضلات الهيكلية الإرادية:-
السطح الخارجي لغشاء الليفة العضلية مشحونة بشحنة موجبة
بينما غشاء الليفة الداخلي له شحنة سالبة.
وينشأ عن ذلك فرق في الجهد للفرق في تركيز الأيونات بين خارج وداخل الغشاء الليفى للعضلة.
2- المؤثر الذي يسبب انقباض العضلة الإرادية هو وصول السيالات العصبية عن طريق الخلايا العصبية الحركية الآتية من المخ والحبل الشوكى والتي تتصل نهاياتها العصبية اتصالا محكما بالليفة العضلية مكونة تشابك عصبي
3- النهايات العصبية للخلايا العصبية تحتوى على حويصلات بها الناقلات العصبية مثل الاستيل كولين
4- عند وصول السيال العصبي إلى هذه الحويصلات تسبب خروج هذه النواقل العصبية وتقوم أيونات الكالسيوم بدور مهم فى خروج هذه النواقل عبر التشابك العصبي، لتسبح في الفراغ الموجود بين النهايات العصبية وغشاء العضلة حتى تصل إلى سطح الليفة العضلية الإرادية فتسبب تلاشى فرق الجهد على غشاء الليفة العضلية وانعكاسها، بمعنى أن داخل الغشاء الليفي العضلي يصبح موجبا بالنسبة لخارجه وذلك لزيادة نفاذية غشاء الخلية لأيونات الصوديوم فتدخل بسرعة إلى داخل غشاء الليفة العضلية، وهذا يؤدى إلى انقباض العضلة وعندئذ يوصف غشاء الليفة العضلية بحالة اللااستقطاب
5- فرق الجهد على غشاء الليفة العضلية يعود إلى وضعه الطبيعي بعد جزء من الثانية وذلك بفعل عمل أنزيم الكولين استيريز وهو أنزيم متوفر فى نقاط الاتصال العصبي العضلي - والذي يعمل على تحطيم مادة الاستيل كولين (يحوله إلى كولين وحامض خليك ) وبالتإلى يبطل عمله وتعود نفاذية غشاء الليفة العضلية إلى وضعها الطبيعى فى حالة الراحة (قبل استقبال السيال العصبى) وتكون مهيأة للاستجابة للحفز مرة أخرى.
أحياء - الباب الأول| الحركة في الإنسان 2
أليةا انقباض العضلة (نظرية هكسلى للخيوط المنزلقة:-
تعتمد هذه الفرضية على التركيب المجهرى الدقيق لألياف العضلات.
أى أن كل ليفة عضلية تتكون من مجموعة لييفات وكل لييفة تتكون من نوعين من الخيوط البروتينية هما:
1- خيوط رفيعة من الأكتين (أكتينية)
2- خيوط غليظة من الميوسين (ميوسينية) .
بعد أن قارن هكسلى باستخدام المجهر الإلكتروني ليفة عضلية في حالة انقباض بأخرى فى الراحة.
استنتج أن الخيوط البروتينية المكونة للألياف العضلية تنزلق الواحدة فوق الأخرى مما تسبب انقباض أو تقلص العضلة عن طريق وجود روابط مستعرضة تم تكوينها بمساعدة أيونات الكالسيوم وتمتد هذه الروابط من خيوط الميوسين لكي تتصل بخيوط الاكتين ،وبالتإلى فان الانقباض العضلي يحدث عندما تعمل هذه الروابط المستعرضة كخطاطيف تسحب بمساعدة الطاقة المجموعات المتجاورة من خيوط الاكتين باتجاه بعضها البعض فينتج عنه انقباض الليفة العضلية.
ورغم وجود هذه النظرية التي تفسر انقباض العضلات الهيكلية (المخططة) إلا أنها لم تستطع أن تفسر آلية انقباض العضلات الملساء رغم وجود بعض التقارير العلمية التي تشير إلى أن الخيوط البروتينية فى ألياف العضلات الملساء تتكون من نوع يشبه إلى حد كبير الخيوط الأكتينية فى العضلات الهيكلية
الوحدة الحركية :-
لكى نتعرف على المظاهر الميكانيكية لعملية الانقباض العضلي لابد هنا أن نتعرف على الوحدة الحركية والتي تعتبر الوحدة الوظيفية للعضلة الهيكلية، لان انقباض العضلات ما هو إلا محصلة لانقباض جميع الوحدات الحركية المؤلفة للعضلة.
1- تتكون الوحدة الحركية من مجموعة من الألياف ألعضلية والخلية العصبية التي تغذيها
2- عند دخول الليف العصبي الحركي إلى العضلة، يتفرع إلى عدد كبير من الفروع العصبية.
3- كل ليف عصبي حركي يغذى عددا من الألياف العضلية يتراوح ما بين (5 - 100) ليف عضلي بواسطة تفرعاته النهائية التي يتصل الواحد منها بالصفائح النهائية الحركية لليفة العضلية ويعرف مكان الاتصال هذا بالوصلة العصبية العضلية.
إجهاد العضلة
انقباض العضلة بصورة متتالية وسريعة يسبب إجهادها وتعبها وذلك لان الدم لا يستطيع نقل الأكسجين بالسرعة الكافية ليوفر للعضلة احتياجاتها من التنفس وإنتاج الطاقة .
ولهذا تلجأ العضلة إلى تحويل مادة الجلايكوجين (النشا الحيواني) إلى جلوكوز الذي لا يلبث أن يتأكسد بطريقة التنفس اللاهوائى (عند نقص الأكسجين ) لإنتاج طاقة تعطى العضلة فرصة اكبر للعمل وينتج عن هذه العملية تراكم حامض اللاكتيك الذي يسبب تعب العضلة وإجهادها، ونتيجة لهذا يتوقف الشخص عن الحركة حتى تصل للعضلة كمية كافية من الأكسجين لتقوم بعملية التنفس الهوائي (الخلوي)، والذي ينتج كمية كبيرة من الطاقة إذا ما قورنت بالطاقة الناتجة من عملية التنفس اللاهوائى .
ليست هناك تعليقات:
إرسال تعليق