الحركة في الإنسان

أهلاً بكما صديقي و صديقتي. أتمنى لكما النجاح و التفوق.

الحركة في الإنسان

الحركة في الإنسان تعتمد على ثلاثة أجهزة هي :

أولا : الجهاز الهيكلي :

هو الدعامة للجسم

و المفاصل التي تتم عليها الحركة

و مكان لاتصال العضلات.

ثانيا : الجهاز العضلي :

العضلات الهيكلية أو الإرادية أي التي تخضع في انقباضها و انبساطها لإرادة الإنسان تحرك الأطراف بانقباضها و انبساطها.

و العضلات الملساء أو العضلات اللا إرادية أي التي لا تخضع في انقباضها و انبساطها لإرادة الإنسان تقوم بوظائف أخرى للجسم غير حركة الأطراف منها مثلا حركة الأمعاء .

ثالثا : الجهاز العصبي :

هو الذي يعطي الأوامر للعضلات على شكل سيال عصبي لكي تنقبض أو تنبسط .

الجهاز العضلي في الإنسان

يتكون الجهاز العضلي في الإنسان من 620 عضلة أو أكثر

وظائف العضلات :

أولا : العضلات الهيكلية أي المتصلة بالهيكل العظمي تحافظ على ثبات وضع الجسم في وضع معين مثلا : واقفا أو جالسا.

و تغير وضعية جزء من الجسم بالنسبة لبقية الجسم مثلا تقرب اليد من الفم .

و تحرك الجسم كله من مكان لمكان مثلا بالمشي أو الجري .

ثانيا : العضلات الملساء أو الغير مخططة كما سنوضح لاحقا توجد في أنسجة كثيرة بالجسم منها مثلا جدران الأوعية الدموية حيث تحرك الدم داخل هذه الأوعية و تحافظ على ضغط الدم .

تركيب العضلة :

الوحدة البنائية للنسيج العضلي أو اللحم هي الخلية العضلية و تسمى أيضا الليفة العضلية .

ملاحظة :

يقصد بالوحدة البنائية العنصر الأساسي للبناء و الذي بتكراره يبنى البناء كله.

و بدراسة هذه الوحدة البنائية يمكنا فهم الكثير عن تركيب البناء كله.

قالب الحجارة البسيط مثلا هو الوحدة البنائية لأي مبنى تراه سواء البسيط منها أو الضخم.

نعود للخلية العضلية .

تتميز الخلية العضلية بالآتي :

غشاء الخلية و يسمى الساركوليما.

و السيتوبلازم و يسمى الساركوبلازم.

كما تحتوي الليفة العضلية على عدد كبير من الأنوية.

و تحتوي الليفة العضلية على عدد من اللييفات العضلية المرتبة طوليا و الموازية للمحور الطولي للعضلة .

و توجد الألياف العضلية في مجموعات تعرف الواحدة منها بالحزمة العضلية

و يكون للحزمة العضلية غشاء خاص يعرف بغشاء الحزمة.

تركيب اللييفة العضلية :

تتكون اللييفة العضلية من الآتي :

أولا :

أقراص مضيئة يرمز لكل منها بالحرف آي و تتكون من خيوط بروتينية رفيعة تسمى الأكتين.

و يقطع كل قرص مضيء في المنتصف خط داكن يرمز له بالحرف Z

ثانيا :

أقراص داكنة يرمز لكل منها بالحرف A و تتكون من خيوط بروتينية سميكة تسمى الميوسين.

و يقطع كل قرص داكن في المنتصف خط شبه مضيء يرمز له بالحرف H

و تعرف القطعة العضلية أو الساركومير بأنها :

المسافة بين خطين من النوع Z

و يوجد هذا التركيب فقط في العضلات الهيكلية و القلب و لذا تعرف بالعضلات المخططة .

بينما لا يوجد هذا التركيب في العضلات الملساء و لذا تعرف بالعضلات الغير مخططة .

الانقباض العضلي

توجد ثلاثة مكونات هامة لفهم الانقباض العضلي هي :

أولا : انتقال السيال العصبي إلى العضلة الهيكلية.

ثانيا : آلية انقباض العضلة عن طريق نظرية الخيوط المنزلقة.

ثالثا : الوحدة الحركية.

كيف ينتقل السيال العصبي إلى العضلة الهيكلية ؟

لاحظ الآتي :

النهاية العصبية للخلية العصبية تتصل بالليفة العضلية عند ما يعرف بالتشابك العصبي العضلي.

و أنها تخزن مادة الأسيتيل كولين في حويصلات داخلها.

و عند وصول السيال العصبي إلى النهاية العصبية للخلية العصبية و في وجود أيون الكالسيوم يخرج الأسيتيل كولين المخزن في الحويصلات في النهاية العصبية

و ينتقل إلى الفراغ بين النهاية العصبية و غشاء الليفة العضلية ثم يصل إلى سطح هذا الغشاء.

لاحظ أيضا :

أنه في الوضع العادي يكون غشاء الليفة العضلية في حالة استقطاب كهربائي أي وجود شحنة موجبة عليه من الخارج و شحنة سالبة عليه من الداخل ما ينشأ عنه فرق جهد كهربائي

و السبب في ذلك هو اختلاف تركيز الأيونات على جانبي الغشاء الداخلي و الخارجي.

و عند وصول الأسيتيل كولين إلى غشاء الليفة العضلية يسبب زيادة نفاذيته لأيون الصوديوم و هو أيون ذو شحنة موجبة فيدخل بكميات كبيرة إلى الداخل

و بالتالي يحدث تناقص ثم تلاشي ثم انعكاس فرق الجهد الكهربائي المذكور أي تصبح الشحنة الموجبة من الداخل و الشحنة السالبة من الخارج و تعرف هذه بحالة اللا استقطاب.

و حالة اللا استقطاب هي التي تسبب انقباض العضلة .

لاحظ أيضا :

أن التشابك العصبي العضلي يحتوي على إنزيم الكولين إستريز الذي يقوم بتحطيم مادة الأسيتيل كولين إلى كولين و حامض الخليك فينتهي أثرها .

بانتهاء عمل الأسيتيل كولين يعود غشاء الليفة العضلية إلى وضعه الطبيعي أي نفاذيته الطبيعية و بالتالي إلى حالة الاستقطاب مرة أخرى.

و تعود الليفة العضلية مهيئة للاستجابة للحفز من جديد .

آلية انقباض العضلة عن طريق نظرية الخيوط المنزلقة

يعود الفضل في اكتشاف نظرية الخيوط المنزلقة إلى العالم هكسلي الذي استعان بالمجهر الإلكتروني لدراسة انقباض العضلة.

أثناء انقباض العضلة :

تتكون روابط مستعرضة بين خيوط الميوسين و الأكتين بمساعدة أيونات الكالسيوم

تعمل الروابط المستعرضة كخطاطيف تسحب خيوط الأكتين المتجاورة تجاه بعضها البعض بمساعدة الطاقة المخزنة في جزيئات ATP

تتقارب خطوط Z من بعضها و تقصر القطعة العضلية أو الساركومير أي تنقبض العضلة.

أثناء انبساط العضلة بعد انقباضها :

تفصل الروابط المستعرضة عن خيوط الأكتين بمساعدة الطاقة المخزنة في جزيئات ATP

لاحظ هنا أن نقص جزيئات ATP يؤدي لعدم انبساط العضلة و بقائها في حالة انقباض

تتباعد خطوط Z عن بعضها و تعود القطعة العضلية أو الساركومير إلى طولها الأساسي أي تنبسط العضلة.

التعليق على نظرية هكسلي :

النظرية لم تفسر آلية انقباض العضلات الملساء

و مع هذا فالخيوط البروتينية في ألياف العضلات الملساء تشبه الخيوط الأكتينية في ألياف العضلات الهيكلية

و ربما يساعد هذا في تفسير آلية انقباض العضلات الملساء بطريقة مشابهة لما سبق .

الوحدة الحركية

هي الوحدة الوظيفية للعضلة الهيكلية

و انقباض العضلة هو محصلة انقباض جميع الوحدات الحركية المكونة لها

ملاحظة :

يقصد بالوحدة الوظيفية مجموعة المكونات التي تشكل العنصر الأساسي لأداء وظيفة النسيج

و تكون الوظيفة الكلية للنسيج هي محصلة تكرار وظيفة هذا العنصر

و بدراسة هذه الوحدة الوظيفية يمكنا فهم الكثير عن وظيفة النسيج كله .

فمثلا مجموعة من التروس البسيطة ينتج عن عملها معا حركة بسيطة قد تشكل الوحدة الوظيفية لآلة كبيرة وظيفتها الكلية أن تؤدي حركة كبيرة.

نعود للوحدة الحركية.

تتكون الوحدة الحركية مما يلي :

خلية عصبية حركية يخرج منها ليف عصبي حركي

يتفرع الليف العصبي إلى عدد كبير من الفروع العصبية

كل ليف عصبي حركي يغذي عددا كبيرا يتراوح بين خمسة و مائة من الألياف العضلية

مكان اتصال فرع الليف العصبي بالليف العضلي يسمى الوصلة العصبية العضلية

الجزء من غشاء الليف العضلي المتصل بفرع الليف العصبي يسمى الصفيحة النهائية الحركية

إجهاد العضلة

يحدث إجهاد العضلة إذا تكرر انقباضها في وقت قصير

و يفسر حدوثه كالتالي :

تكرار انقباض العضلة في وقت قصير يؤدي لعدم وصول الأكسجين بالسرعة الكافية للعضلة لانتاج ما تحتاجه من الطاقة

تقوم العضلة بتحويل الجليكوجين أو النشا الحيواني إلى جلوكوز

ثم بأكسدة الجلوكوز بالتنفس اللاهوائي الذي لا يحتاج وجود الأكسجين تنتج العضلة الطاقة التي تحتاجها

لكن ينتج عن عملية التنفس اللاهوائي هذه تراكم حامض اللاكتيك في العضلة

حامض اللاكتيك هو الذي يسبب تعب و إجهاد العضلة

كما أن نقص جزيئات ATP يؤدي لبقاء العضلة في حالة انقباض مستمر بسبب عدم انفصال الروابط المستعرضة عن خيوط الأكتين كما أوضحنا سابقا

حالة الانقباض العضلي المستمر تؤدي للشد العضلي المؤلم

الشد العضلي الزائد قد يؤدي إلى تمزق العضلة و حدوث نزيف دموي

لاحظ أن الشد العضلي قد يحدث أيضا بسبب وصول نبضات عصبية غير صحيحة من المخ للعضلات تتعارض مع الأداء الطبيعي للعضلات

انتهاء الإجهاد العضلي :

راحة العضلة تؤدي لوصول الأكسجين بالكميات المناسبة للعضلة

تقوم العضلة بالتنفس الهوائي و إنتاج جزيئات ATP بكميات كبيرة

توفر جزيئات ATP يعمل على انفصال الروابط المستعرضة عن خيوط الأكتين و بالتالي يحدث انبساط العضلة

تبدأ العضلة من جديد في تتابع الانقباض و الانبساط بشكل طبيعي.

اشترك في قناتنا على اليوتيوب