آناتومی و فیزیولوژی سیستم اسکلتی عضلانی

اندام ها و عملکردهای سیستم اسکلتی عضلانی

۱. سیستم اسکلتی عضلانی را کدام اندام ها تشکیل می دهند؟

اندام ها و بافت های اصلی سیستم اسکلتی عضلانی در انسان غضروف، استخوان ها و ماهیچه ها هستند

۲. وظایف سیستم اسکلتی عضلانی چیست؟

سیستم اسکلتی عضلانی وظیفه حمایت و محافظت از اندام ها، حفظ ساختار بدن، کمک به حرکت اندام ها، اندام ها و قسمت هایی از بدن و ذخیره مواد مغذی (گلیکوژن در عضلات، کلسیم و فسفر در استخوان ها) را بر عهده دارد.

بافت غضروفی

۳. کدام نوع بافت غضروفی و ​​استخوانی است؟

بافت‌های غضروفی و ​​استخوانی به‌عنوان بافت‌های همبند در نظر گرفته می‌شوند، زیرا بافت‌هایی هستند که در آنها سلول‌ها نسبتاً از سایرین فاصله دارند و مقدار زیادی ماتریکس خارج سلولی در فضای بینابینی وجود دارد.

۴. چه سلول هایی بافت غضروفی را تشکیل می دهند؟

سلول‌های اصلی غضروف غضروف‌ها هستند که از غضروف‌هایی که ماتریکس بینابینی ترشح می‌کنند تولید می‌شوند. همچنین حاوی کندروکلاست‌هایی است که سلول‌هایی با تعداد زیادی لیزوزوم هستند و مسئول هضم و بازسازی ماتریکس غضروفی هستند.

۵. ماتریکس غضروفی از چه چیزی ساخته شده است؟

ماتریکس غضروفی از فیبرهای کلاژن، عمدتاً کلاژن نوع II، و از پروتئوگلیکان ها، پروتئین های متصل به گلیکوزآمینوگلیکان ها، عمدتا اسید هیالورونیک ساخته شده است. پروتئوگلیکان ها دلیل سفتی معمولی غضروف هستند.

۶. برخی از وظایف غضروف در بدن انسان چیست؟

غضروف مسئول حمایت ساختاری بینی و گوش است. نای و برونش نیز اندام هایی با ساختار غضروفی هستند که از بسته شدن این لوله ها جلوگیری می کنند. مفاصل حاوی غضروفی هستند که استخوان ها را می پوشاند و سطح صافی را برای کاهش اصطکاک حرکت مفصل فراهم می کند. در تشکیل استخوان، غضروف به عنوان یک قالب عمل می کند و به تدریج با بافت استخوانی جایگزین می شود.

بافت استخوانی

۷. سه نوع سلول اصلی تشکیل دهنده بافت استخوانی کدامند؟ وظایف آنها چیست؟

سه نوع اصلی سلول های بافت استخوانی استئوبلاست ها، استئوسیت ها و استئوکلاست ها هستند.

استئوبلاست ها سلول های استخوان ساز در نظر گرفته می شوند زیرا آنها سلول هایی هستند که قسمت پروتئینی ماتریکس استخوان (کلاژن، گلیکوپروتئین ها و پروتئوگلیکان ها) را ترشح می کنند. ماتریکس استخوان فضای بین سلولی است که در آن مواد معدنی استخوان ها رسوب می کنند.

استئوسیت ها استئوبلاست های بالغ تمایز یافته ای هستند که پس از احاطه کامل این سلول ها توسط ماتریکس استخوان تشکیل می شوند. استئوسیت ها وظیفه حمایت از بافت را دارند.

استئوکلاست ها سلول های غول پیکر چند هسته ای هستند که بافت استخوانی را بازسازی می کنند. آنها از مونوسیت ها تولید می شوند و حاوی تعداد زیادی لیزوزوم هستند. استئوبلاست ها آنزیم هایی ترشح می کنند که ماتریکس استخوانی را هضم می کنند و کانال هایی را در سراسر بافت ایجاد می کنند.

۸. ماتریکس استخوان چیست؟ اجزای اصلی آن چیست؟

ماتریکس استخوان محتوایی است که فضای بین سلولی بافت استخوانی را پر می کند. ماتریکس استخوان از مواد معدنی (حدود ۵%)، عمدتاً نمک های فسفر و کلسیم، و همچنین مواد آلی (۹۵%)، عمدتاً کلاژن، گلیکوپروتئین ها و پروتئوگلیکان ها ساخته شده است.

۹. کانال های هاورسین و کانال های استخوانی Volkmann کدامند؟ آیا بافت استخوانی عروقی شده است؟

کانال های هاورسی کانال های طولی موجود در بافت استخوانی هستند که رگ های خونی و اعصاب از داخل آن عبور می کنند. بافت استخوانی خود را به صورت متحدالمرکز در اطراف این کانال ها پخش می کند. کانال های Volkmann ارتباطات بین کانال های Harvesian هستند.

بافت استخوانی در داخل خود بسیار عروقی است.

۱۰. وظایف بافت استخوانی چیست؟

وظایف اصلی بافت استخوانی عبارتند از: ایجاد سفتی ساختاری برای بدن و تعیین موقعیت مکانی سایر بافت ها و اندام ها. برای تحمل وزن بدن؛ به عنوان مکانی برای ذخیره مواد معدنی، عمدتاً کلسیم و فسفر. برای تشکیل ساختارهای محافظ برای اندام های مهم مانند مغز، نخاع، قلب و ریه ها. کار کردن به عنوان یک اهرم و پشتیبانی برای عضلات و ایجاد حرکت. و حاوی مغز استخوان که در آن خون سازی رخ می دهد.

۱۱. استخوان های صاف و بلند چیست؟

استخوان های اصلی بدن را می توان به عنوان استخوان های صاف یا بلند طبقه بندی کرد (برخی از استخوان ها بر اساس این دسته بندی ها طبقه بندی نمی شوند). نمونه هایی از استخوان های صاف عبارتند از جمجمه، دنده ها، استخوان های باسن، کتف و جناغ سینه. نمونه هایی از استخوان های بلند عبارتند از استخوان بازو، رادیوس، اولنا، استخوان ران، استخوان درشت نی و نازک نی.

بافت های عضلانی

۱۲. انواع بافت عضلانی چیست؟ چه ویژگی های مورفولوژیکی آن انواع را متمایز می کند؟

سه نوع بافت ماهیچه ای وجود دارد: بافت ماهیچه ای مخطط اسکلتی، بافت ماهیچه ای مخطط قلب و بافت ماهیچه صاف.

ماهیچه های مخطط نوارهای عرضی را در زیر دید میکروسکوپی نشان می دهند و رشته های آنها (سلول ها) چند هسته ای هستند (در اسکلتی) یا ممکن است بیش از یک هسته داشته باشند (در قلب). عضله صاف نوارهای عرضی ندارد و دارای الیاف دوکی شکل است که هر کدام فقط یک هسته دارند.

۱۳. کدام نوع بافت عضلانی استخوان ها را حرکت می دهد؟

استخوان ها توسط ماهیچه های مخطط اسکلتی حرکت می کنند. این ماهیچه ها ارادی هستند (با اراده کنترل می شوند).

۱۴. کدام نوع بافت عضلانی حفره های قلب را منقبض و شل می کند؟

میوکارد از بافت ماهیچه ای مخطط قلب ساخته شده است.

۱۵. کدام نوع بافت عضلانی حرکات پریستالتیک روده ها را انجام می دهد؟

بافت ماهیچه صاف مسئول حرکات پریستالتیک روده است. ماهیچه های صاف با اراده کنترل نمی شوند.

۱۶. کدام نوع بافت عضلانی به فشار دادن غذا از طریق مری به پایین کمک می کند؟

دیواره مری در قسمت فوقانی آن از ماهیچه مخطط اسکلتی ساخته شده است. قسمت تحتانی از ماهیچه صاف ساخته شده است. قسمت میانی شامل هر دو ماهیچه مخطط و صاف اسکلتی است. همه این ماهیچه ها در فشار دادن غذا به سمت پایین به سمت معده مهم هستند.

فیزیولوژی عملکرد عضلانی

۱۷. الگوی راه راه سلول های ماهیچه ای مخطط چگونه تشکیل می شود؟

واحدهای عملکردی فیبرهای عضلانی سارکومرها هستند. در داخل سارکومرها، بلوک‌های مولکول‌های اکتین و میوزین به صورت سازمان‌یافته قرار می‌گیرند. سارکومرها به ترتیب در یک راستا قرار می گیرند و میوفیبریل ها را تشکیل می دهند که به صورت طولی در سیتوپلاسم فیبرهای عضلانی (سلول ها) قرار می گیرند. گروه بندی بلوک های متوالی اکتین و میوزین در رشته های موازی، الگوی راه راه بافت ماهیچه ای مخطط را ایجاد می کند که در زیر میکروسکوپ دیده می شود.

۱۸. سارکومرها چیست؟

سارکومرها واحدهای انقباضی بافت ماهیچه ای هستند که از بلوک های متناوب اکتین (رشته های نازک) و بلوک های میوزین (رشته های ضخیم) تشکیل شده اند. چندین سارکومر که در یک توالی خطی قرار گرفته اند یک میوفیبریل را تشکیل می دهند. بنابراین، یک فیبر عضلانی (سلول) دارای میوفیبریل های زیادی است که از سارکومرها ساخته شده اند.

محفظه هایی که میوفیبریل ها در آن وارد می شوند توسط یک غشای تحریک پذیر به نام سارکولما محدود می شوند. سارکولما غشای پلاسمایی یک سلول عضلانی است.

  • بررسی سیستم اسکلتی عضلانی – تنوع تصویر: سارکومر

۱۹- پروتئین های اصلی تشکیل دهنده سارکومر کدامند؟ عملکرد آن مولکول ها در سلول های ماهیچه ای چیست؟

سارکومر حاوی بلوک های اکتین و میوزین سازمان یافته است. تروپونین و تروپومیوزین نیز به نظر می رسد به اکتین متصل هستند.

هنگامی که توسط یون های کلسیم آزاد شده در مجاورت سارکومر فعال می شود، مولکول های اکتین توسط مولکول های میوزین به داخل کشیده می شوند. این تعامل بین اکتین و میوزین باعث کوتاه شدن میوفیبریل ها شده و پدیده انقباض عضلانی را ایجاد می کند.

۲۰- مولکول های اکتین و میوزین در سارکومر قبل و در حین انقباض عضلانی چه موقعیت هایی دارند؟

از نظر شماتیک، رشته های اکتین که به صورت عمود بر هر دو انتهای سارکومر (طرف طولی) متصل شده اند، با رشته های میوزین که در وسط سارکومر و به موازات رشته های اکتین قرار دارند، تماس پیدا می کنند.

قبل از انقباض، سارکومرها گسترش می یابند (آرام می شوند) زیرا تماس بین رشته های اکتین و میوزین فقط در انتهای آنها برقرار می شود. در طول انقباض، رشته های اکتین در امتداد رشته های میوزین می لغزند و سارکومرها کوتاه می شوند.

۲۱. یون های کلسیم چگونه در انقباض عضلات شرکت می کنند؟ چرا هم انقباض عضلانی و هم آرامش عضلانی انرژی مصرف می کنند؟

در سلول‌های ماهیچه‌ای، یون‌های کلسیم در شبکه سارکوپلاسمی ذخیره می‌شوند. هنگامی که یک نورون حرکتی محرکی برای انقباض عضلانی ساطع می کند، انتقال دهنده های عصبی به نام استیل کولین در محل اتصال عصبی عضلانی آزاد می شود و سارکولما برانگیخته می شود. تحریک به شبکه سارکوپلاسمی منتقل می شود که سپس یون های کلسیم را به داخل سارکومرها آزاد می کند.

در سارکومرها، یون‌های کلسیم به مولکول‌های تروپونین متصل به اکتین متصل می‌شوند، بنابراین مکان‌های اتصال میوزین اکتین را فعال می‌کنند. سپس میوزین می تواند به اکتین متصل شود، این پروتئین را می کشد و سارکومر کوتاه می شود. انقباض همزمان سارکومرها و میوفیبریل ها یک انقباض عضلانی را تشکیل می دهد. در طول شل شدن عضلات، یون های کلسیم به شبکه سارکوپلاسمی باز می گردند.

برای اینکه میوزین به اکتین متصل شود و بنابراین انقباض رخ دهد، هیدرولیز یک مولکول ATP ضروری است. در طول آرامش، بازگشت یون های کلسیم به شبکه سارکوپلاسمی نیز یک فرآیند فعال است که ATP را مصرف می کند. بنابراین، هم انقباض عضلانی و هم آرامش فرآیندهای انرژی بر هستند.

۲۲. میوگلوبین چیست؟ عملکرد این مولکول در بافت ماهیچه ای چیست؟

میوگلوبین رنگدانه ای شبیه هموگلوبین است که در فیبرهای عضلانی وجود دارد. میوگلوبین تمایل زیادی به اکسیژن دارد. اکسیژن را محدود نگه می دارد و گاز را تحت کار شدید عضلات آزاد می کند. بنابراین، میوگلوبین به عنوان یک ذخیره اکسیژن برای سلول های ماهیچه ای عمل می کند.

۲۳. فسفوکراتین چگونه در انقباض و شل شدن عضلات نقش دارد؟

فسفوکراتین وسیله اصلی ذخیره انرژی سلول های عضلانی است.

در طول دوره‌های آرامش، مولکول‌های ATP تولید شده توسط تنفس سلولی هوازی، گروه‌های فسفات بسیار پرانرژی را به مولکول‌های کراتین منتقل می‌کنند و در نتیجه فسفوکراتین را تشکیل می‌دهند. در طول دوره های تمرین، فسفوکراتین و ADP مجددا ATP را سنتز می کنند تا انرژی برای انقباض عضلانی آزاد شود.

۲۴. وقتی اکسیژن کافی برای حفظ تنفس سلولی هوازی در طول تمرین عضلانی کافی نباشد چه اتفاقی می افتد؟

اگر اکسیژن حاصل از هموگلوبین یا میوگلوبین برای تامین انرژی سلول های ماهیچه ای کافی نباشد، سلول شروع به استفاده از تخمیر لاکتیکی در تلاش برای جبران کمبود می کند.

تخمیر لاکتیک اسید لاکتیک را آزاد می کند و این ماده باعث خستگی ماهیچه ها و مستعد گرفتگی عضلات می شود.

۲۵. انتقال دهنده عصبی اتصال عصبی عضلانی چیست؟ چگونه سیستم عصبی باعث انقباض عضلانی می شود؟

سلول های عصبی که باعث انقباض عضلانی می شوند، نورون های حرکتی هستند. انتقال دهنده عصبی نورون های حرکتی استیل کولین است. هنگامی که یک نورون حرکتی برانگیخته می شود، یک جریان دپلاریز کننده در امتداد غشای آکسون آن تا رسیدن به سیناپس در محل اتصال عصبی عضلانی (منطقه عبور تکانه عصبی بین انتهای آکسون و سارکولما) جریان می یابد. در نزدیکی انتهای آکسون، دپلاریزاسیون اجازه می دهد تا یون های کلسیم وارد آکسون شوند (توجه داشته باشید که کلسیم نیز در اینجا نقش مهمی دارد). یون های کلسیم نورون را تحریک می کنند تا استیل کولین را در سیناپس آزاد کند.

سپس استیل کولین به گیرنده های ویژه در سطح بیرونی سارکولما متصل می شود. نفوذپذیری این غشاء تغییر می کند و پتانسیل عمل ایجاد می شود. سپس دپلاریزاسیون در امتداد سارکولما به شبکه سارکوپلاسمی منتقل می شود که سپس یون های کلسیم آزاد می کند که باعث انقباض سارکومر می شود.

۲۶. آیا برای افزایش نیروی عضله، شدت انقباض عضله افزایش می یابد؟

افزایش قدرت عضله با افزایش شدت تحریک هر فیبر عضلانی حاصل نمی شود. فیبر عضلانی از قانون همه یا هیچ پیروی می کند، به این معنی که قدرت انقباض آن تنها یک است و نمی توان آن را افزایش داد.

هنگامی که بدن نیاز به افزایش قدرت عضله دارد، پدیده ای به نام جمع فضایی رخ می دهد: فیبرهای عضلانی جدید علاوه بر فیبرهایی که از قبل در حال فعالیت هستند، به کار گرفته می شوند. بنابراین، قدرت انقباض ماهیچه ای تنها زمانی افزایش می یابد که تعداد سلول های عضلانی فعال افزایش یابد.

۲۷. تفاوت بین جمع مکانی و جمع زمانی فیبرهای عضلانی چیست؟ تتانی چیست؟

جمع بندی فضایی به کارگیری فیبرهای عضلانی جدید برای افزایش قدرت عضلانی است. جمع زمانی زمانی اتفاق می افتد که یک فیبر عضلانی به طور مداوم تحریک می شود تا بدون اینکه بتواند آرام شود، منقبض شود.

هنگامی که یک فیبر عضلانی از طریق جمع زمانی در حالت انقباض مداوم باقی می ماند، به آن کزاز می گویند (این وضعیت بالینی بیماران آلوده به سم باکتری کزاز است). زمانی که تمام انرژی موجود برای انقباض مصرف شود یا زمانی که محرک متوقف شود، تتانی پایان می یابد.

اکنون که مطالعه سیستم اسکلتی عضلانی را به پایان رسانده اید ، این گزینه های شما هستند:

  • این موضوع را مرور کنید، همه پرسش و پاسخ ها را دوباره بخوانید.
  • موضوع بعدی را مطالعه کنید: به سیستم عصبی بروید