يمكن لجسم الإنسان أن يتحرك بسبب العظام والعضلات التي تعد جزءًا مهمًا من نظام حركة الإنسان. إذا تم اعتبار العظام بمثابة حركة سلبية ، فإن العضلات هي حركة نشطة يمكنها تحريك العظام. حسنًا ، لكن قبل ذلك ، هل تعرف كيف تعمل العضلات؟ تحقق من المراجعة الكاملة في المقالة التالية.
آلية عمل العضلات عند الإنسان
كوسيلة للحركة النشطة ، يمكن للعضلات تحريك الهيكل العظمي البشري كوسيلة للحركة السلبية مع تقلص العضلات والاسترخاء. ومع ذلك ، يمكن للعضلات أيضًا تحريك أجزاء أخرى من الجسم ، مثل القلب والجهاز الهضمي والجهاز التنفسي والجهاز الدوري والجهاز التناسلي.
تبدأ آلية عمل العضلات عندما تتلقى العضلة منبهًا أو إشارة من عصبون حركي يؤدي إلى تقلصها. إن تقلص العضلات هو ما يسبب حركة في جسمك.
في كثير من الأحيان ، يُعتقد أن تقلص العضلات يحدث عندما تقصر العضلات ، لكن التوتر العضلي لا ينتج دائمًا عن تغيير في طول العضلات. والسبب هو أن هناك عدة أنواع من تقلصات العضلات التي تتميز بمتغيرين هما الطول والشد العضلي.
أنواع تقلص العضلات
قبل معرفة المزيد عن الآلية التي تعمل بها العضلات خلال الانقباضات التي تحدث ، عليك أولاً أن تفهم أنواع تقلصات العضلات التي قد تحدث:
1. تقلصات متحدة المركز
يحدث هذا النوع من الانقباض عادةً عندما تُستخدم العضلات لرفع أو تحريك جسم ما. في ذلك الوقت يبدأ الانقباض بظهور توتر في العضلات يجعلها تقصر.
عندها فقط ستكون العضلات قوية بما يكفي لرفع الجسم. هذا النوع هو أحد أكثر تقلصات العضلات شيوعًا. في آلية تقلص العضلات هذه ، تكون القوة المتولدة دائمًا أقل من الحد الأقصى لقوة العضلات.
عندما تقل القوة التي تتطلبها العضلات لرفع شيء ما ، يزداد معدل الانقباض. يحدث هذا حتى تصل العضلة إلى أقصى سرعة تقلص لها.
2. انكماش غريب الأطوار
النوع التالي يسمى انقباض غريب الأطوار ، وهو حركة عضلية تطول أو تتمدد. آلية عمل العضلات عند حدوث هذا الانقباض هي أن ألياف العضلات سوف تتمدد بسبب قوة من خارج العضلة أكبر من تلك التي يمكن أن تنتجها العضلة نفسها.
هناك شيئان يجب أن تتذكرهما حول آلية عمل العضلات في هذا الانكماش اللامركزي. أولاً ، يكون الضغط الناتج عن هذا الانقباض مرتفعًا جدًا عند مقارنته بالقوة القصوى للعضلة.
أحد الأمثلة على الانكماش غريب الأطوار هو عندما تريد وضع جسم ما ببطء. تحدث الانقباضات اللامركزية لأن ثنيات الذراع يجب أن تكون نشطة للتحكم في الجسم الساقط. هذا يعني أنه يمكنك وضع شيء ثقيل جدًا حتى لو لم تتمكن من رفعه.
ثانيًا ، لا يعتمد توتر العضلات الناتج على سرعة شد العضلة. هذا يعني أن عضلات الهيكل العظمي يمكن أن تصمد أمام القوى المتولدة عندما تطول.
إذا كنت تمارس تمارين القوة باستخدام اجراس صماء، ستحدث هذه الانقباضات عندما تنخفض اجراس صماء من الكتف في اتجاه موازٍ لعضلات الفخذ الرباعية. قد تكون قادرًا على الشعور بإطالة العضلات في تلك المرحلة.
3. انكماش متساوي القياس
يُعرف هذا النوع من تقلص العضلات أيضًا باسم الانقباض الثابت. هذا لأنه ، على عكس أنواع الانقباض السابقة ، لا تقصر العضلات أو تطول وتبقى في طولها الطبيعي.
مثال على الانكماش متساوي القياس هو عندما تحمل شيئًا أمامك. في ذلك الوقت ، سيتم سحب وزن الجسم الذي تحمله لأسفل.
ومع ذلك ، ستقاتل يديك وذراعيك بقوة متساوية لأعلى. نظرًا لأنك لا ترفع ذراعك أو تنزله ، فسوف تنقبض العضلة ذات الرأسين بشكل متساوي القياس.
ستعتمد القوة المتولدة في الانقباض متساوي القياس تمامًا على طول العضلة وقت الانقباض.
مراحل آلية عمل العضلات
بعد فهم الأنواع المختلفة لتقلصات العضلات التي قد تحدث بالإضافة إلى دراسة آلية الانقباض ، حان الوقت لفهم مراحل آلية عمل العضلات. فيما يلي نظرة عامة على آلية عمل العضلات التي تحتاج إلى معرفتها.
1. تستقبل العضلات التحفيز من الجهاز العصبي المركزي
كما ذكرنا سابقًا ، تبدأ آلية عمل العضلات بإشارة أو منبه يسبب الانكماش. نعم ، هذه الإشارة أو المنبهات تأتي من الجهاز العصبي المركزي والتي تحدث بسبب نشاط الدماغ أو العمود الفقري.
2. التحفيز من الدماغ يسبب تفاعلات كيميائية
سيتم استقبال الإشارة بواسطة مادة كيميائية تسمى أستيل كولين. هذه المواد الكيميائية سوف تسبب تفاعلات كيميائية مختلفة في العضلات. أحدها هو إطلاق أيونات Ca² (الكالسيوم) من الشبكة الساركوبلازمية.
ليس ذلك فحسب ، وفقًا لكلية الزراعة وعلوم الحياة بجامعة تكساس إيه آند إم ، فإن هذا التفاعل الكيميائي سيحفز أيضًا حركة التروبونين والتروبوميوسين في مركبات الأكتين والميوسين. تؤدي هذه الحركة إلى تقلص العضلات.
3. عملية استرخاء العضلات
المرحلة التالية من آلية عمل العضلات هي عملية استرخاء العضلات بعد أن يتوقف الجهاز العصبي المركزي عن إرسال التحفيز أو الإشارة. في ذلك الوقت ، تعود التفاعلات الكيميائية التي تحدث بسبب التحفيز إلى طبيعتها.
بهذه الطريقة ، فإن العضلات التي تقلصت أو تقصر بسبب التفاعلات الكيميائية التي تحدث سوف تطول وتسترخي.
ومع ذلك ، يمكن أن تكون آلية عمل العضلات مختلفة وتعتمد على نوع العضلات.
آلية عمل العضلات حسب النوع
هناك ثلاثة أنواع من العضلات في جسم الإنسان. لكل منها آلية مختلفة لعمل العضلات.
1. عضلات الهيكل العظمي
عضلات الهيكل العظمي هي نوع العضلات التي يمكنك التحكم فيها بوعي ، نظرًا لاستخدامها في الحركة. عضلات الهيكل العظمي ، والمعروفة أيضًا باسم عضلات الهيكل العظمي ، هي عضلات مرتبطة بالعظام.
لذلك ، عند تحريك هذه العضلة ، تتحرك العظام المرتبطة بالعضلة أيضًا. ترتبط هذه العضلات والعظام بأوتار والتي ستتحرك أيضًا عندما تنقبض العضلات.
2. العضلات الملساء
وفي الوقت نفسه ، فإن العضلات الملساء هي نوع من العضلات التي لا يمكن السيطرة عليها بوعي. يمكن العثور على العضلات الملساء في أعضاء الجسم ، مثل الأوعية الدموية والجهاز الهضمي والمسالك البولية والرحم.
تحدث آلية عمل هذه العضلة تلقائيًا ، حيث تنقبض العضلة ببطء مع إيقاعها الخاص بناءً على النشاط الذي يحدث في جسمك.
3. عضلة القلب
مثل العضلات الملساء ، لا يمكنك التحكم بوعي في حركة عضلة القلب أيضًا. كما تحدث آلية عمل عضلة القلب تلقائيًا حسب احتياجات الجسم وبإيقاع معين.
