اخبار

فسيولوجيا الجهاز العضلي pdf ( تأثير الرياضة علي الجهاز العضلي والعضلات )

تشريح الجهاز العضلي 

 

سوف نتعرف علي فسيولوجيا الجهاز العضلي وأنواع العضلات في جسم الإنسان, تأثير الرياضة علي الجهاز العضلي وايضا تأثير الجهد البدني والتدريب علي العضلات, الفرق بين التقلص العضلي والشد العضلي, بحث عن الجهاز العضلي .
أنواع العضلات بالصور اضغط هنا

فسيولوجيا الجهاز العضلي 

العضلات وسائل لتحويل الطاقة الكيميائيه الى طاقة ميكانيكية . 
العضلات تستجيب للتغيرات في المحيط الخارجي وبذلك يتلائم الجسم بحركتها او حركة
عضو من اعضائه للظروف الخارجية .
الفعاليات الحيوية تعتمد على التقلص العضلي مثل نبض القلب وحركة الامعاء وتقلص
وانبساط الاوعية الدموية وغيرها ، تتكون العضلة من الياف وخلايا . 

أنواع العضلات في جسم الانسان 

توجد ثلاثة أنواع رئيسية من العضلات هي :
  • العضلات الملساء muscle Smooth 
هي عضلات حشوية Visceral غير مخططه unstriated ولاإردية Unroluntary
وتتميز هذه العضلات بالتالي : 
هي الياف مغزلية تحتوي علي نواة مركزيه خاليه من التخطيطات العرضية الا انها تحوي تخطيطات
طولية غير واضحة ، لا إرادية ومزودة بالياف عصبية ذاتية ودية ونظير الودية تعد اقل
تخصصا specialazied Least لها ايقاعات بطيئة تقلصية وانبساطية .
  • العضلات القلبية Heart muscles 
وهي عضالت لا ارادية تكون جدران القلب وتمتاز بما يلي : 
  1. خلاياها حاوية على تخطيطات طولية وعرضية مندمجة مع بعضها البعض مكونه ما
    يعرف بالمندمج . 
  2. لا ارداية مزودة بالياف عصبية من الجهاز العصبي الذاتي . 
  3. اكثر تخصصا من العضلات الملساء .
  4. تظهر إيقاعات سريعة تقلصيه وانبساطية تنتشر خلال جميع كتلة العضلات . 
  • العضلات الهيكلية  Skeletal Muscles
هي عضالت مخططه Striated or Striped وارادية Voluntary وتمتاز بما يلي : 
  1. اليافها اسطوانية متعدد الانوية . 
  2. عضلات قوية وتتصل بالعظام . 
  3. مزودة بالياف عصبية جسمية . 
  4. تعد الاكثر تخصصا بين العضلات . 
  5. لها ايقاعات سريعة وقوية وتوجد في الساق والراس وبقية اجزاء الجسم الحاوية على
    عظام . 
  • الالياف العضلية Fibers Muscular

يتكون الليف العضلي من اندماج عدد كبيرمن الخلايا العضلية لذلك فانه يحوي عدد كبير من النوى ، ويحيط بالليف العضلي غشاء رقيق يعرف بالساركوليما Scrolemma ويكون بمادة هالمية تعرف الساركوبالزم Sarcoplasm وتوجد في السايتوبالزم االالف من التراكيب الخيطية التي يمكن رؤيتها بالمجهر بسهولة وتعرف باللييفات العضلية Myofibrils .
تكون الالياف العضلية مجهزة بعصب مختلط مؤلف من الياف عصبية حسية وحركية ويكون اتصال نهايات الالياف العصبية مع اغشية الالياف العضلية بواسطة تركيب خاص يعرف بالاندماج العضلي – الليفي ويتصل الليف العصبي الواحد بواسطة تفرعات محورة بعدد كبير من الالياف العضليه وتعرف هذه بالوحدة الحركية .
والوحدة الحركية هي الوحدة الوظيفية في العضلة تمثل مجمل فعاليات وحدتها الحركية ويترواح عدد الالياف العضلية في الحركية ما بين 5-200 ليف عضلي ، ويوجد في جسم الانسان حوالي 600 عضلة .

وبروتينات الالياف العضلية تحتوي الالياف العضلية اضافة الى المواد البروتينية التي تحتويها معظم الخلايا الاخرى على بروتينات خاصة هي : –
بروتين المايوسين Myosin ويوجد باتحاد مع عنصر المغنسيوم ++Mg كما تتحد به جزيئات الـ ATP الخاصة بالليف العضلي . بروتين الاكتين Actin ويوجد هذا البروتين باتحاد مع عنصر الكالسيوم ++C

التقلص العضلي ( الشد العضلي )

أنواع التقلص العضلي 

تترتب العضلات الجسمية عادة بطرق بحيث تكون مجموعات متضادة الافعال فيما بينها وتصنف العضلات تبعا لنوع الحركة التي تحدثها الى عضلات مقلصة واخرى باسطة وعضلات مقربه واخرى مبعده وعضلات خافضه او رافعة او دوارة . 
يوجد نوعان للتقلص العضلي هما : 
  1. التقلص متساوي الطول : وفيه اليحدث تغيير في طول العضلة وانما يزداد الضغط او التوتر بداخلها كما هو الحال عند فشل العضلة في رفع ثقل معين . 
  2. التقلص متساوي التوتر : ويحدث تغيير في طول العضلة بينما الضغط او التوتر على حالة بداخلها . 

مصادر الطاقة اللازمة للتقلص العضلي 

  1. الكلايكوجين ونسبته 1. % .
  2. فوسفات الكرياتين ونسبته 5.0% .
  3. ثالث فوسفات االدينوسين ATP ونسبته 025.0. % .

الية التقلص العضلي 

من الخصائص المعروفه للالياف العضلية الهيكلية هو انها تتميز بوجود اقراص باهته واخرى معتمة بالتبادل وتعرف المناطق الباهته بالمناطق المتجانسه او ( band – I ) انها شفافه وذات انكسار ثنائي ضعيف فتسمح بمرور الضوء . 
وتعرف المناطق المعتمة بالمناطق غير المتجانسة او شريط ( band – A ) انها ذات انكسار ثنائي حاد ولا تسمح بمرور الضوء ، ويمر في منتصف كل شريط ( I ) خط داكن ويعرف line-Z في حين يمر في كل شريط A خط باهت line-H ويطلق على الجزء الممتد بين كل خطين Z متتابعين بالقطعة العضلية . 
يتكون عند اتحاد الاكتين والميوسين مركب الاكتومايوسين الذي يتقلص في وجود ايونات البوتاسيوم والادينوسين ثلاثي الفوسفات ATP ، ولوحظ عند انقباض الليف العضلي ان الشريط I يقصر طوله في حين يبقى شريط A ثابتا وادى ذلك الى وضع العالم هوكسلي فرضية تعرف بفرضية الخيوط المنزلقة وتعمل على تفسير ميكانيكية التقلص العضلي وتقضي هذه الفرضية بان كل ليف عضلي يحوي نوعين من الخيوط هما : 
  1. خيوط رفيعة من الاكتين توجد في شريط I وتمتد الى الشريط A وتكون نهايتها غير مقابلة للجزء المتوسط من شريط I وانما تترك مسافة فيما بينها تمثل المنطقة H . 
  2. خيوط سميكة من مادة الميوسين توجد في شريط A فقط فعند نقباض القطعة العضلية يقل طول الشريط I ويظل A ثابتا وذلك لان خيوط الاكتين الرفيعة ينزلق مقتربة من بعضها البعض حتى تلتقي في المنطقة H ولذا تختفي هذه المنطقة في العضلة المنقبضة ، وعند ازدياد معدل الانقباض تستمر خيوط الاكتين في الانزلاق حتى تتداخل مع بعضها البعض وعندئذ تغدو المنطقة H معتمة ومن هذا يتضح بانه على الرغم من التقلص العضلي الا ان طول الخيوط فيها لا يتغير فهي تنزلق فقط وتتداخل بين بعضها البعض ، وتخضع جميع العضلات لقانون الكل او اللاشئ أي انها اما تنقبض بكامل قوتها او التنقبض على الاطلاق .

تأثير الرياضة علي العضلات

هل يمكن تغيير نوع الالياف العضلية ؟

ظل هذا السؤال محيرا للعلماء لفترة طويلة ، وجاءت نتائج الدراسات متناقضة في كثير من الحالات ،غير انه مع تطوراساليب البحث العلمى لوحظ امكانية تغيير بعض الالياف تحت تأثير تدريبات التحمل وتدريبات القوة وهى النوع الثانى وهى الالياف السريعة الثانية تتغير الى النوع الاول وهو الالياف البطيئة وذلك تحت تأثير تدريبات التحمل . 
وكمثال اخر فإن تدريبات المقاومه تؤدى الى إنقاص النسبه المئوية للالياف من النوع الثانى وهى الالياف السريعة الثانية وتزيد الالياف السريعة الاولى اى تزيد سرعتها ، ومعنى ذلك ان تأثير نوعية التدريب يغير من طبيعه نسبة قليلة الالياف ، ولذلك يجب على المدرب ان يحذرعند تدريب متسابقى العدو وان السرعة بصفة خاصة تقل نتيجة زيادة حجم تدريبات التحمل ، حيث ان هذه الزيادة تفقدهم عنصر السرعة . 
وهذا ما يفسر انخفاض سرعة السباحين حينما يندمجون في اداء برنامج تدريبى للتحمل او خلال الموسم التدريبى ، كذلك يفسر التأثير العكسى في بعض الاحيان لزيادة حجم تدريبات المقاومه ، وكما هو يلاحظ ان بطبيعة الحال فإن الالياف الاكثر سرعة وهى النوع الثاني لا تتغير مباشرة الى الالياف البطيئة وهى النوع الاول ولكنها مرحلة ممهدة ، تتغير الى النوع الثانى وهى النوع السريع الاقل درجة .

تأثيرات التدريبات على انواع الالياف العضلية 

نظرا لطبيعة تركيب انواع الالياف العضليه واختلافها ، فمن المتوقع ايضا ان تختلف في وظائفها عند النشاط البدنى . 
  • الألياف البطيئة 
من الطبيعى ان تتميز الالياف البطيئة بمستوى عال من التحمل الهوائى، بمعنى زيادة مقدرتها على استهلاك اكبر قدر من الاكسجين في الدقيقة ، ولذلك فهى اكثر فاعلية في إنتاج ATP كنتيجة اكسدة الكربوهيدرات والدهون، وبذلك تضمن عملية استمرار إنتاج الطاقة للمحافظة على قدرة الرياضى على الاداء الطويل لفترة ممكنة ، وهذا ما يطلق عليه التحمل العضلىEndurance Muscular ، لذلك فهذه الالياف لديها مقدرة هوائية عالية، لذلك فهى الالياف العاملة الاساسية في الانشطة الطويلة مثل المارثون والسباحة الطويلة . 
  • الألياف السريعة 
تختلف الالياف العضلية السريعة بضعف نسبى للتحمل الهوائى وهى الاكثر تجهيزا للاداء الهوائى ( بدون الاكسجين ) ومعنى هذا ان ATP يتكون من خلال الاساليب غير الاكسجينية، وهذه الالياف اكثر قوة ولكنها اسرع تعبا واقل تحملا ، وهى الالياف السائد استخدامها في الانشطة الرياضية ذات الشدة العالية والتي تحتاج الى تحمل السرعة مثل جرى الميل او 400 متر، وتستخدم في أنشطة السرعة القصوى مثل 100 متر عدو، و50 مترا سباحة .

الخصائص الفسيولوجيه للجهاز العضلي في المجال الرياضي 

أثبتت الدراسات التجريبية الحديثة في مجال التدريب الرياضى، والتي استندت على الدراسات الفسيولوجية، والبيولوجية، والكيميائية الحيوية ( البيوكيميائية ) المتخصصة، ان التدريب الرياضى المقنن للمجموعات العضلية المكونة للجهاز العضلى الاارادى، يؤثر بصورة فعالة في رفع مستوى الاداء الوظيفى لكافة اعضاء جسم الفرد المدرب بصفة عامة ، والجاز القلبى الوعائى بصفة خاصة. 
من الدراسة التشريحية والوظيفية للبناء النسيجى للجهاز العضلى االرادى يمكن التوصل الى حقائق ونظريات هامة مثل التعرف على التركيب البنائى للعضلة الهيكلية والتظيم الداخلى بها، وكيفية حدوث الانقباض، والالياف المشتركة في الانقباض، وخصائص الالياف العضلية ، ودور الجهاز العضلى الارادى في التدريب الرياضى . 
كل هذا يساعد في ايضاح وبيان مدى تأثير الجهد البدنى على تركيب الجهاز العضلى لدى الفرد المدرب ، ويمكن من زيادة فاعلية وسائل التدريب المستخدمة الكساب عناصر اللياقة البدنية ، وكذلك اللياقة الفسيولوجية وان فهم تركيب ووظيفة العضلة الهيكلية يعد اساسا لادراك الكيفية التي تحدث على اساسها استجابة الجسم للجرعات التدريبية ، وكيفية تكيفه مع الجهد البدنى .

الخصائص المميزة للنسيج العضلى الارادى والجهد البدنى 

خاصية الانقباض والجهد البدنى 
من الخواص الهامة التي يتميز بها النسيج العضلى خاصية الانقباض ، وتعنى قدرة هذه الانسجة على الانقباض ويقابلها القدرة على الارتخاء ، ولما كانت العضلات تشكل ثلاثة أخماس وزن الجسم تقريبا بالنسبة للرجل وأقل من ذلك قليلا لدى المرأة فإن ذلك يبرز أهميتها بالنسبة للجهد البدنى ، ويتفاوت حجم هذه الاهمية بالنسبة لعدد ونوع العضلات العاملة ( المنقبضة أو المنبسطة ) أثناء الاداء وفقا لاختلاف نوع النشاط الرياضى التخصصى الممارس. 
فالمجموعات العضلية العاملة أثناء رياضة التجديف ، تختلف عن المجموعات العاملة برياضة كرة القدم، وتختلف عن المجموعات العضلية العاملة في رياضة الجمباز، بل وتختلف من جهاز لاخر من الاجهزة الستة لهذه الرياضة… وغيرها .

خاصية النغمة العضلية والجهد البدني

  • النغمة العضلية واالنقباضات واالنبساطات العضلية : إن خاصية النغمة العضلية اى الاحتفاظ بانقباض بسيط وبصفة مستمرة حتى أثناء الراحة لها اهميتها الكبيرة في الرياضات التي تعتمد على عنصر المفاجئة مثلها في رياضات ( المنازلات – المصارعة – والملاكمة – السلاح ) وما يشابههم من مواق في الرياضات الاخرى، أذ تتطلب هذه المواقف في مثل هذه الرياضات سرعة اتخاذ اوضاع دفاعية او هجومية مفاجأة تتطلب انقباضات وانبساطات من المجموعات العضلية المشاركة والا أدى عدم تأهيل المجموعات العضلية للعمل الى حدوث إصابات بالالياف العضلية، ويلعب الاحماء دورا هاما الى جانب النغمة العضلية في تأهيل العضلات للعمل المحتمل القيام به أثناء الاداء الرياضى التخصصى. 
  • خاصية النغمة العضلية والحفاظ على درجة حرارة الجسم وبيئة التفاعلات الانزيمية : الى جانب ما تقدم من اهمية للنغمة العضلية في تأهيل العضلات للعمل او الجهد العضلى، فإن لها أهميتها في : 
  1. الحفاظ على درجة حرارة الجسم عن طريق الحرارة الناتجة عن الانقباضات العضلية البسيطة المتبادلة بين الالياف .
  2. توفر للجسم بيئة حرارية مناسبة للاعضاء الحيوية والتفاعلات الانزيمية التي يحتاج اليها الجسم في مختلف عملياته الكيميائية . 
  3. خاصيتى النغمة العضلية وسرعة الاستجابة والجهد البدنى : الى جانب اهمية النغمة العضلية تبرز اهمية خاصية سرعة الاستجابة ، وهى قصر الفترة الزمنية الالزمة لتلبية متطلبات المواقف المختلفة ، ويساعد التدريب الرياضى على تنمية هذه الخاصية ، ومثال ذلك في البدء في رياضات عدو وسباحة المسافات القصيرة، وكذلك في المنازلات بأنواعها ومواقفها المختلفة، والالعاب ( القدم – السلة – الطائرة – اليد ) . 
  4. خاصيتى الاستثارة والتوصيل والعلاقة بينهما وبين خاصية سرعة الاستجابة والجهد البدنى : بتوفر خاصيتى الاستثارة والتوصيل اى قابلية الاستجابة للمثيرات الكهربية والكيميائية، وقدرة النسيج العضلى على نقل هذه المثيرات، يتوفر عنصران هامان بالنسبة للانشطة الرياضية يكملها خاصية سرعة الاستجابة او ما يدعى بسرعة رد الفعل ومثلها في الرياضات التي تعتمد على التوافق فيما بين العين والقدم، ومثلها في التسجيل او التمرير في كرة القدم ، او في المنازلات والرياضات التي تعتمد على التوافق فيما بين العين واليد، ومثلها التصويب والتمرير في كرة السلة وكرة اليد وغيرها من الرياضات، وكذا في الرياضات التي تعتمد على التوافق فيما بين الاذن والمجموعات العضلية المستجيبة ومثلها البدء في رياضات السباحة ومسابقات العدو، إذ يترتب على سماع طلقة او صفارة البدء الانطلاق السريع من على مكعبات البدء في السباحة ومن على خط البداية في العدو. كذلك يحقق التوافق فيما بين حاسة اللمس والمجموعات العضلية المستجيبه في رياضة المصارعة بنوعيها الرومانية والحرة تحقيق خطفات سريعة وموفقة . 
  5. خاصية المرونة والجهد البدنى : تعمل خاصيه المرونه بالنسيج العضلى اى التمدد والاستطالة على تنمية عنصرا هاما من عناصر اللياقة البدنية وهو المرونة، ويعد هذه العنصر متطلبا هاما جدا في الكثير من الرياضات ان لم يكن بشكل مباشر فبشكل مشارك ومثل هذه الرياضات الجمباز بكافة اجهزته، والتمرينات الايقاعية، والبالية، والبالية المائى.. وبتوفرهذا العنصر تتوفر للجهاز العضلى درجة من الامان والحماية من التمزقات العضلية وما يشابه ذلك من الاصابات التي قد يسببها الاداء المفاجئ للمهارات كاستجابة لبعض المواقف او المتطلبات في الاداء الحركى بالنشاط الرياضى التخصصى .

التغيرات المصاحبة للجهد البدنى 

تنقسم هذه التغيرات على حسب نوع الممارسة الرياضية والمحافظة عليها فنجد ان هناك نوعان من التغيرات هما: 
اولا : تغيرات مؤقتة تحدث بعد وحده تدريبية واحدة تتمثل هذه التغيرات فيما يلي
  1. زيادة تضخم الدم الوارد للعضلات العاملة بكثافه . 
  2. زيادة حجم او محيط العضلات .
  3. زيادة توتر العضلات العاملة في النشاط الرياضى .
  4. حدوث بعض التغيرات الكيميائية في العضلة .
  5. انخفاض مخزون العضلات من مركبات الطاقة .

ثانيا : تغيرات دائمة تحدث بعد التدريب المستمر ” موسم تدريبى ” وتتمثل هذه التغيرات فيما يلى-:

  • التغيرات المورفولوجية التشريحية 

وهذه التغيرات المورفولوجية تتمثل في الشكل التشريحى للعضلة وتتمثل فيما يلى 

  1. زيادة في حجم الجهاز العضلى .
  2. زيادة حجم االلياف العضلية نتيجة زيادة المقطع العضلى .
  3. زياده حجم االلياف العضلية السريعة .
  4. زيادة كثافة الشعيرات الدموية 
  • التغيرات الفسيولوجية
  1. زياده عدد الالياف العاملة بالعضلة او المجموعات العضلية المدربه . 
  2. زياده مساحة مسطح الدوره الدمويه ، اى الشبكة الوعائيه المغذيه للعضلات الهيكلية بالاكسجين ومصادرإنتاج الطاقه . 
  3. زيادة عدد الالياف العصبية والنهايات الفرعية المغذية للالياف العضليه . 
  4. زياده وزن العضلة والمقطع العرضى لها، اى حجم العضلة المدربه . 
  5. زيادة عدد اجسام الميتوكوندريا ، وتناسب ذلك ونوع النشاط التخصصى . 
  6. الاحتفاظ بمخزون كبيرمن طاقة الرابطة الفوسفاتية (PC-ATP ) والجليكوجين اللازم لاعادة بناء ال ATP في التفاعلات الهوائية . 
  7. القدره على إنتاج انقباضات عضلية اقوى، وتكرار ذلك في زمن اقصر .
  8. خفض حجم المقاومات الداخلية في العضلة اللزوجة .
  9. التغلب على المقاومات الخارجية ومثلها وزن الجسم او الثقل او المنافس . 
  10. سرعة التخلص من مخلفات العمليات الايضية ( التمثيل الغذائى ) .
  •  التغيرات العصبية 
تتلخص التغيرات العصبية المرتبطه بالجهاز العضلى فيما يلى : 
زيادة تنشيط الجهاز العضلى . 
تحسن تزامن عمل الوحدات الحركية .
تخفيض ردود الافعال المنعكسة التثبيطية . 
  • التغيرات البيوكيميائية والبنائية  
يؤدى الانتظام في برامج تدريبات التحمل الى حدوث تغيرات بيوكيميائية وبنائية في الليفة العضلية وتشمل :
  1. زيادة مصادر الطاقه الاساسية مثل ATP بنسبة 18 %والفوسفوكرياتين بنسبة 22 % والجليكوجين بنسبة 66. %. 
  2. زياده إنزيمات الطاقة اللاهوائية عن طريق الجليكوجين مثل إنزيم ( PFK ) 
  3. تغيرات في نشاط إنزيمات تحويل ATP مثل مايوكينيز Myokinase والكرياتين فوسفو كرياتين .
  4. زياده بسيطة في نشاط إنزيمات دورة كربس الهوائية . 
  5. عدم تغير نوعية الالياف العضلية .
  6. نقص كثافة وحجم الميتوكوندريا نتيجة زيادة حجم اللويفات وحجم الساركوبالزم . 
  7. بعض التضخم في الالياف العضلية السريعة كما تظهر في زيادة نسبة الالياف السريعة الى البطيئه .
  • التغيرات الانثريومترية  
وتتمثل هذه التغيرات في القياسات العضلية مثل ( طول العضلة – محيط العضلة ) .

التكيفات الفسيولوجية

ارتفاع معدل سرعة الاستجابة ( الانقباض والانبساط ) وتناسب ذلك وحجم المثير الحركى في نوع النشاط الرياضى التخصصى الممارس . 

ارتفاع معدل العمليات الايضية ( أكسدة المواد الغذائية وإطلاق الطاقة ) .
ارتفاع معدل التبادل الغازى بالرئتين ( التنفس الخارجىRespiration External ) ، وبالنسيج العضلى الارادى ( التنفس الخلوى ) . استمرار إعادة بناء جزيئات ال ATP غير المحدد بعدد او زمن . 
ارتفاع مستوى الفعالية الميكانيكية ، مما يحقق الاقتصاد في معدلات الطاقة المستهلكة، وكذلك في الاكسجين المستهلك . 
الاستمرار في العمل لفترات زمنية اطول دون الوصول الى حد التعب . 
سرعة التخلص من الحرارة الزائدة عن حاجة الجسم والعضلات، وكذلك بيئة التفاعلات الانزيمية .

اترك تعليقاً

لن يتم نشر عنوان بريدك الإلكتروني. الحقول الإلزامية مشار إليها بـ *

زر الذهاب إلى الأعلى
انضم الى قناه التلجرام