أنسجة العضلات: خصائصها ، وظائفها ، أنواعها ، خلايا العضلات ، الأمراض

الأنسجة العضلية هي المسؤولة عن تنظيم حركات وتقلصات الجسم. تتشكل من الخلايا التي لديها القدرة على الانقباض ، تسمى myocytes. إنه نسيج وفير ويؤلف في البشر أقل بقليل من نصف كتلته بالكامل.

هناك ثلاثة أنواع من الأنسجة العضلية ، والتي تختلف بشكل رئيسي في الخصائص الخلوية وموقعها. هذه هي العضلات والهيكل العظمي والعضلات الملساء والعضلات القلبية.

تظهر العضلات والهيكل العظمي علامات تمدد الجلد ، وهي متعددة النواة وطوعية. لدى القلب أيضًا هذه الخصائص الهيكلية ، لكنها غير إرادية. أخيرًا ، يفتقر السلس إلى الأخاديد ويعرض نواة وحركاته لا إرادية.

تتعلق الوظيفة الرئيسية للأنسجة العضلية بالحركة ، سواء الطوعية أو غير الطوعية.

يوجه كلا من حركات الأطراف والجذع ، وكذلك حركات الأعضاء الداخلية (توسع الأوعية ، تضيق الأوعية ، حركات الأمعاء ، المريء ، المعدة ، إلخ). كما أنه يوجه حركات خلايا القلب في دقات إيقاعية.

ملامح

العضلات هي الأنسجة التي لديها القدرة على أن تثير وتستجيب لسلسلة من المحفزات ، مثل التغيرات في الضغط والحرارة والضوء ، وغيرها. هذا النسيج هو المسؤول عن حركة الكائنات الحية. تتميز العضلات بخصائصها المتمثلة في الانقباضية والتمدد والمرونة.

تتكون العضلات من حوالي 80 ٪ من المياه ، والتي تلعب دورا حيويا في الانكماش وتوفر وسيلة مناسبة للأيونات غير العضوية والمركبات العضوية الموجودة في الأنسجة. البروتينات التي تتألف منها هي من نوع الانقباضي: الأكتين والميوسين والتروبوميوسين.

وظائف

تعتبر الحركة خاصية لكائنات حية ويمكن أن تحدث بطرق مختلفة.

تظهر جميع الخلايا الحية حركة مكوناتها داخل الخلايا ، فالأميبات (مثل العديد من الكائنات أحادية الخلية) يمكنها استكشاف بيئتها عن طريق الحركة ، وبعض الكائنات الحية لديها أهداب وسوطية تسمح بحركتها.

في أكثر الكائنات الحية تعقيدًا ، يتم تنظيم الحركة بواسطة نسيج متخصص: النسيج العضلي. لهذا السبب ، فإن الوظيفة الرئيسية المرتبطة بنسيج العضلات هي الحركة والحركة ، بما في ذلك الوظائف المرتبطة بالهضم ، والتكاثر ، والإفراز ، وغيرها.

نوع

يوجد في الفقاريات ثلاثة أنواع من خلايا العضلات تشكل 60 إلى 75٪ من إجمالي وزن الجسم. هناك العضلات والهيكل العظمي والعضلات الملساء والعضلات القلبية. بعد ذلك سوف نصف تفاصيل كل واحد:

العضلات الهيكلية

يُطلق عليه أيضًا عضلة مخططة أو طوعية ، لأن هذه البنى يمكن تعبئتها بوعي بواسطة الحيوان. الخلايا متعددة النواة وترتيبها طوليا. في القسم التالي سنصف هذا الترتيب بالتفصيل.

العضلات الهيكلية تشارك في حركات الجسم. ترتبط كل عضلة مباشرة بعظامين أو أكثر عن طريق النسيج الضام. عندما تنقبض العضلات ، تتحرك العظام حول المفصل الذي يربطها معًا.

من الوزن الكلي للحيوان ، تقابل العضلات المخططة حوالي 40٪. في البشر ، وجد أنه في الجنس الأنثوي تكون نسبة العضلات المخططة أقل.

تتكون الوحدات التي تتكون من هذا النظام من الأكتين والميوسين والتروبوميوسين. من بين الثلاثة ، البروتين الأكثر وفرة هو الميوسين ويوجد في الخيوط الأولية. تم العثور على الأكتين في خيوط ثانوية و tropomyosin في العصابات I.

العضلات الملساء

النوع الثاني من أنسجة العضلات هو العضلات الملساء ، التي تتميز بعدم وجود علامات تمدد وبكونها غير إرادية. هذا النوع من العضلات هو جزء من جدران الأعضاء الداخلية مثل الجهاز الهضمي ، الجهاز التنفسي ، المثانة البولية ، الأوردة ، الشرايين ، من بين الأعضاء الأخرى.

كما يمكننا تخمين ، نحن لسنا قادرين على تحريك الأمعاء لدينا أو انقباض الأوردة طواعية كما نفعل مع أطرافنا. يمكنك تحريك ذراع ، ولكن ليس تعديل حركات الأمعاء ، لذلك هذه العضلات غير إرادية.

في سلالة اللافقاريات هناك نوع مماثل من العضلات الملساء وتسمى خيوط paramiosin. نجدهم في الرخويات وغيرها من المجموعات.

تقلص العضلات الملساء أبطأ بكثير من تقلص الهيكل العظمي ، ولكن الانقباضات أطول.

عضلة القلب

تم العثور على عضلة القلب حصرا في القلب. وهي تتألف من ألياف مخططة متعددة النواة ، تذكرنا بالعظام الهيكلية في العديد من الجوانب. الألياف في وضع syncytium ، لكنها لا تنصهر مع بعضها البعض.

على عكس العضلات والهيكل العظمي ، يقوم القلب بتوليد ATP بالهواء ويستخدم الأحماض الدهنية لتوليده (وليس الجلوكوز).

هذه العضلات متخصصة في الاستجابة للمنبهات بشكل إيقاعي ، لإيقاع ضربات القلب. مثل العضلات الملساء ، فهي معصومة من قبل النظام اللاإرادي ، وهذا هو السبب في أنها عضلة لا إرادية.

نسبيا ، تشبه عضلة القلب العضلات الملساء في الهيكل وهي غير إرادية مثل العضلات المخططة.

عضلات طورية ومنشطة

في جسم الفقاريات ، للعضلات نوعان من الترتيبات في العضلات الطورية والمنشطة. الأولى لها إدخالات في الهياكل وتعمل في أزواج معادية.

توجد العضلات المقوية في الأعضاء الرخوة ، مثل القلب والمثانة البولية والجهاز الهضمي وجدران الجسم. هذه ليست لها أصول أو إدخالات مماثلة للعضلات الطورية.

خلايا العضلات

تتشكل كل عضلة بواسطة مجموعة من الخلايا تسمى ألياف العضلات أو الخلايا العضلية المنظمة بالتوازي مع جيرانها. هذا الهيكل يسمح لجميع الألياف للعمل بالتوازي.

للإشارة إلى خلايا العضلات ، نستخدم مصطلح "الألياف" ، لأنها أطول بكثير من عرضها. ومع ذلك ، يجب أن نتجنب الخلط بين أنفسنا وأنواع أخرى من الألياف ، مثل ألياف الكولاجين ، على سبيل المثال.

تحتوي خلايا الأنسجة العضلية على تسمياتها الخاصة: يعرف السيتوبلازم باسم الساركوبلازم ، وغشاء الخلية باسم الساركولما ، والشبكة الإندوبلازمية الملساء هي شبكية الساركوبلازم السلس ، والوحدة الوظيفية هي الساركومير.

اعتمادا على نوع العضلات ، تختلف الخلايا في شكلها وعدد النواة. الاختلافات الأكثر شهرة هي:

خلايا العضلات المخططة

يتراوح قطر الخلايا التي تشكل جزءًا من العضلات المخططة بين 5 و 10 أم ، بينما يمكن أن يصل الطول إلى عدة سنتيمترات.

يمكن تفسير هذا الحجم المذهل حيث أن كل خلية تأتي من العديد من الخلايا الجنينية التي تسمى myoblasts والتي تدمج لتتسبب في بنية كبيرة متعددة النواة. بالإضافة إلى ذلك ، هذه الخلايا غنية بالميتوكوندريا.

الهيكل والتنظيم

وتسمى هذه الوحدات متعددة النواة myotubes. كما يوحي الاسم ، تحتوي البنية على أنابيب متعددة داخل غشاء بلازما واحد وتتمايز إلى ألياف عضلية ناضجة أو myofiber.

يتم تشكيل كل ليف عضلي بواسطة وحدات فرعية متعددة مجمعة على التوازي تسمى myofibrils ، والتي بدورها تتشكل من خلال سلسلة من العناصر المتكررة طولياً تسمى ساركوميرس.

القسيمات عبارة عن الوحدات الوظيفية للعضلة المخططة ويتم تحديد كل منها بنهاياتها بواسطة ما يسمى بخط Z.

يظهر المظهر "المخطط" للعضلة لأن الألياف العضلية للألياف العضلية تتشكل من قِبل ساركوميرات محاذاة بطريقة دقيقة جدًا ، وتكتسب مظهرًا مشدودًا في ضوء المجهر الضوئي.

تتكون العصابات من البروتينات المقلصة. تتشكل العناصر المظلمة بشكل رئيسي بواسطة الميوسين (بشكل أساسي) والأخرى الواضحة بواسطة الأكتين.

خلايا العضلات الملساء

تشريحيا ، تتكون العضلات الملساء من خلايا مغزلية الشكل ذات خلايا حادة طويلة ونواة تقع في المنطقة الوسطى.

على الرغم من أنها تتشكل أيضًا بواسطة بروتينات الأكتين والميوسين ، إلا أنها تفتقر إلى السطور والأنابيب أو الفروع.

خلايا عضلة القلب

مثل خلايا العضلات الملساء ، تحتوي خلايا عضلة القلب على عدة نوى ، على الرغم من أن هناك خلايا تحتوي على واحدة فقط. هم أقصر من العضلات الهيكلية.

فيما يتعلق التشكل ، فهي ممدود ولها تداعيات متعددة. نهايات الخلية حادة. فهي غنية بالميتوكوندريا وحبيبات الجليكوجين والليبوفوسين. عند النظر إليها تحت المجهر ، سنلاحظ نمطًا من علامات التمدد المشابهة لتلك التي تظهر في العضلات الهيكلية.

أمراض أنسجة العضلات

هناك العديد من الحالات التي تؤثر على عضلات الإنسان. كل هذه الظروف لها عواقب على الحركة - لأن الوظيفة الرئيسية للعضلات هي خدمة الحركة.

يستخدم مصطلح الاعتلال العضلي لوصف مجموعة الأعراض التي تنتج عن تغيير أساسي في أنسجة العضلات المخططة. ويسمى أيضا متلازمة التشنج العضلي. وهذا يعني أن المصطلح ينطبق على أي حالة أولية وبمعنى أوسع يمكن أيضًا تطبيقه على أي إصابة في العضلات.

أهم الأمراض والحالات الطبية التي تؤثر على الأنسجة العضلية هي:

الحثل العضلي

ضمور دوشين العضلي هو حالة ناجمة عن اضطراب وراثي ذي طبيعة متنحية ترتبط بالكروموسوم الجنسي X. والسبب هو حدوث طفرة في الجين الذي يرمز للديستروفين ، مما تسبب في غيابه في العضلات. الحثل العضلي يؤثر على طفل واحد لكل 3500.

ومن المثير للاهتمام ، من حيث الحجم ، يعد جين ديستروفين واحدًا من أكبر الجينات المعروفة ، حيث يبلغ حجمه 2.4 ميغابايت ورنا مرسال يبلغ 14 كيلوبايت. اعتمادًا على حدوث طفرة ، يمكن أن يكون الضمور أكثر أو أقل خطورة.

إن الوظيفة الرئيسية للديستروفين الصحي في العضلات هي بنية ، لأنه يربط خيوط الأكتين داخل الخلايا مع البروتينات الموجودة في غشاء الخلية. تنتقل حركة وقوة العضل الليفي بواسطة هذا البروتين إلى بروتينات الغشاء ، ثم إلى الفضاء خارج الخلية.

يتميز المرض بالتأثير على جميع العضلات ، مما يسبب ضعفها وكذلك ضمور العضلات. تظهر الأعراض الأولى عادة في أطراف الجسم. مع تقدم المرض ، يجب نقل المرضى على كرسي متحرك.

انحلال الربيدات

انحلال الربيدات هو أحد الأمراض التي تسببها نخر (موت الخلايا المرضية) في العضلات. على وجه التحديد ، ليس مرضًا بل متلازمة يمكن أن ترتبط بأسباب متعددة: التمرينات الزائدة ، الالتهابات ، التسمم بالعقاقير والكحول ، من بين أمور أخرى.

عندما تموت الخلايا ، فإن المواد المختلفة التي يمكن العثور عليها داخل خلايا العضلات يتم إطلاقها في الدورة الدموية. المواد الأكثر شيوعًا التي يتم إصدارها هي فسفوكيناز الكرياتين والميوغلوبين.

يمكن القضاء على هذه المركبات غير التقليدية من الدم عن طريق غسيل الكلى أو ترشيح الدم.

الوهن العضلي الوبيل

ترجع أصول الوهن العضلي الوبيل إلى اللاتينية واليونانية ، وتعني "ضعف العضلات الشديد". وهو مرض مزمن في المناعة الذاتية يؤثر على العضلات الهيكلية للجسم ، مما يسبب فقدان القوة فيها.

مع تقدم المرض ، يصبح الضعف أكثر وضوحًا. يؤثر على العضلات التي تشارك في الأنشطة اليومية الأساسية مثل حركة العين ، والمضغ ، والتحدث ، وابتلاع الطعام ، وغيرها.

التهاب العضلات

التضخم العضلي هو التهاب عضلي. تختلف أسباب هذا الالتهاب بشكل كبير ، من الإصابات إلى أمراض المناعة الذاتية. هناك فئتان رئيسيتان من هذه الحالة الالتهابية: التهاب polymyosos و dermatomyositis.

أولها يسبب ضعفًا كبيرًا في العضلات ويؤثر على العضلات الموجودة بالقرب من البطن والجذع. في المقابل ، فإن الأمراض الثانية ، بالإضافة إلى التسبب في ضعف العضلات ، تؤثر على الجلد.

التصلب الجانبي الضموري

التصلب الجانبي الضموري ، أو مرض لو جيريج أو مرض شاركو هو حالة من النوع العصبي العضلي الذي يظهر عندما تموت خلايا الجهاز العصبي بشكل تدريجي ، مما يؤدي إلى شلل العضلات. على المدى الطويل ، هذا المرض يتسبب في وفاة المريض.

هذا المرض هو أكثر شيوعا في الرجال المسنين. كان ستيفن هوكينج عالمًا فيزيائيًا بارزًا وربما كان أشهر مريض مصاب بالتصلب الجانبي الضموري.

الإصابات والأوتار

الاستخدام المفرط للعضلات يمكن أن يؤدي إلى حالات طبية تؤثر على قدرة الحركي للمريض. التهاب الأوتار هو حالة تؤثر عادة على المفاصل وتحدث بسبب الاستخدام المفرط والقسري للمفاصل ، مثل الرسغين.