الهدف
بنهاية هذا الدرس، يكون الطالب قادرًا على تصنيف أنواع العضلات في جسم الإنسان، وشرح آلية الانقباض العضلي على المستوى الجزيئي.
شرح الدرس
يوجد في جسم الإنسان ثلاثة أنواع من النسيج العضلي: العضلات الهيكلية (المخططة الإرادية) المتصلة بالعظام وتعمل تحت السيطرة الإرادية، العضلات القلبية (المخططة اللاإرادية) الموجودة في جدار القلب فقط وتعمل بشكل ذاتي منتظم، والعضلات الملساء (غير المخططة اللاإرادية) الموجودة في جدران الأعضاء الداخلية كالأمعاء والأوعية الدموية.
تتكون العضلة الهيكلية من ألياف عضلية طويلة، وتحتوي كل ليفة عضلية على وحدات تسمى اللييفات العضلية، وهي المسؤولة عن الانقباض. تتكون اللييفة العضلية من نوعين من الخيوط البروتينية المتداخلة: خيوط رفيعة من بروتين الأكتين، وخيوط سميكة من بروتين الميوسين.
تحدث آلية الانقباض العضلي (نظرية الخيوط المنزلقة) عندما تصل نبضة عصبية إلى العضلة، فيتم إطلاق أيونات الكالسيوم داخل الليفة العضلية، مما يسمح لرؤوس الميوسين بالارتباط بخيوط الأكتين وسحبها للانزلاق نحو مركز الوحدة الانقباضية (الساركومير)، وهو ما يسبب تقلص طول الليفة العضلية ككل. تحتاج هذه العملية إلى طاقة في صورة ATP لفصل رؤوس الميوسين عن الأكتين والسماح بالاسترخاء بعد الانقباض.
ترتبط هذه الآلية مباشرة بالتكامل بين الجهاز العصبي والعضلي: فبدون النبضة العصبية القادمة من الخلايا العصبية الحركية عند “الوصلة العصبية العضلية”، لا يمكن أن يبدأ الانقباض العضلي — وهو الموضوع الذي يتناوله الدرس التالي بمزيد من التفصيل.
أسئلة تدريبية
1. اذكر الأنواع الثلاثة للنسيج العضلي في جسم الإنسان.
عرض الإجابة
العضلات الهيكلية، والعضلات القلبية، والعضلات الملساء.
2. أين توجد العضلات القلبية، وكيف تعمل؟
عرض الإجابة
في جدار القلب فقط، وتعمل بشكل ذاتي منتظم لا إرادي.
3. أين توجد العضلات الملساء؟
عرض الإجابة
في جدران الأعضاء الداخلية كالأمعاء والأوعية الدموية.
4. ما اسم الوحدات المسؤولة عن الانقباض داخل الليفة العضلية؟
عرض الإجابة
اللييفات العضلية.
5. ما اسم البروتين المكون للخيوط الرفيعة في اللييفة العضلية؟
عرض الإجابة
الأكتين.
6. ما اسم البروتين المكون للخيوط السميكة في اللييفة العضلية؟
عرض الإجابة
الميوسين.
7. ما اسم النظرية التي تشرح آلية الانقباض العضلي؟
عرض الإجابة
نظرية الخيوط المنزلقة.
8. ما الأيون الذي يُطلق داخل الليفة العضلية عند وصول النبضة العصبية؟
عرض الإجابة
أيونات الكالسيوم.
9. ماذا يحدث لرؤوس الميوسين عند الانقباض؟
عرض الإجابة
ترتبط بخيوط الأكتين وتسحبها للانزلاق نحو مركز الساركومير.
10. ما مصدر الطاقة اللازم لفصل رؤوس الميوسين عن الأكتين والسماح بالاسترخاء؟
عرض الإجابة
ATP.
11. ما اسم الوحدة الانقباضية التي تنزلق الخيوط نحو مركزها؟
عرض الإجابة
الساركومير.
12. عند أي موضع تصل النبضة العصبية إلى العضلة لبدء الانقباض؟
عرض الإجابة
عند الوصلة العصبية العضلية.