كيفية انقباض وانبساط العضلات

العضلات هي أحد أنسجة الجسم التي تعمل لإمداد الجسم بالقوة، وتتكون من مجموعة من الألياف العضلية التي تقوم من خلال الانقباض والانبساط بوظيفتها الرئيسية وهي الحركة.

وفي الآتي توضيح لكيفية انقباض وانبساط العضلات:

كيفية انقباض وانبساط العضلات

تعتمد عملية انقباض وانبساط العضلات على تفاعل خيوط الأكتين (Actin) والميوسين (Myosin) مع بعضها البعض في ظل وجود الكالسيوم، وذلك من خلال تكوين رابطة كيميائية تعرف برابطة الجسر العرضي.

ويمكن توضيح كيفية انقباض وانبساط العضلات فيما يأتي تفصيله:

• انقباض العضلات

انقباض العضلات هي عملية معقدة تنزلق فيها خطوط الأكتين والميوسين في العضلات لتسبب تقلص ألياف العضلات وانقباضها، وتعتمد عملية الانقباض على الكالسيوم والتروبونين (Troponin) والتروبوميوسين (Tropomyosin).

وتحدث عملية انقباض العضلات كما الآتي:

1. تبدأ عملية الانقباض الإرادية بنبضات كهربائية تحدث عند التقاطع العضلي العصبي وذلك عند وصول الإشارات العصبية من النخاع الشوكي إلى النهايات العصبية والتي تؤدي لفتح قنوات الكالسيوم وإطلاق أيوناته.
2. تندمج الحويصلات الموجودة في نهاية العصبون مع الغشاء لإطلاق الناقل العصبي أستيل كولين (Acetylcholine) الذي يرتبط بمستقبلاته الموجودة على العضلات والتي تفتح قنوات الصوديوم ليؤدي دخوله إلى تغيرات في كهرباء العضلة وتسبب حركة تنتشر على غشاء العضلة.
3. تطلق أيونات الكالسيوم المخزنة في الشبكة الساركوبلازمية والتي ترتبط ببروتين اسمه تروبونين سي ومن ثم يتم إزالة جزيء التروبوميوسين من مكانه، وهو المسؤول عن إعاقة ارتباط خيوط الأكتين بالميوسين فيحدث الارتباط بينهم.
4. يوفر الأدينوزين ثلاثي الفوسفات (ATP) الذي يُنتج في الميتوكندريا ويُخزن على شكل ثنائي الفوسفات والفوسفات في مواقع معينة على رؤوس خطوط الميوسين كمصدر طاقة لهذا الانكماش والتقلص.

• انبساط العضلات

استكمالًا لتوضيح كيفية انقباض وانبساط العضلات، فإن عملية الانبساط تكون كالآتي:

1. يقوم إنزيم معروف بإنزيم الكولين إستريز (Cholinesterase) الموجود في المساحة بين العضلة والعصبون بتدمير الأستيل كولين المتبقي.
2. يؤدي هذا الأمر إلى إعادة استقطاب الألياف العضلية وإغلاق بوابات إطلاق الكالسيوم، ما يؤدي لإعادة حماية وإغلاق مواقع ربط الأكتين على خطوط الميوسين فتفقد العضلة توترها وتنبسط.

أنواع العضلات

بعد أن عرفت كيفية انقباض وانبساط العضلات، فالجدير بالذكر أن الجهاز العضلي في الجسم يتكون من ثلاثة أنواع من العضلات التي تعمل جميعها بالانقباض والانبساط ووظائفها الأساسية، وهي على النحو الآتي:

• العضلات الهيكلية: وهي العضلات المسؤولة عن الأطراف ومناطق الجسم الخارجية.
• العضلات الملساء: وهي العضلات الموجودة في جدران الشرايين والأمعاء.
• عضلة القلب: وهي العضلة المسؤولة عن ضخ القلب للدم.

وظيفة العضلات في جسم الإنسان

للعضلات دور أساسي فيما يأتي توضيحه:

• الحركة: تعد الحركة هي الوظيفة الأساسية للجهاز العضلي، مثل: المشي، والسباحة، والكتابة، والتكلم وتعبير الوجه.
• الاستقرار والثبات: تساهم أوتار العضلات الممتدة فوق مفاصل الركبة والكتف في استقرار الجسم.
• الدورة الدموية: تعد عضلة القلب هي العضلة المسؤولة عن ضخ الدم لجميع أنحاء الجسم، كما تلعب العضلات الملساء الموجودة في الشرايين والأوردة دورًا في الحفاظ على ضغط الدم والدورة الدموية.
• التنفس: يعد الحجاب الحاجز هو العضلة المسؤولة عن عملية التنفس.
• عملية الهضم: تتحكم العضلات الملساء الممتدة من الفم لفتحة الشرج في عملية الهضم.
• التبول: توجد العضلات الملساء والهيكلية في المثانة، والكلى، والبروستات، والحالب، والإحليل، والمهبل، والتي تعمل مع الأعصاب لإكمال عملية التبول.
• الولادة: تتقلص وتتوسع العضلات الملساء في الرحم لتساعد على إتمام عملية الولادة.
• الرؤية: تتحكم 6 عضلات هيكلية محيطة بالعين في حركة العين للحفاظ على استقرار الصورة وتتبع الأجسام المتحركة.
• تنظيم درجة الحرارة: تأتي 85% من الحرارة التي تتولد في جسم الشخص من تقلص العضلات.
• حماية الجسم: تحمي عضلات الجذع الأعضاء الداخلية للجسم.