نام فایل : بیومکانیک عضله مخطط

فرمت : .ppt

تعداد صفحه/اسلاید : 34

حجم : 1273 کیلوبایت

بنام خدا
فیزیک پزشکی
بیومکانیک عضله مخطط
Biomechanics of Skeletal (Striated) Muscle
کارکرد وانواع بافت های عضلانی
عضله یکی از چهار بافت (tissue) پایه ای در بدن انسان محسوب میشود ( سه بافت پایه ای دیگرعبارتند از عصبی یا nervous، پوششی یا epithelial و پیوندی یا connective).
بافت های عضلانی از سه نوع سلول عضلانی تشکیل میشوند. سلول عضلانی قلبی (cardiac muscle cell)، سلول عضلانی صاف (smooth muscle cell)، و سلول( یا رشته، فایبر fiber) عضلانی مخطط (striated muscle cell).
کارکرد اساسی بافت های عضلانی تولید نیرو می باشد.
تولید نیرو توسط بافت عضلانی با تبدیل انرژی شیمیایی و درقالب انجام کارمکانیکی صورت میگیرد و با تولید گرما همراه است.
عضله مخطط
این نوع عضله در تغییر مکان (locomotion) و کنترل وضعیت اندامی (posture) نقش اساسی ایفا میکند و تقریبا 40%-50% وزن بدن یک بزرگسال با وزنی عادی را تشکیل میدهد.
ظاهر مخطط فایبرهای این نوع عضله که بوسیله میکروسکوپ قابل مشاهده است ناشی از وجود نوارهای روشن و تاریک بطور یک-در-میان است. نوارهای روشن مشخصه فیلامانهای نازک پروتئینی به نام اکتین (Actin) و نوارهای کلفت مشخصه فیلامانهای پروتئینی به نام مایوسین (Myosin) میباشند.
خواص مکانیکی:
1) کشش پذیری (extensibility)، طول فایبر قابل افزایش است
2) الاستیسیته یا کشسانی، قابلیت بازیابی طول ایستا (resting length) توسط فایبر پس از کشیدگی (stretch)
خواص کارکردی:
تحریک پذیری (excitability): قابلیت پاسخگویی به یک محرک شیمیایی (انتقال دهنده عصبی یاneurotransmitter برای مثال استیل کلین) بوسیله تولید یک سیگنال الکتریکی به نام پتانسیل عمل در امتداد غشاء سلولی.
2) انقباض پذیری: قابلیت کوتاه شدن و در نتیجه تولید حرکت
عضله مخطط
ساختار عضله مخطط
عضله (whole muscle) از یکانهای جزئی به نام فاسیکل (fascicle)، که طول آنها به 250mm میرسد، ساخته شده است. یک فاسیکل از 100-150 فایبر تشکیل میشود که بوسیله یک بافت کلاژنی فیبروزی (collagenous fibrous tissue) به نام پیرا ماهیچه (perimysium) احاطه شده است.
فاسیکل ها خود درمیان یک پوشش خارجی که از یک بافت بسیار زبر فیبروزی به نام اپیمیسیوم (epimysium) یا فاسیای عمیق (deep fascia) تشکیل شده است، قرار میگیرند. اپیمیسیوم عضلات مجاور را از یکدیگر جدا میسازد و حرکت بدون اصطکاک را تسهیل می کند.
سلول یا فایبرعضلانی مخطط نسبتا دراز (با طولی برابر چند سانتیمتر) و استوانه ای شکل با قطری در محدوده 0.01-0.1mm است و دارای چند هسته می باشد. سیتوپلاسم فایبر عضلانی سارکوپلاسم نامیده میشود. هر فایبر دارای المان های کوچکتر و موازی بنام مایوفیبریل که در طول سلول امتداد می یابند و جزء قابل انقباظ عضله مخطط را تشکیل میدهند.
ساختار عضله مخطط

واحد کارکردی انقباض: سارکومر
عضله مخطط (Skeletal Muslce): دیدگاه بیومکانیکی
عضله مخطط : یک منبع نیرو (force generator) وابسته به طول (length-dependent) یا وابسته به سرعت (velocity dependent)
استرس بیشینه (استرس=نیروی کشش بر واحد سطح، S=T/A) به موازت محور رشته عضلانی تولید میشود.
کشش مخصوص (Specific Tension) برای یک عضله مشخص یا گروهی از عضلات (مانند عضلات آرنج) قابل اندازه گیری است (واحد KPa)

سطح مقطع فیزیولوژیکی عضله، PCSA
نیرویی که یک عضله مخطط کامل مانند عضله دو سر بازویی (bicpes barchii m.) میتواند تولید کند متناسب با مجموع سطح مقطع رشته های عضله در امتداد خط عمل می باشد.
PCSA برای عضله مخطط بصورت زیر تعریف میشود:


که در آن چگالی جرمی عضله برابر با 1.056 در بافت تازه ، زاویه بین خط عمل و محور رشته عضلانی‌ و طول رشته عضلانی میباشند. در عمل، PCSA ، مساحت موثر عمود بر جهت فایبر به هنگام انقباض را مدلسازی می کند. لزوم این مدلسازی از آنجا ناشی میشود که فایبرهای عضلانی همه بموازات یکدیگر نیستند.



....