العضلات
تُعد عضلات جسم الإنسان جزءًا حيويًا، حيث تتكون من نسيج ليفي يتمتع بقدرة على الانقباض والانبساط، مما يمكنها من توفير الحركة اللازمة للجسم. تتشكل هذه العضلات من حزم عضلية، يتكون كل منها من مجموعة من الألياف العضلية. يُعرف السيتوبلازم الخاص بالليف العضلي بالساركوبلازم، بينما يُعرف الغشاء المحيط بالليف العضلي بساركوليما. تتكون الألياف العضلية من وحدات عضلية متداخلة، تضم خيوطًا بروتينية تُعرف بالميوسين والأكتين.
تتشابه خيوط الأكتين والميوسين في العضلات مع أسنان المشط المتداخلة، حيث تتداخل خيوط الأكتين مع خيوط الميوسين. عند انقباض العضلة، تقترب هذه الخيوط من بعضها، في حين يحدث العكس أثناء الانبساط، مما يزيد من المسافة بين الخيوط. تعتبر التمارين الرياضية والحركات المختلفة من العوامل التي تعزز شبكة هذه الخيوط.
حركة العضلات
آلية الحركة
يعتمد سر حركة أغلب عضلات الجسم على العمل الجماعي، حيث تتفاعل العضلات مع بعضها البعض. على سبيل المثال، عند ثني الساعد، تعمل العضلة ثلاثية الرؤوس على الانبساط بينما تنقبض العضلة ثنائية الرؤوس. وكذلك عند بسط الساعد، تنقبض العضلة ثلاثية الرؤوس وتنبسط العضلة ثنائية الرؤوس. ينطبق نفس المبدأ على عضلات الساقين والأصابع والعين، الأمر الذي يؤكد أن أي حركة تقوم بها عضلة تتطلب عمل عضلة أخرى مضادة. مثال على ذلك هو عملية شد الحبل، والتي تتطلب تعاون عضلات الساق والظهر وأصابع القدم جنبًا إلى جنب مع العضلات في الذراعين.
تُلاحظ زيادة حجم العضلات نتيجة المجهود المبذول، حيث يؤدي انقباض الألياف العضلية في الأطراف إلى زيادة سمك العضلة، مما يجعلها تبدو أكبر حجمًا. ومن الملاحظ أن عضلات الذراع تزيد في الحجم عند ثنيها، وكلما كان المجهود أكبر وأدى إلى تعب أكثر، زاد انقباض الألياف العضلية، مما يزيد من صلابتها وقوتها. هذه الظواهر تفسر كيف تؤدي التمارين المنتظمة إلى تقوية العضلات وزيادة قدرتها.
طاقة حركة العضلات
تعتمد العضلات في عملها على الدهون وسكر الجلوكوز كمصادر للطاقة. حيث تقوم بتحويل هذه العناصر إلى ثاني أكسيد الكربون والماء من خلال تفاعلها مع الأكسجين الموجود في الدم. وتستخدم الطاقة الكيميائية لتكوين روابط كيميائية بين جزيئات الفوسفات ومادة ثنائي فوسفات الأدينوزين، مما ينتج الجزيء المعروف بثالث فوسفات الأدينوزين (ATP).
عند أداء الحركات العضلية، يُحول ATP إلى ثنائي فوسفات الأدينوزين، مما ينتج عنه طاقة تساعد العضلات في عملية انقباضها. وعندما يقوم الجسم بحركات تتطلب جهدًا كبيرًا، يحتاج إلى كميات أكبر من ATP، وبالتالي فإنه يحتاج إلى كميات أكبر من الدهون والجلوكوز والأكسجين. وهذا ما يفسر لماذا تؤدي التمارين الرياضية إلى حرق الدهون وزيادة القدرة على التنفس، حيث تتطلب تحكمًا في عمليتي الشهيق والزفير للحفاظ على مستويات الأكسجين في الجسم.
أنواع العضلات من حيث الحركة
- العضلات الإرادية: سُميت بهذا الاسم لكون الإنسان قادرًا على التحكم في حركتها بإرادته. تُعرف أيضًا بالعضلات المخططة نظرًا لمظهرها الخيطي عند النظر إليها في المجهر، كما يُطلق عليها العضلات الهيكلية نظرًا لارتباطها المباشر بالهيكل العظمي. مثال على ذلك: عضلات الجفون والساعدين والساقين والأصابع.
- العضلات اللاإرادية: كما يوحي اسمها، لا يستطيع الإنسان التحكم في حركتها. تُعرف أيضًا بالعضلات الملساء، وهي تختلف عن العضلات الإرادية في شكلها، حيث لا تتخذ شكل الخيوط الليفية تحت المجهر. من الأمثلة عليها: المعدة، والأوعية الدموية، والرحم، والجهاز البولي.
- عضلة القلب: تمزج عضلة القلب بين الخصائص اللاإرادية والمخططة. فهي عضلة لا إرادية لا يمكن للإنسان التحكم بها، لكنها تظهر تحت المجهر كألياف مخططة، مما يجعلها فريدة من نوعها.