العضلات القلبية Cardiac Muscle

العضلات القلبية Cardiac Muscle

تشبه العضلات القلبية العضلات الهيكلية في كثير من مواصفاتها إذ أن خلاياها تحتوي خيوطا رفيعة وسميكة شبيهة التركيب بتلك التي توجد في العضلات الهيكلية كما أنها تترتب في قطع عضلية وتشكل أشرطة داكنة وأخرى فاتحة مما يعطيها مظهرة مخططة. لكن هناك فروقة جوهرية أيضا بين نوعي العضلات هذين، فالخلايا القلبية (شكل 13 – 30) أقصر طولا إذ يتراوح طولها من 20 - 30 میکرومترا بينما قطرها 5 - 15 میکرومترا وتلتقي الخلايا القصيرة عند نهاياتها وأحيانا عند جوانبها، وتكون الخلايا أحيانا متفرعة بحيث تلتقي الخلية الواحدة أحيانا مع خليتين. يتحور الغشاء البلازمي عند نقطة التقاء الخليتين ليشكل تركيبا يدعي قرص ممقحم (بيتي) intercalated disc يضم مفاصل محكمة tight junction (أو دسموسومات) ومفاصل ثغرية وتساعد الأولى في تقوية الروابط الآلية بين الخلايا بينما تسبب الثانية انتشار جهد الفعل من خلية لأخرى لتتصرف عضلة القلب كأنما هي مدمج خلوي syncytium وظيفية.

ينغمد الغشاء البلازمي للخلايا القلبية نحو الداخل مشکلا أنيبيبة مستعرضا أوسع حجما من نظيره في العضلة الهيكلية (الشكل 13-31) كما أن مكان الانغماد يواجه تماما قرص Z. ويقترب الأنيبيب المستعرض الواحد من جزء واحد، لا إثنين، من الأجزاء الطولية الصغيرة الحجم، للشبكة الساركوبلازمية وبهذا فيستحق التركيب الناتج من التقائهما معا اسم ثنائي dyad بدلا من ثلاثي triad.

تعتمد العضلات القلبية على التنفس الهوائي في حصولها على الطاقة ولهذا فهي حساسة جدا لانقطاع الأكسجين عنها. أما مصدر كالسيوم اللازم للانقباض فهو من الشبكة الساركوبلازمية ومن السائل خارج الخلايا وهي بهذا تشبه العضلات الملساء أكثر من شبهها بالعضلات الهيكلية .

أثر التمرين على العضلات Adaptation to Exercise

يختلف أثر التمرين على العضلات باختلاف نوع التمرين. ويمكن الإشارة في هذا المجال إلى نوعين من التمرين: تمارين تحمل أو تمارين هوائية  scular System endurance or aerobic exercises مثل السباحة والركض والمشي السريع واستخدام الدراجة الهوائية، وتمارين مقاومة أو تمارين لاهوائية resistance or anaerobic مثل تمارين رفع الأثقال.

الشكل 13-30: العضلات القلبية كما تبدو في المجهر الضوئي

الشكل 13-31: تركيب الليف العضلي القلبي الواحد مبينا الثنائي المكون من الأنيبيب المستعرض والكيس الجانبي.

لا يؤدي النوع الأول من التمارين إلى زيادة واضحة في حجم العضلات، بل تزداد هنا الشعيرات الدموية المزودة للعضلات بالدم عددا، كما تزداد الميتوكوندريا المنتجة للطاقة هوائيا، ويزداد بناء ميوجلوبين الخازن للأكسجين. تؤدي هذه التغيرات إلى زيادة فاعلية الأيض في العضلة وإلى زيادة تحملها وزيادة قوتها كما تزداد مقاومتها للتعب. يفيد هذا النوع من التمارين أجهزة أخرى في الجسم غير العضلات. فالجهاز القلبي الوعائي يستفيد بشكل واضح إذ يزداد حجم القلب وتزداد كمية الدم التي يضخها وتنظف الأوعية الدموية من الترسبات الدهنية، وتفتح الشعيرات الدموية الاحتياطية في العضلات والأنسجة المختلفة. كذلك يستفيد الجهاز التنفسي ويصبح أكثر فاعلية في التبادل الغازي. ويستفيد الجهاز العصبي، فالتمرين يجعل التنسيق مع الجهاز العضلي أمرا أكثر يسرا وفاعلية، وأخيرا تتحسن قوة الهيكل العظمي وأربطة المفاصل.

يؤدي النوع الثاني من التمرين إلى زيادة واضحة في حجم العضلات. تنتج هذه الزيادة من تضخم حجم الخلايا hypertrophy العضلية، وقد تكون الزيادة في أحوال قليلة بسبب انشقاق الخلايا العضلية طولية ونمو كل خلية على حدة ولكن ذلك ليس نمطا شائعا. تحتوي الخلايا العضلية الخاضعة لهذا النوع من التمارين على ميتوكوندريا أكثر، وتبني خيوطا عضلية بروتينية ولييفات أكثر، كما تخزن الكثير من جليكوجين وتزداد كمية النسيج الرابط الذي يشكل وسيلة لنقل القوة من العضلة إلى الهيكل. تؤدي هذه التغيرات إلى زيادة حجم العضلات وإلى زيادة قوتها.

تعمل العضلات الخاضعة لهذا النوع من التمرين بانقباضات متساوية الطول في الغالب، إذ تخضع لرفع مقاومة كبيرة مما يؤدي لزيادة حجمها. يفيد هذا النوع من التمارين في مباريات كمال الأجسام وفي رفع الأثقال كما أشرنا. وحيث أن العضلات يجب أن تعمل كأزواج متضادة لذا فإن تمرين إحدى العضلات وزيادة حجمها يجب أن يصاحبه تمرين وزيادة حجم العضلة المضادة حتى تتمكنا من العمل سوية وبنفس القوة، فإذا لم يتم هذا الأمر فإن الشخص المتمرن يفقد المرونة في الحركة ويصبح كأنما هو مقيد ببعض عضلاته الضخمة فلا يتمكن من استخدام هذه العضلات بشكل كامل.

يتضح مما سبق أن التمارين من النوع الثاني تفيد العضلات التي جرى تمرينها فقط ولا تفيد أجهزه أخرى لذا فإن من المناسب أن يكون التمرين جامعة لنوعي التمرين cross

- training السابقين أي أن يبادل الشخص التمارين والنشاطات الهوائية بالتمارين اللاهوائية من أجل صحة أفضل.

الانكماش العضلي الناتج من عدم الاستعمال Disuse Atrophy

كما أن التمرين يؤدي أحيانا إلى زيادة حجم العضلات فإن عدم التمرين يؤدي دائما إلى نقص حجم العضلات. يقدر الباحثون أن عدم تحريك عضلة معينة تماما، كما يحدث عند وضع الرجل أو اليد في الجبس أو الجبائر ليوم كامل يؤدي إلى نقص قوتها بمقدار 5 % في اليوم، كما يصغر حجمها ويمكن بعد فترة من الزمن أن ينقص حجمها إلى الربع وتزداد نسبة الأنسجة الليفية الضامة فيها. ويحدث هذا أحيانا عند عدم الحركة المصاحب لتقدم العمر، أو عند الإصابة بالشلل نتيجة لنقص التنبيه العصبي للعضلة، وفي الحالات التي يعتقد بأن نمو الأعصاب إلى العضلة سيتجدد لاحقا يمكن الحفاظ على حجم العضلة بالتنبيه الكهربائي المباشر بشكل دوري.

الإصابات نتيجة التمرين Injuries During Exercise

هنالك عدة أسباب تحول بين المواطن في البلدان العربية وبين التمرين:

1) عدم إدراك كثير من الموطنين لأهمية التمرين على الحالة الصحية العامة،

2) عدم وجود الوقت الكافي للتمرين لدى المدركين الأهمية التمرين إذ أن لديهم دائما ما هو أهم من التمرين،

3) الخجل الاجتماعي من القيام بالتمرين وسط بيئة لا يقوم معظم أفرادها بالتمرين،

4) الألم المصاحب للتمرين والإصابات التي تنتج في الغالب بسبب عدم إجراء التمرين بشكل صحيح أو إجرائه بشكل مبالغ فيه. وسنورد بعض الملاحظات حول هذا الأمر الأخير.

يشكل التمرين ضغطا على العضلات فالألياف العضلية يمكن أن تتمزق والتمزق هذا يمكن أن يكون صغيرة ومجهرية ويمكن أن يكون كبيرة، وهو أكبر في بعض أنواع التمرين منه في أنواع أخرى، إذ أنه أكثر في التمارين التي تتطلب انقباضات متساوية الطول isometric مثل رفع الأثقال، منه في تلك التي تتطلب انقباضات متساوية التوتر. غير أن انقباضات الاستطالةlengthening وهي انقباضات متساوية التوتر تشذ عن هذه القاعدة إذ أن مقدار التمزق المصاحب لها يكون كبيرة جدا. فرافع الأثقال مثلا قد لا يستطيع إنزال نفس الوزن الذي رفعه باستخدام خطوات معاكسة تماما لخطوات الرفع، كما أنه إذا تمكن من القيام بذلك فإنه مقدار ألالم الذي سيعانيه سيكون كبيرا.

بالإضافة إلى تمزق الألياف العضلية فإن الأوتار نشد بدرجة كبيرة أثناء التمرين، ويمكن أن يصاحب هذا الشد تهتك وتقطع في أنسجة الأوتار أو في الأربطة المثبتة للمفصل مما ينتج عنه ألم في المفاصل. يزداد هذا الأثر للتمرين على الأوتار والأربطة والمفاصل إذا ما كان التمرين مبالغا فيه أي إما باستخدام قوة كبيرة أو بزيادة فترة التمرين أكثر مما ينبغي أن هذا النوع من الإصابة يدعى إصابة المبالغة في الاستعمال overuse injury ولهذا فإن على المتدرب أن يبدأ بشكل منطقي وبوزن معتدل أو بفترة تمرين معتدلة (معقولة) ثم يتبع ذلك بفترة راحة مناسبة ( يوم مثلا) ثم يعاود التمرين. ثم يتم بعد ذلك زيادة الوزن المرفوع أو زيادة مدة التمرين تدريجيا، وباتباع نفس النمط الزمني (فترة الراحة) إلى أن يصل المتمرن إلى الوضع الأمثل. أن فترة الراحة التي أشرنا إلى ضرورتها بين فترات التمرين مهمة كذلك لإزالة الأثر الثالث الضار المصاحب للتمرين إلا وهو تراكم حامض لبنيك الذي أشرنا إلى ارتباطه بتعب المتمرن.

وبشكل عام فإن خطر حدوث إصابات أثناء التمرين يمكن أن يقلل بدرجة كبيرة باستخدام كمادات الثلج أو الماء البارد أو باستخدام العلاجات غير الستيرويدية المضادة للالتهاب ( مثل أسبرين وبروفين) وذلك لتقليل الألم المصاحب للتمرين .

الفصل الثالث عشر:

·        الجهاز العضلي

·        تطور العضلات

·        أنواع العضلات

·        العضلات الهيكلية (المخططة

·        وظائف العضلات العامة

·        الخواص الوظيفية للعضلات

·        ترتيب الحزم العضلية في العضلة

·        العضلات كأزواج متضادة

·        العضلات کروافع

·        تسمية العضلات الهيكلية

·        تركيب العضلات الهيكلية المكون الضام

·        المكون العضلي

·        التنظيم المجهري للييفات العضلية

·        التركيب الدقيق و الكيميائي للييفات

·        التركيب الدقيق للخيط السميك

·        التركيب الدقيق للخيط الرفيع

·        الشبكة الساركوبلازمية والأنيبيبات المستعرضة

·        العلاقة التركيبية والوظيفية بين الأنيبيب المستعرض والأكياس النهائية

·        انقباض الليف العضلى

·        آلية الانقباض

·        فرضية الخيوط المنزلقة

·        ازدواج التهيج والانقباض

·        تنظيم انقباض العضلة

·        تغيير تكرار التنبيه

·        استنفار أعداد متباينة من الوحدات الحركية

·        ميكانيكا العضلات

·        منحنى الثقل والسرعة للعضلات

·        منحنى الطول والتوتر في العضلة

·        أيض العضلات

·        حاجة العضلات إلى الطاقة

·        مصادر الطاقة

·        دين الأكسجين

·        تعب العضلات

·        إنتاج الحرارة أثناء النشاط العضلي

·        ظاهرة الدرج

·        أنواع الألياف العضلية

·        خصائص انواع الألياف العضلية

·        العضلات الملساء

·        التنظيم والموقع

·        التركيب

·        التغذية العصبية

·        انقباض العضلات الملساء

·        مصادر كالسيوم

·        تنشيط الجسور العرضية

·        حدوث الانبساط

·        أنواع العضلات الملساء

·        العضلات القلبية

·        أثر التمرين على العضلات

·        الانكماش العضلي الناتج من عدم الاستعمال

·        الإصابات نتيجة التمرين

·        بعض اضطرابات الجهاز العضلي

المصادر

• التشريح الوظيفي وعلم وظائف الأعضاء ، الدكتور شتيوي العبدالله (2012) ، دار المسيرة عمان – الأردن.

• Prosser, C. Ladd (1991). Comparative Animal Physiology, Environmental and Metabolic Animal Physiology (4th ed.). Hoboken, NJ: Wiley-Liss. pp. 1–12. ISBN 978-0-471-85767-9.
•  Hall, John (2011). Guyton and Hall textbook of medical physiology (12th ed.). Philadelphia, Pa.: Saunders/Elsevier. p. 3. ISBN 978-1-4160-4574-8.
•  Widmaier, Eric P.; Raff, Hershel; Strang, Kevin T. (2016). Vander's Human Physiology Mechanisms of Body Function. New York, NY: McGraw-Hill Education. pp. 14–15. ISBN 978-1-259-29409-9.
• R. M. Brain. The Pulse of Modernism: Physiological Aesthetics in Fin-de-Siècle Europe. Seattle: University of Washington Press, 2015. 384 pp., [1].
• Rampling, M. W. (2016). "The history of the theory of the circulation of the blood". Clinical Hemorheology and Microcirculation. 64 (4): 541–549. doi:10.3233/CH-168031. ISSN 1875-8622. PMID 27791994. S2CID 3304540.
• Bernard, Claude (1865). An Introduction to the Study of Ex- perimental Medicine. New York: Dover Publications (published 1957).
•  Bernard, Claude (1878). Lectures on the Phenomena of Life Common to Animals and Plants. Springfield: Thomas (published 1974).
•  Brown Theodore M.; Fee Elizabeth (October 2002). "Walter Bradford Cannon: Pioneer Physiologist of Human Emotions". American Journal of Public Health. 92 (10): 1594–1595. doi:10.2105/ajph.92.10.1594. PMC 1447286.
•  Heilbron, J. L. (2003). The Oxford Companion to the History of Modern Science, Oxford University Press, p. 649, link.
•  Feder, ME; Bennett, AF; WW, Burggren; Huey, RB (1987). New directions in ecological physiology. New York: Cambridge University Press. ISBN 978-0-521-34938-3.
•  Garland, Jr, Theodore; Carter, P. A. (1994). "Evolutionary physiology" (PDF). Annual Review of Physiology. 56 (1): 579–621. doi:10.1146/annurev.ph.56.030194.003051. PMID 8010752.