يتميز التعب العضلي بالزيادة في مدة الكمون و نقصان في وسع التقلص و إطالة مدة الرعشة.
2 ـ الظواهر المرافقة للتقلص العضلي:
2 ـ 1 ـ ملاحظات:
خلال التمرين الرياضي يلاحظ إضافة إلى تقلص العضلات ( الظواهر الميكانيكية ) الظواهر التالية:
ـ ارتفاع درجة حرارة العضلات .
ـ ارتفاع كمية O2 المستهلك و CO2 المطروح ( ارتفاع التردد التنفسي)
ـ ارتفاع التردد القلبي و الصبيب الدموي.
2 ـ 2 ـ استنتاج:
التقلص في جوانبه الميكانيكية يكون مصحوبا بظواهر أخرى حرارية ثم كيميائية أو طاقية.
2 ـ 3 ـ الظواهر الحرارية:
تطرح الحرارة من طرف العضلة في مرحلين أساسيتين:
ـ المرحلة الأولى: تحرر خلال الرعشة العضلية و تسمى الحرارة الأولية و تستغرق مدة وجيزة و يحرر جزء منها خلال مرحلة التقلص و الجزء الآخر خلال مرحلة الارتخاء.
ـ المرحلة الثانية: تحرر بعد الرعشة العضلية و تسمى الحرارة المتأخرة و هي ذات شدة أضعف و تستغرق مدة أطول .
2 ـ 4 ـ الظواهر الطاقية:
المصدر المباشر للطاقة اللازمة للتقلص العضلي هي حلمأة جزيئة ATP
ATP + H2O ----------------------> ADP + Pi + 7,3Kcal
جزء من هذه الطاقة يستعمل في التقلص العضلي و الجزء الآخر يضيع على شكل حرارة التقلص.
ـ طرق تجديد ATP:
أ ـ تفاعلات سريعة لاهوائية لالبنية:Anaerobe alactique
و هي مصدر الحرارة الأولية خصوصا حرارة الارتخاء .
ـ التفاعل الأول :
ADP + ADP ------------ enzyme Myokinase----------> ATP +AMP + حرارة الارتخاء
ـ التفاعل الثاني : تحتوي الألياف العضلية على مركب غني بالطاقة يسمى كرياتين فوسفاط أو فوسفاجين Creatine-P
ADP + Creatine-P --------------------------------------> ATP +Creatine + حرارة الارتخاء
ب ـ تفاعلات متوسطة لاهوائية لبنية:التخمر اللبني.Anaerobe lactique
في غياب O2 بعد تفكيك الكليكوز إلى حمض بيروفيك يختزل هذا الأخير إلى حمض لبني .
C6H12O6 + 2ADP + 2Pi -----------------------> 2(CH3-CHOH-COOH) + 2ATP
يسبب تراكم الحمض اللبني انخفض PH العضلة و بالتالي انخفاض فعالية الأنزيمات و انخفاض الإستقلاب العضلي مما يؤدي إلى التعب العضلي.
ج ـ تفاعلات بطيئة هوائية :Aerobe
في وجود O2 بعد تفكيك الكليكوز إلى حمض بيروفيك يدخل هذا الأخير في التأكسدات التنفسية داخل الميتوكوندري و هي مصدر الحرارة المتأخرة.
C6H12O6 + O2 -------------> CO2 + H2O + 36ATP + الحرارة المتأخرة
2 ـ بنية العضلة الهيكلية المخططة:
2 ـ 1 ـ بالعين المجردة:
http://www.anatomie-humaine.com/Anatomie-Microscopique-du-Muscle.html http://wwwens.uqac.ca/edusante/laboratoires/cahier_de_eleve_muscle.htm تتكون العضلة من عدة ألياف عضلية على شكل حزم، ذات لون أحمر لاحتوائها على الخضاب العضلي و هو بروتين متخصص في نقل الأكسجين و يظهر المقطع العرضي أيضا وجود أوعية دموية و مقاطع عصبية .
2 ـ 2 ـ بالمجهر الضوئي:
أ ـ المقطع العرضي:
http://195.221.67.12/pedagogie/svt/applic/muscle/muscle21.htm ب ـ بنية الليف العضلي:
http://www.courseweb.uottawa.ca/medicine-histology/Fran%C3%A7ais/SelfStudy/Le%20tissu%20Musculaire_files/letismusc.htm http://www.humans.be/physio%20muscle.html http://s.martinez.free.fr/V2/biologie/notions/1030-cellules-differenciees.html يمثل كل ليف عضلي خلية ضخمة متعددة النوى يصل طولها إلى عدة cm محاطة بغشاء يسمى غشاء ساركوبلاسمي و تحتوي على سيتوبلاسم (ساركوبلاسم) يحتوي على العديد من الميتوكوندريات و شبكة سيتوبلاسمية كثيفة غنية بالكالسيوم ، كما يحتوي على كمية من الغليوكوجين و الخضاب العضلي.
ج ـ بنية اللييف العضلي:
يتشكل كل لييف عضلي من تناوب أشرطة فاتحة I و أشرطة داكنة A ، و يظهر وسط كل شريط داكن منطقة فاتحة تدعى المنطقة H و وسط كل شريط فاتح خط قاتم يدعى الحز Z .
تسمى المنطقة المحصورة بين حزي Z متتالين ساركومير و يعتبر هذا الأخير الوحدة البنيوية و الوظيفية للييف العضلي.
http://coproweb.free.fr/pagphy/physioan/ch7s1.htm http://www.iav.ac.ma/veto/filveto/guides/phys/hossaini/agroveto/page/muscle/muscle.htm#paraII 2 ـ 3 ـ بالمجهر الإلكتروني:
أ ـ فوق بنية اللييف العضلي:
يتشكل كل لييف عضلي من صنفين من الخييطات العضلية :
ـ خييطات سميكة مكونة من بروتين يدعى ميوزين .
ـ خييطات دقيقة مكونة من بروتين يدعى أكتين .
الشريط الفاتح I مكون فقط من الأكتين أما الشريط القاتمA يتكون من النوعين من الخييطات باستثناء المنطقة H حيث يتواجد الميوزين فقط.
http://coproweb.free.fr/pagphy/physioan/ch7s1.htm ب ـ فوق بنية الخييطات العضلي:
ـ خييط الميوزين يتكون من مئات جزيئات الميوزين و تتكون كل جزيئة من ساق و رأسين كرويين.
جزيئة الميوزين
خييط الميوزين
http://www.snv.jussieu.fr/vie/dossiers/contractionmuscle/contractmuscle.htm ـ خييط الأكتين يتكون من مئات جزيئات كروية من الأكتين على شكل سلسلتين ملتويتين و ترتبط بهما بروتينات أخرى تدعى تروبونين و تروبوميوزين.
http://www.snv.jussieu.fr/vie/dossiers/contractionmuscle/contractmuscle.htm 3 ـ التقلص العضلي:
3 ـ 1 ـ ملاحظة:
http://www.humans.be/physio%20muscle.html http://3dotstudio.com/zz.html http://www.snv.jussieu.fr/vie/dossiers/contractionmuscle/contractmuscle.htm خلال التقلص العضلي نلاحظ :
ـ اقتراب الحزات Z فيما بينها.
ـ تقصير طول الساركومير و اختزال طول الأشرطة الفاتحة و استقرار طول الأشرطة القاتمة.
ـ نقصان طول المنطقة H و أحيانا اختفائها .
و بما أن طول الأشرطة القاتمة يبقى ثابتا فليس هناك تقصير للخييطات بل انزلاق فيما بينها .
3 ـ 2 ـ كيف يتم انزلاق الخييطات فيما بينها؟
أ ـ معطيات:
ـ حقن لييف عضلي بالكالسيوم يؤدي إلى التقلص.
ـ ساركوبلاسم الخلية العضلية فقير من الكالسيوم بينما الشبكة السيتوبلاسمية غنية .
ـ عند إضافة الكالسيوم و ATP إلى خييطات الأكتين و الميوزين نلاحظ اتحاد رؤوس الميوزين بالأكتين و تشكل مركب الأكتوميوزين و هو بمثابة أنزيم يحفز حلمأة ATP و بالتالي تحرير طاقة تؤدي إلى انزلاق الأكتين نحو مركز الساركومير .
ـ في غياب الكالسيوم لا يتكون مركب الأكتوميوزين لأن مواقع اتحاد رؤوس الميوزين بالأكتين تكون مقنعة ببروتينات تروبونين و تروبوميوزين.
http://www.humans.be/physio%20muscle.html ب ـ مراحل التقلص العضلي:
1ـ عند التنبيه تصل السيالة العصبية إلى الشبكة السيتوبلاسمية الداخلية عبر أنابيب مستعرضة فتحرر الكالسيوم .
2 ـ بوجود الكالسيوم يصبح مكان تثبيت الميوزين بالأكتين مكشوفا.
3 ـ تشكل مركب الأكتوميوزين و هو بمثابة أنزيم يحفز حلمأة ATP
4 ـ حلمأة ATP المرتبطة برؤوس الميوزين و تحرير طاقة تؤدي إلى دوران رؤوس الميوزين و بالتالي انزلاق خييطات الأكتين بالنسبة للميوزين.
5 ـ عند توقف التنبيه يتم ضخ الكالسيوم إلى الشبكة السيتوبلاسمية الداخلية فتصبح مواقع اتحاد رؤوس الميوزين بالأكتين مقنعة من جديد و يتم تثبيت جزيئات ATP جديدة على رؤوس الميوزين مما يؤدي إلى انفصال رؤوس الميوزين عن الأكتين فيحدث الارتخاء.
http://www.sci.sdsu.edu/movies/actin_myosin_gif.html مراحل التقلص العضلي
4 ـ خلاصة:
تحول العضلة الطاقة الناتجة عن حلمأة ATP ( طاقة كيميائية) إلى انزلاق خييطات الأكتين بالنسبة للميوزين ( طاقة ميكانيكية) و يصرف جزء من هذه الطاقة على شكل حرارة ( طاقة حرارية) فالعضلة إذن محول للطاقة من حالتها الكيميائية إلى حالتها الميكانيكية و الحرارية