عضلة هيكلية

نظرة شاملة (من أعلى إلى أسفل) للعضلة الهيكلية

العضلات الهيكلية Skeletal Muscles تضم العضلات الهيكلية جميع العضلات المرتبطة بالهيكل. وتبدوأليافها العضلية شرائط عرضية مضيئة ومعتمة متبادلة مع بعضها البعض ، مما يكسب الألياف تخطيطا واضحا. ومن ثم فه أياض تسمى "العضلات المخططة Striations muscles" ، وهي غالبا تحت سيطرة إرادة الفرد ، ولذا تعهد بأنها "عضلات إرادية Voluntary muscles".

وتعتبر العضلات الهيكلية هي المسئولة عن تحريك الهيكل وبعض الأعضاء مثل اللسان والثلث العلوي من المرئ ومقلة العين. وتكون هذه العضلات الجزء الأعظم من لحم الحيوانات. وتتكون العضلة الهيكلية من ألياف عضلية مخططة متوازية ، ترتبط معا في حزم بواسطة نسيج ضام مفكك. وتبدوجميع ليفة عضلية مخططة كهجريب طويل رفيه غسطواني ، يغلف بنسيج ضام رقيق. ويتراوح قطر الليفة بين 10-100 ميكرومتر ، وطولها أربعة ملليمتر حسب مسقطها. والألياف العضلية المخططة عديدة الأنوية ، حيث إذا جميع ليفة تنشأ من إندماج عدد من الخلايا العضلية الأولية (أوخلايا الميوبلاست) في الجنين. وعلى هذا .. فإن جميع ليفة تعتبر مدمجا خلويا يحتوي على عديد من الأنوية المفلطحة الممدودة في إتجاه المحور الطولي للييفة. وتوكد الأنيوة مباشرة تحت الغشاء الخلوي في ألياف الثدييات ومبعثرة في ألياف البرمائيات.

ويحتوي سيتوبلازم (أوساركوبلازم) الليفة العضلية المخططة على لييفات عضلية مرتبة طوليا ، تجري موازية لبعضها البعض بإمتداد طول اللييفة. وفي القطاعات العرضية تظهر الليفات العضلية كنقاط صغيرة ، وتبدوالليفات العضلة مخططة ، ويرجع ذلك لوجود شرائط مضيئة ومعتمة متبادلة مع بعضها البعض. ولما كانت مواقع هذه الشرائط في اللييفة العضلية تقع في المستوى تنفسه لمواقع شرائط الليفات المتجاورة .. فإن الليفة العضلية كلها تبدومخططة عرضيا. وتعهد الشرائط المضيئة بأنها "أشرطة متساوية الخصائص Isotropic Bands" أو"الشرائط I" ، حيث تعطي درجة إنكسار واحدة للضوء المستقطب. ويبتر منتصف جميع شريط I خط رفيع متعرج ، يعهد بإسم "الخط Z". وتعهد الشرائط المعتمة بإسم "أشرطة غير متساوية الخصائص أو"الشرائط A" ، حيث إنها تعطي درجتي إنكسار لضوء المستقطب. ويحتل منتصف جميع شريط A منطقة باهتة تعهد بإسم "نطاق هنسنHensen’s Zone " أو"نطاق “ H الذي يبتره خط رفيع أكثر دكنة .. يعهد بإسم "خط M". ويعهد الجزء من الليفة العضلية بين خطي Z متتاليين بإسم "البترة العضلية" ، وهي تعتبر الوحدة الإنقباضية لليفة العضلية الهيكلية.

وأوضح المجهر الإلكتروني حتى جميع لييفة عضلية تتكون من خيوط عضلية متوازية عصوية الشكل سميكة ورفيعة متداخلة مع بعضها البعض.

وتتكون الخيوط الرفيعة –خمسة أنجستروم في القطر ، 2 ميكرومتر في الطول – من هجريب يعهد بإسم الأكتين ، وهي تتكون من الشرائط I وتمتد إلى الشرائط A حتى النطاق H. وتتكون الخيوط السميكة – 100 أنجستروم في القطر ، 1.5 ميكرومتر في الطول – من بروتين يعهد بإسم "ميوسين Myosin". وتمتد الخيوط السميكة متوازية في الشرائط “A” ، وتتداخل الخيوط السميكة مع الخيوط الرفيعة معا وفقا لنظام خاص. وعلى ذلك فإن طرازي الخيوط العضلية يختلفان معا في أبعادهما وهجريبهما الكيميائي. وتبود الشرائط “I” مضيئة ، لأنها تمثل المناطق التي لا تتراكب فيها الخيوط السميكة والرفيعة فوق بعضها البعض ، أي إنها تحتوي على طراز واحد من الخيوط. ويبدوالشرط “A” معتما لأنه يمثل المنطقة التي تتراكب فيها الخيوط السميكة والرفيعة بعضها فوق بعض ، أي إنها تحتوي على الطرازين من الخيوط.

انقباض العضلات المخططة Contraction of the Striated Muscles

تقول نظرية "إنزلاق الخيوط" بأنه بفضل الطاقة المنطلقة من الأدينوزين ثلاثي فوسفات Adenosine Triphosphate تنزلق الخيوط الرفيعة في إتجاه الخيوط السميكة خلال عملية الإنقباض. ويلاحظ حتى الشرائط “A” تظل ثابة الطول ، حيث إذا طول خيوط الميوسين السميكة لا يتغير خلال الإنقباض. أما الشرائط “I” فتقل أطوالها ، وكذا فإن النطاق “H” يقل طوله أويختفي ، ليس بسبب نقص طول خيوط الأكتين الرفيعة ، ولكن لإنزلاقها تجاه خيوط الميوسين السميكة لتتخلل الشرائط “A” بدرجة أكبر. وعلى ذلك تقترب أطراف خيوط الأكتين من بعضها البعض عند مركز البترة العضلية عند النطاق "H" ، وقلل ذلك من طول جميع بترة عضلية ، لينتج عن ذلك قصر اللييفات العضلية بالتالي تقصر الألياف العضلية.

تعضي العضلة الهيكلية Organization of the Skeletal Muscle

تحاط العضلة الهيكلية كلية بغلالة كثيفة كولاجينية من النسيج الضام ، تسمى "غلاف عضلي Epimysium " ، وهويحتوي على أوعية دموية وأوعية ليمفية وأعصاب. ويرسل الغلاف العضلي حواجز من نسيج ضام مفكك إلى داخل العضلة ، لتقسم الألياف العضلية إلى حزم ، ويعهد النسيج الضام الذي يحيط بجزم الألياف العضلية بإسم :غلاف الحزم العضلية Perimysium". كما تحاط جميع ليفة عضلية بطبقة رقيقة من نسيج ضام مفكك ، تحتوي على شعيرات دموية دقيقة ، وتعهد بإسم "نادىمة الحزمة العضلي Endomysium ".

Exercise-Included Signaling Pathways in Skeletal Muscle That Determine Specialized Characteristics of ST and FT Muscle Fibers

خصائص أنواع العضلات المتنوعة

Fiber Type	Type I fibers	Type II a fibers	Type II x fibers	Type II b fibers
Contraction time	Slow	Moderately Fast	Fast	Very fast
Size of motor neuron	Small	Medium	Large	Very large
Resistance to fatigue	High	Fairly high	Intermediate	Low
Activity Used for	Aerobic	Long-term anaerobic	Short-term anaerobic	Short-term anaerobic
Maximum duration of use	Hours	<30 minutes	<5 minutes	<1 minute
Force production	Low	Medium	High	Very high
Mitochondrial density	High	High	Medium	Low
Capillary density	High	Intermediate	Low	Low
Oxidative capacity	High	High	Intermediate	Low
Glycolytic capacity	Low	High	High	High
Major storage fuel	Triglycerides	Creatine phosphate, glycogen	Creatine phosphate, glycogen	Creatine phosphate, glycogen