İnsan Vücudunun Kas Dokusu Üzerine Faydalı Notlar

İnsan Vücudunun kas dokularına dair notlarınız!

Kaslar öncelikle hayvan yaşamının kendine özgü dışsal özellikleri olan hareketler için tasarlanmıştır. Hayvan hücresinin temel özelliklerinden biri kasılmadır ve bu kas dokusunda oldukça özel formda geliştirilmiştir. Kas kelimesi, küçük bir fare (mus) anlamına gelen Latin musculusundan türetilmiştir. Muhtemelen, bazı kasların farelere benzerlik göstermeleri gerçeğinden kaynaklanmaktadır ve tendonlar kuyruklarını temsil etmektedir.

Resim İzniyle: upload.wikimedia.org/wikipedia/commons/1/10/Lateral_head_anatomy.jpg

Omurgalılarda, kaslar üç çeşittir: şeritli veya gönüllü, kesilmemiş veya istemsiz ve kardiyak.

Çizgili kaslar, mikroskobun altında, serebro-spinal sinirler tarafından sağlanan çapraz çizgilidir ve genellikle gönüllü olarak kontrol edilir. Bu nedenle, onlar 'gönüllü' olarak adlandırılır. Ancak bu terim tamamen tatmin edici değildir. Farenks ve diyaframın kasları yapı olarak şeritlidir, ancak eylemleri kesinlikle gönüllü kontrol altında değildir; Çizgili kaslara ayrıca iskelet dokusuna yapışmalarından dolayı iskelet veya somatik kaslar denir. Bu kaslar çok hızlı bir şekilde büzülür, ancak daha kolay yorulurlar. Gönüllü kaslar, organizmayı dış çevresiyle ayarlamaya yarar.

Şeritli olmayan kaslar çapraz çizgiler sergilemez ve yapısal olarak en basit kasılma dokusudur. Bir uyarana yavaş yanıt veriyorlar ve sürekli kasılma devam edebiliyorlar. Düz veya visseral kaslar olarak da bilinen şeritli kaslar istem dışıdır, çünkü otonom sinirler tarafından sağlanır ve doğrudan iradenin kontrolü altında değildir. İç çevreye, sindirim, dolaşım, salgı ve salgı için itici güç sağlarlar.

Kalp kaslarının durumu iskelet ve düz kaslar arasındadır. Kardiyak kasları çapraz çizgilidir ancak otonom sinirler tarafından düzenlenir. Kalbin içsel ritmik kasılmasını sağlamak için uzmanlaşmıştır.

Vücudun tüm kasları, arrector pilorum, iris kasları ve ektodermden kaynamış olan tükürük, ter ve lakrimal bezlerin miyo-epitelyal hücreleri hariç, mezodermden geliştirilmiştir.

Gönüllü Kas:

Gönüllü kaslar toplam vücut ağırlığının yaklaşık% 42'sini oluşturur. Hareket üreten derzler üzerinde hareket ederler. Hareketler sırasında serbest bırakılan enerjinin sadece% 20'si iş olarak ifade edilir ve geri kalanı ısı üretmek için kullanılır. Vücut ısısı normalin altına düştüğünde titreme olarak bilinen hızlı kas kasılması ile daha fazla ısı üretme denemesi yapılır. İsteğe bağlı kaslar, rehabilitasyona yönelik aralıklarla yalnızca ılımlı dönemlerde çalışan, büyük güç geliştirebilen yüksek hızlı motorlarla karşılaştırılabilir.

Gönüllü bir kasın PARTS'ı etli ve fibröz olmak üzere iki parça sunar (Şekil 7-1)

Kasın etli kısmı, kontraktil, yüksek metabolik hıza sahip oldukça vaskülerdir ve basınç veya sürtünmeye dayanamaz. Lifli kısım, hassas veya aponeurotic olabilir. Tendonlar elastik değildir, daha az vaskülerdir ve sürtünmeye karşı dirençlidir. Bir kas boyun eğmez bir yapıya bastırdığında, etli kısım tendon ile değiştirilir. Bir tendonun sürtünmeye maruz kalması durumunda bursa veya sinovyal kılıf girer.

Tendonun fonksiyonları:

(a) Kas çekimini yerleştirme yerlerinde yoğunlaştırır.

(b) Son derece güçlüdür, böylelikle kesit alanı 1 santimetrekare olan bir tendonun 9, 700 ila 18, 000 lbs'lik bir ağırlığı destekleyebilmesi,

(c) Bir tendonun lifleri bükülür veya örülür, böylece kas çekme, yerleştirme alanındaki tüm noktalara dağıtılır.

(d) Bir tendon, sokma ucunda ani ve kazara traksiyona maruz kaldığında, tendonun yırtılması olmadan kemik kırılabilir. Bu, bir tendondaki muazzam gizli gücü gösterir.

(e) Myotendinous kavşağında, kas lifleri bitişiktir, ancak tendon lifleriyle sürekli değildir. Bir kasın bağ dokusu çerçevesi (endo- ve perimysium), tendonun benzer çerçevesi ile süreklidir. Myotendinous kavşağındaki kasların düzenlenmesi 'güvercin kuyruğu' görünümüne benzer (Şekil 7-2).

Köken ve Ekleme:

Her bir uç bir kas, bağ dokusu ile bir kemiğe veya kıkırdağa veya başka bir yapıya tutturulur. Bir kas kasıldığında, genellikle uçlarından biri sabit kalır ve diğer ucu hareket eder. Geleneksel olarak, sabit uç orijine ve hareketli olana ekleme olarak adlandırılır.

Bir uzuvda, kasın distal bağına genellikle sokma denir, çünkü distal kısımlar daha hareketlidir. Bununla birlikte, bazı kaslara anatomik sokma sabit kaldığından ve kaynak hareket ettiğinden, kökenlere ve sokmalara çok fazla stres verilmemelidir.

Kasların yerleştirilme tipleri:

(1) Bazı kaslar kemiğin proksimal ucunun yakınına, eklemin yakınına yerleştirilmiş [Şek. 7-3 (a)]. Bu hareket aralığını arttırır, ancak hareketin gücü daha azdır. Örnek-Biceps brachii, Psoas major

(2) Bazıları kemiğin distal ucuna doğru eklemden uzağa yerleştirilir [Şek. 7-3 (b)]. Burada eylem gücü daha fazla, fakat hareket aralığı daha az. Örnek - Brachioradialis.

(3) Bazen bir kemiğin ortasına bir kas yerleştirilir. Örnek - Coraco-brachialis, pronator teres.

Gönüllü Kasların Sınıflandırılması:

(A) Renge göre - Kaslar kırmızı ve beyaz olmak üzere iki tiptedir. Renk, kılcal damar yoğunluğuna ve kas hücrelerinin sarkoplazmasındaki miyo-hemoglobin miktarına bağlıdır. Kırmızı kasta, miyo-hemoblobin daha sık görülür. Kırmızı ve beyaz kaslar bazı farklılıklar gösterir (Tabloya bakınız):

(B) Kas liflerinin yönüne göre: kaslar paralel, pennate, spiral ve çapraz olabilir.

Paralel Kaslar (Şekil 7-4):

Kas lifleri çekme çizgisine paraleldir. Lifler uzundur, ancak sayıları nispeten azdır.

Fonksiyonlar:

(a) Liflerin uzunluğu arttıkça hareket aralığı bu tür kaslarda daha fazladır.

(b) Toplam kasılma kuvveti, daha az sayıda elyaf nedeniyle daha azdır. Paralel kaslar aşağıdaki alt tiplere bölünebilir:

(i) Kayış kası, örnek: Sartorius, Rectus abdominis.

(ii) Quadrate kas, örnek: Quadratus lumborum.

(iii) Fusiform kas, örnek: Biceps brachii.

Pennate Muscle:

Etli lifler çekme çizgisine eğiktir. Lifler kısadır ve daha fazla sayıda barındırılabilir. Pennate kasları aşağıdaki alt tipleri sunar:

(1) Unipennate [Şek. 7-5 (a)] - Bütün etli lifler, tendonun bir tarafına, kasın bir kenarı boyunca oluşan bir eğim gösterir. Bu tüyün yarısı görünümünü verir.

Örnekler: Flexor pollicis longus, extensor digitorum longus, peroneus tertius.

(2) Bipennate [Şek. 7-5 (b)] - Tendon, kasın merkez ekseninde oluşturulur ve kas lifleri, merkezi bir tendonun iki tarafına tam bir tüy gibi eğilir.

Örnekler: Rectus femoris, el ve ayağın dorsal interosseisi.

(3) Çok Değişkenli [Şek. 7-5 (c)] - Bir bipennat serisi, bir uçakta yan yana yatar.

Örnekler: Akromiyal deltoid lifleri.

(4) Cricumpennate (Şekil 7-5 (d)] - Kas, içinde merkezi bir tendonun göründüğü silindiriktir. Eğik kas lifleri, her taraftan merkezi tendona birleşir.

Örnek: Tibialis anterior.

Pennate kasının işlevleri:

(a) Kas liflerinin azlığı ve çekmenin eğik yönü nedeniyle hareket aralığı azalır. Kas hareketinin kuvveti iki bileşen kuvvetine ayrılır; Biri çekme çizgisinde, diğeri ona dik açıda etki eder.

(b) Daha fazla sayıda kas lifi nedeniyle toplam kasılma kuvveti artar.

Spiral kas:

Bazı kaslar takılmalarına yakın düzende bükülür. Örneğin pektoris majör bicipital oluğun lateral dudağına bilaminar U şeklinde tutturulur. Pektoralis major'un klaviküler başı ön laminayı oluşturur ve sternokostal kafa, arka laminayı oluşturmak için U alt kenarından bükülür.

Bu tür spiral düzenlemeler kasın proksimal ve distal bağlarını aynı düzleme getirir. Supinator kasında, spiral rota yarıçapa dönme hareketi verir.

Çapraz kas:

Masseter ve sternocleido-mastoid kasları bu kategoriye aittir, çünkü kas lifleri 'X' gibi yüzeysel ve derin düzlemlerde düzenlenir. Yüzeysel maseter lifleri, zigomatik kemerden mandibular ramaya doğru aşağı ve geriye doğru yönlendirilirken, derin lifler aşağı ve öne doğru yönlendirilir. Yüzeysel lifler mandibulayı yükseltir ve korur, derin lifler ise mandibula katlanır ve geri çekilir. Her iki elyaf kümesi de aynı anda kasıldığında, yalnızca yükselme gerçekleşir.

(C) Eylemlerin gücüne göre - İki tip iskelet kası ile karşılaşılır, burkulur ve şant çıkar.

Basit bir eklemde, bir kemik diğer kemikten daha hareketlidir. Hareketli bir kemiğe etki ederken bir kas, vektör analizine göre birbirlerine dik açılı iki bileşen kuvveti halinde çözülebilen bir kuvvet uygular - eklemin açısal hareketini üretme eğiliminde olan bir salıncak bileşeni ve bir şönt bileşen (trans -artiküler) kemiği şaft boyunca eklemin üzerine doğru çekmeye meyilli ve eklem yüzeylerini sıkıştıran [Şek. 7-6 (a)].

Salınım bileşeni daha güçlü olduğunda, kası ham kas olarak adlandırılır. Öte yandan, güçlü şönt bileşeninin varlığında kas, şönt kas olarak tanımlanır. Bir ham kasta sabit bağlanma eklemden daha uzaktadır ve hareketli bağlanma eklemin yakınına uzanmaktadır [Şekil. 7-6 (b)]. Sonunda, salınan bileşen açısal bir hareket yaratır ve şönt bileşen, zayıf olmasına rağmen, kemiğin eklem yüzeyini eklemle temas halinde tutar.

Açısal hareket 90 ° 'yi aştığında, hareketli kemiğin şaftı boyunca hareket eden şönt bileşen, kemiği eklemden uzaklaştırma eğilimindedir. Brakiyalis, dirsek ekleminde hareket eden bir hamle kası örneğidir.

Bir şönt kasında, sabit bağlanma ek yerine yakın uzanır [Şekil. 7-6 (c)]. Şönt kasının hareketi boyunca, transparan artiküler kuvvet, hareketli kemiğin eklem yüzeyini eklemle temas halinde tutar. Brachio-radialis, dirsek eklemine etki eden şant kası örneğidir.

Bir hamle kası bir eklemin hareketinin hızlanmasını sağlarken, bir şönt kası eklem üzerinde stabilize edici merkezcil kuvvet sağlar. Mac Conaill (1978), P ile sembolize edilmiş bir bölüm oranı önerir. Eğer bir eklem ekseni ile sallanmaya neden olan bir kasın fonksiyonel kökeni arasındaki mesafe biliniyorsa, c diyelim ve aynı eklem ekseni ile fonksiyonel yerleştirme arasında ki bir kasın değeri, q, sonra p = c / q olması gerekiyordu, [Şekil. 7-6 (d)]. P> 1 olduğunda, kas 'hamle' tipine aittir, tersine kas ise 'şant' tipi olarak adlandırılır.

Bazı Gözlemler:

(1) Bir kasın toplam kuvveti, kendi fiberlerinden gelen kuvvetlerin toplamıdır. Kas lifi sayısı ile doğru orantılıdır.

(2) Hareket aralığı, kas liflerinin uzunluğu ile doğru orantılıdır.

(3) Hareketin gücü ve hızı, hareket noktası ile bir eklemin hareket ekseni arasındaki mesafe ile ilgilidir. Mesafe daha fazla olduğunda güç daha fazladır. Öte yandan, mesafe az olduğunda hız daha fazladır.

Kasların Kasılması:

Bir kas bir hareket üretmeye büzüldüğünde, tüm kas liflerinin aynı anda kasılma haline gelmesi gerekmez. Daha kuvvetli bir çabayla, daha fazla sayıda elyaf söz konusudur. Ancak, herhangi bir tek tek elyafın büzülmesi her zaman maksimumdur ve yasaların tümüne veya hiçbirine uymaz.

Kasılmada, kasın etli kısmı istirahat uzunluğunun yüzde 50 ila 55'i kadar kısalır. Bir kasın hareket aralığı biliniyorsa, biri paralel kasın etli kısmının uzunluğunu hesaplayabilir. Kasın fazla uzunluğu bir tendona dönüştürülür.

Bir kas, belirli bir minimum uzunluktan daha az büzüşemez. Bu aktif yetersizlik olarak bilinir. Pasif yetersizlikte kas, yaralanma olmadan belirli bir uzunluktan daha uzağa gerilemez

Kasların Hareketi:

Bir dizi hareket hareket yaratır. Hareket üretmek için aşağıdaki kas grupları katılır:

(a) Asıl nakliyeci,

(b) Antagonistler,

(c) Sabitleme kasları,

(d) Sinerjistler.

Römork:

İstenilen hareketi doğrudan sağlayan bir kas veya kas grubudur. Bazen yerçekimi ana taşıyıcı olarak davranır. Bir hareketin ana taşıyıcısı yerçekimine karşı aktif uzatma ile karşı harekete yardımcı olduğunda, paradoksal eylem olarak bilinir. Deltoid, omuz ekleminin bir abdüktörüdür. Yatay pozisyondan bir ağırlık düşürürken adduksiyona yardımcı olur. Sözleşmeli deltoid yerçekimine karşı uzayarak addüksiyonu kontrol eder.

Antagonistleri:

.Se kasları istenen harekete karşı çıkıyor. Düzgün hareket gerçekleştirmek için aktif gevşemeyle ana harekete geçmeye yardımcı olurlar. Bu, 'karşılıklı inervasyon yasası' nedeniyledir ve streç refleks vasıtasıyla omurilik tarafından düzenlenir.

Bazen asal göçmenler ve antagonistler aynı anda kasılırlar. Bu beyin korteksi tarafından düzenlenir.

Fiksasyon Kasları:

Bunlar, uzak eklemlerde distal eklemlerde harekete izin vermek için bir uzuv proksimal eklemlerini stabilize eden kas grubudur.

Sinerjistler:

Özel sabitleme kaslarıdır. Bir kas iki veya daha fazla eklemden geçtiğinde, sinerjistler ara eklemlerde istenmeyen hareketleri önler.

Önkolun uzun fleksör kaslarının kasılması ile parmakların fleksiyonu sırasında, bilek eklemi, ekstansörlerin kasılması ile sabit tutulur. Bu nedenle, el bileği uzatıcıları parmakların esnemesi sırasında sinerjist olarak görev yapar.

Beden Kolu Sistemleri Olarak Kemikler ve Kaslar:

Kasların üzerinde hareket ettiği kemikler ve eklemler vücut hareketini sağlamak için kaldıraç görevi görür.

Birkaç kaldıraç tipini anlamak için aşağıdaki terimlerle karşılaşılır: -

(1) Fulcrum (F), kolun etrafında hareket ettiği nokta veya çizgidir ve vücutta bir eklem tarafından sağlanır.

(2) Efor (E) kolu hareket ettirmek için gereken kuvveti temsil eder ve kasın kemiğe kasılma kuvvetini uygulamak için soktuğu noktadır.

(3) Direnç (R), kas kasılmasının üstesinden gelmesi gereken ve genellikle kol üzerindeki küçük bir alanda yoğunlaştığı kabul edilen ağırlıktır.

Kol Sınıfları (Şekil 7-7 a, b, c, ):

Üç sınıf kaldıraç aşağıdaki gibi tanınır:

Birinci sınıf kol, efor ve direnç arasında yatan dayanak noktasına sahiptir. Vücutta çok az birinci sınıf kaldıraç bulunur, çünkü böyle bir kol eklemin her iki tarafında bir kemik üzerinde çıkıntılara ihtiyaç duyar. Ulna olekranon işlemi, triceps kasının bağlanmasını alır ve önkol uzatıldığında, humero-ulnar eklem, triceps kasılma eforu ile önkol ve el tarafından oluşturulan direnç arasında yer alır. Böylece önkolun uzamasına etki eden triceps birinci sınıf kol tedarikinden yararlanır.

İkinci sınıf kol bir ucunda dayanak noktasına sahiptir ve direnç dayanak ile çaba arasında araya girer. Ayak parmaklarında yükselmek, ikinci sınıf bir kol örneğidir. Topukta efor uygulanır, ayağın topu dayanağı oluşturur ve enine kemerin zirvesinde yoğunlaşan vücut ağırlığı direnci oluşturur.

Üçüncü sınıf kaldıraç bir dayanak noktasında veya yakınında dayanır ve çaba dayanak ile direnç arasında araya girer. Vücuttaki en yaygın kol tipidir. Tendonu radyal tüpü içerisine yerleştirilmiş olan biseps braki, dirsek eklemindeki ön kolun bükülmesinde üçüncü sınıf kolun açık bir örneğidir.

Gönüllü Kas Yapısı:

Gönüllü kas, bir bağ dokusu matrisinde bir arada tutulan çok sayıda silindirik elyaftan oluşur. Kas lifleri, genişlikleri 10 um ila 100 um arasında ve uzunlukları 1 mm ila 5 cm arasında değişmektedir. Sartorius kasından maksimum 35 cm'ye kadar liflerin uzunluğu izole edilir. Kural olarak, kas lifleri dallanmaz. Bununla birlikte dallanma, dilin kaslarında gerçekleşir.

Sitoloji (Şekil 7-8):

Her kas ayrı bir kas hücresidir ve aşağıdaki parçalardan oluşur:

1. Sarkolemma

2. Sarkoplazma

3. Çekirdekler

4. Myofibriller

5. Myofilamentler

6. Mitokondri

7. Sarkoplazmik retikulum

8. Paraplazma

sarcolemma:

Şeffaf, homojen ve yaklaşık 75A kalınlığında, kas lifi hücre zarıdır. Zar, dış ve iç protein katmanlarından ve ara lipit katmanından oluşur. Sarkom, dikkat çekici elektriksel özelliklere sahiptir.

Lifin dışında daha yüksek konsantrasyonda sodyum ve klorür iyonları ve lif içinde daha yüksek konsantrasyonda potasyum iyonları tutar. Bu iyonik dengenin net sonucu, istirahat kas lifinin iç ve dış tarafları arasında -70 milivolt arasındaki potansiyel bir farktır. Bir sinir impulsu bir kas lifi biten motor sinire ulaştığında, potansiyel fark ortadan kalkar. Bu depolarizasyon sarkom boyunca hızla ilerler ve kas lifi büzülür.

sarcoplasm:

Diğer bileşenlerin gömülü olduğu yarı katı, sözleşmesiz sitoplazmadır.

Çekirdekler:

Çekirdekler sarkolem altında dağılımda çok sayıda, oval şekilde ve çevresel olarak bulunur. Kas lifi ekseni boyunca yerleşmişlerdir. Tek bir fiberde, birkaç yüz çekirdek bulunabilir. Bu nedenle, her bir kas hücresi, periferik çekirdeklere sahip çok çekirdekli bir hücredir. Embriyoda, çekirdekler lifin ortasında belirir. Daha sonra, çekirdekler çevreye itilir, aksi takdirde kas lifi kasılma mekanizmasının sürekliliğini keser.

Merkezi olarak yerleştirilmiş çekirdekler, memelilerin kas iğnelerinin içi şiddeti ve alt omurgalı kaslarında bulunur.

Miyofibriller (Şekil 7-8, 7-9):

Bunlar kas lifinin tüm uzunluğunun uzun ekseni boyunca yer alan kasılma, dallanmayan paralel ipliklerdir. Miyofibriller muntazam bir şekilde dağılmış olabilir veya poligonal Cohneim bölgesini oluşturan gruplar halinde düzenlenebilir, bunlar şu anda hazırlamanın eseridir.

Polarize mikroskopta her bir miyofibril uzunluğu boyunca alternatif koyu A bandı (anizotropik) ve hafif I bandı (izotropik) sunar. Her bandın uzunluğu yaklaşık olarak eşittir. Karanlık bant kuvvetli bir şekilde çift kırılgandır ve bu nedenle anizotropik olarak adlandırılır. Işık bandı polarize ışıktan sonra değişmez ve izotropik bant olarak adlandırılır. Bitişik miyofibrillerin bu bantları enine hizalanmış olup, kas lifi çapraz çizgili bir görünüm vermektedir.

Her I-band, ortada Z disk veya Krause zarı olarak bilinen karanlık bir enine çizgi sunar. Miyofibrilin ardışık iki Z diski arasındaki bölümü, istirahat kasında yaklaşık 2-5 pm uzunluğunda kasılma aparatı olan sarker olarak bilinir. Sarcomere, kas lifi kasılması sırasında kısalır. Her bir A bandının ortasında H grubu (Hensen's band) olarak bilinen açık bir alan var.

H bandının ortasındaki M bandında bilinen ince bir koyu çizgi bulunur, burada A bandını işgal eden kalın miyosin filamentleri (daha sonra bakınız) çapraz olarak birbirine bağlanır. M-line'in ana proteini, bir fosfat grubunun fosfokreatinden ADP'ye transferini katalize eden kreatin kineazdır; bu kas kasılması için gerekli ATP teminini sağlar.

Miyofilamentler [Şekil. 7-10 (A), (B)]:

Her bir myofibril, myofilamentler olarak bilinen uzunlamasına yönelimli protein liflerinden oluşur. Bu protein lifleri, çizgili kasın nihai kasılma elementleridir. Elektron mikroskobu, her sarcomere'ın, asimetrik bir düzende, myofibrillerin uzun eksenine paralel uzanan, kalın ve ince olmak üzere iki tip protein filamenti sunduğunu ortaya koymaktadır.

İnce filamentler aktin, tropomyosin ve troponin, kalın filamentler ise esas olarak miyosindir. Miyosin ve aktin birlikte çizgili kasın toplam proteinlerinin% 55'ini oluşturur [Şek. 7-10 (a), (b)].

Kalın miyosin filamentleri, sarcomere'ın orta kısmında sadece A-bandını işgal eder; Onlar -6 pm uzunluğunda ve 15 nm genişliğindedir. Her filament, kasılma sırasında M-çizgisinde kalınlaştırılır. Her bir miyozin filamanı, çiftler halinde düzenlenmiş ve kas kasılması sırasında aktin filamentleri ile bağlanan miyozin kafaları gibi yanal çıkıntılar gibi bir dizi topuz sunmaktadır (daha sonra bakınız). Eşleştirilmiş kafalar M hattından biraz uzağa yönlendirilir.

İnce aktin filamentleri, miyosin filamentleri arasında ve buna paralel olarak uzanır ve bir ucu Z-disklerine tutturulur. Aktin filamentleri 1 pm uzunluğunda ve 8 nm genişliğindedir. Bu nedenle, hareketli filament kısımları I-bandında sınırlandırılmıştır ve bir kısmı A-bandının çevre kısmına uzanmaktadır. Periferik A-bandının üst üste binme bölgesinde, her miyozin filamenti, altıgen şekilde lateral projeksiyon ile altı aktin filamentine bağlanır. Bununla birlikte, her aktin filamenti, üç miyozin filamenti ile çevrilidir [Şekil 7-10 ©]

Bir myofibril kasıldığında, aktin filamentleri, miyozin filamentlerinin bitişik dizileri arasında, myosin ve aktin molekülleri arasında art arda bağlanma ve yeniden bağlanma işlemi ile içeri doğru kayar. Sonuç olarak, I bandı yavaş yavaş kısalır ve kaybolur, H grubu obliteratlar ve Z-diskleri A bandının her iki tarafında bulunur.

Kalın filamentlerin proteinleri:

Her miyosin filamanı, tahmini 274 miyosin molekülü içerir. Her miyosin molekülü altı polipeptit zincirinden oluşur - iki ağır zincir ve dört hafif zincir. [İncir. 7-II (a), (b)].

İki myosin ağır zincirinin S-terminal kısımları, myosin molekülünün çubuk benzeri kuyruğunu oluşturmak için uzunluklarının bir kısmı boyunca birlikte bükülür. Şekil 7-11'deki (a) kalan kısımlar, her ağır zincirin diğer ucu, hem aktin bağlama hem de AT-Pase aktivitelerine sahip olan kafaların küresel çıkıntılarını oluşturmak için ayrı ayrı katlanır.

Miyosin molekülleri kalın filamentler oluşturmak için toplandığında, kuyruklar filamentin omurgasını oluşturur ve kafalar çapraz köprüler olarak dışarıya çıkar. Bir miyozin molekülünün iki başı, her bir başın hem dönebildiği hem de dönebileceği başlar ve kuyruk arasında esnek bir bağlantı noktasına sahiptir. Bu kafa kuyruğu kavşağı noktası, miyozin molekülünü iki alt parçaya böler: kuyruğun çoğunu temsil eden hafif meromyosin (LMM) ve kuyruğun kalan kısmını ve iki küresel küreyi temsil eden ağır meromyosin (HMM)

kafaları.

Kimyasal olarak farklı hafif zincirlerin iki çifti, her miyosin kafası ile ilişkilidir. Ca2 + 'nın miyopinin ATPase aktivitesinin duyarlı düzenlemesine aracılık ederler.

İnce filamentlerin proteinleri [Şek. 7-12 (a), (b)]:

aktin:

Her biri çift sarmal bir formasyonda birbiri etrafında bükülmüş iki küresel (G-aktin) monomeri dizisinden oluşan filamentli aktin (F-aktin) polimerleri olarak bulunur. Her bir G-aktin monomer, miyozin için bir bağlanma bölgesi içerir.

F-aktin oluşturmak üzere G-aktin polimerizasyonu sırasında öne geri bağlanırlar (bir amino asidin С-terminali, bir sonraki amino asidin N-terminaline bağlanır); bu, bir filamana ayırt edilebilir polarite kazandırır. Z-diskinin her bir tarafında, sabitleyici aktin filamentlerinin helisel şeritleri ters yönde bükülür, böylece Z-diskini anahattı biraz zig-zag yapar. Z-diskinin ana bir bileşeni olan protein (α) (alfa) aktinin, aktin filamentlerini bu bölgeye tutturduğu ve bitişik sarkerleri birbirine bağladığı ve böylece miyofibrilleri kayıt altında tuttuğu düşünülmektedir.

tropomiyozin:

Her tropomiyosin filamanı, yaklaşık 40 nm uzunluğunda, ince ve ince bir moleküldür ve helisel bir bobin halinde düzenlenmiş iki polipeptit zincirinden oluşur. Bu filamentler iki aktin ipliği arasındaki olukların dış kenarları boyunca 7 aktin monomeri üzerinde akar ve bir sonraki tropomiyosin molekülü ile hafifçe üst üste binerler.

troponin:

Toplam uzunluğu 27 nm olan üç alt birimden oluşan bir komplekstir. Alt birimler şunlardır: Troponin-1, troponin-C ve troponin-T, Troponin-I, aktin-miyosin etkileşimini inhibe eder; troponin-C kalsiyum iyonunu bağlar; troponin-T, her tropomyosin molekülü üzerinde belirli bir bölgeye güçlü bir şekilde tutturulur.

Düzenlemeler, her 7 aktin alt biriminde her biri tropomiyosin ve troponin olan bir molekül olacak şekildedir. Bu moleküller, kas kasılmasının kontrolünde düzenleyici proteinler olarak işlev görür. (Bkz. Şekil 7-12 (a), (b)].

Mitokondri:

Ayrıca sarkozomlar olarak bilinir ve myofibriller arasındaki sıralarda bulunurlar. Mitokondri, kas lifi çalışmaları için enerji sağlar.

Sarkoplazmik Retikulum (Şekil 7-13 (A), (B)]:

Bu, myofibrilleri çevreleyen pürüzsüz yüzeyli bir endoplazmik retikulumdur. Retikulum birbiriyle temas eden iki tür zar yapıdan oluşur. Birinci tür Centro tübül olarak bilinir ve ikincisi karmaşık birbirine bağlı membranöz yapılardan oluşur.

Her bir miyofibril, sarkomadan tübüler büyümeler olarak türetilen bir dairesel ve dallanma tübül sistemi ile çevrilidir. Tübüllerin lümeni sarkolemmanın yüzeyinde açılır. Centro tübüllerin sistemi aslında sarkomanın bir devamıdır. Amfibi çizgili kasta T-tübülleri her Z-diskinde uzanır. Bununla birlikte, memeli çizgili kasta, iki T-tübülü, A ve I-bantlarının birleşme yerindeki her miyofibrilin her bir sarkerini çevreler.

Borular sarkomadan sarkomere her sarkanlara depolarizasyon dalgalarını iletir ve dalgalar elyafın üzerinden enine yayılır.

Karmaşık membranöz yapılar sistemi [Şek. 7-13 (a)]:

Bu sistem, birbirine bağlı üç yapıdan oluşur: - terminal sarnıç, uzunlamasına kanallar ve H-bandı keseleri.

Terminal sarnıçları, A ve I-bantlarının birleşme yerinin her bir sarcomere etrafını sarmakta ve dıştan merkezkaçlar ile sarılmaktadır. Sisterna, kalsiyum iyonları yönünden zengin granül materyal içerir. [İncir. 7-12 (a) ve 12 (b)].

Sarkotüpler olarak da bilinen uzunlamasına kanallar, A bandının üzerinde yer alır ve terminal sarnıçını H bandının kesesi ile bağlayan bir tür ağ oluşturur.

H-bandı kesesi ortada

sarcomere H-band seviyesinin karşısındadır. Her sarkanda A ve I bantlarının birleştiği iki terminal sarnıç ve sarnıç etrafındaki eklenen T-tübülleri kas triad olarak bilinen üç zar yapıdan oluşan bir kompleks oluşturur.

Sarkoplazmik retikulumun işlevleri [Şek. 7-14]:

(a) Gevşetme sırasında, troponin ve tropomiyosin moleküllerinin kombinasyonu, aktin moleküllerinin bitişik kalın filamentler üzerindeki miyozin kafalarıyla etkileşmesini önleyen bir kilitleme aygıtı oluşturur.

(b) Depolarizasyon dalgası T-tüpleri boyunca uzandığında, sarkoplazmik retikulumun terminal sarnıçları kalsiyum iyonlarını serbest bırakmak için uyarılır. Kalsiyum iyonları troponin üzerindeki Ca + 2 bağlanma bölgelerine bağlanır ve bir konformasyonel değişiklik meydana getirir. Bu, tropomyosinin, aktin monomerlerinin iki sarmal şeridinin oluşturduğu oluğa daha derin yuvarlanmasına neden olur. Sonuç olarak sterik blok rahatlatılır ve bu, tam aktin-miyosin etkileşimi sağlar. Kasılma sırasında, miyozin kafaları seri olarak bağlanır ve sonra ince filamentler boyunca aktin moleküllerinden ayrılır ve böylece ince filamentleri kalın olanlar boyunca hareket ettirir.

(c) Kas kasılması enerjisi, miyozin kafalarını bağlayan ve aktin için yüksek afinite geliştiren ATP'den türetilir. Dağınık kalsiyum iyonları, aktin filamentleri H-bandı kesesini obliterat edene kadar art arda aktive edici miyosin kafalarını aktin moleküllerinden ayırmak için ATP'yi hızlı bir şekilde hidrolize eden miyozin kafalarının ATP-asini aktive eder.

(d) Daha sonra kalsiyum iyonları, pompalama işlemi ile retikulumun H bandına tekrar girerler ve ATP'nin daha fazla ayrılması tutuklanır.

ATP'nin oluşumu ölümden sonra durduğundan, aktin ve miyozin sabit bir pozisyonda bir arada kilitli kalır ve bu kas durumu, ölümden sonra birkaç saat devam eden ve otoliz oluşana kadar sert mortis olarak bilinir.

Paraplazmik Granüller:

Bazı kas lifleri glikojen, lipitler ve yağ bakımından zengindir, Glikojenin hazır kalori kaynağı sağladığı düşünülmektedir.

İskelet Kaslarının Organizasyonu:

(1) Endomysium-lt, sarkomun dışındaki her bir kas lifi kaplayan bağ dokusunun hassas bir kılıfıdır.

(2) Perimysium-Kas lifleri birlikte faşiküller halinde gruplanır ve her faşikül, perimyum olarak bilinen bağlayıcı bir doku kılıfı ile kaplanır.

(3) Epimysium-Kasın tamamı epimysium olarak bilinen bir bağ dokusu kılıfı ile kaplanmıştır.

Çizgili Kas liflerinin Histogenezi (Şekil 7-15):

İskelet kaslarının çoğu, paraxial mezodermin myotomlarından geliştirilmiştir. Embriyonik yaşamın beşinci haftasında, myotome ait hücreler iğ şeklinde olur ve myoblastlar olarak bilinir. Her myoblast, tek bir çekirdeğe sahiptir ve hızlı bir oranda tekrarlanan mitoz geçirir. Daha sonra, miyoblastlar merkezde çok sayıda çekirdek içeren tek bir sıra içeren uzun, dar tübüller olan myotüpleri oluşturmak için uçtan uca birleşirler.

Myotüplerde, çapraz çizgiler, ikinci ay boyunca, sonunda miyofibriller oluşturmak üzere kaynayan sitoplazmada protein granüllerinin lineer birikimi ile ortaya çıkar. İlk başta, miyofibriller, myotüplerin çevresine yerleştirilir ve çekirdekler merkezi pozisyonda kalır. Miyofibrillerin sayısındaki artışla, çekirdekler çevreye itilir ve miyotüpler kas lifi haline dönüştürülür.

Bazı tek çekirdekli uydu hücreleri, baz membran ve kas lifi plazma membranı arasında bulunur. Her ne kadar miyotüplerin çekirdekleri bölünmese de, uydu hücreleri mitoz geçirir ve ardından çekirdek sayısını artıran myotüplerle birleşir. Böylece uydu hücreleri miyoblastlar gibi davranır.

Yaklaşık dört veya beş aylık bir gelişmeden sonra, bireysel kas kütlesi tam kas lifleri kotası alır ve daha sonra kas lifleri çoğalmaz. Daha sonra kas, boyut olarak artar, ancak tek tek liflerin büyümesiyle sayıca artmaz.

Büyüme ve Rejenerasyon:

Çok uzmanlaşan iskelet kasları normal şartlar altında hücre bölünmesiyle yenilenmez. Bir kas lifi parçası tahrip olursa, bununla birlikte bir rejenerasyon mümkündür. Daha düşük omurgalılarda, yenilenme potansiyeli çok daha fazladır. Egzersiz sonrası kasların hipertrofisi, tekil fiberlerin boyutunun (sayısında değil) artmasından kaynaklanmaktadır.

Gönüllü Kasların Vasküler Arzı:

İskelet kasının ana arterleri ve sinirleri genellikle nörovasküler hilusta bir araya gelir. Kasın içindeki atardamarlar, epimyum ve perimyumda çoğalır, arteriyollere dallanır ve hassas endomysium tarafından taşınan kılcal damarları bırakır.

Her kas lifi, yan dallara lifi dik olarak veren bir dizi paralel kılcal damar ile birlikte gelir. Gönüllü kaslar zengin kılcal pleksusla beslenir. Kasın bir cm karesi, yaklaşık 8 metre uzunluğunda kılcal yatak ile sağlanır.

Arterlerin giriş yöntemleri:

(a) Bazen atardamarlar kasın bir ucuna girer. Örnek. Gastroknemius.

(b) Bazı kaslarda, örneğin Biceps brachii, arter kasın ortasını deler.

(c) Adüktör magnüs gibi kaslar, art arda anastomoz yapan damarlar tarafından sağlanır.

Lenfatik Arz:

İskelet kaslarının lenfatik damarları daha çok epimyum ve perimyumla sınırlıdır. Lenfatikler, ancak, kalp kası aksine, endomysiumda bulunmaz.

Gönüllü Kasların Sinir Arzı:

İskelet kasına giden sinir, % 60 motor lifinden ve% 40 duyusal liflerden oluşan karma bir sinirdir.

Motor Beslemesi (Şekil 7-18):

(a) Kalın miyelinli a-nöronlar (alfa), hareketler üreten kasın ekstrafusal liflerini sağlar.

(b) İnce miyelinli у-efferent nöronlar (gama), kas tonusunun korunması için kas milinin iç liflerinin kutupsal bölgelerini sağlar.

(c) Miyelinsiz sempatik lifler kan damarlarına vazomotor kaynağı sağlar.

Duyusal sinirler:

(1) Bazı lifler kas liflerinin etrafındaki serbest sinir uçlarından ağrılı hisler iletir.

(2) Birkaç doku, bağ dokusundaki lamelli korpüsküllerden ortaya çıkar.

(3) Annulo-spiral ve kas milinin çiçek spreyi sonları - Bunlar germe reseptörleridir ve kas tonusunu düzenler (Şekil 7-18).

Motor Noktası:

Genellikle bir kasın derin yüzeyine giren sinir gövdesinin giriş noktasıdır. Kasın elektriksel uyarılması motor noktasında en etkilidir.

Motor ünitesi:

Tek bir motor nöron tarafından sağlanan gönüllü bir kastaki kas lifi sayısı, motor birimi olarak bilinir. Motor birimleri büyük veya küçük olabilir.

Büyük Motor Ünitesi:

Bu durumda, tek bir motor nöron yaklaşık 100 ila 200 kas lifi besler. Daha az sayıda büyük motor ünitesine sahip hacimli bir kas kaba hareketler gerçekleştirebilir.

Küçük Motor Ünitesi:

Bu, tek bir nöronun sadece yaklaşık 5 ila 10 kas lifi sağladığı anlamına gelir. Bu nedenle, çok sayıda küçük motor ünitesine sahip bir kasın hassas ve hassas hareket kabiliyetine sahip olduğunu takip eder. Baş ve göz topu kasları küçük motor ünitelerine sahiptir.

Nöro Müsküler Kavşağı (Şekil 7-16):

Bir motor sinirin terminal aksonları, iskelet kasının tek tek liflerine, iki tip motor uç plakası veya 'en plak' terminalleri ve iz uçları veya 'en asma' terminalleri olabilen özel uçlar olarak erişir. Motor uç plakası, faz kasılması olan hızlı bir kasta bulunur ve kas lifi ortasının yakınında disk benzeri bir genişleme olarak görünür. İz uçları tonik kasılma için yavaş kasta görünür ve kas lifi boyunca üzüm benzeri açılım kümeleri ile kendini gösterir. Her iki tipte de, prensipler aynıdır, çünkü nöro-kas kavşağı, bir sinir hücresi ile bir kas hücresi arasında bir sinapstır.

Motor uç plakası, sarkomun altındaki yüzeyden çıkabilen taban olarak bilinen lokalize granüler sarkoplazma koleksiyonundan oluşur (Şekil 7-16). Tabanda bir dizi büyük çekirdek ve çok sayıda mitokondri vardır ve sarkolemma bir eklem kıvrımları veya oluklar olarak bilinen az miktarda depresyon gösterir. Bir motor sinirin yaklaşmakta olan aksonu, miyelin kılıfını kaybeder ve taban veya oluklarda yer alan bir dizi terminal dalına ayrılır. Sinir terminalinin aksoplazmı ve tabanın sarkoplazması doğrudan sürekli değildir. Aralarındaki ilişki, hem akson hem de kasın bazik zarından ve hücre katından türetilmiş amorf materyalleri içeren yaklaşık 200A ila 300A aralığındaki bir kısım ile ayrılmış, aksolemma ve sarkoma arasındaki yüzey temasıdır.

Sinirin endoneurium, kasın endomysiumu ile süreklidir. Bazen Schwann hücrelerinden türetilen teloglia hücreleri, sinir uçları boyunca uzanır ve olukları bir kapak gibi örter. Oluklar boyunca sarkom, bir palisade şekilde bir dizi paralel kıvrım sunar. Bunlar, kolinesteraz bakımından zengin, subneural aparat olarak bilinir. Sinir terminallerinin aksoplazmı, mitokondri ve asetilkolin taşıyan çok sayıda elektron berrak presetik napesikesika içerir.

Sinir impulsunun iletimi sırasında, asetilkolin uç plakada serbest bırakılır ve impulsun kimyasal vericisi olarak görev yapar.

Nöro-Kas İletim Mekanizması:

(a) Sinir terminallerinin presinaptik salgıları, veziküller aksolemmal membran ile kaynaşırken, aksoplazmadan salınan asetilkolin içerir. Kalsiyum iyonu asetilkolinin salınımını arttırır ve magnezyum onu ​​antagonize eder.

(b) Asetilkolin, aksolemma ve motor uç plakasının sarkoması arasındaki küçük aralık boyunca hızla yayılır ve postsinaptik sarkomal membrandaki özel alıcılarla birleşir.

Sonuç olarak, sarkomanın çeşitli iyonlara geçirgenliği, özellikle sodyum ve potasyum için artar. Membran geçirgenliği arttıkça, membran potansiyeli düşer, böylece istirahat kas liflerinin sarkomunun iç ve dış yüzeyleri arasındaki -70 milivolt arasındaki potansiyel farkı ortadan kalkar. Depolarizasyon dalgası sarkom boyunca hızlı bir şekilde ilerler, ayrı ayrı sarkerlerin Z-disklerine centrotubules ve sarkoplazmik retikulum yoluyla ulaşır ve kas lifi büzülür.

Bir ilaç tubo-curarin, asetilkolinin, motor uç plakasında substrat rekabeti ile uzmanlaşmış bir reseptör ile kombinasyonunu önler ve nöro-kas iletimini engeller. Uzun süreli kas egzersizi sırasında yüksek laktik asit konsantrasyonu, nöromüsküler iletimdeki kısmi blok nedeniyle yorulmaya neden olabilir.

(c) Son olarak, asetilkolin, alt nöral aparat bakımından zengin olan ve asetilkolini kolin ve asetik aside bölen spesifik enzim kolinesteraz tarafından yok edilir. Kolin, daha fazla asetilkolinin sentezine yardımcı olur.

Nöro-Kas İğleri (Şekil 7-17):

Bunlar, gönüllü kasın füzyon dışı liflerinin faşikülleri arasına uzunlamasına yerleştirilmiş, iğ biçimli, kapsüllenmiş, özel duyusal reseptör organlarıdır. Kas iğleri kas tonusunun bakımıyla ilgilidir ve çoğu yerde bulunur.
iskelet kasları genellikle miyozitus kavşaklarına yakındır. İğler, gerdirme reseptörleri olarak işlev görür ve küçük el ve ayak kasları, daha fazla iğ ile donatılır.

Her bir mil, ortalama olarak, yaklaşık 2 mm ila 4 mm'dir. uzun ve yaklaşık 2 ila 14 intra-fusal kas lifi içeren lifli bir kapsülden oluşur.

Füzyon içi lifler iki tiptedir, nükleer torba ve. nükleer zincir lifleri. Her iki elyaf türü de çizgisiz büzülmeyen ekvatoral bölgelere ve kasılmalı çizgili kutup bölgelerine sahiptir. Bununla birlikte, iki tip lifin sayıları farklı millerde değişkendir. Nükleer torba lifleri diğer tipten daha uzun ve daha büyüktür ve çok sayıda çekirdek koleksiyonu içeren nükleer torbalar olarak bilinen ekvatoral bölgelerde genişlemeler göstermektedir. Üstelik, bu tür elyafların çevresel uçları, iğ kapsülünün ötesine uzanır ve füzyon dışı elyafların perimyumuna ya da bitişik tendonuna bağlanır.

Nükleer zincir lifleri daha kısa ve daha dardır, iş mili kapsülü içinde bulunur ve ekvatoral bölgelerinde tek sıra halinde bir çekirdek zinciri bulunur. Bu tür liflerin kutupsal uçları kapsül veya nükleer torba liflerinin kılıflarına bağlanır. Nükleer torba lifleri M-çizgilerinden yoksundur ve yavaş yavaş büzülürken, nükleer zincir lifleri M-çizgilerine sahiptir ve daha hızlı seğirmeler sergiler. Bireysel intrafusal lifler, iç eksenel kılıflar ile sarılır ve dış mil kapsülü ile bu şekilde bahsedilen iç kılıflar arasındaki aralık, hyaluronik asit bakımından zengin olan lenf tarafından işgal edilir.

Füzyon içi lifler duyusal ve motor sinirler tarafından bozulmaktadır. Duyusal sinir terminalleri iki çeşittir, annulo-spiral (birincil) sonlar ve çiçek spreyi (ikincil) sonlar. Annulo-spiral uçları hem çekirdek torbasının hem de nükleer zincir liflerinin ekvatoral bölgelerini çevreler ve kalın miyelinli grup IA afferent liflerinden elde edilir.

The flower-spray endings enwrap the nuclear chain fibres only, and are distributed on one or both sides beyond the equatorial regions; such endings belong to group II afferent fibres. Both varieties of sensory endings act as stretch receptors; the receptors are stimulated when the intra-fusal fibres are passively stretched during relaxation of the extra-fusal fibres of the entire muscle (since intra-fusal fibres lie parallel with the extra-fusal fibres), or when the polar regions of intra-fusal fibres contract actively. Possibly the stretch receptors respond more effectively when passively stretched.

The motor fibres also known as the, fusimotor fibres supply the polar regions of intra-fusal muscles and they are derived mostly from the у-efferent neurons of the anterior grey column of the spinal cord. The γ-efferent neurons are of two types, γ l and γ 2. The fibres of γl terminate as plate endings near the ends of intrafusal fibres, and those of γ2 neurons form trail endings close to the nucleated regions. Some times the collaterals from the β-efferent neurons supply, in addition to extra-fusal fibres, the extreme poles of intra-fusal fibres as plate endings. The fusimotor fibres, when stimulated, produce contraction of the polar regions, and eventually the stretch receptors of the equatorial regions are stimulated. Functionally there are two types of fusimotor fibres, dynamic and static.

The dynamic fusimotor fibres supply the 'nuclear bag' type of intra-fusal muscles and are concerned with monitoring the position and velocity senses in a rapidly changing muscle. The static fusimotor fibres supply the 'nuclear chain' fibres and record the aforesaid changes during slow adaptation of muscle. Recent evidence suggests that the gamma neurons monitor the extent of muscle contraction through the gamma reflex loop and draw a comparison between the intended movement and actual movement.

Muscle Tone (Fig. 7-18):

It means a partial state of contraction of a muscle to maintain a constant muscle length, when a force is applied to elongate the muscle. Therefore, a muscle is not completely relaxed even in the resting condition. Muscle tone is maintained by monosynaptic reflex arc which is known as stretch reflex.

Regulation of Muscle Tone:

(a) When the extra-fusal fibres of the entire muscle are relaxed, the equatorial regions of the intra-fusal fibres of the muscle spindles are stretched, and thereupon the annulo-spiral and flower-spray endings are stimulated. The afferent impulses thus produced, reach the spinal cord by way of pseudo-unipolar cells of the dorsal root ganglia and establish monosynaptic relays with the α- neurons of the anterior horn cells. The a-neurons, in their turn, fire upon the extra-fusal fibres and maintain a constant muscle length. It follows, therefore, that the muscle tone increases at rest and diminishes during activity of the muscle.

(b) On stimulation of у-efferent neurons of the anterior horn cells, the polar regions of the intra-fusal fibres of the spindle undergo independent contractions and the equatorial regions are stretched. A monosynaptic stretch reflex thus sets in, and the extra-fusal fibres are brought into contraction by the stimulation of a-neurons.

The activities of y-neurons are regulated by the extra-pyramidal system, particulary by the reticulospinal tracts which convey facilitatory or inhibitory fibres.

Orbeli Phenomenon:

Striated muscles like the diaphragm are supplied by both somatic and sympathetic nerves. The latter in addition to blood vessels, supply the striated muscles. It is suggested that the stimulation of the sympathetic nerves delays fatigue in a muscle which is forced to contract by the repeated firing of the somatic motor nerve.

Motor Re- Education:

Sometimes muscle transplantation is employed in man to overcome a paralysis. In extensor paralysis of the wrist, flexor tendons are attached to the dorsum of the hand to take the place of paralysed one. By proper muscle reeducation, the person is able to produce extension of the wrist with the transposed muscles, sometimes with admirable accuracy. This is explicable by the fact that the spinal cord possesses the neural pattern for individual muscles or muscle group, whereas the cerebral cortex is concerned only with the movements and not with individual muscles which affect them.

Synovial Bursa and Tendon Sheaths:

A bursa is a closed sac filled with lubricating fluid and resembles the size and shape of a coin. It is similar to synovial membrane in structure, and is differentiated from fibro-are- olar tissue. When a tendon glides over a bone or ligament, bursa appears to diminish the friction and to allow free movement. Bursae are more prevalent around synovial joints, and sometimes communicate with the joint cavity by piercing the fibrous capsule. A bursa is required when a tendon or bone experiences friction on one surface only.

Types of Bursae:

(a) Sub-tendinous Bursa:

It intervenes between tendon and bone, tendon and ligaments, or between two adjacent tendons. Most of the bursae of the limbs belong to this type.

(b) Articular bursa:

lt subserves the function of a joint. The bursa which intervenes between the dens of axis and the transverse ligament of atlas is an example of this variety.

(c) Sub-cutaneous bursa:

It appears between the skin and a bony prominence. Example-Sub cutaneous infra-patellar bursa (housemaid's bursa).

Tendon Synovial Sheath (Fig. 7-19): AAAA:

When a tendon passes through an osseo-fi- brous canal, it is enveloped by a bilaminar tu- bular-bursa which is known as the synovial sheath. The outer or parietal layer of the sheath lines the osseo fibrous canal, and the inner or visceral layer covers the tendon. Both layers are continuous with each other at their extremities. In addition, the two layers are continuous along the long axis of the tendon forming a synovial fold known as the mesotendon, which provides blood vessels to the tendon. The reflexion of mesotendon takes place along the surface which is least subjected to pressure. To increase the range of movement of the tendon, sometimes the mesotendon disappears at most of its extent and is represented by threads known as vincula tendinum.

The vinculae are present in the flexor tendons of the digits. It is not unusual to find more that one tendons invested by a single synovial sheath.

The exigencies responsible for the appearance of synovial sheaths are such that the tendon must he subjected to friction on two or more surfaces. To facilitate the lubrication synovial sheaths extend about 1 cm. on either side of the sites of friction.

Developmentally, when a tendon grows in an undifferentiated connective tissue, the mesenchymal cells are arranged in a concentric manner around it. Later these cells separate to form a cavity of synovial sheath, which is lined by mesothelium.

Unstriped or Involuntary Muscle:

Unstriped or plain muscles are widely distributed in the body, and maintain the normal physiological equilibrium by providing the motive power for digestion, circulation, secretion and excretion. They are present in the walls of hollow tubular and saccular viscera, ducts of exocrine glands, blood vessels, tracheobronchial tree, in the stroma of solid organs, iris and ciliary body, in the arrectores pilorum and sweat glands of the skin.

Geliştirme:

Unstriped muscles are developed from splanchnic mesoderm, except the muscles of the iris and arrectores pilorum of skin which are ectodermal in origin.

Structure (Fig. 7-20):

The muscle fibres consist of elongated spindle shaped cells with a central oval nucleus, the average length being 40 µm to 80 µm. The cytoplasm contains the myofibrils which are longitudinally striated but the cross- striations are conspicuous by their absence. Mitochondria are present between the myofibrils and each myofibril contains longitudinally disposed actin filaments. It is disputed about the presence of the thicker myosin filaments in the smooth muscles. Some workers observed smaller molecules of myosin filaments after using special fixatives which possibly suggest cross-linking's between actin and myosin filaments.

Arrangements of Involuntary Muscle:

In hollow viscera the un-striped muscles are arranged in sheets or layers, which are held together by areolar tissue. The disposition of the fibres is organised according to the functions of the viscera and following arrangements may be observed:

(a) The blood vessels require frequent alteration of the size of the lumen to adjust the blood flow by constriction or dilatation of the vessel wall. Hence the muscle fibres of their walls are disposed predominantly in circular manner.

(b) To propel the contents along the tubular viscera in one direction only, the muscles are differentiated mainly into two layers, longitudinal and circular. This type of downward movements along the tubes is known as peristalsis, which is observed typically in the whole length of alimentary canal, in ureters and uterine tubes. The circular muscle constricts the tube to prevent the backflow, whereas the longitudinal muscle shortens and dilates the tube distal to the constriction to accommodate the advancing contents.

Mechanism of peristalsis in the intestine (Fig. 7-21):

The smooth muscles of the small intestine are arranged in outer longitudinal and inner circular layers. During peristalsis a wave of constriction, caused by the contraction of circular muscle, extends downwards along the gut and is preceded by dilatation. Carey has observed that both longitudinal and circular muscles of the small intestine undergo somewhat spiral course in a left-handed helicoidal manner.

The circular muscle forms a close spiral and makes a complete turn within a distance of 0.5 to 1mm. The longitudinal muscle, however, is arranged in an open spiral making a full turn at every 50 cm. When the waves of contraction starting from a particular point extend along both layers of muscle, the longitudinal muscle contracts over a longer distance in a given time than that of circular muscle.

The longitudinal muscle shortens and dilates the tube, whereas circular muscle constricts the gut. It shows therefore, that, each wave of constriction must be preceded by a wave of dilatation. The dilatation of the gut induces a stretch reflex by distending the close spiral of circular muscle, so that subsequent waves of constriction can effectively extend distally.

(c) In saccular viscera where movements are complicated, the muscles are distributed irregularly into three ill-defined layers. Muscles of the uterus are arranged into outer longitudinal, middle circular, and inner reticular layers; each layer is concerned with separate functions. The longitudinal muscle helps evacuating the uterine contents particularly at the termination of pregnancy; the circular muscle retains the products of conception until the full term is reached, whereas the reticular layer of muscle constricts the blood vessels and helps in haemostasis during the separation of the afterbirths or during the bleeding phase of the menstrual cycle.

Nerve Supply of the Un-striped Muscle:

The un-striped muscles are supplied by both wings of the autonomic nervous system, sympathetic and para-sympathetic; one is meant for contraction and the other for relaxation of the muscles. Both systems contain motor and sensory components. The nerve fibres form plexuses, often intercepted by ganglion cells, and finally reach the muscle cells as post-ganglionic and non-myelinated fibres. It is worthwhile to observe that un-striped muscles retain automatic and spontaneous contraction, even when disconnected from their nerve supply.

In this connection, the innervation of the intestine deserves special mention. The nerve supply of the intestine consists of two parts, extrinsic and intrinsic (Fig. 7-22).

The extrinsic nerve includes vagal and sympathetic fibres. The vagal fibres after entering the intestinal wall, make synaptic junctions with the ganglion cells of Meissner's and Auerbach's plexuses. The sympathetic fibres are post-ganglionic neurons originating in the coe- liac ganglion and do not enter into synaptic junction with the cell of these plexuses, but terminate directly on the smooth muscle cells and on the walls of blood vessels.

The intrinsic nerve consists of Auerbach's and Meissner's plexuses; the former is located between circular and longitudinal layers of muscles and the latter lies in the submucous coat of the gut. Each plexus consists of groups of nerve cells and bundles of nerve fibres. The nerve cells act as postganglionic neurons for the vagal fibres only. This network of the intrinsic nerve is responsible for the spontenous movements of the intestinal tract, even after the extrinsic nerve supply has been cut. But the movements of the intestine cease if the intrinsic plexuses are interrupted by the application of nicotine.

The Auerbach's plexus regulates the direction of the peristaltic waves of contraction. Some authorities claim that intrinsic plexuses represent complete reflex arcs. The axons of the ganglion cells divide into two branches. One branch receives sensory stimuli from the intestinal mucosa and transmits the impulse to the other branch without passing through the cell body. The impulse thereupon reaches the muscles, blood vessels and the glands of the gut and produces motor activates. The extrinsic nerve supply regulates the intrinsic neuro-muscular mechanism that determines the movements of the digestive tube.

More recently it is observed that the cell bodies of the neurons of Meissner's plexuses act as bipolar sensory neurons; their inner fibres convey the sense of distension from the mucous membrane and outer fibres make synapic relays with two sets of motor neurons in the Auerbach's plexuses. One set (most common) contsists of cholinergic fibres which on stimulation increase peristalsis and secreto- motor activities of the glands. The other set involves the peptidergic neurons which on stimulation inhibits peristalsis and secreto- motor activities by releasing ATP-like substances.

Transmission of the Waves of Excitation:

According to the transmission of excitation, the unstriped muscles are classified into two functinal groups -multi-unit type and single unit type.

Multi-unit type is found in the muscle coat of the vas-deferens. In this type, the smooth muscle fibres are completely separated from one another, and there is a nerve ending for each muscle cell. On arrival of nerve impulse, all the muscle fibres in a given area contract simultaneously.

Single unit type also known as visceral type is found in the intestine. The nerve impulse arriving at one muscle cell, is conducted rapidly from this cell to others so that they all contract more or less simultaneously. The wave of excitation is transmitted by mechanical pull from cell to cell through the fused cell membrane or intercellular protoplasmic bridges.

Growth and Regeneration:

Usually unstriped muscles do not proliferate by mitosis. The physiological hypertrophy of the muscles of uterus during pregnancy is due to the enlargement of individual fibres, although some authorities claim that a few cells increase in number (hyperplasia) by mitosis from undifferentiated mesenchymal cells.

Myo-epithelial Cells:

These are spindle shaped epithelial cells possessing contractile properties. The myoepithelial cells are developed from ectoderm and are found in the lacrimal, salivary, sweat and mammary glands. The cells are sandwitched between the basement membrane and the surface epithelium of the acini of the glands. Electron microscope shows the presence of actin filaments within the myoepithelial cells; numerous desmosomes connect these cells with the adjacent tissue cells.

Cardiac Muscle

Yapısı:

Cardiac muscle or myocardium is limited only to the heart and the roots of great vessels attached to the heart.

Each muscle fibre exhibits cross-striations, centrally placed nuclei, intercalated disc and frequent side branches which form cross connections with the adjacent fibres [Fig. 7-23 (a)]. The cross striations are less distinct than that of voluntary muscle. These features, as found under light microscope, show that the cardiac muscle forms an uninterrupted syncytium without any clear cell wall.

But with the help of electron microscope, it is now established that each cardiac muscle fibre consists of a number of short cylindrical cells which are joined end to end, and provide side branches to connect with the adjacent fibres. Each muscle cell possesses a fine sarcolemma and contains usually one central nucleus. The sarcoplasm contains myofibrils except around the nucleus, Golgi-apparatus, glycogen, fat droplets and some pigment granules.

The myofibrils show А-band, I-band, H-band and Z discs similar to voluntary muscles. These account for cross-striations of cardiac muscle. The mitochondria are numerous between the myofibrils. They act as 'power house' of the cells by supplying ATP which provides energy to the cardiac muscle. The arrangements of sarcoplasmic reticulum are similar to striated voluntary muscle.

The intercalated disc are deeply stained transverse bands which appear at regular intervals of about 70 µm along the length of the fibre. Each disc extends across the whole width
of the fibre, and affects also the side branches. The discs are more prominent in advanced age. The individual muscle cells join end to end by intercalated discs which cross the myofibrils at the Z discs. In most cases the discs run as straight lines across the fibres. Sometimes they are arranged in step-like manner, when the Z discs of the adjacent myofibrils are not in register with one another. Each disc is formed by the apposition of cell membranes of the muscle cells and electron dense materials on the cytoplasmic sides of cell membranes [Fig. 7- 23 (b)]. The cell membranes are separated by an interval of about 20 nm.

The junctions of the intercalated discs are important in relation to the transmission of the wave of contraction during cardiac cycle. Probably the impulse of excitation spreads from cell to cell similar to single unit type of unstriped muscle. The most distinctive feature of the cardiac muscle is frequent interconnections by side branches. This subserves the anatomical basis for the spread of contraction over the entire heart.

Therefore, the cardiac muscle dose not form true syncytium because each muscle fibre is composed of end to end connection of the individual muscle cells. Cardiac myocytes consist of four types—nodal, transitional, Purkinje and ordinary working myocytes. Nodal and transitional myocytes are highly excitable but conduction velocity is less; Purkinje fibres possess higher conduction velocity but are less excitable.

Conducting system of the Heart (Fig. 7 – 24):

Cardiac muscle is specially differentiated in the conducting system of the heart by the aggregation of nodal, transitional and Purkinje fibres.

The nodal fibres are present in the sinu-atrial and atrioventricular nodes', the former acts as 'pace-maker' of the heart by regulating intrinsic rhythmic contractions of cardiac muscles. The rhythmicity of the pace-maker, however, is regulated by the nerve impulses from the autonomic nervous system. It is suggested that the wave of contraction is myogenic rather than neurogenic in origin, because in the embryo cardiac muscle fibres begin to contract rhythmically before nerve fibres reaches the heart.

The nodal fibres are fusiform in shape, cross- striations are less distinct and they are smaller than ordinary cardiac muscle fibres. The fibres branch profusely and anastomose in a plexi- form manner. They are embedded in a dense connective tissue, which is permeated with capillaries. The peripheral ganglia of the parasympathetic system are numerous in the vicinity of the nodes. Each node is supplied by both divisions of the autonomic nervous system. Stimulation of the parasympathetic nerve diminishes the heart rate, whereas sympathetic stimulation increases it.

Purkinje fibres are present in the periphery of the sinu-atrial and atrio-ventricular nodes and along the terminal branches of the two fasciculi of atrio-ventricular bundle, which ramifies sub-endocardially as a plexus in the ventricular wall, and becomes continuous with the ordinary myocardial fibres. These fibres connect SA node and AV node by anterior, middle and posterior internodal tracts. Purkinje fibres are concerned with higher speed of conduction and the larger the diameter, the faster is the rate of conduction. Structurally, Purkinje fibres are larger, more pale and less cross-striated than ordinary cardiac muscle fibres. Myofibrils in each fibre are disposed at the periphery and the central core is occupied by glycogen.

The impulse of contraction begins at the sinu-atrial node, activates the atrial musculature and is thereby conveyed to the atrio-ventricular node through the inter-nodal tracts. Atrio-ventricular bundle, its two fasciculi and the Purkinje fibres conduct the impulse from the atrioventricular node to the ventricular myocardium.

Sinu-Atrial Node [Fig. 7-24(b)]:

It was first described by Keith and Flack in 1907. The SA node is horse-shoe shaped on cross-section, situated in the upper part of sulcus terminalis of right arium and extends medically in front of the opening of superior vena cava. It falls slightly short of epicardium, and endocardium, and measures about 15 mm. in length, 5 mm. in width and 1.5 mm. in thickness.

A nodal artery runs longitudinally through the centre of the node and the nodal, transitional and Purkinje fibres are arranged parallel to the artery from within outwards. At the periphery of the node, the Purkinje fibres are continuous with the atrial musculature.

Atrio-Ventricular Node:

It was discovered by Tawara in 1906. The AV node is situated beneath the endocardium of right atrium in the lower part of the inter- atrial septum and above the opening of coronary sinus. It is about 6 mm. in length, 3 mm. in breadth and 1 mm. in thickness.

The AV node is essentially composed of transitional fibres in the middle and Purkinje fibres at the periphery. The Pukinje fibres are continuous with the atrial musculature at one end, and with atrio-ventricular bundle at the other end.

Atrio-Ventricular Bundle:

From the node at first the AV bundle passes upwards in the trigonum fibrosum dextrum, and reaches the posterior margin of the membranous part of ventricular septum where it turns forwards below the septum. Here the bundle divides into right and left fasciculi, which straddle the muscular septum and run down in the right and left ventricles, one on each side of the septum. Finally the fasciculi reach the papillary muscles of the ventricles and form plexus of Purkinje fibres.

The right fasciculus enters the ventricle via septomarginal trabecula (moderator band), whereas the left one reaches the left side of the ventricular septum by piercing the membranous part of the septum. A thin fibrous sheath insulates the AV node, AV bundle and Purkinje fibres from the adjacent myocardium. Since the AV bundle negotiates the normal rhythmical sequence of atrial and, ventricular contractions, this sequence undergoes a gross disturbance when it is damaged by disease.

Although cardiac muscle forms an apparent syncytium, the atrial and ventricular musculatures are separate due to the presence of the fibrous skeleton of the heart. The conducting system is their only muscular connection. Conducting system occurs in birds and mammals, because they are warm-blooded and homoio- thermic animals.

Fibrous Skeleton of the Heart (Fig. 7-25):

It is the fibrous frame-work of the heart into which atrial and ventricular musculatures are attached. The skeleton consists of four fibrous rings at the bases of both ventricles around pulmonary, aortic, right and left atrio-ventricu- lar orifices. An antero-posterior septum known as tendon of infundibulum connects pulmonary and aortic rings. A condensed mass of fibrous tissue known as trigonum fibrosum dextrum extends between aortic ring in front and right and left atrio-ventricular rings behind. Left part of this tissue is known as trigonum fibrosum sinistrum. In some animals, such as sheep, a bone known as os cordis appears in the trigonum fibrosum.

Tendon of infundibulum and trigonum fibrosum are continuous below with the membranous part of ventricular septum, and above with the inter-atrial septum.

Arrangements of Cardiac Muscle (Fig. 7- 26):

Atrial and ventricular musculatures are arranged into different functional sets.

Atrial muscles:

The muscle fibres consist of superficial and deep layers.

The superficial fibres are transverse in direction, covering front and back of both atria and some of them enter into the inter-atrial septum. The contraction of these fibres reduces the transverse diameter and establishes a synchronous action of both atria.

The deep layer is confined to each atrium and is arranged into looped and annular fibres. The looped fibres are inverted 'U' shaped and their ends are attached to the atrio-ventricular ring. Each loop covers the roof, anterior and posterior walls of the atrium. The contraction of these fibres diminishes the vertical diameter of the atrium, and helps in propelling the blood into the corresponding ventricle. The annularfibres encircle the orifices of the veins, and prevent the reflux of blood into the veins during atrial systolic contraction.

Ventricular muscles:

The muscle fibres are complex in arrangements, and various accounts have been given by different workers.

According to Leibel ventricular muscle consists of three layers-superficial, middle and deep. The superfical and deep layers are continuous close to the apex of the heart, after they have undergone a spiral course. It is better to consider the middle layer first.

The Middle Layer:

It is the thickest layer of the left ventricle, and forms a cylinder which presents a lower free margin. At this margin the muscle fibres roll upon themselves. The fibres of the left middle layer arise from the left atrio-ventricular ring, sweep forwards and to the right in front of the left ventricle, and are inserted around the pulmonary and aortic rings, and the tendon of infundibulum. Acting from the pulmonary ring, the contraction of the middle layer tends to pull the left ventricle forwards and to the right. This explains why the heart rotates in front and to the right during systole and pushes against the chest wall.

The middle layer of the right ventricle is not as thick as that of the left side. The fibres arise from the left atrio-ventricular ring, and divide into longitudinal and circular sets of fibres at the posterior inter ventricular sulcus. The longitudinal fibres pass downwards in the inter ventricular septum. The circular fibres surround the right ventricle, and at the anterior inter ventricular sulcus unite with the septal fibres. Here they are continuous with the middle layer of the left ventricle.

The overall result of the contraction of the middle layer is to reduce the transverse diameter of both ventricles; the reduction is more pronounced in the left ventricle.

The Superficial Layer:

The fibres arise from the skeleton the heart and undergo a spiral course. At first the fibres sweep downwards and to the right across the inferior surface of the heart. They wind round the lower border and pass towards the left across the sternocostal surface. On reaching the apex of the heart, the superficial fibres form a vortex around the lower border of the cylindrical middle layer, and turn upwards as the fibres of the deep layer.

The Deep Layer:

The fibres of the deep layer ascend at right angles to those of superficial layer, and are attached to the papillary muscles of both ventricles. Finally, they gain attachment to the skeleton of the heart through the chordae tendinae and various cusps.

The simultaneous contraction of the superficial and deep layers produces longitudinal shortening of the ventricles, because both layers are oriented at right angles to each other.lt is now well-established that the heart is not completely empty during ventricular contraction. Some residual volume of blood remains in the ventricle at the end of ejection. The stroke volume of the resting human heart is about 60 ml. whereas the diastolic volume of blood in each ventricle is about 130 ml.

Pattern of ventricular emptying:

Left ventricle-It contracts mostly by reducing the transverse diameter, through the bulk of the middle cylindrical fibres. There is relatively little shortening of the longitudinal diameter.

Right ventricle-Ejection of blood is effected by two methods:

(i) The chamber is shortened longitudinally by the simultaneous contraction of superficial and deep layers.

(ii) Right ventricle on cross-section is semi- lunar in appearance, with a fixed convex septal wall and a free anterior wall. The transverse diameter is reduced by 'bellow action', when the free wall of the right ventricle moves towards the convex surface of the septum.

Vascular Supply of Cardiac Muscle:

Cardiac muscle is abundantly supplied with capillaries from the coronary arteries. The en- domysium of each fibre is provided with blood and lymphatic capillaries. In this respect cardiac muscle differs from voluntary muscle, in which endomysium contains only blood capillaries. One sq. cm. of cardiac muscle is supplied by 11 metres long of capillary bed. At birth, one blood capillary supplies four or five cardiac muscle fibres, whereas in adults one capillary supplies only one cardiac muscle fibre.

Nerve Supply of Cardiac Muscle:

Cardiac muscle is supplied by sympathetic and parasympathetic (vagal) divisions of the autonomic nervous system. The nerve fibres reach the muscle fibres through the cardiac and coronary plexuses. Atria and conducting system of the heart are supplied by both sympathetic and parasympathetic nerves. Ventricular muscle, however, is supplied only by the sympathetic nerves.

All the cardiac branches of the vagus and sympathetic contain both sensory and motor fibres, except the cardiac branch from superior cervical sympathetic ganglion which contains post-ganglionic motor fibres only.

Sympathetic motor fibres increase the heart rate, and produce vaso-dilatation of the coronary arteries. Sympathetic sensory fibres convey painful sensations from the heart.

Parasympathetic motor fibres diminish the heart rate and their sensory fibres are concerned with visceral reflexes which depress the cardiac activity.

Regeneration and Growth:

Being highly specialised in function, cardiac muscle is unable to regenerate by mitotic division. In cardiac hypertrophy, the increased bulk of the musculature is due entirely to an increase in the size of the individual fibres.