ما هو الجهاز العضلي؟
- الجهاز العضلي هو الجهاز المسؤول عن حركة جسم الإنسان. ترتبط بعظام الهيكل العظمي حوالي 700 عضلة مسماة ، والتي تشكل نصف وزن جسم الشخص تقريبًا.
- كل من هذه العضلات عبارة عن عضو منفصل يتكون من أنسجة عضلية وعضلات هيكلية وأوعية دموية وأوتار وأعصاب.
وظيفة العضلات في جسم الإنسان
وظيفة العضلات هي الحركة. العضلات هي النسيج الوحيد الذي يمكنه الانقباض أو الاسترخاء وبالتالي يمكنه تحريك أي جزء من الجسم.
- غالبًا ما تنقبض العضلات لإبقاء الجسم ثابتًا أو في وضع معين ، بدلاً من التسبب في الحركة.
- تتمتع العضلات المسؤولة عن الوضعية والوضعية بأطول قدرة على التحمل مقارنة بأي عضلة في الجسم – فهي تحمل الجسم طوال اليوم دون إرهاق.
- تعتبر عضلات القلب والعضلات الحشوية مسؤولة بشكل أساسي عن نقل المواد مثل الدم أو الطعام من جزء من الجسم إلى جزء آخر.
- يزيد معدل التمثيل الغذائي في العضلات المتقلصة ، مما يولد كمية كبيرة من الحرارة الضائعة ؛ تنتج العديد من تقلصات العضلات الصغيرة في الجسم حرارة الجسم الطبيعية.
- وعندما نجهد أنفسنا أكثر من المعتاد ، تؤدي انقباضات العضلات الإضافية إلى زيادة درجة حرارة الجسم وفي النهاية التعرق.
ما هو مفهوم الطاقة؟
- قبل الغوص في دروس الفيزياء والعلوم ، يجب تعريف الطاقة بمعناها العام ، وهو القدرة على تحقيق أو القيام بشيء ما.
- فيما يتعلق بجسم الإنسان ، تسمى الطاقة أيضًا الهالة البشرية وتصف الحالة البدنية الصحية للفرد جسديًا وعقليًا.
- الطاقة الغذائية هي الطاقة أو القدرة الكيميائية التي يوفرها الطعام للجسم ، حيث يحتاج الشخص إلى قدر معين من الطاقة للحفاظ على تمثيل الطعام وإمداد العضلات.
ما هي تحولات الطاقة التي تحدث في العضلات؟
عندما نفحص طبيعة تحولات الطاقة التي تحدث في العضلات ، نجد أن عمليات نقل الطاقة هي تغييرات في نوع أو شكل الطاقة نفسها وهي عمليات تحدث باستمرار في العالم ، مع أنواع ومصادر طاقة مختلفة. ومنها نذكر التحولات التالية:
- عندما يتعلق الأمر بجسم الإنسان ، يتم تحويل الطاقة الكيميائية التي تأتي من الطعام إلى طاقة حرارية للحفاظ على درجة حرارة الجسم الطبيعية.
- تستخدم الطاقة أيضًا في جميع الوظائف الحيوية مثل النمو ؛ بالنسبة للعضلات ، فإنها تنتج الطاقة للحفاظ على التوازن وإنتاج الحركة.
- إذن الجواب على السؤال الرئيسي للمقال هو ، ما هي تحولات الطاقة العضلية التي تحدث في العضلات؟ ستكون “طاقة حركية كيميائية”.
أنواع الطاقة المحولة في العضلات
تتضمن إجابة السؤال ما هي تحولات الطاقة التي تحدث في العضلات؟ ابحث عن أنواع الطاقة التي تنقسم إلى:
- الطاقة الكامنة: هي التي تحدد طاقة الموقع ، وهي الطاقة المخزنة بداخله ؛ في الفيزياء ، تختلف باختلاف الوضع النسبي للجسم مقارنة ببقية الأجسام في نفس النظام.
- الطاقة الحركية: بينما الطاقة الحركية هي حركة المواد والجزيئات المختلفة مثل الذرات والإلكترونات.
أصل نشيط لتقلص العضلات
مصدر الطاقة الذي يتم استخدامه لتنشيط حركة انقباض عضلات العمل هو الأدينوزين ثلاثي الفوسفات (ATP) – طريقة كيميائية حيوية لتخزين ونقل الطاقة في الجسم.
- ومع ذلك ، لا يتم تخزين ATP في الخلايا ، وعندما تبدأ العضلات في الانقباض ، يجب أن تبدأ بسرعة في إنتاج المزيد من ATP ؛ ولأن ATP مهم جدًا ، يمكن لخلايا العضلات أن تصنعه بعدة طرق مختلفة.
- تعمل هذه الأنظمة معًا على مراحل ، والأنظمة الكيميائية الحيوية الثلاثة لإنتاج ATP بالترتيب هي:
استقلاب العضلات والتوتر
تحصل العضلات على الطاقة من مصادر مختلفة اعتمادًا على موضع العضلات.
- تستخدم العضلات التنفس الهوائي عندما نطلب منها ممارسة مستوى منخفض إلى متوسط من القوة ، والتنفس الهوائي يتطلب الأكسجين لإنتاج حوالي 36-38 جزيء ATP من جزيء الجلوكوز.
- التنفس الهوائي عملية قوية وفعالة ، وتستمر العملية طالما تتلقى العضلات ما يكفي من الأكسجين والجلوكوز للحفاظ على الانقباض.
- عندما نستخدم عضلاتنا لإنتاج مستوى عالٍ من القوة ، فإنها تتقلص لدرجة أن الدم الحامل للأكسجين لا يستطيع دخول العضلات ؛ تؤدي هذه الحالة إلى إنتاج العضلات للطاقة من خلال تخمير حمض اللاكتيك ، وهو شكل من أشكال التنفس اللاهوائي.
- التنفس اللاهوائي أقل كفاءة من التنفس الهوائي – يتم إنتاج 2 ATP فقط لكل جزيء جلوكوز ؛ تتعب العضلات بسرعة لأنها تحرق احتياطياتها من الطاقة بالنسبة للتنفس اللاهوائي.
كيف تحافظ على نشاط العضلات لفترة أطول
العضلات قادرة على العمل باستمرار من خلال احتواء جزيئات الطاقة الهامة ؛ الميوجلوبين ، صبغة حمراء موجودة في العضلات ، يتم نقلها بواسطة الحديد وتخزين الأكسجين بطريقة مماثلة للهيموجلوبين في الدم.
- يسمح الأكسجين من الميوجلوبين للعضلات بمواصلة التنفس الهوائي في غياب الأكسجين ؛ وجدنا أن هناك مادة تهيمن على عمل العضلات وهي فوسفات الكرياتين.
- تستخدم العضلات الطاقة في شكل ATP ، وتحويل ATP إلى ADP لإطلاق طاقتها ؛ يوفر فوسفات الكرياتين مجموعة فوسفات لـ ADP لتحويلها مرة أخرى إلى ATP لتوفير طاقة إضافية للعضلة.
شد عضلي
عندما تنضب الطاقة من خلال التنفس الهوائي واللاهوائي ، تتعب العضلات بسرعة وتفقد قدرتها على الانقباض. تُعرف هذه الحالة بإجهاد العضلات.
- العضلات التي تتعرض للإجهاد تحتوي على كمية قليلة جدًا من الأكسجين أو الجلوكوز أو ATP أو لا تحتوي على الإطلاق ، ولكنها بدلاً من ذلك تحتوي على العديد من نفايات التنفس ، مثل حمض اللاكتيك و ADP.
- يجب أن يأخذ الجسم أكسجينًا إضافيًا بعد التمرين ليحل محل الأكسجين المخزن في الميوجلوبين في ألياف العضلات ، وكذلك حتى يعمل التنفس الهوائي ، مما يعيد إمداد الخلية بالطاقة.
- دين الأكسجين (أو الأكسجين الذي يتم تناوله للتعافي) هو الاسم الذي يطلق على الأكسجين الإضافي الذي يجب أن يمتصه الجسم حتى تعود خلايا العضلات إلى حالة الراحة ، وهذا ما يفسر سبب شعورك بضيق التنفس لبضع دقائق بعد نشاط شاق. – يحاول جسمك العودة إلى طبيعته.
لذلك ، في نهاية المقال حول تحويلات الطاقة التي تحدث في العضلات ، قدمنا أهم التفاصيل حول عضلات الجسم ، بما في ذلك وظائفها ، وتحويلات الطاقة التي تحدث فيها ، بالإضافة إلى التمثيل الغذائي و ضغط عصبى. والأسباب الكامنة وراء ذلك.