Inligting

1.4.17.8: Die spierstelsel - Biologie

1.4.17.8: Die spierstelsel - Biologie



We are searching data for your request:

Forums and discussions:
Manuals and reference books:
Data from registers:
Wait the end of the search in all databases.
Upon completion, a link will appear to access the found materials.

Leerdoelwitte

  • Identifiseer die struktuur en funksie van die spierstelsel

Die spierstelsel is die biologiese sisteem van mense wat beweging produseer. Die spierstelsel, by gewerwelde diere, word deur die senuweestelsel beheer, hoewel sommige spiere, soos hartspier, heeltemal outonoom kan wees. Spier is kontraktiele weefsel en is afkomstig van die mesodermale laag van embrioniese kiemselle. Die funksie daarvan is om krag te produseer en beweging te veroorsaak, hetsy voortbeweging of beweging binne interne organe. Baie van spiersametrekking vind plaas sonder bewuste gedagtes en is nodig vir oorlewing, soos die sametrekking van die hart of peristalse, wat voedsel deur die spysverteringstelsel stoot. Vrywillige spiersametrekking word gebruik om die liggaam te beweeg en kan fyn beheer word, soos bewegings van die vinger of growwe bewegings soos dié van die biceps en triceps.

Spier is saamgestel uit spierselle (soms bekend as "spiervesels"). Binne die selle is myofibrille; miofibrille bevat sarkomere wat uit aktien en miosien bestaan. Individuele spierselle is uitgevoer met endomysium. Spierselle word deur perimisium saamgebind in bondels wat fascikels genoem word. Hierdie bondels word dan saam gegroepeer om spiere te vorm, en word omlyn deur epimisium. Spierspille is deur die spiere versprei en verskaf sensoriese terugvoerinligting aan die sentrale senuweestelsel.

Skeletspier, wat spiere van die skeletweefsel behels, is in diskrete groepe gerangskik (Figuur 1). 'N Voorbeeld hiervan is die biceps brachii. Dit word deur senings aan prosesse van die skelet verbind. Daarteenoor kom gladdespiere op verskillende skale in byna elke orgaan voor, van die vel (waarin dit oprigting van liggaamshare beheer) tot die bloedvate en spysverteringskanaal (waarin dit onderskeidelik die kaliber van 'n lumen en peristalse beheer).

Daar is ongeveer 640 skeletspiere in die menslike liggaam. In teenstelling met die algemene opvatting, kan die aantal spiervesels nie deur oefening verhoog word nie; in plaas daarvan word die spierselle eenvoudig groter. Daar word egter geglo dat miofibrille 'n beperkte kapasiteit vir groei deur hipertrofie het en sal verdeel indien onderhewig aan verhoogde aanvraag. Daar is drie basiese tipes spiere in die liggaam: glad, hart en skelet (sien Figuur 2). Alhoewel hulle in baie opsigte verskil, gebruik hulle almal aktien wat teen myosien gly om spiersametrekking en ontspanning te veroorsaak. In skeletspiere word sametrekking by elke sel gestimuleer deur senuwee-impulse wat asetielcholien by die neuromuskulêre aansluiting vrystel, wat aksiepotensiale langs die selmembraan skep. Alle skeletspiere en baie kontraksies van gladde spiere word gestimuleer deur die binding van die neurotransmitter asetielcholien. Spieraktiwiteit is verantwoordelik vir die meeste van die liggaam se energieverbruik. Spiere stoor energie vir hul eie gebruik in die vorm van glikogeen, wat ongeveer 1% van hul massa verteenwoordig. Glikogeen kan vinnig na glukose omgeskakel word wanneer meer energie nodig is.

Tipes

  • Gladde spier of "onwillekeurige spier" bestaan ​​uit spilvormige spierselle wat binne die wande van organe en strukture soos die slukderm, maag, ingewande, brongi, baarmoeder, ureters, blaas en bloedvate gevind word. Gladdespierselle bevat slegs een kern en geen striasies nie.
  • Hartspier is ook 'n "onwillekeurige spier" maar dit is gestreep in struktuur en voorkoms. Soos gladdespier, bevat hartspierselle slegs een kern. Hartspier word slegs in die hart aangetref.
  • Skeletspier of "vrywillige spiere" word deur tendons aan die been geanker en word gebruik om skeletbewegings soos voortbeweging te bewerkstellig. Skeletspierselle is multinucleated met die kerne perifere geleë. Skeletspier word 'gestreepte' genoem vanweë die longitudinaal gestreepte voorkoms onder ligmikroskopie. Funksies van die skeletspier sluit in:
    • Ondersteuning van die liggaam
    • Help met beenbeweging
    • Help om 'n konstante temperatuur regdeur die liggaam te handhaaf
    • Help met die beweging van kardiovaskulêre en limfatiese vate deur kontraksies
    • Beskerming van interne organe en dra by tot gewrigstabiliteit

Hart- en skeletspiere is gestreep deurdat hulle sarkomere bevat en in hoogs-reëlmatige rangskikkings van bondels gepak is; gladde spiere het ook nie. Gestreepte spiere word dikwels in kort, intense sarsies gebruik, terwyl gladdespier langer of selfs byna permanente kontraksies onderhou.

Skeletspiere word verder in verskeie subtipes verdeel:

  1. Tipe I, stadig oksidatief, stadige ruk, of "rooi" spier is dig met kapillêre en is ryk aan mitochondria en mioglobien, wat die spierweefsel sy kenmerkende rooi kleur gee. Dit kan meer suurstof dra en aërobiese aktiwiteit onderhou.
  2. Tipe II, vinnige ruk, spier het drie hoofsoorte wat, in volgorde van toenemende kontraktielspoed:
    1. Tipe IIa, wat, soos stadige spiere, aërobies is, ryk aan mitochondria en kapillêre en rooi voorkom.
    2. Tipe IIx (ook bekend as tipe IId), wat minder dig is in mitochondria en mioglobien. Dit is die vinnigste spiertipe by mense. Dit kan vinniger en met 'n groter hoeveelheid krag saamtrek as oksidatiewe spiere, maar kan slegs kort, anaërobiese uitbarstings van aktiwiteit volhou voordat spiersametrekking pynlik word (dikwels toegeskryf aan 'n opbou van melksuur). N.B. in sommige boeke en artikels is hierdie spier by mense, verwarrend genoeg, tipe IIB genoem
    3. Tipe IIb, wat anaërobiese, glikolitiese, "wit" spiere is wat selfs minder dig is in mitochondria en mioglobien. By klein diere soos knaagdiere of konyne is dit die belangrikste vinnige spiertipe, wat die ligte kleur van hul vleis verduidelik.

Vir die meeste skeletspiere vind sametrekking plaas as gevolg van bewuste pogings wat in die brein ontstaan. Die brein stuur seine, in die vorm van aksiepotensiale, deur die senuweestelsel na die motoriese neuron wat die spiervesel innerveer. Sommige spiere (soos die hart) trek egter nie saam as gevolg van bewuste pogings nie. Dit word gesê dat dit outonoom is. Dit is ook nie altyd nodig dat die seine van die brein afkomstig is nie. Reflekse is vinnige, onbewustelike spierreaksies wat plaasvind as gevolg van onverwagte fisiese stimuli. Die aksiepotensiale vir reflekse ontstaan ​​in die rugmurg in plaas van die brein.

Daar is drie algemene tipes spiersametrekkings, wat ooreenstem met die tipe spiere: skeletspiersametrekkings, hartspiersametrekkings en gladdespiersametrekkings.


Afwykings van spier- en skeletstelsel

Die volgende punte beklemtoon die tien belangrike afwykings van spier- en skeletstelsel. Die afwykings is: 1. Artritis 2. Osteoporose 3. Osteomalacie of ragitis 4. Bursitis 5. Ontwrigting 6. Verstuiking en spanning 7. Paget se siekte 8. Spierdistrofie 9. Myasthenia Gravis 10. Tetanie.

Versteuring # 1. Artritis:

Dit word veroorsaak deur die ontsteking van die gewrigte. Sommige tipes artritis word hier beskryf.

(i) Rumatoïede artritis (RA):

Dit word gediagnoseer deur die teenwoordigheid van rumatoïede faktor ('n tipe immunoglobulien IgM). Rumatoïede artritis is 'n ontsteking van die sinoviale membraan in sinoviale gewrigte.

As hierdie membraan, wat die bron van sinoviale vloeistof is, ontsteek word, produseer dit te veel vloeistof. Trouens, die sinoviale membraan begin abnormale korrels afskei wat pannus genoem word, wat nadat dit op die oppervlak van die artikulêre kraakbeen opgehoop het, die erosie daarvan veroorsaak.

Die veselagtige weefsels word met die bene geheg wat die gewrigte onbeweeglik maak. Verskeie gewrigte word aangetas. RA is die gevolg van 'n outo-immuunreaksie. Die gewrigte swel en word baie pynlik. Pyn en ontsteking kan verminder word deur hittebehandeling en fisioterapie. In uiterste gevalle word die beskadigde gewrigte vervang.

'n Soort rumatoïede artritis wat by jonger mense voorkom, is *Still se siekte (Juvenile rheumatoid artritis).

Osteoartritis word ook degeneratiewe gewrigsiekte genoem. Dit is die mees algemene tipe gewrigsiekte. Dit word gekenmerk deur die progressiewe erosie van artikulêre kraakbeen by sinoviale gewrig. Die term osteoartritis impliseer 'n inflammatoriese siekte. Die knieë en hande word meer algemeen aangetas by vroue en die heupe by mans.

(iii) Aansteeklike artritis:

Mikroörganismes van alle soorte kan tydens bloedsomloop in die gewrigte lê. Hierdie tipe artritis kom meestal voor as gevolg van bakteriële en virale infeksie en word onderskeidelik bakteriële en virale artritis genoem.

(iv) Jig en jigartritis:

Hierdie siekte is te wyte aan 'n gebrek in purienmetabolisme wat 'n oormaat uriensuur en sy soute (urate) veroorsaak. Die vlak van uriensuur word in die bloed verhoog en kristalle van sy soute (bv. natriumuraat) versamel in die gewrigte wat jigartritis tot gevolg het. Die oormaat urate kan klippe in die niere vorm. Behandeling met sekere middels kan die uitskeiding van urate verhoog.

Wanorde # 2. Osteoporose:

Osteoporose is 'n siekte waarin been minerale en vesels uit sy matriks verloor. Daar is meer kanse op frakture. Individue wat onder langdurige behandeling van kortisoon is, is geneig tot beenverlies, wat lei tot osteoporose. Belangrike veroorsakende faktore van osteoporose is wanbalanse van hormone soos kalsitonien van skildklier, parathormoon van paratiroïede, en geslagshormone en tekorte aan kalsium en vitamien D.

Wanorde # 3. Osteomalacie of ragitis:

Osteomalacie, wat ragitis genoem word wanneer dit in die kinderjare voorkom, is 'n siekte waarin die bene onvoldoende hoeveelhede kalsium en fosfor bevat. Drie oorsake moet hier genoem word—niersiekte, vitamien D-tekort en 'n oorerflike gebrek.

Wanorde # 4. Bursitis:

Die bursae van gewrigte word dikwels ontsteek, 'n toestand bekend as bursitis. Die ontsteking kan veroorsaak word deur 'n fisiese besering of deur konstante druk op dieselfde gewrig oor 'n lang tydperk.

Wanorde # 5. Ontwrigting:

'n Ontwrigting is 'n verplasing van die artikulêre oppervlaktes van 'n gewrig, dit behels gewoonlik 'n skade aan die ligamente wat die gewrig omring. Die meeste ontwrigtings is die gevolg van val, houe of uiterste inspanning en word meestal in die gewrigte van die duim, vingers, knie of skouer gesien. Simptome van ontwrigting sluit in swelling, pyn en verlies van beweging.

Wanorde # 6. Verstuiking en verrek:

'n Verstuiking is 'n draai van 'n gewrig sonder om dit te ontwrig. So 'n besering veroorsaak skade aan ligamente en beskadig ook dikwels senings, spiere, bloedvate en senuwees.

Erge verstuikings is baie pynlik en vereis immobilisasie tydens die genesingsproses. In teenstelling met 'n verstuiting, is 'n spanning 'n minder ernstige strek of draai van 'n gewrig. Spiere en senings kan gerek word en ietwat pynlik word, maar slegs geringe skade word aan die weefsels van die gewrig aangerig.

Wanorde # 7. Paget se siekte:

Dit word veroorsaak deur abnormale beenresorpsie deur abnormale osteoklaste. Dit word gekenmerk deur onreëlmatige verdikking en versagting van bene, wat lei tot vervorming van bene.

Wanorde # 8. Spierdistrofie:

In hierdie volgorde kan die gemuteerde geen (dit is die grootste geen in die mens) in die middel van die kort arm van die X-chromosoom nie 'n proteïen genaamd distrofien in die skeletspiere produseer nie.

Daar word geglo dat laasgenoemde die senuwee se sein na die kalsiumberging in die spiersel oordra. Hierdie proteïen word geassosieer met die sarcolemma (plasmamembraan van spiere) waar dit 'n rol speel in transmembraansein en in die stabilisering van die plasmamembraan.

As gevolg van sy tekort word kalsium nie uit die spiersel vrygestel nie. As gevolg hiervan vind die spiersametrekking nie plaas nie. Abnormale styging tot kalsiumvlakke in die spier stel 'n ensiem vry wat aktien en miosien vernietig, wat tot dodelike spierswakheid en -skaamheid lei.

Daar is agteruitgang van gordelspiere op 'n vroeë ouderdom. Die pasiënt kan nie na die ouderdom van 12 loop nie, gevolg deur kardiomiopatie, verstandelike gestremdheid en dood teen die ouderdom van 20 as gevolg van hart- of respiratoriese versaking. Dit is algemeen by mans. Vroulike heterosigotiese draers is normaal.

Wanorde # 9. Myasthenia Gravis:

Outo-immuunafwyking wat neuromuskulêre aansluiting aantas wat lei tot moegheid, verswakking en verlamming van skeletspier.

Wanorde # 10. Tetanie:

Vinnige spasmas (wye sametrekkings) in spiere as gevolg van lae Ca++ in liggaamsvloeistof.


Spierstelsel

Patrick leer al 14 jaar lank AP -biologie en is die wenner van verskeie onderrigpryse.

Die spierstelsel sluit al die spiere in 'n organisme se liggaam in en laat organismes toe om te beweeg. Baie van die spiere in die spierstelsel van gewerwelde diere word deur die senuweestelsel beheer. Daar is drie tipes spierweefsel. Skeletspier (ook bekend as gestreepte) spiere verskaf liggaamsbeweging. Gladde spiere beheer outomatiese funksies soos asemhaling. Hartspiere vorm die hart en laat dit toe om bloed deur die bloedsomloopstelsel te pomp.

Ek weet as jy na my kyk, dink jy aan spiere. Wel, dit is omdat die spiersisteem so 'n belangrike stelsel in die liggaam is. Dit is betrokke by beweging en ons weet dit. Dit is betrokke by ondersteuning. Soms besef ons dit nie, maar stel jou voor as jy net ophou om spiere te gebruik, gaan jy net brrr en flop op die grond. Dit word ook gebruik om hitte te verskaf. Ons dink nie daaraan nie, maar onthou net wat gebeur as jy buite gaan en dit is koud? Jy begin bewe. Hoekom? Om die hitte op te wek. Die meeste van die energie wat deur jou spiere gebruik word, ongeveer 80 persent of so, word as hitte afgegee en dit is een van die maniere waarop ons soogdiere ons hoë liggaamstemperatuur kan handhaaf deur spiersametrekking te gebruik om baie hitte op te wek.

Nou binne die spierstelsel is daar eintlik drie verskillende tipes spierweefsel. Nie net die spiere wat dinge uitmaak soos jou biceps nie. Nou is jou bisep 'n goeie voorbeeld van 'n spier wat uit skeletspierweefsel gemaak word. Skeletspierweefsel, soos die naam aandui, is die wat aan die bene geheg is, en hulle is betrokke by die trek van ons bene en dit rondbeweeg. Nou word skeletspierweefsel as vrywillig beskou, wat beteken dat wanneer my arm opgaan, want ek het gekies om dit te laat doen. Nie net omdat dit opgaan en my om een ​​of ander toevallige rede aanval nie.

Nou, daar is 'n paar onwillekeurige dinge hierin. As jy op 'n tekkie gaan sit, sal jy opduik. En jy het nie gesê: Ek wil opspring in die lug nie. Maar dit word steeds as 'n vrywillige beweging beskou, al is dit 'n refleks.

Skeletspiere word gestroop, wat beteken dat hulle 'n gestroopte voorkoms het en ek sal ingaan as ek skeletspieranatomie bespreek. Ek sal bespreek hoekom hulle daardie gestroopte voorkoms het. Maar nie net is hulle vrywillig en gestreep nie, hulle is ook van die drie tipes, hulle is die wat tipies as die vinnigste en sterkste beskou word. Maar hulle is relatief vinnig om moeg te raak. As jy my twyfel, gaan hardloop met 'n tas in albei hande en hardloop vir 15 minute teen jou topspoed. Jy sal ontdek hoe maklik dit is vir skeletspiere om moeg te raak.

Hartspiere vorm die wande van jou hart en anders as die skeletspiere, word hulle nie moeg totdat jy dood is nie. Want sodra jou hart ophou klop, is jy natuurlik vir altyd vanlyn. Hulle is dus so ontwerp dat hulle nie moeg word nie. Hulle, eintlik is dit een rede hoekom jou hart nie gaan druk nie. Ek kan my biceps spiere knyp en hou dat hulle saamtrek. Jou hart sluit egter nie in sametrekking nie, want dit sal nogal dom wees. In plaas daarvan gaan dit klop, ontspan. Klop. Ontspan. En die tydperk, alhoewel dit so kort tussen 'n hartklop lyk, is 'n lang tyd om al die nodige ATP -energie te herstel om aan te hou klop vir die volgende 80 vreemde jare van u lewe, hopelik 100. Hartspiere baie soos skeletale spierweefsel is ook gestreep. Dit word as onwillekeurig beskou. Trouens, jou hartspierselle het die vermoë om hul eie sein te genereer om saam te trek. hulle is redelik vinnig. Miskien nie so vinnig soos die spiere waaruit jou oë bestaan ​​om rond te kyk nie, of dalk nie so vinnig soos, as jy al ooit iemand gesien het wat regtig goed is in daardie vinnige persoonlike skietspeletjies, hul vingers vervaag in die lug, is hulle miskien nie so vinnig soos die skeletspiere nie, maar hulle is nog steeds redelik vinnig. Hulle is nie so sterk soos die skeletspiere nie, en as u ophou nadink daaroor, is die hoeveelheid krag wat u hart moet pomp om bloed tot bo -op u hart te stoot, amper nie so veel as wat u nodig het om te sê nie gooi 'n sokker 30 voet in die lug. Jy het net nie jou hart nodig om so sterk te wees nie.

Gladde of viscerale spiere, hulle word hierdie ordenaam glad gegee omdat hulle nie daardie gestroopte voorkoms het wat strepe genoem word nie. Hulle word dus gladde spiere genoem. Baie mense begin oorskakel na die term viscerale spiere omdat hulle jou viscerale, jou ingewande belyn. Dit is die nie-gestreepte spiere wat betrokke is by die verskuiwing van kos deur jou spysverteringstelsel, die aanpassing van die deursnee van jou are en are, dit is die dinge wat help om jou hare op te trek wanneer jy bang of koud is en as gevolg van hierdie nie - gestreepte rangskikking van die proteïene binne hulle, is hulle nie naastenby so vinnig nie. Maar aan die ander kant, moet jy regtig jou kos baie vinnig verteer? Mmm en dit is uit? Nee. So jy kan gaan met stadige kontraksies, hulle word ook nie moeg nie. En dit is nog 'n goeie ding. Jy wil nie op straat loop en die klein sfinkter spiertjie aan die einde van jou spysverteringskanaal nie, jy wil nie hê dit moet " ek is moeg" nie." Hmm, kak.

Laastens, hulle is onwillekeurig. Jy kies nie om te dink nie, ek moet druk, ek moet druk. Nee. Dit gebeur net. En eintlik het jy omtrent drie jaar se intense opleiding geneem om te leer om sommige van hierdie spiere te beheer. Ons noem dit potjie-opleiding en dit het jou drie jaar geneem om te leer hoe om daardie naby te hou en basies kan jy net die seine ignoreer om oop te maak en as jy al ooit iemand gehad het wat vir jou so 'n goeie grap vertel het of iemand wat net uitspring en laat jou skrik, soms verloor mense daardie beheer.

Gaan voort na skeletspieranatomie. Spiere bestaan ​​uit veelvuldige lae maar ek kan daaraan dink as bondels bondels bondels. 'n Spier bestaan ​​uit hierdie bondels wat fascikel genoem word. Elke fascikel bestaan ​​uit spierselle en om dom historiese redes word spierselle spiervesels genoem. Elke spiervesel bestaan ​​uit bondels proteïen wat miofibrille genoem word. Elke individuele proteïen word 'n miofilament genoem. Myo ingeval jy nie weet nie, is 'n stamwoord wat spier beteken. Nou is die miofilamente in herhalende patrone gerangskik ten minste in skelet- en hartspiere wat sarkomere genoem word.

Nou, ek kan jou dit alles vertel, maar dit sal dalk beter werk om jou te wys. so kom ons kyk vinnig na hierdie Youtube-video. Nou sal ek voortgaan en dit groter maak. En nou hier sien ons iemand se magtige spiere. As ons inzoomen op hierdie bisepspier en dit oopsny en 'n deursnit neem, kan ons daarop inzoom en ons kan hierdie bondels sien wat fascicles genoem word. As ons een van hierdie boeie uitsteek, kan ons sien dat dit toegedraai is in 'n laag wat die paramesium genoem word en hier het ons een spiersel. Jy kan die veelvuldige kerne sien waaruit dit bestaan. Om daaruit te steek is 'n miofibril. Ons zoem in op die miofibril, ons kan hierdie rooi en blou lyne sien wat in hierdie herhalende patroon gerangskik is. Daardie rooi en blou lyne is die miofilamente waaruit die miofibril bestaan. As ons sommige van hierdie miofilamente uitbrei, kan ons die rooi dik filamente en die blou dun filamente sien. Die rooi filamente word gemaak van 'n proteïen genaamd mioïen, die blou is gemaak van 'n proteïen genaamd aktien. En dit is die miosien wat hierdie klein uitbreidings het dat dit nie op hierdie video verskyn nie, genaamd kruisbrûe wat uitreik en die aktien wat rondom dit is, gryp. En hulle kan trek wanneer hulle dit doen. As jy hierdie herhalende patroon van dik filamente in 'n stapel met blou dun filamente rondom dit sien, word dit 'n sarkomeer genoem en dit is hul beweging, wat as ons dit bymekaar tel lei tot die sametrekking wat ons spiersametrekking noem.

Nou, laat ons oorskakel na powerpoint en ons sal vinnig kyk en ek sal baie vinnig deur die proses van spiersametrekking gaan. So, hierdie rooi dingetjie aan die bokant wat 'n bietjie hobbelrige dingetjie het wat vassteek, dis een van daardie miosienkruisbrûe. Die silwer balle hier, dit is die aktien dun filamente. Nou, daar is hierdie groen dinge hier wat proteïene beheer. Die een word troponien genoem en die ander een word tripomiosien genoem.

As 'n senuweesel 'n sein aan 'n spier gee, veroorsaak dit dat die spiersel 'n kalsiumioon vrystel. Daardie kalsiumione bind of kleef aan die groen een. Nou keer die aktien die kruisbrûe om te gryp. Maar met kalsium, soos ons in die regter boonste hoek kan sien, help die kalsium die aktien om uit die pad te beweeg sodat die tripomiosien wat die aktienbindende blik bedek het, nou uit die pad is. Daardie rooi miosien, soos ons regs onder kan sien, reik af en gryp 'n bindende aanhaling op die aktien. As dit dit doen, het die dwarsbrug eintlik 'n ATP of energiemolekule daaraan geheg. Die ATP val af as die kruisbrug, dit word die kragslag genoem. En dit gryp en trek die aktien en dit is wat die verkorting van die sarkomeer veroorsaak as die aktien na binne getrek word en oor die miosien gly.

Nou, as daar 'n ATP beskikbaar is, sal die kruisbrug die aktien laat los terwyl dit dit gryp en deur die ATP gegryp word en terug reik. Dit is soos om 'n muisval te herstel. Die dwarsbrug van myosien is soos die deel van die muisval wat klik. Jy moet energie daarin sit, om dit die muis te laat los. Maar sodra die sneller ingestel is, as die miosien en kalsium en tripomiosien die lang groen maer ding nog gekombineer is, dan sal dit weer gryp. As die kalsium egter terug verwyder word in 'n deel van die spiersel wat die edoplasmiese retikulum genoem word, dan bedek die troponien en tripomiosien aktien en kan die kruisbrûe nie meer gryp nie. En dit is spiersametrekking.


Spierwetenskap

May�--Popeye het gerapsodieer oor sy "lotta-spier." Arnold Schwarzenegger sou nie Arnold gewees het as dit nie sy hemp-knal was nie. Tog, terwyl ons ons verwonder aan bultende voorarms en sespak abs, bied spiere bioloë steeds baie onopgeloste vrae, soos die spesifieke besonderhede van hoe hulle vorm en hoekom hulle atrofieer.

By Johns Hopkins ondersoek drie navorsers sulke vrae deur drie baie verskillende benaderings te gebruik.

Podosome van die pers treksel (regs) stoot die gebied van die grys stilstaande sel in.

Spier samesmelting

Spiere kan die mees gemeenskaplike selle wees. Anders as die meeste ander seltipes, smelt skeletspierselle, bekend as mioblaste, saam tydens ontwikkeling, poel die inhoud van hul sitoplasma saam en vorm een ​​reuse-sel ('n spiervesel) wat veelvuldige kerne bevat. "Myoblast-fusie laat honderde, of selfs duisende, individuele spierselle toe om hul funksies as 'n enkele eenheid te koördineer," sê Elizabeth Chen, assistent-professor in Molekulêre Biologie en Genetika. Hierdie groot, meerkernige eenheid kan dan as 'n kragtige kontraktiele masjien optree.

Chen fokus op die molekulêre hoe en hoekoms van hierdie buitengewone proses, deur die ontwikkelende vrugtevlieg-embrio as 'n modelstelsel te gebruik.

Navorsers het geweet dat twee tipes selle betrokke is by mioblaste samesmelting in die vrugtevlieg: 'n stilstaande sel, wat op 'n vaste posisie bly tydens die samevoeging van twee selle, en 'n migrerende sel, wat die stilstaande sel nader en daaraan kleef. Maar die meer gedetailleerde meganismes, sê Chen, was "'n swart boks."

Chen het egter onlangs 'n belangrike stuk van die raaisel toegelig deur beide lig- en elektronmikroskopie te gebruik. Haar 20 minute video-opname van die proses wys 'n indringende struktuur wat uit die migrerende sel se membraan uitsteek soos die sel die stilstaande sel nader. Elektronmikroskopiestudies het verder aan die lig gebring dat vingeragtige uitsteeksels - wat Chen podosome noem - in die grondgebied van die stilstaande sel stoot. "Dit is soos 'n handjie wat uitsteek om op die ander sel se membraan te druk," sê Chen.

Wat die migrerende sel betref, blyk dit 'n ring, of pakkingagtige seël, om elke podosoom te vorm. Die twee selmembrane by hierdie streke meng dan saam om een ​​te vorm.

Chen glo dat menslike spierselle 'n soortgelyke meganisme vir selsamesmelting gebruik, aangesien die meeste van die molekulêre komponente wat in vlieë ontbloot word, ook in menslike selle gevind word.

Alhoewel haar werk op fundamentele biologie fokus, sê Chen dat haar bevindings eendag klinici kan help om sekere soorte stamselterapie te verbeter wat ontwerp is vir die behandeling van pasiënte met spierdistrofie. Nadat hulle in 'n pasiënt ingebring is, sal spierstamselle moet saamsmelt om spiervesels te vorm. Om die normale meganisme te verstaan, kan klinici help om selfusiedoeltreffendheid in stamselbehandelings te verbeter.

"Magtige muise" (regs) het nie die miostatien-geen nie, wat hulle spiere twee keer so groot as normaal gee.

Deaktiveer 'n spiergeen, op soek na 'n terapie

In 1997 het professor in Molekulêre Biologie en Genetika Se-Jin Lee wêreldwyd aandag getrek toe hy 'n spesiale ras "magtige muise" gegenereer het deur 'n geen genaamd miostatien te deaktiveer. Die laboratoriummuise het spiere twee keer so groot as normaal vertoon. Alhoewel die bevinding die belangstelling van baie aspirant-liggaamsbouers geprikkel het, sê Lee hy stel nie belang in spier-estetika nie, maar in die begrip van die basiese biologie van miostatien-geen en -proteïen, en om te leer hoe om daardie kennis te ontgin om pasiënte met spierdistrofie, ouderdomsverwante spiere te bevoordeel. verlies en ander spiersiektes.

Hy het dus die afgelope 14 jaar daarop gefokus om te verstaan ​​hoe die miostatienproteïen met ander proteïene in wisselwerking tree in wat blykbaar 'n komplekse seinweg is. En hy het dosyne eksperimente uitgevoer wat daarop gemik is om middels te identifiseer wat miostatien kan inhibeer.

Myostatien is soos die liggaam se grootmaat polisie, sê Lin sy werk is om die groei van spiere in toom te hou. Dus, in teorie, sal die inhibering van myostatien of ander proteïene van die myostatienbaan spiere meer laat groei en miskien vergoed vir die spierverlies in siektes soos spierdistrofie.

"Daar is 'n groot farmaseutiese belang om hierdie strategie te volg," sê Lee. Minstens vyf maatskappye het kliniese proewe van miostatien-inhibeerders uitgevoer of doen.

Een van die mees belowende, volgens Lee, is 'n proteïengebaseerde terapie wat deur Acceleron Pharma ontwikkel is. Die ondersoekmiddel is gebaseer op 'n molekule wat deur Lee gegenereer is, wat hy getoon het die spiergroei in muise dramaties verhoog het. Nou het Acceleron fase 1-toetse van sy produk by postmenopousale vroue uitgevoer en getoon dat die ondersoekmiddel maer spiermassa regdeur die liggaam verhoog het. Die maatskappy het ook begin met fase 2-toetse van die middel by seuns met Duchenne-spierdistrofie, maar het die proef voortydig gestaak omdat sommige pasiënte neusbloeding en ander geringe bloedingsprobleme ontwikkel het. Die maatskappy beplan om hierdie kwessies aan te spreek en 'n herontwerpte studie van stapel te stuur.

"Die fase 1 -resultate is redelik opwindend," sê Lee. Hy is egter versigtig. Die fase 1 -studie is ontwerp om die veiligheid van die geneesmiddel by gesonde vrywilligers te toets, nie die terapeutiese potensiaal daarvan nie. In spierdistrofie is spiervesels broos en meer vatbaar vir skade. Die bou van groter weergawes van daardie vesels kan dus al dan nie vir hul swakheid vergoed nie.

Slegs 'n fase 2-studie, deur Acceleron of 'n ander maatskappy, sal aantoon of inhibering van miostatien spierfunksie by pasiënte met Duchenne-spierdistrofie kan verbeter. Tot dan bly Lee hoopvol dat miostatien-inhibeerders 'n mate van terapeutiese waarde kan bied, indien nie as 'n behandeling vir spierdistrofie nie. Miostatien is sentraal tot die regulering van spiergroei, sê hy. "Dit is moeilik om te dink dat 'n miostatien-inhibeerder nie vir een of ander siekte sal werk nie."

Leidrade van eekhorings

Van November tot April hou Ronni Cohn iets ongewoons in sy laboratorium se yskaste: hibernerende grond-eekhorings. Die yskas se koel temperature spoor die diere aan om hul natuurlike siklus van winterslaap binne te gaan.
In die lente, terwyl die eekhorings uit hul winterslaap kom, bestudeer Cohn hul spierbiologie.

Die diere help om die molekulêre meganismes wat spieratrofie onderlê, toe te lig, sê Cohn, ’n assistent-professor in pediatrie, neurologie en die McKusick-Nathans Instituut vir Genetiese Geneeskunde. Spiere krimp en verswak as hulle nie geoefen word nie. Spierverlies kom ook in sekere siektes voor, en dit is 'n onvermydelike gevolg van veroudering. Ouderdomsverwante spierverlies, of sarkopenie, raak 40 persent van mense wat 80 jaar of ouer is. Sulke gebreke verhoog die risiko van val en vorm 'n beduidende openbare gesondheidsprobleem, een waarvan die koste $18,5 miljard in 2000 beloop het, volgens een ontleding.

Eekhorings blyk egter die reël te oortree dat spiere afneem as dit nie gebruik word nie. "Vir ses maande beweeg, eet of drink hulle nie," sê Cohn. “En dan word hulle wakker en loop en spring rond asof niks ooit gebeur het nie.”
In sy metings van verskillende spierverwante gene en proteïene by eekhorings wat uit winterslaap kom, vind Cohn dat die molekulêre profiele van die diere soortgelyk is aan dié wat by uithouvermoë atlete, soos marathon hardlopers, en by atlete wie se sport sterkte verg, soos as gewigoptellers. "Dit blyk 'n ongelooflik verfynde stelsel van baie paaie te wees," sê hy.

Om hierdie paaie verder te belig, kan wetenskaplikes help om maniere te vind om hul kenmerke na te boots by pasiënte wat behandelings vir spierverlies soek.

Sulke navorsing sal net belangriker word namate die bevolking verouder, voeg Cohn by, en meer van ons sien hoe ons eens gespanne liggaamsbou afneem. Die Popeyes en Arnolds van die wêreld sal nie vir altyd buff bly nie. Miskien sal medisyne eendag vir hulle en ons almal nuwe strategieë bied om spiere gesond en sterk te hou selfs as ons ouer word.


Skeletspiere kruis gewrigte en word aan weerskante aan die bene geheg deur taai toue, wat senings genoem word. Hulle trek saam om beweging te veroorsaak as gevolg van senuweesignale wat van die brein en rugmurg gestuur word. Alhoewel ons bewegings onder ons bewuste beheer is, kan die brein patrone van bewegings aanleer sodat ons sekere take, soos stap, kan verrig sonder om te dink.

SPIERAKSIE IN BEWEGING

Om die knie reguit te maak, trek een groep spiere aan die voorkant van die dy saam, terwyl ander spiere aan die agterkant van die been ontspan. Twee groepe spiere soos hierdie word opponerende groepe genoem. Sametrekkings van opponerende groepe het teenoorgestelde effekte, soos knie reguit en buig.

NEUROMUSKULÊRE VERBINDING

Om 'n beweging teweeg te bring, stuur die brein 'n reeks seine wat spesifieke spiere opdrag gee om saam te trek, via 'n netwerk van senuweeselvesels. Elke individuele vesel verdeel in verskeie takke voordat dit die spier bereik, en elke tak verbind aan 'n enkele spiervesel. Die gebied waar die senuwee- en spiervesels bymekaarkom, word 'n neuromuskulêre aansluiting genoem.

ANDER SPIERTYPE

Skeletspier is nie die enigste tipe spier in die liggaam nie. Daar is twee ander tipes: gladdespier en hartspier (hart). Anders as skeletspiere is hierdie spiere nie onder ons bewuste beheer nie.

SMOOTH MUSCLE

Smooth muscle is found in the walls of many organs, such as the bladder, the womb, and the intestines, where it contracts to propel food along. It has short, spindle-shaped fibres.

CARDIAC MUSCLE

Cardiac muscle contracts tirelessly throughout life to pump blood from the heart to the lungs and around the body. It is made up of a network of branching muscle fibres.


Beskrywing: The winning formula hasn't changed much, but a new version that will be more integrated with Whack-A-Bone is in production. Poke-A-Muscle is designed to help the learning of the major superficial muscles of the body. Hunt for muscles with an x-ray scanner and poke the right muscles with your finger. There are 10 stages in all that will challenge most students of anatomy.

Difficulty: First level isn't too bad, but the last level will test most people.

Controls: Mouse click, touchscreen

Learning Curve: Steep. You might start as a novice, but you'll end as an expert

Body System Covered: Muscular

Class Appropriate: The perfect 45-60min lesson

Copyright 2008-2021, Anatomy Arcade. All Rights Reserved. Terms and Conditions. Contact Us.


1.4.17.8: The Muscular System - Biology

Muscle Naming System: Muscles are named, based on various characteristics.

  • Ligging: muscles are named based on location, such as the tibialis anterior muscle, which is located near the front of the tibia bone.
  • Size: muscles are named based on their size maximus means larger and minimus means smaller. Examples include the pectoralis major and minor muscles of the chest.
  • Number of insertions: muscles are named based on the number of origins, such as the quadriceps femoris, which has 4.
  • First-class: the fulcrum is between the effort and resistance. There are only a few examples of this type in the human body.
  • Second-class: the resistance is between the fulcrum and the effort.
  • Third-class: the effort is between the fulcrum and the resistance.

Muscle Fascicles: Muscle fibers are arranged into bundles called fascicles. The pattern of fascicles effects muscle strength and motion.

  • Parallel: In this arrangement, the fascicles are parallel with the longitudinal axis of the muscle, such as the stylohyoid muscle of the neck.
  • Omsendbrief: In this arrangement, the fascicles are arranged in a circular pattern and enclose an orifice.
  • Convergent: In this arrangement, the fascicles have a broad origin and converge to a narrow insertion.
  • Pennate: In this arrangement, the fascicles are short in relation to the entire length of the muscle, and the tendons extend almost the entire length of the muscle.

Role of Muscles in Blood Pressure and Thermoregulation: Smooth muscle in the walls of precapillary arterioles contract and cause the peripheral vascular resistance to be increased, thereby increasing systemic blood pressure.

  • Muscles of the head and neck: The muscles of the face and head can be divided into 3 main categories: (A) muscles of expression – orbicularis, buccinator, frontalis, occipitalis (B) muscles of chewing – masseter, temporalis and (C) muscles of the neck – sternocleidomastoid.
  • Muscles of the Neck and Shoulder: Sternocleidomastoid, Trapezius, Deltoid, Rotator Cuff: is a group of 4 muscles which hold the head of the arm bone in the shoulder joint and attach the arm to the chest.
  • Muscles of the Chest and Back: muscle of the chest includes - Pectoralis Major, Pectoralis Minor and Intercostal Muscles. The muscles of the back include – Trapezius, Latissimus Dorsi and Serratus Posterior.
  • Muscles of the Upper Extremity: the muscles of the upper arm include – Coracobrachialis, Biceps, Brachialis and the Triceps muscle. The muscles of the forearm include - Pronator Teres, Extensor Digitorum Communis and the Flexor Carpi Radialis. Muscles of the hand include - Palmaris Brevis, Abductor Digiti Quinti, Abductor Pollicis Brevis and the Flexor Pollicis Brevis muscle.
  • Muscles of the Lower Extremity: the muscles of the thigh and shin region include - Quadriceps Muscles, Hamstring Muscles, Tibialis Anterior, Calf Muscles and yhe Extensor Digitorum Longus muscle. The muscles of the foot include - Plantar Aponeurosis, Abductor Hallucis, Flexor Digitorum Brevis and the Abductor Digiti Quinti.

The muscular system includes all the skeletal muscles of the head and neck, upper and lower extremities and the torso. These muscles are arranged in antagonistic pairs and work to move the limb or body part they control. Muscle use lever actions in the body to increase efficient, the joints are the fulcrums.

Specific Tutorial Features:

  • Examples to illustrate the groups of muscles around in the different regions of the body.
  • Detailed anatomical pictures of the different muscles and the levers they control in the human body are presented.
  • Concept map showing inter-connections of new concepts in this tutorial and those previously introduced.
  • Definition slides introduce terms as they are needed.
  • Visual representation of concepts
  • Examples given throughout to illustrate how the concepts apply.
  • A concise summary is given at the conclusion of the tutorial.

Muscles of the Human Body

  • Muscles of the head and neck
  • Muscles of the Neck and Shoulder
  • Muscles of the Chest and Back
  • Muscles of the Upper Extremity
  • Muscles of the Lower Extremity

See all 24 lessons in Anatomy and Physiology, including concept tutorials, problem drills and cheat sheets: Teach Yourself Anatomy and Physiology Visually in 24 Hours


Spierswakheid

Weakness is a failure of the muscle to develop an expected force. Weakness may affect all muscles or only a few, and the pattern of muscle weakness is an indication of the type of muscle disease. Often associated with muscle weakness is the wasting of affected muscle groups. A muscle may not be fully activated in weakness because of a less than maximal voluntary effort a disease of the brain, spinal cord, or peripheral nerves that interferes with proper electrical stimulation of the muscle fibres or a defect in the muscle itself. Only when all causes have been considered can weakness be attributed to failure of the contractile machinery (i.e., the anatomy) of the muscle cell.

The effect of weakness in a particular muscle group depends on the normal functional role of the muscle and the degree to which force fails to develop. A weakness in muscles that are near the ends of the limbs usually results in a tendency to drop things if the upper limb is affected or in “foot drop” if the lower limbs are affected. The overall disability is not as great as weakness of more proximal (closer to the body) muscles controlling the pelvic or shoulder girdles, which hold large components of the total body mass against the force of gravity. Weakness of the proximal muscles that control the shoulder blade (scapula), for example, results in “winging” (i.e., when the sharp inner border protrudes backward) as the arms are held outstretched. If the weakness is severe, the arms cannot be raised at all.


Molecular and Cellular Regulation of Adaptation to Exercise

Abstrak

The musculoskeletal system and its connective tissue include the intramuscular connective tissue, the myotendinous junction, the tendon, the joints with their cartilage and ligaments, and the bone they all together play a crucial role in maintaining the architecture of the skeletal muscle, ensuring force transmission, storing energy, protecting joint surface and stability, and ensuring the transfer of muscular forces into resulting limb movement. The musculoskeletal connective tissue structure is relatively stable, but mechanical loading and subsequent mechanotransduction and molecular anabolic signaling can result in some adaptation of the connective tissue, its size, its strength, and its mechanical properties, whereby it can improve its capacity by 5–20% with regular physical activity. For several of the mechanically loaded connective tissues, only limited information regarding molecular and cellular signaling pathways and their adaptation to exercise is available. In contrast to tissue responses with exercise, lack of mechanical tissue loading through inactivity or immobilization of the human body will result in a dramatic loss of connective tissue content, structure, and tolerable load within weeks, to a degree (30–40%) that mimics that of contractile skeletal musculature. This illustrates the importance of regular mechanical load in order to preserve the stabilizing role of the connective tissue for the overall function of the musculoskeletal system in both daily activity and exercise.


1.4.17.8: The Muscular System - Biology

The Skeletal, Muscular, and Integumentary Systems

Die skeletstelsel
The skeletal system is the framework for the body. It is made of bones and joints. The skeletal system is support for the body, support for muscle movement, and produces new blood and immune cells. The bone has four layers, the periosteum, spongy bone, compact bone, and bone marrow. The bone can be remodeled by osteoclasts or osteoblasts, depending on mineral needs. Bones are connected to other bones by different types of joints: immovable, slightly movable, and freely movable.

Die spierstelsel
The muscular system is made of muscle tissues. It allows body movement, powers the organs, and regulates temperature. The three types of muscle tissue are skeletal muscle, smooth muscle, and cardiac muscle. Muscles are joined to bone via tendons. Muscles are organized into muscle fibers which are themselves organized into sarcomeres, the basic unit of muscle. Sarcomeres are made of thin and thick filaments, which are actin and myosin, respectively. Muscle contraction occurs when the thick filaments pull the thin filaments, shortening the actin, and making the muscle shorter, and thus contraction.

The Integumentary System
The integumentary system is made of skin, hair, and nails. Its basic function is protection of the entire body, as well as exchange and secretion with the external environment. The skin has three layers, the epidermis, dermis, and hypodermis. Hair grows from follicles, and while the hair cell dies it fills with keratin. Nails grow from the tips of toes and fingers, and are also filled with keratin.

  • Extensive diagram of the bones of the human body
  • Table of types of joints and differences
  • Comparison of the types of muscle tissue
  • Active diagram of muscle contraction
  • Definisie
  • Human Bones
  • Bone Composition
  • Bone Remodeling
  • Joints

See all 24 lessons in high school biology, including concept tutorials, problem drills and cheat sheets: Teach Yourself High School Biology Visually in 24 Hours


Kyk die video: Stevigheid en beweging - Spieren (Augustus 2022).