Muscle Tissue سيستم عضلات

1. Muscle Tissueسيستم عضلات 01/31/2012

2. Muscle Tissueسيستم عضلات Learning Objective: Nursing students will gain an understanding of the anatomy and physiology of the muscular system and its purpose within the body. اهداف آموزشى: شاگردان نرسنگ ، اناتومى و فيزيولوژى سيستم عضلى و هدف آن در داخل بدن را خواهند دانست. Estimated Time to Complete: 594 minutes تخمين وقت تکميل: 594دقيقه

3. Teaching Pointsنکات آموزشى • انواع، وظايف و خواص نسج عضلى. • انساج عضلات اسکليتى. • انقباض و استرخاء (استراحت) الياف عضلات اسکليتى. • دخالت کيمياوى ميتابوليزم (سوخت و ساز) عضلى. • کنترول فشار (تنش عضلى). • انواع الياف عضلات اسکليتى. • رابطه بين ورزش و انساج عضلات اسکليتى. • مشابهت هاى انساج عضلات قلب با حجرات عضلات اسکليتى. • Types, functions and properties of muscle tissue. • Skeletal muscle tissue. • Contraction and relaxation relationship of the skeletal muscle fibers. • Chemical involvement of the muscle metabolism. • Control of muscle tension. • Types of skeletal muscle fibers. • Relation between exercise and skeletal muscle tissue. • Cardiac muscle tissue similarities with skeletal muscle cells.

4. Teaching Points خواص انساج عضلات صاف (غير مخطط). بازسازى انساج عضلات . اناتومى رشد انساج عضلى. پيرى انساج عضلى. عدم توازن مربوط به انساج عضلى. اصطلاحات طبى مربوط به انساج عضلى. • Properties of smooth muscle tissue. • Regeneration of muscle tissue. • Developmental anatomy of the muscle tissue. • Aging of the muscle tissue. • Homeostatic imbalances related to muscle tissue. • Medical terminology associated with muscle tissue.

5. 1. Type of Muscle: Skeletal١. نوع عضله: اسکليتى • Attaches to bone, skin or fascia • Striated with light & dark bands visible with scope • Voluntary control of contraction & relaxation به استخوان، جلد يا فاسيا (غلافى از انساج الياف و چربى ) وصل ميشود. مخطط با دسته هاى روشن و تيرۀ که با مايکروسکوپ قابل رويت اند. کنترول ارادى انقباض و استرخاء (استراحت). Nuclei Part of the muscle fiber

6. Type of Muscle: Smoothنوع عضله: صاف • Nonstriated in appearance • Involuntary • Attached to hair follicles in skin • In walls of hollow organs • blood vessels • GI • غير ارظاهر غير مخطط • ادى • وصل شده به فوليکول (پياز) هاى موى در جلد • ديوار هاى اعضاى که بين شان خاليست • رگ هاى خون • معده و امعا (روده ها) Smooth Muscle Cell Nuclei

7. Type of Muscle: Cardiacنوع عضلات: قلبى • Striated in appearance • Involuntary control • Autorhythmic because of built in pacemaker داراى ظاهر مخطط کنترول غير ارادى با داشتن پيسميکر (ضربان ساز) داخلى داراى ريتم (اهنگ) خودکار ميباشد Intercalated discs Nucleus

8. Functions of Muscle Tissueوظايف انساج عضلى • Movements • External • Internal • - Volumes • - Body fluids • Heat Skeletal Muscles • حرکات • خارجى • داخلى • حجم • مايعات بدن • حرارت

9. Properties of Muscle Tissueخواص انساج عضلى • Excitability • Conductivity • Contractility • Extensibility • Elasticity Skeletal Muscles قابلیت تحریک (تنبيه) قابليت هدايت (انتشار) قابليت انقباض قابليت انبساط يا توسعه پذیری قابلیت ارتجاعی

10. 2. Skeletal Muscle: Connective Tissue٢. عضلات اسکليتى: انساج ارتباطى • Superficial fascia is loose connective tissue & fat underlying the skin • Deep fascia is dense irregular connective tissue around muscle غشا (پردۀ ) سطحى عبارت از انساج داراى بافت سست الياف ارتباطى و شحم (چربى) تحت جلد ميباشد. غشاى عميق عبارت از غشاى غير منظم متراکم الياف ارتباطى دورادور عضلات ميباشد.

11. Skeletal Muscle: Connective Tissueعضلات اسکليتى: انساج ارتباطى • Connective tissue components of the muscle include: • epimysium = surrounds the whole muscle • perimysium = surrounds bundles (fascicles) of 10-100 muscle cells • endomysium = separates individual muscle cells • All these connective tissue layers extend beyond the muscle belly to form the tendon • اجزاى انساج ارتباطى عضلات قرار آتيست: • ايپى ميزيوم (پوشش خارجى عضلۀ مخطط) = تمام عضله را احاطه ميکند. • پيرى ميزيوم = دستۀ ١٠­١٠٠ حجرۀ عضلى را احاطه ميکند. • ايندوميزيوم = شبکۀ ظريفى که حجرات عضلى انفرادى را از هم جدا ميکند. • تمام اين انساج ارتباطى از بطن عضله فراتر رفته اوتار را ميسازند. Epimysium Perimysium Endomysium Muscle Cell

12. Skeletal Muscle: Connective Tissueعضلات اسکليتى: انساج ارتباطى

13. Nerve and Blood Supplyعضلات اسکليتى: انساج ارتباطى • Each skeletal muscle is supplied by a nerve, artery and two veins. • Each motor neuron supplies multiple muscle cells (neuromuscular junction) • Each muscle cell is supplied by one motor neuron terminal branch and is in contact with one or two capillaries. • nerve fibers & capillaries are found in the endomysium between individual cells • هرعضلۀ اسکليتى يک عصب، يک شريان و دو وريد ميداشته باشد. • هر حجرۀ اعصاب حرکى حجرات متعدد عضلى را تأمين ميکند (اتصال عصبى عضلى) • هر حجرۀ عضلى توسط يک شاخۀ نهائى حجرۀ اعصاب حرکى تأمين ميگردد که با يک يا دو رگ بسيار باريک موى مانند (عروق شعريه) در تماس ميباشد. • الياف عصبى و رگ هاى کوچک موى مانند را ميتوان در ايندوميزيوم بين حجرات منفرد يافت.

14. Muscle Fiber or Myofibersالياف عضلى يا ميوفايبرز • Sarcolemma = muscle cell membrane • Muscle cells are long, cylindrical & multinucleated • Sarcoplasm filled with tiny threads called myofibrils & myoglobin (red-colored, oxygen-binding protein) سارکوليما = غشا يا پوش حجرات عضلى حجرات عضلى طويل، استوانوى و داراى چندين هسته ميباشند. سارکوپلازم حاوى رشته هاى باريک که به نام الياف عضلى (ميوفايبرز) ياد شده و ميوگلوبين (رنگ سرخ، و پروتئينى با اکسيجن يکجا ميشود) ميباشد Satellite cell Sarcolemma Myofibril Sarcoplasm

15. Muscle Fiber or Myofibersالياف عضلى يا ميوفايبرز • Myofilaments are the contractile proteins of muscle • thick filaments • thin filaments) • ميوفيلامينتس ها پروتئين هاى انقباض کنندۀ عضلات ميباشند • انقباض کننده هاى ضخيم • انقباض کننده هاى باريک

16. Filaments and the Sarcomereفيلامنت يا رشتۀ باريک و ظريف و سارکومير (واحد طول رشتۀ عضلى) • Thick and thin filaments overlap each other in a pattern that creates striations (light I bands and dark A bands) • The I band region contains only thin filaments. • They are arranged in compartments called sarcomeres, separated by Z discs. • In the overlap region, six thin filaments surround each thick filament فيلامنت هاى ضخيم و باريک طورى بالاى يکديگر قرار ميگيرند که يک نقش مخطط (خط داررا ميسازند (دستۀ روشن آى و دستۀ تاريک اى) ) منطقۀ دستۀ آى تنها حاوى فيلامنت هاى باريک ميباشد. اين ها درمحفظه هاى چيده شده اند که بنام سارکوميرز ياد شده و توسط ديسک هاى زيد از هم جداشده اند. در منطقۀ روى هم افتاده، شش فيلامنت باريک يک فيلامنت ضخيم را احاطه ميکنند.

17. Thick & Thin Myofilamentsميوفيلامنت هاى ضخيم و باريک • Supporting proteins (M line, titin and Z disc help anchor the thick and thin filaments in place) پروتين هاى استنادى (خط ايم، مخطط و ديسک زيد به بسته کردن فيلامنت هاى ضخيم و باريک در جاى شان کمک ميکند.

18. Sarcoplasmic Reticulum (SR)ريتوکولوم (شبکۀ کوچک) سارکوپلازميک • Muscle fibers (cells) are filled with threads called myofibrils separated by SR (sarcoplasmic reticulum) • System of tubular sacs similar to smooth ER in nonmuscle cells • Stores Ca+2 in a relaxed muscle • Release of Ca+2 triggers muscle contraction الياف (حجرات) عضلى از تارهاى پر شده اند که به نام مايکرو فايبرليس ياد شده و توسط ريتيکولوم (شبکۀ نازک) سارکوپلازميک از هم جدا شده اند. سيستم کيسه هاى لوله اى مشابه به اى آر (ER) در حجرات غير عضلى ذخيرۀ کلسيم (Ca+2 ) در عضلات منبسط آزاد ساختن کلسيم باعث انقباض عضله ميگردد Ca

19. Triadثلاثه (متشکل از سه چيز) • T (transverse) tubules are invaginations of the sarcolemma into the center of the cell • filled with extracellular fluid • carry muscle action potentials down into cell • T tubules associate with the paired terminal cisternae to form triads تيوب (لوله) هاى عرضانى نشوونماى سارکوليما بطرف مرکز حجره ميباشد، که مملو از مايع خارج الحجروى بوده و پتانسيل عمل عضله را به داخل حجره حمل ميکند. تيوب هاى عرضانى به مخزن هاى نهائى ارتباط گرفته ثلاثه را تشکيل ميدهند.

20. Mitochondriaميتوکاندريا • Mitochondria lie in rows throughout the cell • near the muscle proteins that use ATP during contraction ميتوکاندريا در تمام حجره بصورت قطار نزديک آن پروتين هاى عضلى موقعيت دارند که در وقت انقباض از اى تى پى (ATP) استفاده ميکند. Mitochondria ميتوکاندريا

21. The Proteins of Muscleپروتين هاى عضله • Myofibrils are built of 3 kinds of protein • contractile proteins • myosin and actin • regulatory proteins which turn contraction on & off • troponin and tropomyosin • structural proteins which provide proper alignment, elasticity and extensibility • titin, myomesin, nebulin and dystrophin • الياف (رشته هاى) عضلى از سه نوع پروتين ساخته شده اند: • ميوسين و اکتين، پروتئين هاى انقباضى • تروپونين و تروپوميوسين، پروتين هاى تنظيمى ايکه انقباض را روشن و خاموش ميکنند • تايتين، ميوميسين، نيبولين و ديستروفين، پروتين هاى ساختارى که باعث تنظيم درست، ارتجاعيت و توسعه پذيرى ميشوند

22. The Proteins of Muscle – Myosinپروتين هاى عضلى - ميوسين • Thick filaments are composed of myosin • - Each molecule resembles two golf clubs twisted together • Myosin heads (cross bridges) extend toward the thin filaments • Held in place by the M line proteins. • فيلامينت هاى ضخيم از ميوسين تشکيل شده اند • - هر ماليکول به دو دندۀ به هم پيچيدۀ گلف شباهت دارند • سرهاى ميوسين بطرف فيلامنت هاى باريک توسعه مى يابند • توسط پروتين هاى خط ايم بر جايش نگهداشته ميشوند

23. The Proteins of Muscle – Actinپروتين هاى عضلى -- اکتين • Thin filaments are made of: • Actin • troponin & tropomyosin • The myosin-binding site on each actin molecule is covered by tropomyosin in relaxed muscle • The thin filaments are held in place by Z lines. From one Z line to the next is a sarcomere. • فيلامنت هاى باريک متشکل اند از : • اکتين • تروپونين و تروپوميوسين • محل اتصال ميوسين در هر ماليکول اکتين در عضلۀ شُل (حالت استراحت) توسط تروپوميوسين پوشيده شده است • فيلامنت هاى باريک توسط خطوط زيد در جايش نگهداشته ميشوند. سارکوميرها از يک خط زيد تا به خط ديگر زيد موقعيت دارند

24. The Proteins of Muscle – Titinپروتين هاى عضلى -- تايتين • Titan anchors thick filament to the M line and the Z disc. • The portion of the molecule between the Z disc and the end of the thick filament can stretch to 4 times its resting length and spring back unharmed. • Role in recovery of the muscle from being stretched. تايتين فيلامينت ضخيم را به خط ايم و ديسک زيد بسته ميکند. قسمت ماليکول بين ديسک زيد و قسمت آخر فيلامينت ضخيم ميتواند تا چهار مرتبۀ طول حالت استراحت آن کش شده و بدون صدمه مانند فنر به حالت اولى آن برگردد. در برگشتن عضله از حالت کش شدگى نقش دارد

25. Other Structural Proteinsپروتين هاى ساختارى ديگر • The M line (myomesin) connects to titin and adjacent thick filaments. • Nebulin, an inelastic protein helps align the thin filaments. • Dystrophin links thin filaments to sarcolemma and transmits the tension generated to the tendon. خط ايم (ميوميسين) به تايتين و فيلامينت هاى ضخيم مجاور وصل ميشود. نيبولين، يک پروتين غير الاستيک (غير ارتجاعى) در تنظيم فيلامنت هاى باريک کمک ميکند. ديستروفين فيلامنت هاى باريک را به سارکوليما وصل نموده و فشار توليد شده را به وتر انتقال ميدهد

26. Atrophyلاغرى (اتروفى) • Wasting away of muscles caused by • disuse (disuse atrophy) • severing of the nerve supply (denervation atrophy) • The transition to connective tissue can not be reversed • ضايع شدن عضلات که به سبب • عدم استفاده از آن (لاغرى استفادۀ نا مناسب) • قطع منبع عصبى (لاغرى از بين رفتن عصب) • تغير در انساج ارتباطى برگشت نا پذير است.

27. Hypertrophyهايپرتروفى (بزرگ شدن بيش از حد لزوم) • Increase in the diameter of muscle fibers resulting from very forceful, repetitive muscular activity and an increase in myofibrils, SR & mitochondria ازدياد ابعاد الياف عضلى ناشى از فعاليت هاى بسيار شديد و تکرارى عضلى و افزايش الياف عضلى، ايس آر (مخزن هاى نهائى) و ميتوکاندريا

28. 3. Sliding Filament Mechanism Of Contraction٣. ميکانيزم لغزش فيلامنت (رشته هاى باريک) در انقباض • Myosin cross bridges pull on thin filaments • Thin filaments slide inward • Z Discs come toward each other • Sarcomeresshorten.The muscle fiber shortens. The muscle shortens • Notice: Thick & thin filaments do not change inlength تقاطع پل ميوسين فيلامنت هاى باريک را کش ميکنند. فيلامنت هاى باريک بطرف داخل لغزش ميکنند. ديسک هاى زيد (Z ) بطرف يکديگر پيش مى آيند. سارکو مير ها کوتاه ميشوند. ليف عضلى کوتاه ميشود. عضله کوتاه ميشود. يادداشت: طول فيلامنت هاى ضخيم و باريک تغير نمى کند.

29. How Does Contraction Begin?انقباض چگونه آغاز ميشود؟ nerve عصب e- • تحريک عصبى به نهايت اکسون (برجستگى حجرۀ عصبى) رسيده و پيوند هاى کيسوى اسيتيل کولين (ACh) را آزاد ميکنند. • اسيتيل کولين به آخذه هاى روى سارکوليما نفوذ کرده با باز شدن کانال هاى سوديم به عجله داخل حجره ميرود. • پتانسيل عمل عضله بر روى سارکوليما و پاهينتر از آن به تيوب هاى کوچک عرضانى انتشار مى يابند. • مخزن هاى نهائى پتاشيم (Ca) را به سارکوپلازم آزاد ميسازند. • پتاشيم به تروپونين چسپيده و سبب مى شود تا مجموعۀ تروپونين – تروپوميوسين حرکت کرده و محل اتصال ميوسين را بر اکتين فاش ساخته – دورۀ انقباض آغاز ميشود. • Nerve impulse reaches an axon terminal & synaptic vesicles release acetylcholine (ACh) • ACh diffuses to receptors on the sarcolemma & Na+ channels open and Na+ rushes into the cell • A muscle action potential spreads over sarcolemma and down into the transverse tubules • SR releases Ca++ into the sarcoplasm • Ca+2 binds to troponin & causes troponin-tropomyosin complex to move & reveal myosin binding sites on actin--the contraction cycle begins اسيتيل کولين Ach سوديم Na Muscle عضله پتاشيم SR مخزن هاى نهائى Ca

30. Contraction Cycleدورۀ انقباض • تکرار تسلسل وقايعى که سبب ميشود فيلامنت هاى ضخيم و باريک حرکت کرده ، و از يکديگر بگذرند. • ٤ مراحل دورۀ انقباض: • هايدروليز (تجزيۀ مواد در نتيجۀ افزودن عناصر آب) اى تى پى (ATP) • اتصال ميوسين به اکتين براى ساختن تقاطع پل ها • ضربه يا حرکت نيرو • جدا شدن ميوسين از اکتين • اين دوره تا آن وقتى تکرار ميشود که اى تى پى موجود، و مقدار زياد کلسيم در نزديکى فيلامنت باريک باشد • Repeating sequence of events that cause the thick & thin filaments to move past each other. • 4 steps to contraction cycle: • ATP hydrolysis • attachment of myosin to actin to form crossbridges • power stroke • detachment of myosin from actin • Cycle keeps repeating as long as there is ATP available & high Ca+2 level near thin filament

31. Steps in the Contraction Cycleمراحل دورۀ انقباض • Notice how the myosin head attaches and pulls on the thin filament with the energy released from ATP مشاهده کنيد که چگونه سر ميوسين وصل شده و با آزاد شدن انرژى از اى تى پى فيلامنت باريک را کش ميکند.

32. Overview: From Start to Finishمرور: از ابتدا تا به انتها • Nerve ending • Neurotransmittor • Muscle membrane • Stored Ca+2 • ATP • Muscle proteins انتهاى عصب فرستندۀ عصبى غشاى عضلى کلسيم ذخيره شده اى تى پى (ATP) پروتين هاى عضلى

33. عصب Relaxationاسترخأ (حالت استرا حت عضله) آزاد شدن اسيتيل کولين در شکاف پيوندگاه اسيتيل کولين شکستانده ميشود پتانسيل عمل عضله توقف ميکند کانال هاى آزاد ساختن کلسيم بسته ميشوند انتقال فعال، کلسيم را دوباره به ذخيرۀ ريتيکولوم سارکوپلازميک پمپ ميکند پروتين هاى وصل شونده به کلسيم (کلسى کويسترين يا (calsequestrin کمک ميکند کلسيم در مخزن هاى نهائى نگهدارى شوند (غلظت کلسيم ده هزار مرتبه بيشتر از سايتوسول (cytosol) مجموعۀ تروپوميوسين – تروپونين محل الحاق روى اکتين را دريافت ميکند • Acetylcholinesterase (AChE) breaks down ACh within the synaptic cleft • Muscle action potential ceases • Ca+2 release channels close • Active transport pumps Ca2+ back into storage in the sarcoplasmic reticulum • Calcium-binding protein (calsequestrin) helps hold Ca+2 in SR (Ca+2 concentration 10,000 times higher than in cytosol) • Tropomyosin-troponin complex recovers binding site on the actin اسيتيل کولين سوديم اسيتيل کولين عضله پتاشيم مخزن نهائى

34. Neuromuscular Junction (NMJ) or Synapseتقاطع عصبى عضلى يا سيناپس (Synapse) • NMJ = myoneural junction • end of axon nears the surface of a muscle fiber at its motor end plate region (remain separated by synaptic cleft or gap) • تقاطع عصبى عضلى • آخر اکسون در ساحۀ ختم صفحۀ حرکى اش به سطح ليف عضلى نزديک ميشود (توسط چاک يا فاصله از هم جدا ميمانند)

35. عصب Neuromuscular Junction (NMJ) or Synapseاتصال عصبى عضلى يا سيناپس • NMJ = myoneural junction • end of axon nears the surface of a muscle fiber at its motor end plate region (remain separated by synaptic cleft or gap) • اتصال عصبى عضلى • آخر اکسون در ساحۀ ختم صفحۀ حرکى اش به سطح ليف عضلى نزديک ميشود (توسط چاک يا فاصله از هم جدا ميمانند) اسيتيل کولين اتصال عصبى عضلى سوديم اسيتيل کولين عضله مخزن نهائى پتاسيم

36. 4. Production of ATP in Muscle Fibers٤. توليد اى تى پى (ATP ) در الياف عضلى • Muscle uses ATP at a great rate when active • Sarcoplasmic ATP only lasts for few seconds • 3 sources of ATP production within muscle • 1. creatine phosphate • 2. anaerobic cellular respiration • 3. anaerobic cellular respiration • عضلات هنگامى که فعال باشند، اى تى پى را به پيمانۀ زيادى مصرف ميکند. • اى تى پى سارکوپلازميک تنها براى چند ثانيۀ محدود دوام ميکند • درعضلات سه منبع توليد اى تى پى وجود دارند • ١. کرياتين فاسفيت • ٢. تنفس حجروى بدون هوا (انايروبيک) • ٣. تنفس حجروى در موجوديت هوا (ايروبيک)

37. Production of ATP:Creatine Phosphateتوليد اى تى پى: کرياتين فاسفيت • Excess ATP within resting muscle used to form creatine phosphate • Creatine phosphate 3-6 times more plentiful than ATP within muscle • Its quick breakdown provides energy for creation of ATP • Sustains maximal contraction for 15 sec (used for 100 meter dash). • Athletes tried creatine supplementation • gain muscle mass but shut down bodies own synthesis (safety?) • اى تى پى اضافى در عضلات حالت استراحت (استرخا) براى ساختن کرياتين فاسفيت بکار ميروند • کرياتين فاسفيت داخل عضلات ٣ تا ٦ مرتبه بيشتر از اى تى پى ميباشد • تجزيه يا فروپاشى سريع آن، انرژى ساختن اى تى پى را مهيا ميسازد • انقباض عضلى را براى ١٥ ثانيه نگهميدارد (براى دوش ١٠٠ متره مورد استفاده قرار ميگيرد) • ورزشکاران از مواد کرياتين استفاده کرده اند • کتلۀ عضلات زياد شده، اما ساختن آنرا در خود بدن قطع ميکند. (بى خطر؟) Relaxed Muscle Contracting Muscle ATP ATP Creatine Energy for Muscle Contraction Creatine Phosphate ADP ADP

38. Production of ATP: Anaerobic Cellular Respirationتوليد اى تى پى: تنفس حجروى بدون هوا (Anaerobic) • ATP produced from glucose breakdown into pyruvic acid during glycolysis • if no O2 present • pyruvic converted to lactic acid which diffuses into the blood • Glycolysis can continue anaerobically to provide ATP for 30 to 40 seconds of maximal activity (200 meter race) • اى تى پى ساخته شده از گلوکوز هنگام تجزيۀ مواد قندى به پيروويک اسيد تجزيه ميشود • اگر آکسيجن موجود نباشد • پيروويک به لکتيک اسيد تبديل شده ودر خون منتشر ميشود • تجزيۀ مواد قندى بدون هوا براى تهيه کردن اى تى پى، براى حد اکثر فعاليت ٣٠ تا ٤٠ ثانيه ادامه يافته ميتواند (دوش ٢٠٠ متره) Muscle glycogen Glucose From Blood Glycolysis ATP Net Gain Pyruvic Acid Lactic Acid Into the Blood

39. Production of ATP: Aerobic Cellular Respirationتوليد اى تى پى: تنفس حجروى در موجوديت هوا • ATP for any activity lasting over 30 seconds • if sufficient oxygen is available, pyruvic acid enters the mitochondria to generate ATP, water and heat • fatty acids and amino acids can also be used by the mitochondria • Provides 90% of ATP energy if activity lasts more than 10 minutes • اى تى پى از هر فعاليتى که بيش از ٣٠ ثانيه دوام کند • اگر مقدار کافى آکسيجن موجود باشد، پيروويک اسيد داخل ميتوکاندريا شده اى تى پى، آب و حرارت را توليد ميکند • اسيد هاى شحمى و امينو اسيد ها هم توسط ميتوکاندريا مورد استفاده قرار گرفته ميتوانند • اگر فعاليت بيش از ١٠ دقيقه دوام کند، بيش از ٩٠٪ انرژى اى تى پى را مهيا ميسازد

40. Muscle Fatigueخستگى عضلى • Inability to contract after prolonged activity central fatigue is feeling of tiredness and a desire to stop (protective mechanism) depletion of creatine phosphate decline of Ca+2 within the sarcoplasm • Factors that contribute to muscle fatigue insufficient oxygen or glycogen buildup of lactic acid and ADP insufficient release of acetylcholine from motor neurons عدم قابليت انقباض بعد از فعاليت دوامدار يا خستگى مرکزى عبارت از احساس ماندگى و ميلان به توقف (مکانيزم حفاظتى) خالى شدن کرياتين فاسفيت و کاهش کلسيم در داخل سارکوپلازم ميباشد عوامل سهيم در خستگى عضلى عبارتند ازمقدار ناکافى آکسيجن يا تجمع لکتيک اسيد از اثر تجزيۀ ګلايکوجن و اىدى پى و آزاد نشدن مقدار کافى اسيتيل کولين از حجرات حرکى عصبى ميباشد

41. Oxygen Consumption after Exerciseمصرف آکسيجن بعد از ورزش • Muscle tissue has two sources of oxygen. • diffuses in from the blood • released by myoglobin inside muscle fibers • Aerobic system requires O2 to produce ATP needed for prolonged activity • increased breathing effort during exercise • Recovery oxygen uptake • elevated oxygen use after exercise (oxygen debt) • lactic acid is converted back to pyruvic acid • elevated body temperature means all reactions faster • انساج عضلى داراى دو منبع آکسيجن ميباشند • منتشره در خون • آزاد شده از ميوگلوبين داخل الياف عضلى • سيستم آيروبيک (موجوديت هوا) در فعاليت طولانى براى توليد اى تى پى به اکسيجن ضرورت داشته در وقت ورزش نفس کشيدن را زياد ميکند • بازيابى جذب آکسيجن • بلند رفتن استعمال اکسيجن بعد از ورزش (قرضدارى آکسيجن) • لکتيک اسيد دوباره به پيروويک اسيد تبديل ميشود • افزايش درجۀ حرارت بدن، معنى سرعت تمام عکس العمل ها را دارد

42. 5. The Motor Unit۵. واحد حرکى • Motor unit = one somatic motor neuron & all the skeletal muscle cells (fibers) it stimulates • muscle fibers normally scattered throughout belly of muscle • One nerve cell supplies on average 150 muscle cells that all contract in unison. • Total strength of a contraction depends on how many motor units are activated & how large the motor units are • واحد حرکى = يک حجرۀ عصبى (نيورون) مربوط به جسم بدن و تمام حجرات (الياف) عضلى اسکليتى که توسط آن تحريک ميشوند • الياف عضلى بصورت عادى در تمام بطن عضله پراگنده اند • يک حجرۀ عصبى بصورت اوسط ١٥٠ حجرۀ عضلى را تأمين ميکند که با هم يکجا انقباض ميکنند • توانمندى انقباض به تعداد واحد هاى حرکى فعال شده و اينکه بزرگى واحد هاى حرکى چقدر است، بستگى دارد Neuromuscular junction Motor neurons Spinal Cord Muscle Fibers (cells)

43. Twitch Contractionانقباض (کشش) ناگهانى • Brief contraction of all fibers in a motor unit in response to • single action potential in its motor neuron • electrical stimulation of the neuron or muscle fibers • Myogram = graph of a twitch contraction • the action potential lasts 1-2 msec • the twitch contraction lasts from 20 to 200 msec • انقباض کوتاه تمام الياف عضلى در يک واحد حرکى به جواب: • پتانسيل عمل واحد در نيورون حرکى اش • تحريک برقى نيورون يا الياف عضلى • گراف عضلى (ميوگرام) = گراف يک انقباض ناگهانى • پتانسيل عمل ١ تا ٢ هزارم ثانيه دوام ميکند • انقباض ناگهانى از ٢٠ تا ٢٠٠ هزارم ثانيه دوام ميکند

44. Parts of a Twitch Contractionبخش هاى يک انقباض ناگهانى • Latent Period--2msec Ca+2 is being released from SR slack is being removed from elastic components • Contraction Period 10 to 100 msec filaments slide past each other • Relaxation Period 10 to 100 msec active transport of Ca+2 into SR • Refractory Period muscle can not respond and has lost its excitability 5 msec for skeletal & 300 msec for cardiac muscle دورۀ نهفته-- ٢ هزارم ثانيه که در آن کلسيم از مخزن هاى نهايى سست شده آزاد، و از اجزاى الاستيکى (قابل رجعت) اخراج ميشود دورۀ انقباض-- ١٠ تا ١٠٠ هزارم ثانيه که در آن فيلامنت ها لغزيده از يکديگر عبور ميکنند دورۀ استرخأ-- ١٠ تا ١٠٠ هزارم ثانيه که در آن کلسيم بصورت فعال به داخل مخزن هاى نهايى انتقال مى يابد دورۀ مقاوم-- که در آن عضله جواب داده نميتواند و تحريک پذيرى خود را از دست داده است. ٥ هزارم ثانيه براى عضلات اسکليتى و ٣٠٠ هزارم ثانيه براى عضلات قلبى Contraction Period Relaxation period Force of Contraction Latent Period Time in Milliseconds

45. Wave Summationمجموعۀ امواج • If second stimulation applied after the refractory period but before complete muscle relaxation---second contraction is stronger than first اگر تحريک دوم بعد از دورۀ مقاوم و قبل از تکميل شدن استرخاى عضلى بکار برده شده باشد—انقباض دومى نسبت به انقباض اولى قويتر ميباشد Myograms Force of Contraction Action Potential Time (msec) c) Unfused Tetanus a) Single Twitch d) Fused Tetanus b) Wave Summation

46. Complete and Incomplete Tetanus (Rigidity) تيتانوس مکمل و نامکمل(سختى عضلات) تيتانوس غير آميختهاگر ٢٠- ٣٠ مرتبه در يک ثانيه تحريک شود، تنها يک استرخاى قسمى (نامکمل) بين دو تحريک (تنبيه) بوجود آمده ميتواند تيتانوس آميخته اگر ٨٠-١٠٠مرتبه در يک ثانيه تحريک شود در نتيجۀ آن يک انقباض پايدار بدون استرخا بين دو تحريک بوجود مى آيد • Unfused tetanus if stimulate at 20-30 times/second, there will be only partial relaxation between stimuli • Fused tetanus if stimulate at 80-100 times/second, a sustained contraction with no relaxation between stimuliwill result Fused آميخته Unfused غير آميخته

47. Muscle Toneکشش (تون) عضلى • Involuntary contraction of a small number of motor units (alternately active and inactive in a constantly shifting pattern) • keeps muscles firm even though relaxed • does not produce movement • Essential for maintaining posture (head upright) • Important in maintaining blood pressure • tone of smooth muscles in walls of blood vessels • انقباض غير ارادى يک تعداد کوچک واحد هاى حرکى (بصورت متناوب و شکل دوامدار گاهى فعال و گاهى غير فعال) • حتى در حالت استراحت هم عضلات را سخت نگهميدارد • سبب توليد حرکت نميشود • براى نگهداشتن قامت (طرز ايستادن يا قرار گرفتن) حتمى ميباشد (راست نگهداشتن سر) • براى پايدارى فشار خون مهم است • کشش (تون) عضلات صاف يا غيرمخطط در جدار هاى رگ هاى خون

48. Isotonic and Isometric Contractionانقباض ايزوتونيک (هم فشار) و ايزوميتريک (هم اندازه) • Isotonic contractions = a load is moved • Concentric contraction = a muscle shortens to produce force and movement • Eccentric contractions = a muscle lengthens while maintaining force and movement • Isometric contraction = no movement occurs • Tension is generated without muscle shortening • Maintaining posture & supports objects in a fixed position • انقباض هاى ايزوتونيک (هم فشار) = انتقال دادن يک وزن • انقباض متحدالمرکز (کانسينتريک) = يک عضله کوتاه ميشود تا نيرو و حرکت توليد کند • انقباضات غير عادى (ايکسينتريک) = يک عضله در حالتى که نيرو و حرکت را حفظ ميکند، طولانى ميشود • انقباض هم اندازه (ايزوميتريک) = کدام حرکتى توليد نميشود • فشار بدون کوتاه شدن عضله توليد ميشود • باعث پايدارى قامت و نگهدارى اشيا در يک موقعيت معين ميشود Biceps muscle عضلۀ بايسيپس (دوسره)

49. Classification of Muscle Fibersتصنيف بندى الياف عضلى

50. 8. Anatomy of Cardiac Muscle٨. اناتومى عضلۀ قلبى • Striated , short, quadrangular-shaped, branching fibers • Single centrally located nucleus • Cells connected by intercalated discs with gap junctions • Same arrangement of thick & thin filaments as skeletal الياف مخطط (خط دار)، کوتاه، چهار کنجه و شاخه يى هستۀ واحد واقع در مرکز حجرات توسط ديسک در بين شان متصل شده و در تقاطع شان يک فاصله ميباشد تنظيم فيلامنت هاى ضخيم و باريک، شبيه به عضلات اسکليتى Capillary Intercalated Discs Desmosomes Mitocondria Cardiac Muscle Fiber Sarcolemma Gap Junction Nucleus