Muscle Tissue سيستم عضلات

1. Muscle Tissueسيستم عضلات 01/31/2012

2. Muscle Tissueسيستم عضلات Learning Objective: Nursing Assistant 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: 415 minutes تخمين وقت تکميل: ٤١٥ دقيقه

3. Teaching Pointsنکات آموزشى • انواع، وظايف و خواص نسج عضلى. • انساج عضلات اسکليتى. • انقباض و استرخاء (استراحت) الياف عضلات اسکليتى. • 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. • Cardiac muscle tissue. • Smooth muscle tissue. • Homeostatic imbalances related to muscle tissue. • Medical terminology associated with muscle tissue.

4. 1. Types of Muscle: Skeletal١. نوع عضله: اسکليتى • Attaches to bone, skin or fascia • Striated with light & dark bands visible with microscope • 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

5. Types 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

6. Types of Muscle: Smoothنوع عضله: صاف • Non-striated in appearance • Involuntary • Attached to hair follicles in skin • In walls of hollow organs • blood vessels • GI tract • 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. Functions of Muscle Tissueوظايف انساج عضلى • Movements • External • Internal • Volumes • Body fluids • Heat Skeletal Muscles • حرکات • خارجى • داخلى • حجم • مايعات بدن • حرارت

8. 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

9. 2. Skeletal Muscle

10. Skeletal Muscle: Connective Tissue عضلات اسکليتى: انساج ارتباطى • Dense connective tissue, called Fascia, surrounds each muscle. • Connective tissue extends beyond the muscle belly to form the tendon

11. 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 • Each muscle cell is innervated by one motor neuron terminal branch and is in contact with one or two capillaries هرعضلۀ اسکليتى يک عصب، يک شريان و دو وريد ميداشته باشد هر حجرۀ اعصاب حرکى حجرات متعدد عضلى را تأمين ميکند 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

12. Muscle Fiber or Myofibersالياف عضلى يا ميوفايبرز • Sarcolemma is the muscle cell membrane • T (transverse) tubules are pouches of sarcolemma to carry stimulus into the cell • Muscle cells are long and cylindrical • Sarcoplasm is filled with tiny threads called myofibrils 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

13. Sarcoplasmic Reticulum (SR)ريتوکولوم (شبکۀ کوچک) سارکوپلازميک • Myofibrils are separated by SR (sarcoplasmic reticulum) • System of tubular sacs • Store Ca+2 in a relaxed muscle • Release of the 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

14. The Proteins of Muscle پروتين هاى عضلى • Myofibrils consist of various types of protein, most importantly: • Contractile proteins of myosin (thick myofilaments) and actin (thin myofilaments) • Regulatory proteins troponin and tropomyosin which turn contraction on and off • Structural proteins which provide proper alignment, elasticity and extensibility • 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

15. 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 (actin) • 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

16. The Proteins of Muscle – Actinپروتين هاى عضلى اکتين • Thin filaments are composed of : • Actin • Troponin and tropomyosin • The myosin-binding site on each actin molecule is covered by tropomyosin in relaxed muscle • 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

17. 3. Contraction and Relaxation of Skeletal Muscle

18. Sliding Filament Mechanism Of Contraction٣. ميکانيزم لغزش فيلامنت (رشته هاى باريک) در انقباض • Myosin cross bridges pull on thin filaments • Thin filaments slide inward • The muscle fiber shortens and the muscle shortens • Thick & thin filaments do not change in length تقاطع پل ميوسين فيلامنت هاى باريک را کش ميکنند فيلامنت هاى باريک بطرف داخل لغزش ميکنند سارکو مير ها کوتاه ميشوند. ليف عضلى کوتاه ميشود. عضله کوتاه ميشود يادداشت: طول فيلامنت هاى ضخيم و باريک تغير نمى کند

19. 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

20. 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

21. The Motor Unit۵. واحد حرکى • The motor unit is one somatic motor neuron & all the skeletal muscle cells (fibers) it stimulates. • 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)

22. Muscle Toneکشش (تون) عضلى • Muscle tone is the 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

23. 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 and support of 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)

24. 4. Cardiac Muscleعضلۀ قلبی

25. Anatomy of Cardiac Muscleاناتومى عضلۀ قلبى • Found only in the heart, cardiac muscle is responsible for pumping blood throughout the body • Striated, short, quadrangular-shaped, branching fibers • Single nucleus • Same 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

26. Physiology of Cardiac Muscleفزيولوژى عضلۀ قلبى • Cardiac muscle tissue cannot be controlled consciously, it is involuntary muscle • While hormones and signals from the brain adjust the rate of contraction, cardiac muscle stimulates itself to contract without stimulation (automaticity) • The natural pacemaker of the heart is made of cardiac muscle tissue that stimulates other cardiac muscle cells to contract. Because of this self-stimulation, cardiac muscle is considered to be autorhythmic or intrinsically controlled at about 75 beats per minute

27. 5. Smooth Muscleعضلۀ صاف

28. Smooth Muscleعضلۀ صاف • عضلۀ غیر ارادی • دو نوع عضله لشم • یک یونتی • تمام عضله تقلص نموده و تمام عضله استرخا می کند • این نوع عضله در طرق بولی، سیستم هضمی و سطح داخلی اکثری رگ های خون (به استثنای شرایین بزرگ) دریافت می گردد • چندین یونتی • حجرات را به صورت انفرادی تعصیب می نماید و زمینه را برای کنترول دقیق و عکس العمل های تدریجی مساعد می سازد • در شزن، سطح داخلی شرایین بزرگ، حدقه چشم • Involuntary muscle • Two types of smooth muscle: • Single unit • The whole muscle contracts or the whole muscle relaxes • Found in urinary tract, digestive system, and lining of most blood vessels (except large arteries) • Multi-unit • Innervate individual cells; as such, they allow for fine control and gradual responses • Found in trachea, lining of large arteries, and iris of the eye

29. Smooth Muscleعضلۀ صاف Single unit vs. Multi-unit

30. Anatomy of Smooth Muscle مايکروسکوپيک عضلۀ صاف • Small, involuntary muscle cell • Tapered at ends • Single, oval, centrally located nucleus • Non-striated حجرات عضلى کوچک خودکار -- باريک شدن تدريجى در آخر هستۀ واحد، بيضوى، و واقع در مرکز

31. Anatomy of Smooth Muscle • Thick & thin myofilaments not orderly arranged so lacks sarcomeres • Muscle fiber contracts and twists into a helix as it shortens -- relaxes by untwisting فيلامينت هاى عضلى ضخيم و باريک نا منظم که بدون سارکومير ميباشند ليف عضلى انقباض نموده و درحالى که کوتاه ميشود، بصورت مارپيچ کش ميشود -- و در حالت استرخأ کشش آن ازبين ميرود

32. Physiology of Smooth Muscleفزيولوژى عضلۀ صاف • Contraction starts slowly & lasts longer • no transverse tubules • very little SR • Ca+2 flows in from outside the cell • Ca+2 moves slowly out of the cell • delaying relaxation and providing state of continued partial contraction • sustained long-term • Useful for maintaining blood pressure or a steady pressure on the contents of GI tract • تقلص به آهسته گی شروع شده و به یک فاصله زمانی طولانی ادامه می یابد • فاقد توبیول های مستعرض • سارکوپلازمیک ریتیکولوم بسیار کم • کلسیم از خارج داخل حجره می گردد • کلسیم به آهسته گی از حجره خارج می شود • استرخا را به تعویق انداخته و زمینه را برای یک حالت تقلص متداوم قسمی مساعد می سازد • متداوم و طولانی مدت • برای تامین فشار خون و تحمیل یک فشار ثابت بر محتوی طرق معدی معایی مفید می باشد

33. Regulation of Smooth Muscle Contractionتنظيم انقباض • تنظيم انقباض با توجه به • سيگنال (علامت) هاى عصبى از سيستم اعصاب خودکار • تغير در شرايط محلى (پى ايچ، اکسيجن، کاربن داى آکسايد، حرارت و غلظت ايونيک) • هورمون ها (ايپى نفرين – عضلات طرق تنفسى و بعضى از رگ هاى خون را به حالت استرخأ در مى آورد) • فشار- پاسخ آرامش • وقتى کش شود، نخست انقباض نموده و بعد فشار به اندازۀ مورد نياز کاهش مى يابد • کشش اعضاى ميان خالى را پر نموده و در عين حال فشار نسبتاً ثابت باقى ميماند • بعد از خالى شدن عضله به حالت اولى برگشته و جدار ها محکم ميشوند • Regulation of contraction due to • nerve signals from autonomic nervous system • changes in local conditions (pH, O2, CO2, temperature & ionic concentrations) • hormones (epinephrine -- relaxes muscle in airways & some blood vessels) • Stress-relaxation response • when stretched, initially contracts & then tension decreases to what is needed • stretch hollow organs as they fill & yet pressure remains fairly constant • when empties, muscle rebounds & walls firm up

34. Homeostatic Imbalances of Muscular Systemتشوشات هومیوستاتیک سیستم عضلی • Myasthenia Gravis • Exercise Induced Muscle Damage • Atrophy • Hypertrophy • Anabolic Steroids • Muscular Dystrophies • Abnormal Contractions • Rigor Mortis • Myasthenia Gravis • تخریب عضله در اثر تمرینات فزیکی • اتروفی عضلی • هایپرتروفی عضلی • سترویید های انابولیک • دیستروفی های عضلی • تقلصات غیر نارمل • شخی میتی

35. 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. Note: Atrophy in right arm resulting from disuse.

36. 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 ازدياد ابعاد الياف عضلى ناشى از فعاليت هاى بسيار شديد و تکرارى عضلى و افزايش الياف عضلى، ايس آر (مخزن هاى نهائى) و ميتوکاندريا

37. 7. Medical Terminologyترمینالوجی طبی