بیومکانیک عضلات اسکلتی

ماهیچه‌های اسکلتی (به انگلیسی: Skeletal muscle) یا مخطّط گروهی از عضلات بدن هستند که اصطلاحاً حرکات ارادی را انجام می‌دهند. ماهیچه‌های اسکلتی از هزاران تار ماهیچه‌ای انقباض‌پذیر تشکیل شده‌است که به صورت موازی در کنار یکدیگر قرار گرفته و توسط غلافی از بافت همبند احاطه شده‌است. این عضلات حدود دو سوم وزن بدن را تشکیل می دهند.

ساختمان میکروسکوپی عضله مخطط

با میکروسکوپ نوری در مقطع طولی عضله مخطط دو نوع نوار عرضی دیده می‌شود که این نوارها با توجه به خصوصیات فیزیکی آنها به دو دسته تقسیم می‌شوند. نوارهایی که در برابر نور پلاریزه دارای خاصیت انکسار مضاعف هستند که به نوارهای (Aisotropic) یا A و نوارهایی که در مقابل نور پلاریزه فاقد این خاصیت هستند. (Isotropic) نوارهای آنیزوتروپیک را نوارهای تیره و نوارهای ایزوتروپیک را نوارهای روشن می‌نامند.

در مرکز نوار روشن نوار تیره بسیار ظریفی دیده می‌شود که نوار Z نام دارد. حد فاصل بین دو نوار Z را سارکومر می‌نامند که شامل یک نوار A و نیمی از نوارهای روشن در طرفین آن می‌باشد. سارکومر واحد ساختمانی و فیزیولوژیکی سلول عضلانی محسوب می‌شود. با میکروسکوپ الکترونی در قسمت میانی نوار تیره ناحیه نسبتا روشنی دیده می‌شود که به نوار H موسوم است و در مرکز نوار H خط باریک و تیره‌ای مشاهده می‌شود که به خط M موسوم است.

ساختمان مولکولی میوفیبریلها

میوفیبریلها یا میوفیلامنتها شامل فیلامنتهای نازک و ضخیم است که بر روی هم ۵۵ درصد کل پروتئین عضله را تشکیل می‌دهند.

فیلامنتهای نازک

فیلامنتهای نازک در سلولهای عضله مخطط حاوی سه نوع پروتئین به اسامی اکتین ، تروپونین و تروپرومیوزین می‌باشد.

فیلامنتهای ضخیم

فیلامنتهای ضخیم از میوزین تشکیل شده‌اند. میوزین مولکول بزرگی است به طول ۲۰۰ نانومتر که از دو قسمت سر و دنباله تشکیل شده است.

مکانیسم انقباض

انقباض عضله در اثر اتصال سر میوزین به اکتین ، فعال شدن ATPase و تجزیه ATP ، خم شدن سر میوزین و کشیده شدن فیلامنتهای اکتین به حد فاصل فیلامنتهای میوزین و کوتاه شدن سارکومر انجام می‌شود. این فرضیه که اولین بار توسط هاکسلی مطرح گردید به فرضیه لغزیدن فیلامنت نیز موسوم است. در عضله در حال استراحت محل قابل اتصال اکتین با میوزین توسط مجموعه تروپونین _تروپومیوزین پوشیده شده و مانع اتصال میوزین به اکتین می‌شود.