Մկանային համակարգ

Մկանային համակարգը օրգան համակարգ է` բաղկացած միջաձիգ-զոլավոր, հարթ մկաններից և սրտամկանից։ Այն կարևոր դեր ունի մարմնի շարժման, կեցվածքի պահպանման, և արյան շրջանառության գործառույթներում^[1]։ Ողնաշարավորների մոտ այն կառավարվում է նյարդային համակարգի կողմից՝ չնայած որոշ մկաններ (օր․՝ սրտամկանը) կարող են աշխատել ամբողջությամբ ինքնավար։ Մկանային և կմախքային համակարգերը միասին կազմում են ոսկրամկանային համակարգը, որը պատասխանատու է մարմնի շարժման համար^[2]։

Տեսակներ

Հիմնական հոդված՝ Մկանային հյուսվածք

Մկանների երեք տեսակները (ձախից աջ)․ Ներքին օրգանների հարթ (ոչ զոլավոր) մկան, սրտամկան, կմախքային մկան

Կան մկանների երեք տեսակներ՝ կմախքային (միջաձիգ-զոլավոր), սրտամկան և հարթ։ Մկաններն օրգանիզմն ապահովում են ուժով, հավասարակշռությամբ, կեցվածքի ապահովմամբ, շարժվելու կարողությամբ, և ջերմությամբ, որը տաքացնում է ամբողջ մարմինը^[3]։

Հասուն տղամարդու մարմնում կա մոտավոր 640 մկան^[4]։ Մկանը կազմված է հազարավոր առաձգական մկանաթելերից։ Ամեն մկանաթել իր հերթին կազմված է բազմաթիվ թելիկներից։ Նյարդային համակարգից եկող իմպուլսներով կառավարվում է յուրաքանչյուր մկանաթելի կծկումը։

Կմախքային

Հիմնական հոդված՝ Կմախքային մկան

Կմախքային մկանը զոլավոր տիպի մկան է կազմված մկանային բջիջներից, որոնք իրենց հերթին կազմված են միոֆիբրիլներից։ Միոֆիբրիլները կազմված են սարկոմերներից, որը հանդիսանում է զոլավոր մկանային հյուսվածքի կառուցվածքային հիմնական միավորը։ Կմախքային մկանները գործողության պոտենցիալի միջոցով գրգիռ ստանալու դեպքում կատարում են կոորդինացված կրճատում՝ կարճեցնելով սարկոմերը։ Կրճատուման գործընթացը պատկերացնելու համար առաջարկվող լավագույն տարբերակը մկանաթելերի միմյանց նկատմամբ սահելու տարբերակն է։ Սարկոմերի ներսում ակտինային և միոզինային թելերը վերադրվում են՝ կատարելով կծկվող շարժում միմյանց նկատմամբ։ Միոզինային թելերն ունեն հատուկ գնդանման գլխիկներ ուղված դեպի ակտինային թելը^[1][3][5], որոնց միջոցով ապահովում են ամրացման կետեր ակտինային թելերի կապման հատվածներում։ Միոզինի գլխկները կատարում են կոորդինացված շարժում․ դրանք պտտական շարժումով մոտենում են սարկոմերի կենտրոնին՝ պոկվելով ներկայիս կպման հատվածից, այնուհետև ամրանալով ակտինի մոտակա կպման հատվածին։ Սա անվանվում է արգելանիվային շարժում^[5]։

Այս գործընթացը բավականին էներգատար է՝ ծախսելով մեծ ծավալի ԱԵՖ, որը բջջի էներգիայի հիմնական աղբյուրն է։ ԱԵՖ-ը կապվում է ակտինի և միոզինի հետ՝ արձակելով էներգիա։ Այդ էներգիան հնարավորություն է տալիս միոզինի գլխիկին կատարել իր պտտական շարժումը։ ԱԵՖ-ն օգտագործումից հետո վերածվում է ԱԿՖ-ի։ Մեր բջիջներն ԱԵՖ կուտակում են քիչ քանակությամբ, այդ իսկ պատճառով մշտապես պետք է ստացված ԱԿՖ-ն կրկին վերածել ԱԵՖ-ի։ Մկանային հյուսվածքում կան նաև կրեատին ֆոսֆատի պաշարներ, որը ԱԿՖ-ից ԱԵՖ-ի ստացման արագ միջոց է^[6]։

Սարկոմերի կծկման յուրաքանչյուր շրջապտույտի համար պետք են կալցիումի իոններ։ Երբ մկանը կծկվելու գրգիռ է ստանում, սարկոպլազմատիկ ցանցից սարկոմեր են անցնում կալցիումի իոններ։ Կալցիումն օգնում է բացել ակտինի կապման հատվածները։ Կծկման ավարտից հետո կալցիումի իոնները կրկին լցվում են սարկոպլազմատիկ ցանց^[5]։

Սրտամկան

Հիմնական հոդված՝ Սրտամկան

Սրտամկանը նույնպես զոլավոր մկան է, սակայն կմախքային տարբերվում է մկանային բջիջների միջև կողմնային կապերի առկայությամբ։ Ինչպես հարթ մկանները, այնպես էլ սրտամկանը գործում է ինքնավար։ Սրտամկանը կառավարվում է սինուսային հանգույցով, որի վրա ազդեցություն ունի վեգետատիվ նյարդային համակարգը^[1][3]։

Հարթ

Հիմնական հոդված՝ Հարթ մկան

Հարթ մկանների կծկումը կարգավորվում է վեգետատիվ նյարդային համակարգով, հորմոններով, տեղային քիմիական նյութերի ազդակներով, որոնք հնարավորություն են տալիս երկարատև և աստիճանական կծկման։ Հարթ մկաններն ունակ են նաև հարմարվելու տարբեր ծավալի լարման և ձգման, որը կարևոր դեր ունի արյան հոսքի կարգավորման, ինչպես նաև աղեստամոքսային համակարգով սննդի անցման։

Ֆիզիոլոգիա

Կծկում

Նյարդամկանային հանգույցը շարժիչ նեյրոնի և մկանի միացման հատվածն է։ Երբ գործողության պոտենցիալը նյարդային բջջի աքսոնով հասնում է նյարդամկանային հանգույցին, նյարդային բջջի և մկանային բջջի միջև առկա տարածություն (սինապս) է արտազատվում ացետիլխոլին (նյարդային համակարգի միջնորդանյութ, որն ապահովում է մկանների կծկումը)։ Որոշ քիմիական միջնորդանյութեր հատում են սինապսը և խթանում մկանային բջջի բջջաթաղանթի լիցքերի փոփոխությունը, որն առաջացել էր ացետիլխոլինի՝ մկանային բջջի թաղանթին գտնվող իր ընկալիչներին միանալիս։ Նյարդային բջջի կողմից ստացված գրգիռը դրդում է կալցիումի ազատմանը սարկոպլազմատիկ ցանցից, որը հանգեցնում է մկանի մեկ, կարճ կծկման, որն անվանվում է մկանային թրթիռ։ Եթե առկա է խնդիր նյարդամկանային հանգույցում, որը հանգեցնում է գերգրգռման, դիտվում է երկարատև կծկում (օր․՝ փայտացում)։ Միևնույն ժամանակ թերգրգռումը հանգեցնում է լուծանքի^[5]։

Կմախքային մկանները կազմված են հարյուրավոր շարժական միավորներից, որոնք կապված են շարժիչ նեյրոնին աքսոնի բազմաթիվ վերջավորությունների միջոցով։ Այս վերջավորությունները նյարդավորում են որոշակի, հստակ մկանաթելեր։ Այսպիսի նյարդավորումն ապահովում է մկանների ավելի լավ կառավարման և հնարավորություն տալիս կծկել միայն անհրաժեշտ մկանաթելերը։ Առանձին մկանախմբեր կծկվում են առանձին, սակայն ամբողջ մկանի կծկման ժամանակ կատարվում է բոլոր մկանախմբերի միաժամանակ, կոորդինացված կծկում։ Շարժական միավորի կոորդինացիան, հավասարակշռությունը, կառավարումը հաճախ կատարվում է ուղեղիկի կողմից։ Այս հանգամանքն օգնում է բարդ շարժումներ կատարելիս չծանրաբեռնել գիտակցությունը (օր․՝ ավտոմեքենա վարելը լինում է մեխանիկորեն)^[5][7]։

Ջիլ

Հիմնական հոդված՝ Ջիլ

Ջիլը շարակցական հյուսվածք է, որն ապահովում է կապը մկանի և ոսկրի միջև^[8]։ Ջիլն, ամրացնելով մկանը ոսկրին, հնարավորություն է տալիս մկանի կծկման ժամանակ ոսկրի շարժումը։

Մկանային ակտիվության ժամանակ աերոբ և անաերոբ պրոցեսներ

Հանգստի վիճակում օրգանիզմը միտոքոնդրիումներում^[9] սինթեզում է ԱԵՖ աերոբ եղանակով, առանց կաթնաթթվի և այլ վերջնանյութերի առաջացման, որոնք հանգեցնում են մկանային հոգնածության։ Ֆիզիկական ակտիվության ժամանակ ԱԵՖ-ի սինթեզը տարբերվում է՝ կախված մարզվածության աստիճանից, մարզման ծանրաբեռնվածությունից և տևողությունից։ Ցածր ծանրաբեռնվածության դեպքում, երբ ֆիզիկական ակտիվությունը երկարատև է, ԱԵՖ արտադրվում է աերոբ եղանակով՝ սինթեզելով այն թթվածնից ու ածխաջրերից կամ ճարպերից^[6][10]։

Բարձր ծանրաբեռնվածությամբ ֆիզիկական ակտիվության ժամանակ, երբ տևողությունը կարող է նվազել կախված ծանրաբեռնվածության մեծացումից, ԱԵՖ-ի սինթեզը կարող է տեղի ունենալ անաերոբ եղանակով․ կրեատին ֆոսֆատի և ֆոսֆագենային ուղիով կամ անաերոբ գլիկոլիզով։ ԱԵՖ-ի աերոբ սինթեզը բիոքիմիորեն ավելի դանդաղ է և կարող է միայն օգտագործվել երկարատև, ցածր ծանրաբեռնվածությամբ ֆիզիկական ակտիվության ժամանակ, սակայն այս եղանակով չեն առաջանում վերջնանյութեր, որոնք հանգեցնում են հոգնածության։ Աերոբ եղանակով ԱԵՖ-ի սինթեզի ժամանակ ավելի շատ ԱԵՖ-ի մոլեկուլներ են առաջանում։ Ֆիզիկական ծանրաբեռնվածության այն տեսակների ժամանակ, երբ աերոբիկ ուղին է աշխատում, թթվածնի մատակարարումն ավելի էֆեկտիվ է, որի պատճառով աերոբիկ գործընթացներն ավելի արագ են տեղի ունենում։ ԱԵՖ-ի անաերոբ սինթեզը տեղի է ունենում շատ ավելի արագ և հնարավորություն է տալիս մաքսիմալին մոտ ծանրաբեռնվածությամբ վարժություններ կատարել, սակայն միևնույն ժամանակ սինթեզվում է բավականաչափ մեծ քանակով կաթնաթթու, որի պատճառով բարձր ծանրաբեռնվածությամբ վարժությունները մի քանի րոպեից ավել հնարավոր չի լինում անել։ Ֆոսֆագենային ուղին նույնպես անաերոբ է։ Այն հնարավորություն է տալիս ամենաբարձր ծանրաբեռնվածությամբ վարժություններ կատարել, սակայն շատ արագ կուտակվում է մեծ քանակությամբ ֆոսֆոկրեատին, որը սահամանափակում է այս ուղու աշխատանքն ընդհուպ մինչև 10 վայրկյան ամենաշատը։ Կրեատինի պաշարները վերականգնվում են շատ արագ (5 րոպեի ընթացքում)^[6][11]։

Կլինիկական նշանակություն

Տե՛ս նաև՝ Միոպաթիա

Բազում ախտաբանություններ կարող են թիրախավորել մկանային համակարգը։

Մկանային դիստրոֆիա

Մկանային դիստրոֆիաների տարբեր տեսակների ժամանակ ախտահարվող մկանախմբերը

Մկանային դիստրոֆիան խանգարումների խումբ է, որի ժամանակ շարունակաբար աճում է մկանային թուլությունը, և նվազում՝ մկանային զանգվածը։ Այս խանգարումները գենային մուտացիայի արդյունք են^[12]։ Այն հանդիպում է տարեկան 100,000 մարդուց 20-25 մոտ^[13]։

Մկանային դիստրոֆիայի 30-ից ավել տեսակ գոյություն ունի։ Այն կարող է ախտահարել ներքին օրգանները, սրտամկանը, կմախքային մկանները՝ էապես վատացնելով կյանքի որակը։ Առավել հաճախ հանդիպող ձևերն են․

• Դյուշենի մկանային դիստրոֆիա և Բեկերի մկանային դիստրոֆիա,
• Միոտոնիկ դիստրոֆիա,
• Լիմբ-Գիրդլի մկանային դիստրոֆիա,
• ուսաբազկադիմային մկանային դիստրոֆիա,
• Բնածին մկանային դիստրոֆիա,
• Դիստալ մկանային դիստրոֆիա,
• Ակնակոկորդային մկանային դիստրոֆիա,
• Էմերի-Դրեյֆուսի մկանային դիստրոֆիա։

Ծանոթագրություններ

1. Ross MH, Wojciech P (2011). Histology: a text and atlas: with correlated cell and molecular biology (6th ed.). Philadelphia: Wolters Kluwer/Lippincott Williams & Wilkins Health. ISBN 9780781772006. OCLC 548651322.
2. Standring S, Gray H (2016). Gray's anatomy : the anatomical basis of clinical practice (Forty-first ed.). [Philadelphia]. ISBN 9780702052309. OCLC 920806541.{{cite book}}: CS1 սպաս․ location missing publisher (link)
3. Mescher AL, Junqueira LC (2013 թ․ փետրվարի 22). Junqueira's basic histology : text and atlas (Thirteenth ed.). New York. ISBN 9780071807203. OCLC 854567882.
4. https://www.uc.edu/content/dam/uc/ce/images/OLLI/Page%20Content/Muscular%20System%20s.pdf Կաղապար:Bare URL PDF
5. Hall JE, Guyton AC (2011). Guyton and Hall textbook of medical physiology (Twelfth ed.). Philadelphia, Pa. ISBN 9781416045748. OCLC 434319356.{{cite book}}: CS1 սպաս․ location missing publisher (link)
6. Lieberman M, Peet A (2018). Marks' basic medical biochemistry : a clinical approach (Fifth ed.). Philadelphia. ISBN 9781496324818. OCLC 981908072.{{cite book}}: CS1 սպաս․ location missing publisher (link)
7. Blumenfeld H (2010). Neuroanatomy through clinical cases (2nd ed.). Sunderland, Mass.: Sinauer Associates. ISBN 9780878930586. OCLC 473478856.
8. «Tendon vs. ligament: MedlinePlus Medical Encyclopedia Image». medlineplus.gov.
9. Abercrombie M, Hickman CJ, Johnson ML (1973). A Dictionary of Biology. Penguin reference books (6th ed.). Middlesex (England), Baltimore (U.S.A.), Ringwood (Australia): Penguin Books. էջ 179. OCLC 943860.
10. Scott C (December 2005). «Misconceptions about Aerobic and Anaerobic Energy Expenditure». Journal of the International Society of Sports Nutrition. 2 (2): 32–37. doi:10.1186/1550-2783-2-2-32. PMC 2129144. PMID 18500953.{{cite journal}}: CS1 սպաս․ չպիտակված ազատ DOI (link)
11. Spriet LL (January 1992). «Anaerobic metabolism in human skeletal muscle during short-term, intense activity». Canadian Journal of Physiology and Pharmacology. 70 (1): 157–165. doi:10.1139/y92-023. PMID 1581850.
12. CDC (2022 թ․ նոյեմբերի 21). «What is Muscular Dystrophy? | CDC». Centers for Disease Control and Prevention (ամերիկյան անգլերեն). Վերցված է 2023 թ․ մայիսի 5-ին.
13. Theadom, Alice; Rodrigues, Miriam; Roxburgh, Richard; Balalla, Shiavnthi; Higgins, Chris; Bhattacharjee, Rohit; Jones, Kelly; Krishnamurthi, Rita; Feigin, Valery (2014 թ․ դեկտեմբերի 16). «Prevalence of Muscular Dystrophies: A Systematic Literature Review». Neuroepidemiology. 43 (3–4): 259–268. doi:10.1159/000369343. ISSN 0251-5350. PMID 25532075. S2CID 2426923.

Արտաքին հղումներ

Վիքիգրքերի պատկերանիշը

Անգլերեն Վիքիգրքերում կան նյութեր այս թեմայով՝
The Muscular System

Վիքիգրքերի պատկերանիշը

Անգլերեն Վիքիգրքերում կան նյութեր այս թեմայով՝
Muscles

• «Muscle». Cleveland Clinic.
• Online Muscle Tutorial
• GetBody Smart Muscle system tutorials and quizzes
• MedBio.info Արխիվացված 2011-02-05 Wayback Machine Use and formation of ATP in muscle