آناتومی و فیزیولوژی • پزشکی و سلامت • فیزیک • علوم پایه

فیزیک پزشکی

در نمایش آنلاین فایل، ممکن است بعضی علائم، اعداد و حتی فونت‌ها به خوبی نمایش داده نشود. این مشکل در فایل اصلی وجود ندارد.

در نمایش آنلاین تعداد 32 از 32 صفحه نمایش داده شده است.

صفحه 1:
فیزیک پزشکی بیومکانیک عضله مخطط Biomechanics of Skeletal (Striated) Muscle

صفحه 2:
کارکرد وانواع بافت های عضلانی عضله یکی از چهار بافت (1951:6) پایه ای در بدن انسان محسوب میشود ( سه بافت پایه ای دیگرعبارتند از عصبی یا 26170126 پوششی ‎(connective 4 ssy s epithelial b‏ بافت های عضلانی از سه نوع سلول عضلانی تشکیل ميشوند. سلول عضلانی قلبی ‎(cardiac muscle cell)‏ سلول عضلانی صاف (6611 ۳5016 001ع)» و سلول( يا رشته فایبر 061) عضلانی مخطط ‎(striated muscle cell)‏ کارکرد اساسی بافت های عضلانی تولید نیرو می باشد. تولید نیرو توسط بافت عضلانی با تبدیل انرژی شیمیایی و درقالب انجام کارمکانیکی صورت میگیرد و با تولید گرما همراه است.

صفحه 3:
۶ این نوع عضله در تغییر مکان (000000110۳ و کنترل وضعیت اندامی ‎Se (posture)‏ اساسى ايفا ميكند و تقريبا 2650-9040 وزن بدن یک بزرگسال با وزنی عادی را تشکیل میدهد. + ظاهر مخطط فاییرهای اين نوع عضله که بوسیله میکروسکوپ قابل مشاهده است ناشی از وجود نوارهای روشن و تاریک بطور یک.-در-میان است. نوارهای روشن مشخصه فيلامانهاى نازك يروتتينى به نام اكتين ‎(Actin)‏ 5 نوارهای کلفت مشخصه فیلامانهای پروتئینی به نام مايوسين (1/13705111) ميباشند. ۰ خواص مکانیکی: 0)) كشش يذيرى (7612511111677©): طول فايبر قابل افزايش است 43 (resting length) Hs! ‏الاستيسيته يا كشسانىء قابليت بازيابى طول‎ )© (stretch) SxS 5) oy sald خواص کارکردی: + تحریک پذیری (60100[11]1ر6: قابلیت پاسخگویی به یک محرک شیمیایی (لنتقال دهنده عصبی ‎neurotransmitterl‏ برای مثال استیل کلین) بوسیله تولید یک سیگنال الکتریکی به نام پتانسیل عمل در امتداد غشاء سلولی. ) انقباض پذیری: قابلیت کوتاه شدن و در نتیجه تولید حرکت

صفحه 4:

صفحه 5:
ساختار عضله مخطط ‎muscle) abe= ٠‏ ۲7۳016) از یکانهای جزئی به نام ذ (©52501016): كه طول آنها به 2500150 میرسدء ساخته شده است. یک فاسیکل از 150-100 فایبر تشکیل میشود که بوسیله یک بافت" کلاژنی فیبروزی ‎(collagenous fibrous tissue)‏ :64 پیرا ماهیچه ‎(perimysium)‏ احاطه شده است. ‎٠»‏ فاسیکل ها خود درمیان یک پوشش خارجی که از یک بافت بسیار زبر فییروزی به نام اپیمیسیوم (6۳011017511170) یا فاسیای عمیق (06610 ‎oad JS (fascia‏ است قرار میگیرند. اپیمیسیوم عضلات مجاور زا از بکنیگر جدا میازد و حزکت بدون اضطکاک را تسیل می کند: ‏۰ سلول يا فاييرعضلانى مخطط نمنيتا دراز (يا طولى برابر جند سانتیمتر) و استوانه ای شکل با قطری در محدوده 0.1722772-0.01 است و دارای چند هسته می با . سیتوپلاسم فایبر عضلانی سارکوپلاسم نامیده میشود. هر فایبر دارای المان های کوچکتر و موازی بنام مایوفیبریل که در طول سلول امتداد می یابند و جزء قابل انقباظط عضله مخطط را تشکیل میدهند. ‎ ‎ ‎

صفحه 6:
ساختار عضله مخطط Muscle fibre Muscle Fibre Epimysium \ Sarcoplasmic reticulum ۳ Myofibril 1 او -_ Sarcomere Perimysium

صفحه 7:
واحد کارکردی انقباض: سارکومر

صفحه 8:
(Skeletal Muslce) bbs loc ‏دیدگاه بیومکانیکی‎ (force generator) 5) aie Sy: bhas lac * 4; 4kuly b (length-dependent) Jsb 4 ‏وابسته‎ ‎(velocity dependent) <<» sas aah s ‏استرس بيشینه (استرس‌عنیروی کشش بر‎ ٠ ‏به موازت محور رشته عضلانی تولید میشود.‎ 2 Sa sb: (Specific Tension) ‏کثش مخصوص‎ * ‏عضله مشخص یا گروهی از. عضلات (مانند عضلات‎ (KPa ‏آرنج) قابل اندازه گیری است (واحد‎

صفحه 9:
سطح مقطع فیزیولوژیکی عضله. 705/4 * نیرویی که یک عضله مخطط کامل مانند عضله دو سر بازویی (ظ 2220131 65م110. ) ميتواند توليد كند متناسب با مجموع سطح مقطع رشته هاى عضله در امتداد خط عمل مى باشد. * ۸ برلی‌عضله مخطط بصورتزیر تعریفمیشود: 199 9 p( gil cnt) -L,(cm) ‏که در آن ۸ چگالی جرمی عضله برابر با 023 1.05690 در‎ ‏بافت تازه » © زاويه بين خط عمل و محور رشته عضلانى وم‎ ‏طول رشته عضلانى ميباشند. در عمل» ۳05۸ ۰ مساحت موثر‎ ‏عمود بر جهت فايبر به هنكام انقباض را مدلسازى مى كند. لزوم‎ ‏اين مدلسازى از آنجا ناشى ميشود كه فايبرهاى عضلانى همه‎ ‏بموازات يكديكر نيستند.‎

صفحه 10:
روابط پایه ای در مکانیک عضلانی ‎٠‏ رابطه بین نیرو و طول: طول عضله روی اندازه نیروی تولید شده بوسیله انقباظ تاثیر می گذارد. ‏۰ رابطه بین نیرو و سرعت انقباظ: نیروی کشش به سرعت کوتاه شدن (یا دراز شدن) عضله وابسته است. ‎Neural Control ‏فعالسازی نیرو: کنترل عصبی (ارادی)»‎ ٠ ‏* رابطه بین نیرو و زمان: ‏خستكى (©1211011) کاهش قابلیت تولید نیرو ‏تقویت (61118110610610) افزايش قابلیت تولید نیرو

صفحه 11:
رابطه بين نيرو و طول انقباض عضلانى به ايجاد نيرو در عضله اطلاق ميشود. سه نوع عمده انقباض عضلانی عبارتند از: انقباض هم-اندازه (1901061716) یا ایستا: ایجاد کثش در عضله بدون تغییر در طول کل عضله صورت می گیرد؛ مثال: نگاه داشتن دمبل در حالت سکون انقباض هم‌مرکز(60۳00601710): طول عضله به هنگام ایجاد کشش کاهش می یابد؛ مثال: بالا بردن دمبل انقباض خارج از مرکز (۵006017160): طول عضله به هنگام ایجاد کشش آفزایش می یابد؛ مثال: بابين | وردن دمبل از دیدگاه نظری انقباض هم‌مرکز و خارج از مرکز هر دو میتونند در کشش ثابت (ایزوتونیک) یا سرعت ثابت (ایزوسینتیک) صورت گیرند ولی در عمل بیشتر انقباض ها نه در کشش ثابت و ن در سرعت ثابت صورت میگيرند.

صفحه 12:
مدل ساده عضله مخطط ‎٠‏ یک مدل شماتیک ساده از عضله مخطط برای نمايش قسمت های کارکردی مختلف در زير نمایش داده شده است ‎ ‏۰ این مدل شامل المان قابل انقباض. المان الاستیک سری, و المان الاستیک موازی می باشد. المان قابل انقباض از پروتنین های تشکیل دهنده مایوفیبریل یعنی اکنین و مایوسین تشکیل شده و مکانیزم جفت شدن آنها در فرآیند انقباض را مدلسازی می کند. ‎

صفحه 13:
المانهای مدل عضله مخطط * المان الاستیک سری (اتصال سری با المان قابل انقباض) کشش تولید شده بوسیله المان قابل انقباض را به نقطه اتصال عضله به استخوان منتقل می کند. قسمت عمده الاستسیته سری ناشی از تاندون است و مابقی وابسته به ساختارهای الاستیک درون سلولهای عضلانی است ۰ المان الاستیک موازی (اتصال موازی با المان قابل انقباض) ناشی از اپیمیسیوم» پریمیسیوم (پیرا ماهیچه)» اندومیسیوم (بافت فیبروزی که هریک از فایبرهای عضلانی را احاطه می کند) و سارکولما می باشد (غشا سلولی سلولهای عضلانی را 587001610108 می نامند) ۶ کشیده شدن المانهای الاستیک (بخصوص المان الاستیک سری) سبب ذخیره شدن انرژی الاستیک در آنها میگردد؛ زمانی که عضله به حال نخستین بر دد اين انرژی آزاد می شود. اين المانها را میتوان بعنوان فنر در نظر گرفت و با استفاده از قانون هوک مدلسازی کرد ۰ اهمیت المانهای الاستیک آماده نگاه داشتن عضله برای انقباض, تولید و انتقال روان کشش هنگام انقباض بازگرداندن المان قابل انقباض به حال اولیه پس از انقباض کاهش احتمال آسیب دیدگی با جلوگیری از کشش غیرفعال (885170) بیش از حد عضله در حالت آزاد

صفحه 14:
رابطه بين نيرو و طول ‎٠‏ براى عضله كامل رابطه بين نيروى كشش و طول بصورت زير ‏است: ‎Tora tension ‎

صفحه 15:
رابطه بین نیرو و سرعت انقباظ * انقباض هم اندازه متناظر با كشش بيشينه است و در اين حالت سرعت کوتاه شدن عضله برایر با صفر است. Eccentric |Concentric مو ۳ Velocity of lengthening 0 _Velocity of shortening Maximum * 2 99991900 ‏چا‎

صفحه 16:
رابطه بین نیرو و زمان نیروی کشش متناسب با زمان انقباض است. فراهم کردن زمان لازم برای انتقال کشش تولید شده در واحدهای کارکردی انقباض به تاندون از طریق المانهای سری الاستیک ((40 میلی ثانیه) و زمان لازم براى كشيده شدن تاندونها (میلی ثانیه) برای تولید کشش منجر به تولید نیروی کشش بیشتری ميشود. Tension 0 ۳ Onset of End of ‏ان‎ stimulus

صفحه 17:
تک انقباض عضلانی (1100 10025616):پاسخ مکانیکی عضله به یک محرک کوتاه مدت الکتریکی با شدت کم؛ عضله منقبض شده و سپس سست ميشود. تک انقباض پاسخ ‎(gross response) ee‏ عضله به تحریک عصبی در محیط آزمایشگاه (خارج از بدن پا ۷670 2رز) است. دوره نهفتكى ‎Uy «(latency period)‏ از اعمال محرک الکتریکی؛ مدت زمان نسبتا کوتاهی در حدود یکی دو میلی ثانیه برای جفت شدن تحریک و انقباض لازم است و در این مدت نیروی کششی ایجاد نمیشود. اين زمان که به دوره نهفتگی موسوم است را میتوان زمان لازم برای غلبه بر سستی موجود در المانهای الاستیک محسوب کرد. زمان انقباض: زمان بین آغاز ایجاد نیروی کشش تا رسیدن به کشش بيشينه كه در گستره ده تا صد میلی ثانیه قرار دارد؛ در این مدت اگر نیروی کشش ایجاد شده از بار مقاومتی تجاوز کند طول عضله کاهش خواهد یافت. زمان آسایش: زمانی که در طول آن نیروی کشش مجددا به مقدار صفر افت می کند. اگر انقباض منجر به کاهش طول عضله شده باشد» عضله در اين مدت به طول اوليه خود باز می گردد.

صفحه 18:
عصب رسانی به هر فایبر عضله مخطط بوسیله اعصاب جمجمه ای یا فقرانی اين نوع عضله را تحت کنترل ارادی (داوطلبانه( قرار میدهد. شاخه پایانه ای تارهای عصبي (0675 6776) در نقطه اتصال عصبی- عضلانی ‎E5> kil «ao | (Neuromuscular junction)‏ موسوم به 0116 6۳0 10010۲۳ با فایبر عضلانی تماس پیدا میکند. که از طریق آن تکانه عصبی (1۳0012166 121617۷76 از عصب به عضله انتقال می ابد. هر عضله از سیستم عصبی مرکزی اعصابی که هم دارای تارهای حرکتی (100[:0۳ ‎“fibers‏ وهم هم رای تارهای حسی (0675 56125017) هستند دریافت می کند. تارهای حرکتی متعلق به سلولهای عصبی حرکتی ‎motor NEUFONS)‏ میباشند- یک سلول عصبی حرکتی و تمام فایبرهای عضلائی که عصب رسانی ازطریق این سلول صورت می گیرد یک واحد حرکتی ‎“motor unity‏ 3 تشکیل میدهند. واحد حرکتی واحد کارکردی پایه ای کنترل عصبی-عضلانی محسوب ميشود. هر ‎OS‏ و كه ‎als Pile i‏ “حركتى بطور كامل و تقريا همزمان منقبض شوند. فعال سازی عضله به دو طره یل میشود: 1. تنظیم تعداد واحد های حرکتی بکار گرفته شده . ‎motor unit récrui ment‏ 2 تنظیم نرخ تحریک واحد حرکتی. ۲16 طمناعتاصتای تصتا ‎motor‏

صفحه 19:
پاسخ عضله به تحریک عصبی در بدن انسان ‎(in Vivo)‏ ‎٠»‏ در حرکت بدن انسان انقباض عضلانی طولانی مدت و روان است و پاسخ مکانیکی عضله به تحریک عصبی پاسخ مدرج نام دارد. + همانطور که اشاره شد تعدیل فعالسازی عضله بوسیله دو مکانیسم کنترل عصبی یعنی افزایش نرخ تحریک و افزایش استخدام ‎cles, (recruitment)‏ حركتى صورت مى كيرد. ‎٠»‏ اين دو مكانيسم به ترتيب سبب تعديل ياسخ عضلانى مدرج بوسيله جمع بندى امواج (511111111211011 17356 و جمع بندى واحدهاى حركتى متعدد (511111111311011 ‎(multiple motor unit‏ 254 ‎

صفحه 20:
(wave summation) ¢1 54) say ee (tetanus) (33 * پاسخ مدرج عضلانی mmr Ty ttt ۱۱۱ 6 0 © 6

صفحه 21:
دستگاه اسکلتی-ماهیچه ای ‎(MusculoskeletalSystem)‏ شامل دستگاه اسکلتی و دستگاه ماهیچه ای است. دستگاه ماهیچه ای از عضلات مخطط (عضلاتی که بطور ارادی کنترل میشوند) تشکیل میشود و دستگاه اسکلتی شامل استخوان و غضروف است. در بدن انسان 0000 قطعه استخوان وجود دارد که از این میان ‎IPP‏ قطعه در حرکت ارادی نقش دارند. از دیدگاه بیومکانیکی سیستم اسکلتی محلی برای اتصال عضلات فراهم ميكند و بهمراه ماهيجه ها يك سيستم اهرمى تشكيل ميدهد و بدينوسيله امكان حركت استخوان ها بوسيله عضلات حول مفصل ها فراهم ميشود.

صفحه 22:
طبقه بندی استخوان براساس ویژگی های هندسی ۰ استخوانهای بلند استخوانهای +“ 5 & ‎(appendicular skeleton)‏ را تشکیل میدهند وکارکرد آنها در تحمل وزن بدن و ایجاد حرکت مکانیکی است. مثال: استخوان بازو ‎(humerus)‏ زند اعلی (۰)۲6016 زند زبرین (11122)» استخوان ‎ol Ads) (femur) ol‏ درشت نی (fibula) 2 S36 ol Atul 5 «(tibia) ۰ استخوانهای کوتاه مانند استخوانهای مچی (0165 ‎(Carpal‏ » استخوانهای مربوط به ‎ctarsal bones) vss‏ * استخوانهای ‎(flat bones) cas‏ سطوح نخت و نسبتا وسیعی برای اتصال عضله فراهم می کنند. مانند دنده ها ‎ibs)‏ و جناغ سینه ‎(sternum)‏ * استخوانهاى ‎bones) plc b‏ 61117601181 مانند استخوان خاجی ‎(vertebrae, vertebras is) ls o¢0 5 (Sacrum)‏ * استخوانهای کنجدی (569810010) مانند کشگک زانو ‎(patella)‏

صفحه 23:
(Joints, Articulations) ‏مفصل ها‎ * مفصل ها بین استخوانها و یا بین استخوان و غضروف واقع میشوند. از دیدگاه بیومکانیکی اهمیت مفاصل در فراهم کردن امکان حرکت آزاد قسمتهای مختلف بدن می باشد * ساختارهای دیگری که در مفاصل وجود دارند شامل غشاء سینویال ‎GislS 52 4S (Synovial membrane)‏ اصطکاک ‎Oy‏ ‎Grade ( lubrication) bal sis!‏ نقش دارد ولیگامنت که از بافت پیوندی فیبروزی انبوه ‎dense fibrous)‏ ‎Cul oad Ji (connective‏ و با متصل کردن استخوانها به پایداری مفصل کمک میکند.

صفحه 24:
تحرک و استحکام مفاصل پایداری یا عدم تحرک مفصل نمایانگر مقاومت مفصل در برابر حرکت است. پاره ای از عواملی که پایداری به آنها بستگی دارد عبارتند از: آرایش لیگمانی (رباط ها» 066ع110): در مفصل زانو اهمیت دارد. (رباط نوار یا باند نیرومندی از بافت پیوندی لیفی است که استخوانها را بهم پیوند میدهد) فشار اتمسفر: بشرط آنکه از فشار درون مفصل تجاوز ‎US‏ ‏مانند مفصل لگن خاصره

صفحه 25:
مرور اهرم ها © اهرم نوع اول: تكيه كاه بین نیروی مقاوم و نیروی محرک قرار دارد؛ مثال: قیچی * اهرم نوع دوم: نیروی مقاوم بین تکیه گاه و نیروی محرک قرار دارد؛ مثال: بلند کردن چرخ خاک کش حمایت از وزن بدن روی ياشنه يا 5 © اهرم نوع سوم: نیروی محرک مابین تکیه گاه (مفصل) و نيروى مقاوم عمل میکند.

صفحه 26:
۰ موقعیت نسبی نیروی محرک» تکیه گاه» و نیروی مقاوم در اهرم ها First Class Lever Second Class Lever Fulcrum Etortor uc ‏مس یی‎ scaler Applied Force Resistance Applied Force Resistance Third Class Lever Effort or Applied Force Load or Fulerum Resistance

صفحه 27:
سیستم اسکلتی-ماهیچه ای: یک سیستم اهرمی ‎٠‏ عضلات و استخوانها در بدن یک سیستم اهرمی بوجود می آورند وبدینوسیله امکان حرکت استخوان ها بوسیله عضلات حول مفاصل فراهم میشود. ‎ait, 5‏ بيشتر اهرمها در بدن به نوع سوم متعلق می باشند که در آن نیروی محرک مابین مفصل (تکیه گام ‎(fulcrum‏ و نیروی مقاوم (وزن) اعمال

صفحه 28:
مزیت و کاستی اهرم نوع سوم * مزیت: قابلیت انجام کار با توان بالا (حرکت سریع بر علیه نیروی مقاوم مانند بلند کردن فنجان با سرعت زیاد» شکل صفحه قبل) » کاستی: اهرم نوع سوم مستلزم اعمال نیروهایی بزرگتر. از ون جسمی است که سعی در حرکت دادن آن داریم و این امر میتواند منجر به آسیب دیدگی شود * سیستم عضلانی-استخوانی بیشتر برای حرکت سریع تکامل يافته است تا براى اعمال نيروى زياد

صفحه 29:
مولفه های نیروی عضلانی نیروی کل وارد بر استخوان توسط عضله را میتوان به سه مولفه تجزیی کرد مولفه 7موجب تمایل استخوان به دوران حول محور طولی آن است مولفه چرخشی 7 امکان ایجاد حرکت در صفحه سهمی ‎Sagittal)‏ ‏6 و همچنین در صفحه تاجى ‎dan Gun |) (frontal plane)‏ ‎FCU (Flexor Carpi ulnaris) shee 55 2 F ilye :Jtie‏ که امكان تا كردن مج را را در صفحه سهمی و عمل نزديك كردن مج به داخل رادر صفحه تاجى فراهم ميكند مولفه / در امتداد محور طولى استخوان كه معمولا موجب يايدارى مفصل ميشود.

صفحه 30:
زاویه کشش بنا بر تعریف زاویه کشش زاویه بین امتداد نیروی کشش بموازات تاندون و محور مکانیکی استخوان است. اين زاویه اهمیت نسبی مولفه های ۲ و 7 را معین میکند و مقدار بهینه (مطلوب) آن برابر با 000 درجه است. مقدار اين زاویه در شروع حرکت کوچک است و اندازه آن با با حرکت استخوان از موقعیت مرجع آن افزایش می یابد.

صفحه 31:
مقدمه ای بر الکترومایوگرافی ‎(EMG)‏ ۶ ۳:[۷]0: بررسیف عالت‌عضله مخطط * روشی برای ثبت تغییرات کلی در پتانسیل غشاء سلولهای عضلانی هنگامیکه عضله بوسیله یک تکانه عصبی حرکتی تحریک ميشود. ۰ تحریک عصبی فایبر عضلانی در در نقطه اتصال عصبی-عضلانی یا صفحه انتهایی حرکتی منجر به کاهش پتانسیل غشاء که به پتانسیل تحریکی پس سیناپسی(0 5۱۳۵10 005۲ ‎Excitatory‏ ‎optus (potential, EPSP‏ که به نوبه خود سبب انتشار پتانسیل عمل حرکتی ‎motor action potential, MAP)‏ در فایبر عضلانی میشود- حاصل جمع ۳/۳ [های ناشی از فایبرهای عضلانی وابسته به یک واحد حرکتی در زمان و مکان ن به موسوم ۷178۳[ است. * یک رشته متوالی 1۷]17۳ ها ناشی از تحریک عصبی مکرر نامیده ‎MUAPT‏ ميشود. سیگنال الکترومایوگرام یا 262 حاصل جمع 7 های ناشی از چندین واحد حرکتی در زمان و مکان ات

صفحه 32:
الکترومایوگرافی (17[/]6) نمایشی از تولید سیگنال ‎EMG‏ Moto? unit accion potenvals (MUAPSS) (MUAPTS) a Me ystem noise Observed Physiological ‏اس[‎ "Bi sara EMG signal ‎Electrode and‏ / “لا ‎a! Detection site oe‏ ‏* 1710 تنها روشولستکه به کمکلنمیتطرف عا نی کعضله یا كروهي|يعضلاترا ارذيابوكرد. ‏* با تعيين زمان بندى و ترتيب انقباض عضلانى ميتوان كاركرد عضله را در انجام حركات معين مشخص نمود. ‎ ‎ ‎

فیزیک پزشکی بیومکانیک عضله مخطط Biomechanics of Skeletal (Striated) Muscle کارکرد وانواع بافت های عضالنی • • • • عضله یکی از چهار بافت ( )tissueپایه ای در بدن انسان محسوب میشود ( سه بافت پایه ای دیگرعبارتند از عصبی یا ،nervous پوششی یا epithelialو پیوندی یا .)connective بافت های عضالنی از سه نوع سلول عضالنی تشکیل میشوند .سلول عضالنی قلبی ( ،)cardiac muscle cellسلول عضالنی صاف ( ،)smooth muscle cellو سلول( یا رشته ،فایبر )fiber عضالنی مخطط (.)striated muscle cell کارکرد اساسی بافت های عضالنی تولید نیرو می باشد. تولید نیرو توسط بافت عضالنی با تبدیل انرژی شیمیایی و درقالب انجام کارمکانیکی صورت میگیرد و با تولید گرما همراه است. عضله مخطط • این نوع عضله در تغییر مکان ( )locomotionو کنترل وضعیت اندامی ( )postureنقش اساسی ایفا میکند و تقریبا %50-%40وزن بدن یک بزرگسال با وزنی عادی را تشکیل میدهد. • ظاهر مخطط فایبرهای این نوع عضله که بوسیله میکروسکوپ قابل مشاهده است ناشی از وجود نوارهای روشن و تاریک بطور یک-در-میان است .نوارهای روشن مشخصه فیالمانهای نازک پروتئینی به نام اکتین ( )Actinو نوارهای کلفت مشخصه فیالمانهای پروتئینی به نام مایوسین ( )Myosinمیباشند. • خواص مکانیکی: )1کشش پذیری ( ،)extensibilityطول فایبر قابل افزایش است )2االستیسیته یا کشسانی ،قابلیت بازیابی طول ایستا ( )resting lengthتوسط فایبر پس از کشیدگی ()stretch خواص کارکردی: • تحریک پذیری ( :)excitabilityقابلیت پاسخگویی به یک محرک شیمیایی (اFنتقال دهنده عصبی یا neurotransmitterبرای مثال استیل کلین) بوسیله تولید یک سیگنال الکتریکی به نام پتانسیل عمل در امتداد غشاء سلولی. )2انقباض پذیری :قابلیت کوتاه شدن و در نتیجه تولید حرکت عضله مخطط ساختار عضله مخطط • عضله ( )whole muscleاز یکانهای جزئی به نام فاسیکل ( ،)fascicleکه طول آنها به 250mmمیرسد ،ساخته شده است. یک فاسیکل از 150-100فایبر تشکیل میشود که بوسیله یک بافت کالژنی فیبروزی ( )collagenous fibrous tissueبه نام پیرا ماهیچه ( )perimysiumاحاطه شده است. • فاسیکل ها خود درمیان یک پوشش خارجی که از یک بافت بسیار زبر فیبروزی به نام اپیمیسیوم ( )epimysiumیا فاسیای عمیق (deep ) fasciaتشکیل شده است ،قرار میگیرند .اپیمیسیوم عضالت مجاور را از یکدیگر جدا میسازد و حرکت بدون اصطکاک را تسهیل می کند. • سلول یا فایبرعضالنی مخطط نسبتا دراز (با طولی برابر چند سانتیمتر) و استوانه ای شکل با قطری در محدوده 0.1mm-0.01 است و دارای چند هسته می باشد .سیتوپالسم فایبر عضالنی سارکوپالسم نامیده میشود .هر فایبر دارای المان های کوچکتر و موازی بنام مایوفیبریل که در طول سلول امتداد می یابند و جزء قابل انقباظ عضله مخطط را تشکیل میدهند. ساختار عضله مخطط واحد کارکردی انقباض :سارکومر عضله مخطط (:)Skeletal Muslce دیدگاه بیومکانیکی • عضله مخطط :یک منبع نیرFو ()force generator وابسته به طول ( )length-dependentیا وابسته به سرعت ()velocity dependent • استرس بیشینه (استرس=نیروی کشش بر واحد سطح، )S=T/Aبه موازت محور رشته عضالنی تولید میشود. • کشش مخصوص ( )Specific TensionبرFای یک عضله مشخص یا گروهی از Fعضالت (مانند عضالت آرنج) قابل اندازه گیری است (واحد )KPa سطح مقطع فیزیولوژیکی عضلهPCSA ، • نیرویی که یک عضله مخطط کامل مانند عضله دو سر بازویی ( ) .bicpes barchii mمیتواند تولید کند متناسب با مجموع سطح مقطع رشته های عضله در امتداد خط عمل می باشد. • PCSAبFFFراFیعضله Fمخطط بFFFصورتزیر تFFFعFریفمیشود: ‏M(gr) cos ‏PCSA )  (gr/ cm3) Lf (cm 3 که در آن چگالی جرمی عضله برابر با 1.056gr/ cmدر بافت تازه  ،زاویه بین خط عمل و محور رشته عضالنی‌ و Lf طول رشته عضالنی میباشند .در عمل ، PCSA ،مساحت موثر عمود بر جهت فایبر به هنگام انقباض را مدلسازی می کند .لزوم این مدلسازی از آنجا ناشی میشود که فایبرهای عضالنی همه بموازات یکدیگر نیستند. روابط پایه ای در مکانیک عضالنی • رابطه بین نیرو و طول :طول عضله روی اندازه نیروی تولید شده بوسیله انقباظ تاثیر می گذارد. • رابطه بین نیرو و سرعت انقباظ :نیروی کشش به سرعت کوتاه شدن (یا دراز شدن) عضله وابسته است. • فعالسازی نیرو :کنترل عصبی (ارادی)Neural Control ، • رابطه بین نیرو و زمان: خستگی ( :)fatigueکاهش قابلیت تولید نیرو تقویت ( :)enhancementافزایش قابلیت تولید نیرو رابطه بین نیرو و طول • • • • • • انقباض عضالنی به ایجاد نیرو در عضله اطالق میشود. سه نوع عمده انقباض عضالنی عبارتند از: انقباض هم-اندازه ( )isometricیا ایستا :ایجاد کشش در عضله بدون تغییر در طول کل عضله صورت می گیرد؛ مثال :نگاه داشتن دمبل در حالت سکون انقباض هم-مرکز( :)concentricطول عضله به هنگام ایجاد کشش کاهش می یابد؛ مثال :باال بردن دمبل انقباض خارج از مرکز ( :)eccentricطول عضله به هنگام ایجاد کشش افزایش می یابد؛ مثال :پایین آ وردن دمبل از دیدگاه نظری انقباض هم-مرکز و خارج از مرکز هر دو میتوانند در کشش ثابت (ایزوتونیک) یا سرعت ثابت (ایزوسینتیک) صورت گیرند ولی در عمل بیشتر انقباض ها نه در کشش ثابت و نه در سرعت ثابت صورت میگیرند. مدل ساده عضله مخطط • یک مدل شماتیک ساده از عضله مخطط برای نمایش قسمت های کارکردی مختلف در زیر نمایش داده شده است • این مدل شامل المان قابل انقباض ،المان االستیک سری ،و المان االستیک موازی می باشد .المان قابل انقباض از پروتئین های تشکیل دهنده مایوفیبریل یعنی اکتین و مایوسین تشکیل شده و مکانیزم جفت شدن آنها در فرآیند انقباض را مدلسازی می کند. المانهای مدل عضله مخطط • المان االستیک سری (اتصال سری با المان قابل انقباض) کشش تولید شده بوسیله المان قابل انقباض را به نقطه اتصال عضله به استخوان منتقل می کند .قسمت عمده االستسیته سری ناشی از تاندون است و مابقی وابسته به ساختارهای االستیک درون سلولهای عضالنی است • المان االستیک موازی (اتصال موازی با المان قابل انقباض) ناشی از اپیمیسیوم، پریمیسیوم (پیرا ماهیچه) ،اندومیسیوم (بافت فیبروزی که هریک از فایبرهای عضالنی را احاطه می کند) و سارکولما می باشد (غشا سلولی سلولهای عضالنی را sarcolemmaمی نامند) • کشیده شدن المانهای االستیک (بخصوص المان االستیک سری) سبب ذخیره شدن انرژی االستیک در آنها میگردد؛ زمانی که عضله به حال نخستین بر میگردد این انرژی آزاد می شود .این المانها را میتوان بعنوان فنر در نظر گرفت و با استفاده از قانون هوک مدلسازی کرد • اهمیت المانهای االستیک آماده نگاه داشتن عضله برای انقباض ،تولید و انتقال روان کشش هنگام انقباض بازگرداندن المان قابل انقباض به حال اولیه پس از انقباض کاهش احتمال آسیب دیدگی با جلوگیری از کشش غیرفعال ( )passiveبیش از حد عضله در حالت آزاد رابطه بین نیرو و طول • برای عضله کامل رابطه بین نیروی کشش و طول بصورت زیر است: رابطه بین نیرو و سرعت انقباظ • انقباض هم اندازه متناظر Fبا کشش بیشینه است و در این حالت سرعت کوتاه شدن عضله برابر با صفر است. رابطه بین نیرو و زمان • نیروی کشش متناسب با زمان انقباض است. • فراهم کردن زمان الزم برای انتقال کشش تولید شده در واحدهای کارکردی انقباض به تاندون از طریق المانهای سری االستیک ( 10میلی ثانیه) و زمان الزم برای کشیده شدن تاندونها (میلی ثانیه) برای تولید کشش منجر به تولید نیروی کشش بیشتری میشود. پاسخ مکانیکی عضله مخطط به تحریک عصبی • • • • تک انقباض عضالنی (:)muscle twitchپاسخ مکانیکی عضله به یک محرک کوتاه مدت الکتریکی با شدت کم؛ عضله منقبض شده و سپس سست میشود .تک انقباض پاسخ عمده ( )gross responseعضله به تحریک عصبی در محیط آزمایشگاه (خارج از بدن یا )in vitroاست. دوره نهفتگی ( :)latency periodپس از اعمال محرک الکتریکی، مدت زمان نسبتا کوتاهی در حدود یکی دو میلی ثانیه برای جفت شدن تحریک و انقباض الزم است و در این مدت نیروی کششی ایجاد نمیشود .این زمان که به دوره نهفتگی موسوم است را میتوان زمان الزم برای غلبه بر سستی موجود در المانهای االستیک محسوب کرد. زمان انقباض :زمان بین آغاز ایجاد نیروی کشش تا رسیدن به کشش بیشینه که در گستره ده تا صد میلی ثانیه قرار دارد؛ در این مدت اگر نیروی کشش ایجاد شده از بار مقاومتی تجاوز کند طول عضله کاهش خواهد یافت. زمان آسایش :زمانی که در طول آن نیروی کشش مجددا به مقدار صفر افت می کند .اگر انقباض منجر به کاهش طول عضله شده باشد ،عضله در این مدت به طول اولیه خود باز می گردد. فعال سازی عضله مخطط • • • • عصب رسانی به هر فایبر عضله مخطط بوسیله اعصاب جمجمه ای یا فقرانی این نوع عضله را تحت کنترل ارادی (داوطلبانه( قرار میدهد. شاخه پایانه ای تارهای عصبی ( )nerve fibersدر نقطه اتصال عصبی- عضالنی ( )neuromuscular junctionیا صفحه انتهایی حرکتی موسوم به motor end plateبا فایبر عضالنی تماس پیدا میکند ،که از طریق آن تکانه عصبی ( )nerve impulseاز عصب به عضله انتقال می یابد. هر عضله از سیستم عصبی مرکزی اعصابی که هم دارای تارهای حرکتی (motor )fibersو هم دارای تارهای حسی ( )sensory fibersهستند دریافت می کند .تارهای حرکتی متعلق به سلولهای عصبی حرکتی ()motor neurons میباشند .یک سلول عصبی حرکتی و تمام فایبرهای عضالنی که عصب رسانی به آنها ازطریق این سلول صورت می گیرد یک واحد حرکتی ( )motor unitرا تشکیل میدهند. واحد حرکتی واحد کارکردی پایه ای کنترل عصبی-عضالنی محسوب میشود .هر تکانه عصبی موجب میشود که فایبرهای عضالنی واحد حرکتی بطور کامل و تقریبا همزمان منقبض شوند .فعال سازی عضله به دو طریق تعدیل میشود .1 :تنظیم تعداد واحد های حرکتی بکار گرفته شدهmotor unit recruitment ، .2تنظیم نرخ تحریک واحد حرکتیmotor unit stimulation rate ، پاسخ عضله به تحریک عصبی در بدن انسان ()in vivo • در حرکت بدن انسان انقباض عضالنی طوالنی مدت و روان است و پاسخ مکانیکی عضله به تحریک عصبی پاسخ مدرج نام دارد. • همانطور که اشاره شد تعدیل فعالسازی عضله بوسیله دو مکانیسم کنترل عصبی یعنی افزایش نرخ تحریک و افزایش استخدام ( )recruitmentواحدهای حرکتی صورت می گیرد. • این دو مکانیسم به ترتیب سبب تعدیل پاسخ عضالنی مدرج بوسیله جمع بندی امواج ( )wave summationو جمع بندی واحدهای حرکتی متعدد ( )multiple motor unit summationمیشود. جمع بندی امواج ()wave summation تتانی ()tetanus • پاسخ مدرج عضالنی دستگاه اسکلتی-ماهیچه ای ()MusculoskeletalSystem • شامل دستگاه اسکلتی و دستگاه ماهیچه ای است .دستگاه ماهیچه ای از عضالت مخطط (عضالتی که بطور ارادی کنترل میشوند) تشکیل میشود و دستگاه اسکلتی شامل استخوان و غضروف است. • در بدن انسان 206قطعه استخوان وجود دارد که از این میان 177قطعه در حرکت ارادی نقش دارند. • از دیدگاه بیومکانیکی سیستم اسکلتی محلی برای اتصال عضالت فراهم میکند و بهمراه ماهیچه ها یک سیستم اهرمی تشکیل میدهد و بدینوسیله امکان حرکت استخوان ها بوسیله عضالت حول مفصل ها فراهم میشود. طبقه بندی استخوان براساس ویژگی های هندسی • استخوانهای بلند استخوانهای دست و پا ( )appendicular skeletonرا تشکیل میدهند وکارکرد آنها در تحمل وزن بدن و ایجاد حرکت مکانیکی است .مثال :استخوان بازو ( ،)humerusزند اعلی ( ،)radiusزند زبرین ( ،)ulnaاستخوان ران ( ،)femurاستخوان درشت نی ( ،)tibiaو استخوان نازک نی ()fibula • استخوانهای کوتاه مانند استخوانهای مچی ( )carpal bonesو استخوانهای مربوط به تارس ()tarsal bones • استخوانهای تخت ( :)flat bonesسطوح تخت و نسبتا وسیعی برای اتصال عضله فراهم می کنند .مانند دنده ها ( )ribsو جناغ سینه ()sternum • استخوانهای نا منظم ( )irreguar bonesمانند استخوان خاجی ( )sacrumو مهره ها (مفرد) vertebrae, vertebra • استخوانهای کنجدی ( )sesamoidمانند کشگک زانو ()patella مفصل ها ()Joints, Articulations • مفصل ها بین استخوانها و یا بین استخوان و غضروف واقع میشوند .از دیدگاه بیومکانیکی اهمیت مفاصل در فراهم کردن امکان حرکت آزاد قسمتهای مختلف بدن می باشد • ساختارهای دیگری که در مفاصل وجود دارند شامل غشاء سینویال ( )synovial membraneکه در کاهش اصطکاک بین استخوانها ( ) lubricationمفصل نقش دارد ولیگامنت که از بافت پیوندی فیبروزی انبوه (dense fibrous )connectiveتشکیل شده است و با متصل کردن استخوانها به پایداری مفصل کمک میکند. تحرک و استحکام مفاصل • پایداری یا عدم تحرک مفصل نمایانگر مقاومت مفصل در برابر حرFکت است .پاره ای از Fعواملی که پایداری به آنها بستگی دارد عبارFتند از:F • آرایش لیگمانی (رباط ها :)ligaments ،در مفصل زانو اهمیت دارد( .رباط نوار یا باند نیرومندی از بافت پیوندی لیفی است که استخوانها را بهم پیوند میدهد) • فشار اتمسفر :بشرط آنکه از Fفشار درون مفصل تجاوز کند مانند مفصل لگن خاصرFه مرور اهرم ها • اهرم نوع اول :تکیه گاه بین نیروی مقاوم و نیروی محرک قرار دارد؛ مثال :قیچی • اهرم نوع دوم :نیروی مقاوم بین تکیه گاه و نیروی محرک قرار دارد؛ مثال :بلند کردن چرخ خاک کش ،حمایت از وزن بدن روی پاشنه پا • اهرم نوع سوم :نیروی محرک مابین تکیه گاه (مفصل) و نیروی مقاوم عمل میکند. اهرم ها • موقعیت نسبی نیروی محرک ،تکیه گاه ،و نیروی مقاوم در اهرم ها سیستم اسکلتی-ماهیچه ای :یک سیستم اهرمی • عضالت و استخوانها در بدن یک سیستم اهرمی بوجود می آورند وبدینوسیله امکان حرکت استخوان ها بوسیله عضالت حول مفاصل فراهم میشود. • بیشتر اهرمها در بدن به نوع سوم متعلق می باشند که در آن نیروی محرک مابین مفصل (تکیه گاه )fulcrum ،و نیروی مقاوم (وزن) اعمال میشود مزیت و کاستی اهرم نوع سوم • مزیت :قابلیت انجام کار با توان باال (حرکت سریع بر علیه نیروی مقاوم مانند بلند کردن فنجان با سرFعت زFیاد ،شکل صفحه قبل) • کاستی :اهرم نوع سوم مستلزم اعمال نیروهایی بزرگتر Fاز وزن جسمی است که سعی در حرکت دادن آن داریم و این امر میتواند منجر به آسیب دیدگی شود • سیستم عضالنی-استخوانی بیشتر برای حرFکت سریع تکامل یافته است تا برای اعمال نیروی زیاد • مولفه های نیروی عضالنی نیروی کل وارد بر استخوان توسط عضله را میتوان به سه مولفه تجزیی کرد • مولفه Fgموجب تمایل استخوان به دوران حول محور طولی آن است • مولفه چرخشی Ftامکان ایجاد حرکت در صفحه سهمی (sagittal )planeو همچنین در صفحه تاجی ( )frontal planeرا بدست میدهد. مثال :مولفه Ftدر نیروی عضله ) FCU (Flexor Carpi ulnarisکه امکان تا کردن مچ را را در صفحه سهمی و عمل نزدیک کردن مچ به داخل را در صفحه تاجی فراهم میکند • مولفه Fsدر امتداد محور طولی استخوان که معموال موجب پایداری مفصل میشود. زاویه کشش • بنا بر تعریف زاویه کشش زاویه بین امتداد نیروی کشش بموازات تاندون و محور مکانیکی استخوان است .این زاویه اهمیت نسبی مولفه های Ftو Fsرا معین میکند و مقدار بهینه (مطلوب) آن برابر با 90درجه است .مقدار این زاویه در شروع حرکت کوچک است و اندازه آن با با حرکت استخوان از موقعیت مرجع آن افزایش می یابد. مقدمه ای بر الکترومایوگرافی ()EMG • • • • :EMGبFFFررسیفFFFعFاFFلیتعضله Fمخطط روشی برای ثبت تغییرات کلی در پتانسیل غشاء سلولهای عضالنی هنگامیکه عضله بوسیله یک تکانه عصبی حرکتی تحریک میشود. تحریک عصبی فایبر عضالنی در در نقطه اتصال عصبی-عضالنی یا صفحه انتهایی حرکتی منجر به کاهش پتانسیل غشاء که به پتانسیل تحریکی پس سیناپسی(Excitatory post synaptic )potential, EPSPمیشود که به نوبه خود سبب انتشار پتانسیل عمل حرکتی ( )motor action potential, MAPدر فایبر عضالنی میشود .حاصل جمع MAPهای ناشی از فایبرهای عضالنی وابسته به یک واحد حرکتی در زمان و مکان به موسوم MUAPاست. یک رشته متوالی MUAPها ناشی از تحریک عصبی مکرر نامیده MUAPTمیشود .سیگنال الکترومایوگرام یا EMGحاصل جمع MUAPTهاِی ناشی از چندین واحد حرکتی در زمان و مکان است الکترومایوگرافی ()EMG نمایشی از تولید سیگنال EMG لیت کع ضله ی ا • EMGت نها روشیاستک ه ب ه ک مکآنم یتوانف عا ی گ روهیازعضالترا ارزیاب یک رد. • با تعیین زمان بندی و ترتیب انقباض عضالنی میتوان کارکرد عضله را در انجام حرکات معین مشخص نمود.

39,000 تومان

خرید فایل توسط کلیه کارت‌های شتاب امکان‌پذیر است و بلافاصله پس از خرید، لینک دانلود فایل در اختیار شما قرار خواهد گرفت.

در صورت عدم رضایت سفارش برگشت و وجه به حساب شما برگشت داده خواهد شد.

در صورت نیاز به شماره 09353405883 در ایتا و واتساپ پیام دهید.

39,000 تومان