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Topic 1 Musculature : Structure and Functions Movement
आंदोलन को स्थिति के किसी भी दृश्य परिवर्तन के रूप में परिभाषित किया जाता है, जो पूरे जीव या शरीर के किसी भी हिस्से द्वारा प्रदर्शित होता है। यह जीवित जीवों की महत्वपूर्ण विशेषताओं में से एक है।
जीवित चीजों की गति स्वायत्त (स्व-निरंतर) होती है, जबकि निर्जीव वस्तुओं की गति प्रेरित होती है (बाहरी शक्तियों के कारण)। जानवर और पौधे दोनों ही तरह-तरह की गतिविधियों का प्रदर्शन करते हैं। जानवरों की गति पेशीय और गैर-पेशी हो सकती है। पौधे कोशिकीय और अक्सर अंग गति दिखाते हैं, लेकिन जीव की गति नहीं। गति के अध्ययन को काइन्सियोलॉजी कहा जाता है।
Locomotion and Movement Class 11 Notes in Hindi
Types of Movement
मानव शरीर की कोशिकाओं द्वारा तीन मुख्य प्रकार की गति प्रदर्शित की जाती है। ये इस प्रकार हैं
1. Amoeboid (Pseudopodial) Movement
उंगली के आकार के प्रोटोप्लाज्मिक एक्सटेंशन (यानी, स्यूडोपोडिया या झूठे पैर) (जैसा कि अमीबा में देखा जाता है) की मदद से आंदोलन को अमीबा आंदोलन कहा जाता है, उदाहरण के लिए, रक्त में ल्यूकोसाइट्स और मैक्रोफेज की गति। इस प्रकार की गति में माइक्रोफिलामेंट्स जैसे साइटोस्केलेटल तत्व भी शामिल होते हैं।
2. Ciliary Movement
सिलिया की सहायता से होने वाली गति को सिलिअरी गति कहते हैं। सिलिया बड़ी संख्या में शरीर की सतह पर मौजूद छोटी, महीन, बालों जैसी संरचनाएं होती हैं, जो हरकत में मदद करने के लिए समन्वित तरीके से लगातार धड़कती हैं, जैसे, श्वासनली के माध्यम से धूल के कणों और विदेशी पदार्थों को हटाना, मादा के माध्यम से डिंब का मार्ग प्रजनन मार्ग।
इस प्रकार की गति हमारे अधिकांश आंतरिक ट्यूबलर अंगों में होती है जो सिलिअटेड एपिथेलियम द्वारा पंक्तिबद्ध होते हैं।
उपरोक्त दो आंदोलनों को गैर-पेशी आंदोलनों कहा जाता है।
3. Muscular Movement
पेशियों की सहायता से गति करना पेशीय गति कहलाती है। ये पेशी तंतुओं के भीतर पैक किए गए मायोफिलामेंट्स की गति के कारण होते हैं। मांसपेशियों की सिकुड़न संपत्ति का उपयोग एक गति लाने के लिए प्रभावी ढंग से किया जाता है। इस प्रकार की गति मनुष्यों सहित अधिकांश बहुकोशिकीय जंतुओं में पाई जाती है।
Locomotion
यह एक स्थान से दूसरे स्थान पर एक पूरे के रूप में एक जानवर की आवाजाही है। ये स्वैच्छिक हलचलें हैं जिनके परिणामस्वरूप स्थान या स्थान में परिवर्तन होता है। इसके लिए पेशीय, कंकाल और तंत्रिका तंत्र की पूर्ण समन्वित गतिविधि की आवश्यकता होती है। हरकत कई रूप लेती है जैसे चलना, दौड़ना, उड़ना, तैरना आदि।
Advantages of Locomotion
यह जानवरों को भोजन, आश्रय, साथी की तलाश में, दुश्मनों/शिकारियों से बचने, प्रजनन के लिए उपयुक्त क्षेत्रों का पता लगाने या नए स्थानों पर फैलाने में मदद करता है। जानवरों में हरकत के तरीके उनके आवास और स्थिति की मांग के साथ बदलते रहते हैं।
Locomotion v/s Movement
गति को हरकत से अलग करना बहुत मुश्किल है क्योंकि एक जानवर बिना गति के अपना स्थान (गति) नहीं बदल सकता है, उदाहरण के लिए, सिलिया साइटोफरीनक्स के अंदर भोजन की आवाजाही में और पैरामीशियम में हरकत में मदद करता है। हाइड्रा में टेंटेकल्स का उपयोग शिकार को पकड़ने और हरकत में करने के लिए किया जाता है।
अंगों का उपयोग शरीर की मुद्रा बदलने के साथ-साथ मनुष्यों में हरकत के लिए भी किया जाता है।
इससे पता चलता है कि आंदोलनों और हरकतों को आपस में जोड़ा जाता है, यह बताते हुए कि सभी हरकतें गति हैं लेकिन सभी गतियां हरकत नहीं हैं।
Muscles
ये अत्यधिक विशिष्ट पतली और लम्बी कोशिकाओं से बने होते हैं जिन्हें मांसपेशी फाइबर कहा जाता है। भ्रूण मेसोडर्म से मांसपेशियां उत्पन्न होती हैं। यह मानव शरीर के वजन का लगभग 40-50% बनाता है।
Special Properties
मांसपेशियां विभिन्न विशेष गुणों का प्रदर्शन करती हैं, उनमें से कुछ नीचे दिए गए हैं:
(i) सिकुड़न मांसपेशियों की कोशिकाओं को काफी छोटा किया जा सकता है और मूल आराम की स्थिति में वापस आ सकता है।
(ii) उत्तेजना यह प्लाज्मा झिल्ली में विद्युत संभावित अंतर में संग्रहीत ऊर्जा के कारण है।
अन्य विशिष्ट गुण एक्स्टेंसिबिलिटी और लोच हैं।
Note:
Types of Muscles
- अधिकांश जानवरों में मांसपेशी ऊतक सबसे प्रचुर मात्रा में ऊतक है।
- मानव शरीर में लगभग 639 अलग-अलग मांसपेशियां होती हैं जो अधिकांश जानवरों में गति करती हैं।
- पेशियों के अध्ययन को मायोलॉजी कहते हैं।
- परितारिका और सिलिअरी बॉडी की मांसपेशियां मूल रूप से एक्टोडर्मल होती हैं।
- मानव शरीर में सबसे बड़ी/सबसे बड़ी मांसपेशी ग्लूटस मैक्सिमस (कूल्हे की मांसपेशी) है, सबसे लंबी मांसपेशी सार्टोरियस (पीठ की मांसपेशी) है, सबसे मजबूत मांसपेशी मास्सेटर (जबड़े की मांसपेशियां) है।
- सबसे लंबी चिकनी पेशी रेक्टस एब्डोमिन होती है और सबसे छोटी पेशी स्टेपेडियल पेशी होती है।
Types of Muscles
मांसपेशियों को विभिन्न मानदंडों का उपयोग करके वर्गीकृत किया गया है, स्थान, उपस्थिति और उनकी गतिविधियों के विनियमन की प्रकृति।
उनके स्थान के आधार पर, मांसपेशियां तीन प्रकार की होती हैं, अर्थात्, कंकाल, आंत और हृदय।
i. Skeletal or Striated Muscles
यह जीव के कंकाल के साथ मिलकर कार्य करता है। माइक्रोस्कोप के तहत, उनकी एक धारीदार उपस्थिति होती है और इसलिए उन्हें धारीदार मांसपेशियां कहा जाता है।
इन्हें ऐच्छिक पेशियों के रूप में भी जाना जाता है क्योंकि उनकी गतिविधियाँ तंत्रिका तंत्र के स्वैच्छिक नियंत्रण में होती हैं। मांसपेशियों का प्रमुख घटक पानी है और पोटेशियम सबसे प्रचुर मात्रा में खनिज तत्व है।
वे मुख्य रूप से गतिमान क्रियाओं और शरीर की मुद्राओं के परिवर्तन में शामिल होते हैं।
ii. Visceral or Smooth Muscles
ये शरीर के खोखले आंत (आंतरिक) अंगों जैसे आहारनाल, प्रजनन पथ आदि की भीतरी दीवारों में पाए जाते हैं।
वे किसी भी प्रकार की लकीर नहीं दिखाते हैं, अर्थात, दिखने में चिकनी और इसलिए, चिकनी मांसपेशियां (गैर-धारीदार मांसपेशी) कहलाती हैं। उन्हें अनैच्छिक मांसपेशियों के रूप में भी जाना जाता है क्योंकि वे तंत्रिका तंत्र के स्वैच्छिक या प्रत्यक्ष नियंत्रण में नहीं हैं।
वे सामग्री के परिवहन में सहायता करते हैं, जैसे, पाचन तंत्र के माध्यम से भोजन की आवाजाही और जननांग पथ के माध्यम से युग्मक।
iii. Cardiac Muscles
यह हृदय की दीवार में और बड़ी शिराओं (जैसे, पल्मोनरी वेन्स और सुपीरियर वेना कावा) की दीवारों में होता है, जहां ये नसें हृदय में प्रवेश करती हैं। ये धारीदार और अनैच्छिक प्रकृति के होते हैं। ओब्लिक बैंड और इंटरकलेटेड डिस्क उनकी विशिष्ट विशेषता है।
यह एक हृदय की मांसपेशी बनाने के लिए एक शाखा पैटर्न में इकट्ठा होता है। वे कभी थकते नहीं हैं।
Note:
- शरीर में दो प्रकार के पेशीय तंतु पाए जाते हैं। Slowtwitch (मांसपेशियों में जिन्हें धीरज की आवश्यकता होती है) और तेज़ चिकोटी (मांसपेशियों में जो जल्दी सिकुड़ती हैं।)
- उच्च तीव्रता वाले व्यायाम से मांसपेशियों में वृद्धि होती है, जबकि कम तीव्रता वाले व्यायाम, एरोबिक व्यायाम, द्रव्यमान का निर्माण करते हैं, लेकिन कॉलोनियों को नहीं जलाते हैं।
Detailed Structure of a Skeletal Muscle
कंकाल की मांसपेशी प्रावरणी (कोलेजेनस संयोजी ऊतक परत) द्वारा एक साथ रखे गए मांसपेशी बंडलों या फ़ासिकल्स के सुन्न से बनी होती है। (प्लाज्मा झिल्ली) और इसमें अच्छी तरह से विकसित एंडोप्लाज्मिक रेटिकुलम (सार्कोप्लाज्मिक रेटिकुलम) होता है, जो इसके सार्कोप्लाज्म (साइटोप्लाज्म) में कैल्शियम के भंडारण के लिए विशिष्ट होता है।
मांसपेशी फाइबर एक सिंकिटियम है क्योंकि सार्कोप्लाज्म में कई नाभिक होते हैं। बड़ी संख्या में समानांतर रूप से व्यवस्थित तंतु होते हैं जिन्हें मायोफिलामेंट्स या मायोफिब्रिल्स (मांसपेशी फाइबर की विशेषता विशेषता) कहा जाता है।
Detailed Study of a Myofibril
मायोफिब्रिल में वैकल्पिक डार्क और लाइट बैंड होते हैं। डार्क बैंड को ए-बैंड (एनीसोट्रोपिक बैंड) भी कहा जाता है और इसमें प्रोटीन मायोसिन होता है। प्रकाश बैंड को आई-बैंड (आइसोट्रोपिक बैंड) भी कहा जाता है और इसमें एक्टिन होता है।
मायोफिब्रिल की धारीदार उपस्थिति प्रोटीन एक्टिन और मायोसिन के वितरण पैटर्न के कारण होती है। इन दोनों प्रोटीनों को रॉड जैसी संरचनाओं के रूप में व्यवस्थित किया जाता है, एक दूसरे के समानांतर और मायोफिब्रिल्स के अनुदैर्ध्य अक्ष के लिए भी। एक्टिन फिलामेंट मायोसिन फिलामेंट्स की तुलना में पतले होते हैं, इसलिए आमतौर पर इन्हें क्रमशः पतले और मोटे फिलामेंट कहा जाता है।
Composition of Muscle Bundle
प्रत्येक मांसपेशी बंडल में कई मांसपेशी फाइबर (मांसपेशी कोशिकाएं) होती हैं, जो सरकोलेम्मा से घिरी होती हैं
प्रत्येक आई-बैंड का अपना केंद्र होता है, एक डार्क मेम्ब्रेन जिसे जेड-लाइन (एक लोचदार फाइबर) कहा जाता है। इसे Z-डिस्क या क्रूस की झिल्ली या डोबी की रेखा भी कहा जाता है। मायोफिब्रिल का दो क्रमागत Z-रेखाओं के बीच के भाग को सरकोमेरे (संकुचन की क्रियात्मक इकाई) कहा जाता है। एक सरकोमेरे में ए-बैंड और प्रत्येक आसन्न आई-बैंड का आधा हिस्सा होता है। ए-बैंड के बीच में मौजूद एम-लाइन नामक एक पतली रेशेदार झिल्ली मोटे फिलामेंट्स को एक साथ रखती है।
A और I-बैंड मायोफिब्रिल की पूरी लंबाई में बारी-बारी से व्यवस्थित होते हैं। ए-बैंड के केंद्र में, एक भाग मौजूद होता है जो पतले फिलामेंट्स द्वारा ओवरलैप नहीं होता है। इसे H-जोन (हेन्सन जोन) कहा जाता है।
आराम की स्थिति में, मोटे फिलामेंट्स के दोनों ओर पतले फिलामेंट्स के किनारे आंशिक रूप से एक-दूसरे को ओवरलैप करते हैं, जिससे एच-ज़ोन मोटे फिलामेंट्स के केंद्र में रहता है।
सिकुड़ा हुआ प्रोटीन की संरचना
मोटे मायोफिलामेंट्स मायोसिन प्रोटीन द्वारा बनते हैं। पतले मायोफिलामेंट्स तीन प्रकार के प्रोटीनों से बनते हैं जिन्हें एक्टिन, ट्रोपोमायोसिन और ट्रोपोनिन कहा जाता है। इन चार प्रोटीनों को सामूहिक रूप से संकुचनशील प्रोटीन के रूप में जाना जाता है।
Thick Myofilament or Primary Myofilament
A और I-बैंड मायोफिब्रिल की पूरी लंबाई में बारी-बारी से व्यवस्थित होते हैं। ए-बैंड के केंद्र में, एक भाग मौजूद होता है जो पतले फिलामेंट्स द्वारा ओवरलैप नहीं होता है। इसे H-जोन (हेन्सन जोन) कहा जाता है।
आराम की स्थिति में, मोटे फिलामेंट्स के दोनों ओर पतले फिलामेंट्स के किनारे आंशिक रूप से एक-दूसरे को ओवरलैप करते हैं, जिससे एच-ज़ोन मोटे फिलामेंट्स के केंद्र में रहता है।
सिकुड़ा हुआ प्रोटीन की संरचना
मोटे मायोफिलामेंट्स मायोसिन प्रोटीन द्वारा बनते हैं। पतले मायोफिलामेंट्स तीन प्रकार के प्रोटीनों से बनते हैं जिन्हें एक्टिन, ट्रोपोमायोसिन और ट्रोपोनिन कहा जाता है। इन चार प्रोटीनों को सामूहिक रूप से संकुचनशील प्रोटीन के रूप में जाना जाता है।
Thick Myofilament or Primary Myofilament
इसमें मुख्य रूप से मायोसिन प्रोटीन होता है। प्रत्येक मायोसिन फिलामेंट एक पॉलीमराइज़्ड प्रोटीन है, जो मेरोमायोसिन नामक कई मोनोमेरिक प्रोटीन से बना होता है।
प्रत्येक मेरोमायोसिन के दो महत्वपूर्ण भाग इस प्रकार हैं:
Globular Head
इसकी एक छोटी भुजा होती है, जिसे भारी मेरोमायोसिन (HMM) कहा जाता है। HMM घटक एक पॉलीमराइज़्ड मायोसिन फिलामेंट की सतह से एक दूसरे से नियमित दूरी और कोण पर बाहर की ओर प्रोजेक्ट करते हैं और क्रॉस आर्म के रूप में जाने जाते हैं। गोलाकार सिर एक सक्रिय एटीपीस एंजाइम है, जिसमें एटीपी के लिए बाध्यकारी साइट और एक्टिन के लिए सक्रिय साइट हैं।
Tail
पूंछ को लाइट मेरोमायोसिन (LMM) कहा जाता है। मायोसिन अणु में दो समान भारी श्रृंखलाएं और चार प्रकाश श्रृंखलाएं होती हैं। दो भारी कुर्सियाँ एक डबल हेलिक्स बनाने के लिए एक दूसरे के चारों ओर सर्पिल रूप से लपेटती हैं। लाइट चेन मायोसिन हेड्स के हिस्से हैं और मांसपेशियों के संकुचन के दौरान सिर के कार्य को नियंत्रित करने में मदद करते हैं।
Thin Myofilament or Secondary Myofilament
यह कम आणविक भार वाला गोलाकार प्रोटीन है। यह दो 'F' (फिलामेंटस) एक्टिन से बना होता है जो एक दूसरे के लिए हेलीली घाव होता है। प्रत्येक F एक्टिन मोनोमेरिक 'G' (गोलाकार) एक्टिन का बहुलक है।
Tropomyosin
के दो फिलामेंट्स। यह प्रोटीन अपनी पूरी लंबाई में 'F' क्रियाओं के करीब चलता है।
iii. Troponin
यह तीन गोलाकार पेप्टाइड्स (Troponin T, Troponin-I and Troponin-C) का एक जटिल प्रोटीन है जो ट्रोपोमायोसिन पर नियमित अंतराल पर वितरित किया जाता है।
मांसपेशी फाइबर के आराम चरण में, ट्रोपोनिन का एक सबयूनिट एक्टिन फिलामेंट्स पर मायोसिन के लिए सक्रिय साइटों को मास्क करता है।
Note:
यह सिद्धांत 1954 में AF हक्सले और R नीडेरगेर्के और HE हक्सले और जीन मैनसन द्वारा इंग्लैंड में स्वतंत्र रूप से प्रस्तावित किया गया था।
संकुचन की ओर ले जाने वाली घटनाओं का क्रम केंद्रीय तंत्रिका तंत्र (CNS) में एक संकेत द्वारा शुरू किया जाता है, या तो मस्तिष्क से (स्वैच्छिक गतिविधि) या रीढ़ की हड्डी (रिफ्लेक्स गतिविधि) से एक मोटर न्यूरॉन के माध्यम से।
इससे जुड़े मांसपेशी फाइबर के साथ एक मोटर न्यूरॉन, एक मोटर इकाई बनाता है और क्रिया क्षमता को प्रत्येक मांसपेशी फाइबर पर एक मोटर एंड प्लेट (या न्यूरोमस्कुलर जंक्शन) यानी मोटर न्यूरॉन और मांसपेशी फाइबर के सरकोलेममा के बीच के जंक्शन तक पहुँचाया जाता है। .
तंत्रिका संकेत द्वारा जंक्शन पर एक न्यूरोट्रांसमीटर (एसिटाइलकोलाइन) छोड़ा जाता है जो सरकोलेममा में एक क्रिया क्षमता उत्पन्न करता है। यह फैलता है और कैल्शियम आयनों को सार्कोप्लाज्म में छोड़ने का कारण बनता है।
Note:
- माध्यमिक मायोफिलामेंट्स द्वारा प्राथमिक मायोफिलामेंट्स का आंशिक ओवरलैपिंग ए-बैंड को गहरा रूप प्रदान करता है।
- माना जाता है कि कैल्शियम आयनों के लिए ट्रोपोनिन की मजबूत आत्मीयता संकुचन प्रक्रिया शुरू करती है।
Locomotion and Movement Class 11 Notes : Mechanism of Muscle Contraction
मांसपेशियों के संकुचन को स्लाइडिंग फिलामेंट सिद्धांत द्वारा सबसे अच्छी तरह से समझाया गया है। इसमें कहा गया है कि सरकोमेरे की लंबाई को कम करने के लिए क्रॉस-ब्रिज की मदद से एक-दूसरे के ऊपर से गुजरने वाले पतले और मोटे फिलामेंट्स के खिसकने से मांसपेशियों का संकुचन होता है।यह सिद्धांत 1954 में AF हक्सले और R नीडेरगेर्के और HE हक्सले और जीन मैनसन द्वारा इंग्लैंड में स्वतंत्र रूप से प्रस्तावित किया गया था।
संकुचन की ओर ले जाने वाली घटनाओं का क्रम केंद्रीय तंत्रिका तंत्र (CNS) में एक संकेत द्वारा शुरू किया जाता है, या तो मस्तिष्क से (स्वैच्छिक गतिविधि) या रीढ़ की हड्डी (रिफ्लेक्स गतिविधि) से एक मोटर न्यूरॉन के माध्यम से।
इससे जुड़े मांसपेशी फाइबर के साथ एक मोटर न्यूरॉन, एक मोटर इकाई बनाता है और क्रिया क्षमता को प्रत्येक मांसपेशी फाइबर पर एक मोटर एंड प्लेट (या न्यूरोमस्कुलर जंक्शन) यानी मोटर न्यूरॉन और मांसपेशी फाइबर के सरकोलेममा के बीच के जंक्शन तक पहुँचाया जाता है। .
तंत्रिका संकेत द्वारा जंक्शन पर एक न्यूरोट्रांसमीटर (एसिटाइलकोलाइन) छोड़ा जाता है जो सरकोलेममा में एक क्रिया क्षमता उत्पन्न करता है। यह फैलता है और कैल्शियम आयनों को सार्कोप्लाज्म में छोड़ने का कारण बनता है।
मांसपेशियों के संकुचन में कैल्शियम एक महत्वपूर्ण नियामक भूमिका निभाता है। कैल्शियम आयनों के स्तर में वृद्धि से वे ट्रोपोनिन सबयूनिट से जुड़ जाते हैं। इस प्रकार, F-actin अणुओं पर सक्रिय साइटों को उजागर करना।
Formation of Cross-Bridge
एक ATP अणु मायोसिन मायोफिलामेंट के मायोसिन हेड पर सक्रिय साइट से जुड़ता है। इन सिरों में एक एंजाइम, मायोसिन ATPase होता है जो Ca2+ और Mg2+ आयनों के साथ ATP के टूटने को उत्प्रेरित करता है।
सक्रिय क्रॉस-ब्रिज चलते हैं, जिससे संलग्न एक्टिन फिलामेंट्स A-बैंड के केंद्र की ओर बढ़ते हैं। Z-रेखा भी अंदर की ओर खींची जाती है, जिससे सरकोमेरे छोटा हो जाता है, यानी संकुचन। उपरोक्त व्याख्या से यह स्पष्ट है कि संकुचन के दौरान A-बैंड लंबाई बनाए रखते हैं, जबकि I-बैंड कम हो जाते हैं।
मायोसिन हेड ADP और PI को छोड़ता है, अपनी कम ऊर्जा की स्थिति में आराम करता है। जब नया ATP इससे जुड़ता है (क्रॉस-ब्रिज टूटा हुआ) तो सिर एक्टिन मायोफिलामेंट्स से अलग हो जाता है।
दोहराए जाने वाले चक्र में, मुक्त सिर नए ATP को साफ करता है। क्रॉस ब्रिज बनने और टूटने का चक्र दोहराया जाता है, जिससे और फिसलन हो जाती है।
मायोसिन हेड ADP और PI को छोड़ता है, अपनी कम ऊर्जा की स्थिति में आराम करता है। जब नया ATP इससे जुड़ता है (क्रॉस-ब्रिज टूटा हुआ) तो सिर एक्टिन मायोफिलामेंट्स से अलग हो जाता है।
दोहराए जाने वाले चक्र में, मुक्त सिर नए ATP को साफ करता है। क्रॉस ब्रिज बनने और टूटने का चक्र दोहराया जाता है, जिससे और फिसलन हो जाती है।
Muscle Relaxation
संकुचन के बाद कैल्शियम आयनों को सार्कोप्लाज्मिक सिस्टर्न में वापस पंप किया जाता है, एक्टिन मायोफिलामेंट्स पर सक्रिय साइटों को अवरुद्ध करता है। Z- रेखा मूल स्थिति में लौट आती है, अर्थात विश्राम।
Note:
रिगोर मोर्टिस ATP की अनुपलब्धता के कारण एक्टिन और मायोसिन फिलामेंट्स के अलग न होने के कारण मृत्यु के बाद शरीर में अकड़न की स्थिति है। यह सबसे पहले चेहरे की छोटी मांसपेशियों (जैसे कि जबड़े) में और मृत्यु से पहले सबसे अधिक सक्रिय रूप से उपयोग की जाने वाली मांसपेशियों में दिखाई देता है। यह अपघटन शुरू होने तक बनी रहती है।
Red and White
पक्षियों और स्तनधारियों में दो प्रकार के धारीदार मांसपेशी फाइबर होते हैं, उनकी कंकाल की मांसपेशियों में, यानी, लाल (या धीमा) और सफेद (या तेज़) मांसपेशी फाइबर।
Differences between Red and White Muscle Fibres
Topic 2 Skeletal System : Structure, Functions and Disorders
Skeleton (Skeletal System)
पशु शरीर के कठोर, सहायक या सुरक्षात्मक तत्व कंकाल प्रणाली या कंकाल का निर्माण करते हैं। इसमें हड्डियों का ढांचा और कुछ कार्टिलेज होते हैं। ये दोनों विशेष संयोजी ऊतक हैं।
कैल्शियम लवण के कारण हड्डी में बहुत कठोर मैट्रिक्स होता है और यह ओसीन नामक प्रोटीन से बना होता है।
चोंड्रोइटिन लवण के कारण उपास्थि में थोड़ा लचीला मैट्रिक्स होता है। यह चोंड्रिन नामक प्रोटीन से बना होता है।
हड्डी में एक घनी बाहरी परत होती है जिसे कॉम्पैक्ट हड्डी के रूप में जाना जाता है और अंदर स्पंजी परत होती है जिसे स्पंजी हड्डी कहा जाता है।
नए तनावों के संपर्क में आने पर हड्डियों को मजबूती के लिए फिर से तैयार किया जाता है।
Functions of Skeleton
कैल्शियम लवण के कारण हड्डी में बहुत कठोर मैट्रिक्स होता है और यह ओसीन नामक प्रोटीन से बना होता है।
चोंड्रोइटिन लवण के कारण उपास्थि में थोड़ा लचीला मैट्रिक्स होता है। यह चोंड्रिन नामक प्रोटीन से बना होता है।
हड्डी में एक घनी बाहरी परत होती है जिसे कॉम्पैक्ट हड्डी के रूप में जाना जाता है और अंदर स्पंजी परत होती है जिसे स्पंजी हड्डी कहा जाता है।
नए तनावों के संपर्क में आने पर हड्डियों को मजबूती के लिए फिर से तैयार किया जाता है।
Functions of Skeleton
कंकाल निम्नलिखित कार्य करने का कार्य करता है
(i) सहारा यह शरीर के कोमल अंगों को सहारा देता है।
(ii) सुरक्षा यह मस्तिष्क, हृदय, फेफड़े आदि जैसे नाजुक आंतरिक अंगों की रक्षा करती है।
(iii) पेशीय लगाव मांसपेशियों को जोड़ने के लिए सतह प्रदान करता है।
(iv) चलने-फिरने में हड्डियाँ भी गति करने में मदद करती हैं।
(v) रक्त कोशिका निर्माण अस्थि मज्जा में रक्त कणिकाओं का निर्माण करना।
(vi) सांस लेने और सुनने में मदद करता है श्वासनली के छल्ले, उरोस्थि और पसलियां सांस लेने में सहायक होती हैं, जबकि कान की हड्डियाँ (मध्य कान) ध्वनि कंपन संचारित करती हैं।
Human Skeleton
मानव शरीर 270 हड्डियों से बना है, जो 206 हड्डियों को बनाने के लिए विभिन्न प्रकार से जुड़े हुए हैं।
शरीर में कंकाल संरचनाओं की स्थिति के आधार पर, एंडोस्केलेटन को दो भागों में विभाजित किया जाता है
(i) अक्षीय कंकाल इसमें 80 हड्डियां होती हैं, जो
खोपड़ी, कशेरुक स्तंभ, पसलियों और उरोस्थि शामिल हैं।
(ii) परिशिष्ट कंकाल यह अनुप्रस्थ (पक्ष) अक्ष के साथ स्थित है। इसमें 126 हड्डियाँ होती हैं, जिसमें पेक्टोरल और पेल्विक गर्डल्स और अंगों की हड्डियाँ, यानी हाथ और पैर की हड्डियाँ शामिल हैं)।
Note:
- हड्डियाँ आकार और आकार के अनुसार चार श्रेणियों की होती हैं, अर्थात् लंबी, छोटी, चपटी और अनियमित हड्डियाँ।
- सबसे छोटी हड्डी स्टेप्स है।
- सबसे लंबी और सबसे मजबूत हड्डी फीमर होती है।
- अजीब हड्डी अल्सर के शीर्ष पर ओलेक्रानोन प्रक्रिया है।
- नर और मादा की खोपड़ी में उल्लेखनीय अंतर होते हैं, इस प्रकार, श्रोणि के साथ-साथ इसका उपयोग लिंग की पहचान के लिए किया जाता है।
Skull
यह सिर का बोनी ढांचा है। यह हड्डियों के दो सेट (कपाल और चेहरे) से बना होता है जो कुल 22 हड्डियों का निर्माण करता है [मध्य कान की हड्डियां (6 हड्डियां) और हाइपोइड हड्डी (1) खोपड़ी की हड्डियों में भी शामिल हैं]।
Bones of skull are as follows
(i) कपाल - 8 में ललाट (1), पार्श्विका (2), लौकिक (2), पश्चकपाल (1), स्फेनॉइड (1), एथमॉइड (1) शामिल हैं। वे मस्तिष्क के लिए कठोर सुरक्षात्मक बाहरी आवरण (क्रेनियम) बनाते हैं
(ii) चेहरे की हड्डियाँ - 14 में मैक्सिला (2), तालु (2) मेम्बिबल (1), वोमर (1), नाक (2), जाइगोमैटिक (2), लैक्रिमल (2), अवर टर्बिनेट (2) शामिल हैं।
They form the front part of the skull
(iii) कान के अस्थि-पंजर - 6 में शामिल हैं, 2 मैलियस, 2 इन्कस, 2 स्टेप्स
ये तीन छोटी हड्डियां मध्य कान की होती हैं।
(iv) हाइडॉइड एक यू-आकार की हड्डी है जो मुख गुहा के आधार पर मौजूद होती है। यह एकमात्र हड्डी है जो दूसरी हड्डी के संपर्क में नहीं है। इसे जीभ की हड्डी भी कहते हैं। मानव खोपड़ी द्विकंदीय है, खोपड़ी क्षेत्र दो पश्चकपाल शंकुओं की सहायता से कशेरुक स्तंभ के साथ मुखरित होता है।
Vertebral Column
इसे रीढ़ की हड्डी या रीढ़ की हड्डी भी कहते हैं। यह पृष्ठीय रूप से स्थित है, खोपड़ी के आधार से फैली हुई है और ट्रंक के मुख्य ढांचे का गठन करती है।
यह 26 क्रमिक रूप से व्यवस्थित इकाइयों से बना है, जिन्हें कशेरुक कहा जाता है। इसमें सिरिक या हाँ हड्डी (7), थोरैसिक शामिल हैं
(12), लम्बर (5), स्कारल या सैक्रम (1-फ़स्ड) और
coccygeal (1-फ्यूज्ड)। मनुष्यों के लिए कशेरुकी सूत्र C7,T12,L5,S5,C(3-5) है।
- अल्टास पहला कशेरुका है और यह पश्चकपाल शंकुओं के साथ स्पष्ट होता है।
- लगभग सभी स्तनधारियों में ग्रीवा कशेरुकाओं की संख्या 7 होती है)।
- काठ कशेरुक स्तंभ में सबसे बड़ा और सबसे मजबूत है।
Vertebral column performed following junctions
(i) रीढ़ की हड्डी को सुरक्षा प्रदान करता है,
(ii) सिर का समर्थन करता है,
(iii) पीठ और शरीर के लचीलेपन और झुकने की अनुमति देता है
(iv) पसलियों के लिए लगाव के बिंदु के रूप में भी कार्य करता है।
Sternum
यह एक सपाट खंजर के आकार की हड्डी है जो वक्ष की उदर मध्य रेखा पर स्थित होती है।
Ribs
ये पतली, सपाट घुमावदार हड्डियाँ हैं जो ऊपरी शरीर के अंगों के चारों ओर एक सुरक्षात्मक पिंजरा बनाती हैं। पसलियां 12 जोड़ों में व्यवस्थित 24 हड्डियों से बनी होती हैं, जो पृष्ठीय रूप से वक्षीय कशेरुकाओं से जुड़ी होती हैं और उरोस्थि से हाइलिन उपास्थि द्वारा उरोस्थि से जुड़ी होती हैं। इसके पृष्ठीय सिरे पर दो जोड़ सतहें होती हैं और इसलिए इसे बाइसेफेलिक कहा जाता है।
True Ribs
पहली सात पसलियाँ सीधे उरोस्थि से जुड़ी होती हैं और सच्ची पसलियाँ कहलाती हैं।
पहली सात पसलियाँ सीधे उरोस्थि से जुड़ी होती हैं और सच्ची पसलियाँ कहलाती हैं।
False Ribs
8वीं, 9वीं और 10वीं जोड़ी पसलियां हाइलिन कार्टिलेज की मदद से सातवीं पसली से जुड़ती हैं। वे सीधे उरोस्थि के साथ मुखर नहीं होते हैं। इसलिए, कशेरुकाओं (झूठी) पसलियों को कहा जाता है।
Floating Ribs
अंतिम दो (11वीं और 12वीं) पसलियां आगे की ओर मुक्त रहती हैं और तैरती पसलियां कहलाती हैं।
(i) वे हृदय, बड़ी रक्त वाहिकाओं और फेफड़ों की रक्षा करते हैं।
(ii) श्वसन पेशी धारण करते हैं।
(iii) निचली दो पसलियां भी गुर्दे की रक्षा करती हैं।
थोरैसिक कशेरुक, पसलियां और उरोस्थि एक साथ रिब पिंजरे का निर्माण करते हैं।
Limbs
अंगों की हड्डियों के साथ-साथ ग्रिडल उपांग कंकाल का निर्माण करते हैं। प्रत्येक अंग 30 हड्डियों से बना होता है।
Limbs |
Forelimb
हाथ की हड्डियाँ (फोरलिम्ब) बनती हैं
ह्युमरस (1), त्रिज्या (1), उल्ना (1), कार्पल/कलाई की हड्डियाँ (8),
मेटाकार्पल्स-हथेली की हड्डियाँ (5) और फलांग्स/अंक (14)।
ह्यूमरस और उल्ना मिलकर नीचे का निर्माण करते हैं।
अल्सर त्रिज्या से अधिक लंबा होता है और ह्यूमरस से अधिक मजबूती से जुड़ता है।
त्रिज्या कलाई की गति में योगदान करती है।
मानव हाथ के लिए फलांगेल सूत्र 2, 3, 3, 3, 3 है।
Pectoral (Shoulder) Girdle
ह्युमरस (1), त्रिज्या (1), उल्ना (1), कार्पल/कलाई की हड्डियाँ (8),
मेटाकार्पल्स-हथेली की हड्डियाँ (5) और फलांग्स/अंक (14)।
ह्यूमरस और उल्ना मिलकर नीचे का निर्माण करते हैं।
अल्सर त्रिज्या से अधिक लंबा होता है और ह्यूमरस से अधिक मजबूती से जुड़ता है।
त्रिज्या कलाई की गति में योगदान करती है।
मानव हाथ के लिए फलांगेल सूत्र 2, 3, 3, 3, 3 है।
Pectoral (Shoulder) Girdle
इसमें निम्नलिखित दो हड्डियाँ होती हैं, अर्थात् स्कैपुला और हंसली।
i. Scapula (Shoulder Blade)
इसमें एक तेज रिज रीढ़ और एक त्रिकोणीय शरीर होता है। रीढ़ की हड्डी का अंत एक्रोमियन नामक एक चपटा और विस्तारित भाग के रूप में प्रोजेक्ट करता है। यह हंसली के साथ जोड़ देता है।
ग्लेनॉइड गुहा एक्रोमियन के नीचे एक अवसाद है जिसमें ह्यूमरस का सिर कंधे के जोड़ का निर्माण करता है।
ii. Clavicle (Collar Bone)
प्रत्येक हंसली एक लंबी पतली हड्डी होती है जिसमें दो वक्रताएँ होती हैं। हंसली अक्षीय कंकाल के साथ ऊपरी अंग को जोड़ने में मदद करती है।
यह कई मांसपेशियों के लिए एक लगाव बिंदु प्रदान करता है जो कंधे और कोहनी के जोड़ों को स्थानांतरित करने की अनुमति देता है।
Hindlimb
पैर की हड्डियाँ (हिंडलिम्ब) बनती हैं
फीमर (1), टिबिया (1), फाइबुला (1), टार्सल (7), मेटाटार्सल (5)
और फलांग्स (14)।
एक कप के आकार की हड्डी जिसे पटेला कहा जाता है, घुटने को उदर रूप से ढकती है। यह एक सीस्मॉइड हड्डी (एक कण्डरा के भीतर एम्बेडेड हड्डी) है। फीमर, टिबिया और फाइबुला हड्डियां एक साथ पैर की टांग को सहारा देती हैं। टार्सल टखने का निर्माण करते हैं, मेटाटार्सल एकमात्र बनाते हैं और फालंगेस पैर के अंक बनाते हैं।
मानव पैर के लिए फालेंजियल सूत्र 2, 3, 3, 3, 3 है।
मानव पैर के लिए फालेंजियल सूत्र 2, 3, 3, 3, 3 है।
Pelvic (Hip) Girdle
यह ट्रंक के निचले हिस्से में स्थित है। इसमें दो कॉक्सल (कूल्हे) हड्डियां होती हैं। प्रत्येक कोक्सल को ओसा कोक्सी या इनोमिनेट बोन के रूप में भी जाना जाता है। यह निम्नलिखित तीन हड्डियों के संलयन से बनता है
(i) ऊपरी इलियम (ii) निचला इस्चियम
(iii) आंतरिक प्यूबिस
इसकी पार्श्व सतह के मध्य में एक गहरे, कप के आकार का एसिटाबुलम होता है, जहां फीमर का सिर मुखर होता है। पैल्विक गर्डल के दो हिस्सों में रेशेदार उपास्थि युक्त जघन सिम्फिसिस बनाने के लिए उदर रूप से मिलते हैं।
यह पैर की हड्डियों को जोड़ प्रदान करता है, पेट के विसरा को सहारा देता है और उसकी रक्षा करता है। यह पैर की कुछ मांसपेशियों से लगाव भी प्रदान करता है।
Joints
दो या दो से अधिक हड्डियों के बीच या एक हड्डी और एक उपास्थि के बीच के जोड़ को जोड़ कहा जाता है।
जोड़ों के अध्ययन को आर्थ्रोलॉजी के रूप में जाना जाता है।
Classification of Joints
तीन प्रमुख संरचनात्मक रूप हैं, अर्थात्, रेशेदार, उपास्थि और श्लेष।
Fibrous (Immovable Joints)
वे गति की अनुमति नहीं देते हैं क्योंकि हड्डियों को घने सफेद रेशेदार ऊतक के बंडलों द्वारा मजबूती से रखा जाता है।
उदाहरण के लिए, टांके (खोपड़ी की हड्डियों के बीच के जोड़) और सिंडेसमोसिस (टिबिया और फाइबुला के बीच का जोड़)।
Cartilaginous (Slightly Movable Joints)
वे जोड़ों में भाग लेने वाली हड्डियों के सिरों के बीच मौजूद फाइब्रोकार्टिलेज के लोचदार पैड की वजह से मामूली गति की अनुमति देते हैं, जैसे, प्यूबिस के प्यूबिक सिम्फिसिस, कशेरुक स्तंभ में आसन्न कशेरुकाओं के बीच के जोड़।
Synovial (Freely Movable Joints)
सभी श्लेष जोड़ों में काफी हलचल की अनुमति है। वे ट्यूबलर आर्टिकुलर कैप्सूल से घिरे होते हैं।
कैप्सूल में दो परतें होती हैं, यानी बाहरी रेशेदार कैप्सूल और आंतरिक श्लेष झिल्ली जो श्लेष द्रव को स्रावित करती है 'जो चिकनाई देता है और आर्टिकुलर कार्टिलेज को पोषण प्रदान करने के लिए जिम्मेदार होता है।
वृद्धावस्था में जोड़ों में अकड़न श्लेष द्रव में कमी के कारण होती है।
According to shape of bones and types of movement, the synovial joints are of following six types
(i) बॉल और सॉकेट जॉइंट इस प्रकार में, एक हड्डी पर एक बॉल जैसी संरचना दूसरी हड्डी में सॉकेट जैसी संरचना में फिट हो जाती है, जैसे, शोल्डर जॉइंट (पेक्टोरल गर्डल और ह्यूमरस के सिर के बीच) और हिप जॉइंट (एसिटाबुलम और सिर के बीच) फीमर का)।
(ii) काज (घुटने) जोड़ यह जोड़ केवल एक तल में गति की अनुमति देता है, जैसे, कोहनी, घुटने, टखने और इंटरफैंगल जोड़।
(iii) धुरी जोड़ यह जोड़ एक तल में गति प्रदान करने के लिए जिम्मेदार है, उदाहरण के लिए, एटलस और अक्ष के बीच का जोड़ और रेडिओनल जोड़ (त्रिज्या और उल्ना के बीच)।
(iv) ग्लाइडिंग जॉइंट यह जोड़ सभी दिशाओं में सीमित गति की अनुमति देता है क्योंकि हड्डियों को एक साथ पैक किया जाता है या स्नायुबंधन द्वारा जगह में रखा जाता है, उदाहरण के लिए, कार्पल हड्डियों के बीच और टार्सल हड्डियों के बीच के जोड़।
(v) सैडल जॉइंट इस प्रकार का जोड़ बॉल और सॉकेट जॉइंट की तरह होता है लेकिन पूरी तरह से विकसित नहीं होता है, जैसे, हाथ के कार्पल और अंगूठे के मेटाकार्पल के बीच का जोड़।
(vi) Condyloid या Ellipsoid जोड़ यह दो तलों (अर्थात पीछे-पीछे और पार्श्व-पक्ष) में गति की अनुमति देता है, उदाहरण के लिए, उंगलियों के मेटाकार्पल्स और फलांग्स (मेटाकार्पोफैंगल जोड़) के बीच का जोड़।
Some Common Injuries of the Joints
आंशिक रूप से या पूरी तरह से फटा हुआ लिगामेंट।अव्यवस्था तब होती है जब हड्डियों को जोड़ से बाहर निकाला जाता है, अक्सर
मोच, सूजन और जोड़ों के स्थिरीकरण के साथ।
कार्टिलेज आंसू जोड़ों के मुड़ने या उन पर दबाव डालने पर कार्टिलेज फट सकता है।
Functions of Joints
मानव शरीर में जोड़ निम्नलिखित कार्य करते हैं:
(i) ये सभी प्रकार के संचलन के लिए आवश्यक हैं।
(ii) मांसपेशियों द्वारा उत्पन्न बल का उपयोग जोड़ों के माध्यम से गति करने के लिए किया जाता है, जहां जोड़ एक फुलक्रम के रूप में कार्य करते हैं।
(iii) जोड़ शरीर को लचीला बनाते हैं।
(iv) कुछ जोड़ उन संरचनाओं के विकास की अनुमति देते हैं जिनसे वे जुड़ते हैं।
पेशी और कंकाल प्रणाली के विकार
Myasthenia Gravis
यह एक पुरानी, ऑटोइम्यून, न्यूरोमस्कुलर बीमारी है जो शरीर के कंकाल की मांसपेशियों में कमजोरी की अलग-अलग डिग्री की विशेषता है। यह थकान और अंततः कंकाल की मांसपेशियों के पक्षाघात की ओर जाता है।
a. Muscular Dystrophy
यह मांसपेशियों का एक जन्मजात (आनुवंशिक) विकार है जो शिथिलता से जुड़ा है और अंततः बिगड़ने के साथ है। रोगी 12 वर्ष की आयु के बाद चलने में असमर्थ होता है, आमतौर पर 20 वर्ष की आयु तक मृत्यु हो जाती है।
Tetany
यह एक असामान्य स्थिति है जो समय-समय पर दर्दनाक मांसपेशियों में ऐंठन (जंगली संकुचन) और कंपकंपी की विशेषता है। यह शरीर के तरल पदार्थ में कम कैल्शियम के स्तर के कारण होता है और पैराथायरायड ग्रंथि के कम कार्य के साथ जुड़ा होता है।
Arthritis
यह जोड़ों की सूजन के कारण होता है। यह कई प्रकार के होते हैं, उनमें से कुछ इस प्रकार हैं
(A) संधिशोथ यह श्लेष जोड़ों में श्लेष झिल्ली की सूजन है, जो किसी भी उम्र में हो सकती है।
(B) पुराने ऑस्टियोआर्थराइटिस / अपक्षयी संयुक्त रोग यह श्लेष जोड़ पर आर्टिकुलर कार्टिलेज के प्रगतिशील क्षरण की विशेषता है।
(C) संक्रामक गठिया यह एक सूक्ष्मजीव (जैसे जीवाणु, वायरस या एक कवक) के कारण संयुक्त सूजन का एक रूप है।
(D) गाउट/गाउटी आर्थराइटिस गठिया का एक प्रकार है जो मुख्य रूप से यूरिक एसिड क्रिस्टल के दोष या संचय के कारण होता है।
Note:
- स्टिल्स डिजीज (किशोर संधिशोथ) एक अन्य प्रकार का संधिशोथ है जो युवा लोगों में होता है
- इस प्रकार के गठिया का कोई इलाज नहीं है। हालांकि, आराम देने के लिए दर्द निवारक (एनाल्जेसिक) दवाएं उपलब्ध हैं।
b. Osteoporosis
इसमें हड्डी के ऊतकों का द्रव्यमान कम हो जाता है, जिससे कंकाल की ताकत कमजोर हो जाती है। यह हड्डी से कैल्शियम और फास्फोरस के अत्यधिक पुनर्जीवन के परिणामस्वरूप होता है, एस्ट्रोजन का स्तर कम होना इसका एक सामान्य कारण है
(A) यह उम्र से संबंधित विकार है जो पुरुषों की तुलना में महिलाओं में अधिक आम है।
(B) इससे फ्रैक्चर की संभावना बढ़ जाती है।
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