X
تبلیغات
ورودی 88 ارتز و پروتز - فصل سوم جوینت2

ورودی 88 ارتز و پروتز

اگرچه در این شرایط، بدلیل عدم وجود مقاومت، هیچ نقشی در عضله افزوده        نمی گردد. برعکس زمانیکه مقاومت به اهرم استخوانی از کوتاهی قابل مشاهده جلوگیری بعمل آورد تنش افزایش می یابد . مثل زمانیکه در انقباض ایزومتریک رخ می دهد، در انقباض کانسنتریک عضله، هم چنانکه سرعت کوتاهی کاهش می یابد. تنش در عضله افزایش می یابد. در انقباضی ایزومتریک، سرعت کوتاهی صفر است و تنش بیش تر از انقباض کانسنتریک است. در انقباض اکسنتریک، هم چنانکه سرعت بلند شدن افزایش می یابد، تنش در عضله هم افزایش می یابد. نه تنها این رابطه در شرایط آزمایشگاهی همراه عضلات ایزوله که نیرویی را بلند  می کردند، مشاهده شده است، بلکه در درجاتی، در عضله سالم برای حرکت اهرم های استخوانی نیز مشاهده    می گردد.

 

منحنی سرعت – نیروی عضله اسکلتی. در حداکثر سرعت کوتاهی، هیچ نیرویی تولید نمی شود(به بیانی دیگر، سرعت حداکثر می تواند با عدم وارد شدن نیرو به عضله، قابل دسترسی باشد). هم چنانکه سرعت کوتاهی، کاهش می یابد، نیرویی که عضله می تواند تولید کند، افزایش می یابد. در سرعت صفر، عضله به صورت ایزومتریک منقبض می شود. نیرو به صورت نمایشی، افزایش می یابد و سپس حین اینکه عضله به صورت فعال، بلند        می شود، مسطح می گردد.

کاربرد در بیمار 5-3: پیش بینی منحنی سرعت – نیرو

به نظر می رسد عضلات پلانتار فلکسور (خم کننده پلانتار) و یک (vik pattel) حین قرار دادن پایش به صورت اکسنتریک منقبض شده اند. بنابراین منحنی سرعت – نیرو پیش بینی میکند که عضلات در حال تولید نیروی زیادی بودند، که به صورت بالقوه منجر به آسیب تاندون عضله و یک (Vik pattel) گشت.

در قبل، اشاره شد که حین انقباضات دینامیک، رابطه طول – تنش باید با رابطه سرعت – نیرو ترکیب گردد. چون هم طول سارکومر و هم سرعت انقباض بر افزایش تنش عضله تأثیر دارند. به سادگی قابل پذیرش نیست که زمانی که عضله کوتاه می گردد، تنش در عضله بر طبق رابطه طول – تنش ایزومتریک افزایش می یابد. برای مثال، در بالاترین سرعت های کوتاهی، تنش عضله، کم خواهد بود. بدون در نظر گرفتنن طول سارکومر، این واقعیت که بیش تر حرکات انسان، در سرعتی ثابت از انقباض رخ نمی دهند، وضعیت را سخت تر میکند، چون نیرو با تغییر سرعت وتغییر طول، عوض خواهد شد.

اساس مفهوم 3-3: عواملی که بر تنش فعال (اکتیو) عضله، موثرند

بطور خلاصه، تنش فعال در عضله، توسط عوامل مختلفی می تواند تنظیم گردد:

·         تنش ممکن است با افزایش تکرار برانگیخته شدن یک بخش حرکتی یا با افزایش تعداد بخش های حرکتی که در حال برانگیخته شدن اند، افزایش گردد.

·         تنش ممکن است با بکارگیری بخش های حرکتی با تعدادی بیش تر از فیبرها، افزایش یابد.

·         هرچه تعداد پل های ارتباطی که تشکیل می شوند، بیش تر باشد، تنش هم بیش تر می شود.

·         عضلاتی که برش مقطعی فیزیولوژیکی بزرگتری دارند، نسبت به عضلاتی با برش مقطعی کم تر، توانایی بیش تری در تولید تنش دارند.

·         تنش با کم شدن سرعت کوتاهی به صورت فعال، افزایش می یابد و زمانی هم که سرعت بلند شدن به صورت فعال افزایش می یابد، تنش زیاد می شود.

هم اکنون مفهوم اساسی 2 ویژگی از مهم ترین ویژگی های مکانیکی عضله، یعنی رابطه طول – تنش و رابطه نیرو – سرعت، برای شرایط کلینیکی می تواند مورد استفاده قرار گیرد.

·         انواع عمل عضله

اعمال عضله (یا انقباضات آن) تحت عنوان انقباض ایزومتریک (طول ثابت) یا انقباضات دینامیک شامل انقباض کانستریک (کاش طول عضله تحت تأثیر نیرو) و انقباض اکسنتریک (افزایش طول عضله تحت تأثیر نیرو) توصیف می گردند. اصطلاح انقباض ایزومتریک، در اینجا بکار نمی رود، چون این اصطلاح به تنش ثابت یا همان بر       می گردد که غیر فیزیولوژیک است. تنشی که در عضله تولید می شود، نمی تواند کنترل شود یا ثابت بماند. بنابراین، انواع انقباضاتی که در این بخش مورد نظر است، ایزومتریک، کانستریک و اکسنتریک می باشد. دو نوع تمرین، ایزوکنیتیک و ایزواینترشیال (Isointertial) که گاهاً به انواعی از انقباض عضله نیز اشاره می گردد، در بخش بعد این فصل مورد توجه قرار خواهد گرفت.

در گذشته، دوباره انقباضات ایزومتریک، کانستریک و اکسنتریک عضله در رابطه با حرکتی که در سطح سارکومر رخ می دهد، صحبت شد. برای مرور: زمانیکه عضله ای فعال می شود، چنانکه پل های ارتباطی شکل گیرند، سارکومرهای در فیبر، بسته به نیرویی که بر عضله تأثیر می کند، طول آن ثابت می ماند، کم می شود یا زیاد میگردد. یک انقباض ایزومتریک، زمانی رخ می دهد که عضله ای فعال گردد و سارکومر تغییری در طول خود حاصل نکند. انقباض کانسنتریک زمانیکه سارکومر کوتاه می شود رخ می دهد و انقباض اکسنتریک زمانیکه سارکومر بلند می شود رخ میدهد (نیروی وارده بیش تر از نیروی سارکومر است).

این نظریه را می توان به کل عضله که به استخوان چسبیده نسبت داد. زمانیکه کل عضله ای فعال می گردد و استخوان های متصل به آن حرکتی نمی کنند، این انقباض، انقباض ایزومتریک نامیده می شود.         (شکل 17-3) حفظ وزن، بدون تغییر در زاویه مفصل به معنی این است که عضله به صورت ایزومتریک در حال انقباض می باشد. حین انقباض ایزومتریک، هیچ کاری صورت نمی گیرد. چون مفصل حرکتی نمی کند.                      فرمول کار: w=F× d می باشد که در آن w کار، F نیرویی است که توسط عضله تولید می گردد و d مسافتی است که شیء هدف، در مورد مفصل، حرکت میکند.

حین انقباض کانسنتریک، هم چنانکه کلیه عضله کوتاه می گردد، استخوان ها به هم نزدیک تر می گردند.    (شکل 18-3) از آنجایی که مفصل در طی یک دامنه حرکتی جابجا می شود، کار مثبت (+) صورت گرفته است. حین انقباض اکسنتریک، هم چنانکه عضله برای کنترل کاهش وزن تلاش می کند، استخوان ها از هم دور       می شوند (شکل 19-3). عضله، همان طور که مفصل در یک دامنه حرکتی جابجا می گردد بلند می شود. کاری که حین یک انقباض اکسنتریک صورت می گیرد، کار منفی نامیده می شود. چون کار بیشتر بر روی عضله صورت می گیرد .میزان تنشی که می تواند در عضله تولید گردد، با توجه به نوع انقباض، هم چنانکه در رابطه سرعت – نیرو مشاهده شد، متفاوت است. تنش بیشتری در انقباضی ایزومتریک نسبت به انقباضی کانسنتریک، تولید      می گردد. به طور کلی، تنش حاصل از انقباض اکسنتریک، بیش از تنش حاصل از انقباض ایزومتریک می باشد. اگرچه، این رابطه، برای کلیه عضلات در کلیه نقاط دامنه حرکتی مفصل، قابل قبول نمی باشد. علت بیش تر بودن تنش حاصل از انقباض اکسنتریک در یک عضله، نسبت به انقباض کانسنتریک، می تواند بخشی به عوامل مکانیکی اتصال و جداسازی پل های ارتباطی یا تغییرات در فعالیت عصبی عضله مربوط باشد.

شکل 17-3 * انقباض ایزومتریک. هر دو اهرم استخوانی پروگزیمال و دیستال ثابت شده اند و هیچ حرکتی حین افزایش تنش عضله رخ       نمی دهد.

شکل(18_3) انقباض کانسنتریک عضله. زمانیکه عضله ای تنش را افزایش می دهد، به دو سر اتصالات استخوانی اش فشاری وارد می کند.

·         تولید گشتاور

هم چنانکه کلینیک داران، قدرت عضله را ارزیابی می کنند، ما نیز اغلب قدرت عضلات بیمار را ارزیابی می کنیم. ما چه قدرت عضلات را با استفاده از ابزار (مانند دستگاه ایزوکنیتیک) یا با فشار دستی اندازه گیری کنیم، در واقع میزان گشتاور مفصلی را که عضله می تواند تولید کند، را تعیین می کنیم. در بسیاری از آزمایشات فیزیولوژیکی بر روی عضله، عضله مستقل از استخوان مورد آزمایش قرار گرفته و حین فعالیت عضله، نیروی واقعی عضله اندازه گیری می شود. وقتی که عضله در بدن، به استخوان متصل است، عضله هم چنان نیرویی تولید می کند، اما پس از آن، این نیرو در یک بازوی گشتاوری جهت تولید گشتاور عمل می کند.

بازوی گشتاوری عضله، با تغییر وضعیت مفصلی، می تواند تغییر کند، بنابراین موجب تغییر گشتاور تولید شده  می گردد. برای مثال، اگر عضله بایپس براکیایی، جهت تولید 20 پوند نیرو با بازوی گشتاوری کوچکی بر روی یک مفصل فعال گردد، گشتاور (قدرت عضلانی اندازه گیری شده) از حالتی که بازوی گشتاوری بزرگتری در موقعیت مفصلی دیگری وجود داشت، کم تر می شد. (شکل 20-3). بخاطر داشته باشید که با حرکات مفصل، طول عضله نیز تغییر خواهد کرد. بنابراین، از بحث در مورد رابطه طول – تنش عضله، می فهمیم که نیروی عضله، با کوتاهی یا بلندی عضله، تغییر خواهد کرد. در وضعیت های مختلف مفصل، هم بازوی گشتاوری، هم طول عضله، بر میزان گشتاور مفصل که می تواند تولید گردد، تأثیر می گذارند. علاوه بر آن، حین حرکات دینامیک، سرعت کوتاهی یا بلندی، میزان نیرویی که عضله تولید می کند، را تحت تأثیر قرار می دهد، بنابراین تولید گشتاور را تحت تأثیر قرار می دهد.

 

شکل 19-3

انقباض اکسنتریک. زمانیکه عضله به تولید تنش فعال ادامه دهد، بلند خواهد شد.

شکل 20-3 * گشتاور تولید شده توسط عضله. همزمان با تغییر بازوی گشتاوری عضله حین حرکت مفصل، تغییر می کند (A) در این وضعیت گشتاور کم تر از وضعیت (B) می باشد، چون بازوی گشتاوری بزرگتری است (با فرض بر اینکه نیرو در هر دو وضعیت یکسان است).

·         تأثیر عضله و تاندون

تأثیر بین عضله و تاندون (شامل آپونوروز) حین انقباض عضله و حرکت، مفاهیم کاربردی مهمی دارد. بیایید با یک مثال ساده، آغاز کنیم. حین انقباضی ایزومتریک (هم چنانکه در شکل 17-3 نشان داده شده) عضله واقعاً اندکی کوتاه، می گردد و تاندون اندکی بلند می شود. در بسیاری عضلات، فیبر ممکن است کوتاه گردد و تاندون ممکن است به اندازه 10% طول استراحت آن حین انقباض ایزومتریک بلند شود. قبول تاندون (یا توانایی آن در بلند شدن تحت نیرویی) در تکمیل تولید گشتاور عضله مهم می باشد. این مسئله در تمرینات پلایومتریک (Plyometric) که مجموعه تاندون/ عضله پیش از انقباض کانسنتریک قدرتی، کشیده می گردد، اساسی      می باشد. استرچ (کشیدگی) سریع پیش از انقباض کانسنتریک، به تولید گشتاور بیش تر حین انقباض کانسنتریک کمک می کند. گرچه مکانیسم کامل این افزایش گشتاور، تحت بحث است، اما شواهد نشان می دهند که فیبرها، تمایل دارند که در طولی ثابت باقی بمانند (ایزومتریک) در حالیکه تاندون بلند می شود، انرژی ذخیره می شود تا حین انقباض کانسنتریک بکار رود.

کاربرد در بیمار 6-3: درگیری تاندون آشیل

از آنجایی که تاندون آشیل از مهم ترین تاندون ها در بدن انسان است، بیمار کشیدگی بی مورد و غیرضروری در تاندون آشیل خود حین به عقب قدم گذاشتن داشته است. نیروی بالای انقباض اکسنتریک، با کشیدگی تاندون جفت (زوج) می گردد و می تواند به حالتی موجب یک کشیدگی (Strian) در عضله و یا تاندون گردد.

 

 

·         عمل عضله تحت شرایط کنترل شده

تست و تمرین ایزوکنیتیک

پیشرفت در تکنولوژی، موجب توسعه امکانات تست و تمرین برای فراهم آوردن کار با دست و کنترل برخی اختلافات که بر عملکرد عضله موثر است، شده است. در تست و تمرین ایزوکنیتیک، یا انقباض ایزوکنیتیک عضله، سرعت زاویه ای جزء استخوانی تنظیم می شود و توسط وسیله ای مکانیکی در کل دامنه حرکتی مفصل ثابت   می ماند. مفهوم «انقباض ایزوکنیتیک» چندان به معنی نوعی عمل عضله نمی باشد، بلکه بیش تر توصیفی برای حرکت مفصل می باشد. مقاومتی که توسط دستگاه ایزوکنیتیک بوجود می آید، تا سرعت ثابتی را حفظ کند، مستقیماً متناسب با گشتاوری است که در کلیه نقاط دامن حرکتی توسط عضله تولید می شود. بنابراین،چنانچه گشتاور تولید شده که توسط عضله تولید می شود، افزایش یابد، میزان گشتاور مقاومت نیز به نسبت افزایش     می یابد. کنترل مقاومت، ممکن است به صورت مکانیکی با بکارگیری دستگاه های ایزوکنیتیک، مانند بایودکس (Biodex) کین کوم (Kin com) یا ایزومِد (Isomd) انجام گیرد.

ارزیابی کننده مجرب عملکرد انسان ممکن است به منظور کنترل دستی سرعت زاویه ای یک جزء استخوانی با ایجاد مقاومتی که متناسب با گشتاور تولید شده توسط عضله در کل دامنه حرکتی است، عمل کند. در تست دستی عضله، شخص ارزیابی کننده ممکن است مقاومتی دستی را در کل دامنه حرکتی برای یک انقباض کانسنتریک که توسط شخص مورد ارزیابی صورت می گیرد، انجام دهد. مقاومت فرد ارزیابی کننده باید به صورت ثابت تنظیم گردد، آنچنانکه متناسب با گشتاوری که توسط عضله مورد تست قرار گرفته، در هر نقطه ای در دامنه حرکتی، باشد. اگر شخص ارزیابی کنده با موفقیت میزان خروجی گشتاوری فرد مورد ارزیابی را متعادل کند، سرعت زاویه ای ثابتی بدست می آید. اگرچه سرعت زاویه ای کنترل شده دستی و مقاومتی که به صورت دستی برای تولید آن مورد نیاز است، نمی تواند به صورت خیلی دقیق و با ثباتی که توسط دستگاه های مکانیکی تولید می شود، تنظیم گردد. علاوه بر این، مقاومت دستی نمی تواند به دقت مقاومت مکانیکی اندازه گیری شود.

مزیت مورد نظر تمرین ایزوکنیتیک در یک دامنه حرکتی بدون وزن، اینطور است که به صورت نظری برای تغییر گشتاور تولید شده توسط عضله در کل دامنه حرکتی، ایجاد تطابق می کند. با دسترسی به سرعت مورد نظر، دستگاه ایزوکنیتیک مقاومتی را که متناسب با گشتاوری که توسط عضله در کل نقاط دامنه حرکتی است، فراهم می نماید. برای مثال، حداقل میزان مقاومت توسط دستگاه ایزوکنیتیک در نقطه ای از دامنه حرکتی در جایی که عضله توانایی حداقل تولید گشتاور دارد، ایجاد می شود. مقاومت در نقطه ای از دامنه حرکتی که بیش ترین توانایی تولید گشتاور دارد، بیشترین می باشد.

بیش ترین میزان گشتاورهای ایزوکنیتیک برای انقباضات کانسنتریک که در سرعت های بالای زاویه ای برقرار هستند، کم تر از سرعت های زاویه ای، پایین تر است. این کاهش در گشتاور، با افزایش سرعت انقباض، بر اساس رابطه سرعت – نیروی عضله، مورد پیش بینی است. در واقع میزان گشتاور در ایزومتریک در هر نقطه ای از دامنه حرکتی، از میزان گشتاور کانسنتریک در هر سرعتی برای نقطه ای خاص در مفصل، بالاتر می باشد. بنابراین هرچه میزان سرعت زاویه ای یک انقباض ایزوکنیتیک به صفر نزدیک تر باشد، گشتاور ایزوکنیتیکی بیش تر می شود.

دستگاه ایزوکنیتیک به صورت گسترده جهت تعیین میزان گشتاور مفصل که عضله می تواند در سرعت مختلف ایجاد کند، برای آموزش قدرت و مقایسه قدرت نسبی یک گروه عضله، با دیگر عضلات بکار می رود. بیش تر دستگاه های ایزوکنیتیک، اجازه اندازه گیری تست گشتاور اکسنتریک عضله را نیز، می دهد. ارزیابی ایزوکنیتیک قدرت عضله، اطلاعات مهم بیش تری را در مورد عملکرد عضله، فراهم می آورد، و تمرین ایزوکنیتیک برای بدست آوردن قدرت عضله موثر می باشد. اگرچه، محدودیت هایی برای ارزیابی و تمرین ایزوکنیتیک وجود دارد. برای مثال، در سرعت های بالاتر، میزان دامنه حرکتی، در حرکت که سرعت ثابت است. کاهش می یابد و حرکات عملکردی به ندرت در سرعت ثابت صورت می گیرد. برخی تحقیقات نشان می دهند که تست یا تمرین ایزوکنیتیک ممکن است در اعمال عملکردی به شکل متفاوتی صورت گیرند یا ممکن است اثرات آموزشی را برای فعالیت های عملکردی اضافه کند و برخی تحقیقات نشان می دهند که این تمرینات یا تست های ایزوکنیتیک چنین کاری نمی کنند.

تست یا تمرین ایزواینرشیال (Isoinertial)

تست یا تمرین ایزواینرشیال جهت اندازه گیری میزان کار عضله دینامیک می باشد. تمرین ایزواینرشیال به عنوان نوعی از تمرین که عضلات در برابر یک مقاومت یا نیروی ثابت عمل می کند و گشتاور اندازه گیری شده حین افزایش یا کاهش نیرویی ثابت، تعیین می گردد. به نظر می رسد که اجرای عملکردی سیستم عضله – مفصل بیش از تمرین و تست ایزوکنیتیک تقلیدی می باشد. در صورتیکه گشتاور تولید شده توسط عضله، برابر با گشتاور مقاومت باشد، عضله به صورت ایزومتریک منقبض می شود، اگر گشتاور تولید شده بزرگتر از مقاومت باشد، عضله کوتاه می شود و به صورت کانسنتریک منقبض می شود. برعکس، اگر گشتاور تولید شده کم تر از مقاومت باشد، عضله به صورت اکسنتریک منقبض می گردد. تمرین ایزواینرشیال، مشابه فعالیت عضله نرمال  است که در آن انقباضات ایزومتریک و افزایشی یا کاهشی عضله ، جهت پاسخ به یک نیروی ثابت رخ می دهند.

مثال 2-3

زمانی که فردی شروع به بلند کردن نیروی ثابت خارجی می کند ، اینرسی نیروی وارده ، باید توسط عضلاتی که عمل بلند کردن را انجام می دهند ، غلبه شود . در لحظه اولیه بلند کردن ، عضله به صورت ایزومتریک منقبض می گردد، هم چنانکه تلاش می کند تا گشتاور مورد نیاز برای تطابق با مقاومت اینرسیایی را ایجاد کند. زمانیکه مقاومت اینرسیایی فراتر می گردد ، هم چنانکه  گشتاور عضله افزایش می یابد و نیروی وارده شروع به زیاد شدن می کند ، عضلات بصورت کانسنتریک منقبض می گردد. حین حرکت ، آنتاگونیست های نسبت به عضلات " بلند کننده " ، ممکن است احتیاج داشته باشند بصورت اکسنتریک جهت کاهش نیروی وارده ، منقبض شوند.

مزیت دستگاه های ایزوکنیتیک و ایزواینرشیال در این است که قادرند فعالیت عضله را اندازه گیری کنند. اینکه میزان روش تست هر دو دستگاه تا چه درجه ای باشد که بتواند با دقت سطح انجام فعالیت در فرد مورد آزمایش را تعیین کند ، نخستین سوال است.

در این نکته پاسخ به سوال این است که هر دو دستگاه قادراند ، تفاوت بین افرادی که قادراند کاری عملکردی را بخوبی انجام دهند و افرادی که نمی توانند انجام دهند ، را تعیین کنند ، با فرض بر این که تست به طریقه صورت گرفته که کارهای اختصاصی را انجام می دادند.

 

  • خلاصه عواملی که بر تنش فعال عضله موثراند:

تنش فعال عضله تحت تاثیر عواملی قرار دارد . برخی عوامل ، مانند اندازه و تعداد فیبرها ، برای عضله اصلی اند ، در حالیکه سایر فاکتورها ، مانند تاثیر الگوهای بکارگیری سیستم عصبی ، برای عضله اصلی به شمار می روند.

اساس مفهوم 4-3 : خلاصه عوامل اصلی و فرعی که تنش فعال عضله را درگیر می کند.

سرعت انقباض عضله تحت تاثیر موارد زیر قرار دارد:

  • بکارگیری دستور بخش های حرکتی : ابتدا ، بخش هایی که سرعت های هدایتی کندی دارند ، عموماً

 بکار گرفته می شوند.

  • نوع فیبرهای عضله در بخش های حرکتی : بخش هایی که فیبرهای عضله نوع II دارند ، از بخش هایی که فیبرهای عضله نوع I دارند ، سریعتر حداکثر تنش را ایجاد می کنند. میزان تشکیل پل ارتباطی ، شکستن و بازسازی آنها ممکن است متفاوت باشد.
  • طول فیبرهای عضله : فیبرهای بلندتر سرعت کوتاه شدن بیش تری نسبت به فیبرهای کوتاه تر دارند.

بزرگی تنش فعال تحت تاثیر موارد زیر می باشد:

  • اندازه بخش های حرکتی : بخش های بزرگتر ، تنش بیشتری ایجاد می کنند.
  • تعداد و اندازه فیبرهای عضله در یک پل ارتباط عضله: هر چقدر پل ارتباطی بزرگتر باشد، میزان تنش که یک عضله می تواند تولید کند ، بیش تر است.
  • تعداد بخش های حرکتی که برانگیخته میشوند: هر چقدر بخش های حرکتی بیش تری برانگیخته شوند ، تنش بیش تری تولید می گردد.
  • تکرار بخش های حرکتی که برانگیخته می شوند: هر چقدر تکرار برانگیخته شدن بخش های حرکتی بیش تر باشد ، تنش بیش تری تولید می گردد.
  • طول سارکومر : هر چه میزان طول سارکومر به مقدار مورد لزوم آن (optimal) نزدیک تر باشد ، تنش ایزومتریکی که می تواند ایجاد شود ، بیش تر خواهد بود.
  • ترتیب فیبر : ترتیب فیبر  اگر به صورت پره ای ( pannate) باشد ، تعدادی بیشتری از فیبرهای عضله و بصورت بالقوه ، PCSA بزرگتری را حاصل می شود و در نتیجه میزان تنشی که در یک عضله با فیبرهای پره ای که میتواند تولید گردد بیش از میزان عضله ای با فیبرهای موازی خواهد بود.
  • نوع انقباض عضلانی: انقباض ایزومتریک تنش بیش تری را از انقباض کانسنتریک ایجاد می کند. انقباض اکسنتریک می تواند تنش بیش تری را نسبت به انقباض ایزومتریک ایجاد کند.
  • سرعت : هم چنانکه سرعت کوتاه شدن افزایش یابد ، در یک انقباض کانسنتریک تنش کاهش می یابد. هم چنانکه سرعت بلند شدن ( افزایش طول ) در فعال افزایش یابد ، در یک انقباض اکسنتریک ، تنش افزایش می یابد.

دسته بندی عضلات

عضلات تکی ، ممکن است از راه های مختلفی مانند شکل آن (Rhomboid, deltoid) ، تعداد سرهای آن (Quadriceps, triceps, biceps) ، محل آن (biceps femoris, tibials Anterior) ، یا ترکیبی از محل و عملکردشان (extensor digitrum longus, flexor pollicis brevis) ، نامیده شوند ، گروههای عضلات ، بر اساس هم عملی که انجام می دهند و هم بر اساس نقشی اختصاصی که حین اعمال خاص فراهم می آورند ، طبقه بندی می شوند ، زمانیکه عضلات بر اساس عمل شان طبقه بندی می گردند ، عضلاتی که موجب خم شدن (Flexion) در مفصل می گردند ، خم کننده (flexor) دسته بندی می شوند . عضلاتی که موجب باز شدن (extension) یا چرخش (Rotation) می شوند ، تحت عنوان باز کننده (extensor) یا چرخاننده (Rotator) خوانده می شوند ، زمانیکه عضلات بر اساس نقش شان طبقه بندی می گردند ، عضلات تکی یا گروهی بر اساس نقشی که آن عضله حین عملی ایفا می کند ، توصیف می گردد . زمانی که چنین نوعی از طرح نقش بکار گرفته می شود ، به عملی که انجام می گیرد مرتبط نیست ( خم شدن یا باز شدن Flexion, Extension)، بلکه به نقشی که عضله ایفا می کند مرتبط است.

  • بر اساس نقش عضله در حرکت

اصطلاح حرکت دهنده اولیه (Prime mover) (آگونیست) ، به عضله ای اطلاق می شود که نقش اش ایجاد یک حرکت مورد نظر در یک مفصل است.اگر خم شدن (Flexion) عمل مورد نظر است، عضلات خم کننده (flexor)، حرکت دهنده های اولیه (Prime mover) هستند و عضلاتی که ( باز کننده یا Extensor) مستقیما در سمت مخالف حرکت مورد نظر قرار دارند آنتاگونیست خوانده می شوند. عمل مورد نظر با آنتاگونیست ها مورد مخالف قرار نمی گیرد، ولی این عضلات مستعد این هستند که با آن عمل مخالفت کنند.

معمولا ، زمانیکه یک آگونیست ( برای مثال (Biceps Brachii)  برای انجام یک حرکت مورد انتظار ( خم شدن آرنج) خوانده می شود ، عضله آنتآگونیست (triceps bracii) مهار می گردد. اگرچه ، اگر زمانی عضلات آگونیست و آنتاگونیست مستعد ، بصورت هم زمان منقبض گردند ، هم انقباضی (co-contraction) رخ     می دهد  ( شکل 21-3 ) هم انقباضی عضلات حول یک مفصل ، می تواند به ثبات یک مفصل کمک نماید و نوعی همکاری(Synergy) ، که ممکن است برای شرایطی مشخص مورد نیاز باشد را فراهم می آورد. هم انقباضی عضلات با عملکردهای مخالف، نمی تواند چندان مطلوب باشد ، در حالیکه حرکت مورد نظر با هم انقباضی غیر ارادی ، متوقف شود. مانند زمانیکه اختلالاتی که بر کنترل عملکرد عضله موثرند ، رخ دهند                            ( مانند فلج مغزی CP) عضلاتی که به آگونیست ، جهت انجام عمل مورد نظر کمک می نمایند سینرژیست (Synergist) نامیده می شوند.

  • شکل 21-3 هم انقباضی آگونیست و آنتآگونیست.

 

در صورتیکه خم شدن مچ دست ، عمل مورد نظر باشد ، Flexor carpi Ulnaris, Flexor carpi radialis به عنوان آگونیست یا حرکت دهنده های اولیه (Prime mover) خوانده می شوند ، چون این عضلات خم شدن (Flexion) ایجاد می کنند . خم کننده های انگشت، سینرژیست هایی اند که مستقیما ممکن است به خم کننده های مچ دست کمک نمایند . باز کننده های (extensor) مچ دست ، آنتآگونیست های مستعد می باشند .سینرژیست ها ممکن است مستقیما با کمک به ایجاد عمل مورد نظر به آگونیست کمک نمایند مانند مثالی که در خم شدن مچ دست زده شده، یا ممکن است سینرژیست ها غیر مستقیم با ایجاد ثبات بخشی یا با مهار عمل نا مطلوب به آگونیست کمک کنند .در صورتیکه عمل مورد نظر خم شدن انگشت باشد ، مانند گره کردن مشت ، خم کننده های انگشت ، که هم از مچ دست و هم از انگشتان می گذرند ، نمی توانند موثر عمل نمایند (شست گره نخواهد شد) ، این در صورتیست که آنها بطور همزمان انگشتان و مچ دست را خم کنند ، بنابراین ، باز کننده های (extensor) مچ دست ، به صورت سینرژی جهت ثابت مچ و جلوگیری از حرکت نامطلوب فلکشن یا خم شدن مچ دست ، بکار گرفته خواهند شد.با جلوگیری از خم شدن مچ دست ، سینرژی ها قادراند که مفصل را در وضعیتی که به خم کننده های انگشتان اجازه ایجاد گشتاور بیش تری را تولید کند ، حفظ کنند یعنی با ترکیبی از طول مناسب و کافی سارکومر و MA ( بازوی گشتاوری )

گاهی اوقات ، عمل سینرژیستی دو عضله برای ایجاد یک حرکت خالص مثل (abduction) Radical deviation مچ دست ، ضروری است . خم کننده رادیال flexor carpi Radials, (Radial Flexor)، مچ دست که به تنهایی عمل می کنند، خم شدن مچ دست و radial deviation را ایجاد می کند . باز کننده رادیال extensor carpiradialis lorevis, (Radial extensor) و extensor carpi radialis longus که به تنهایی عمل میکنند ، باز شدن مچ دست و radial deviation را ایجاد می کنند. وقتی که باز کننده مچ دست (extensor) و خم کننده مچ به عنوان حرکت دهنده اولیه با هم عمل کنند تا radial deviation مچ را ایجاد کنند ، حرکات ناخواسته از بین می روند و حرکت خالص  radial deviation را نتیجه می دهد (شکل 22-3 ). در این مثال عضلاتی که آنتآگونیست های مستعد حرکت مورد نظر هستند، باز کننده و خم کننده مچ دست در سمت Ulnar مچ (Flexor carpi ulnaris, extensor carpi ulnaris) می باشند.

  • بر اساس ساختار عضله

قرارگیری عضلات در دسته های عملکردی مانند خم کننده یا باز کننده یا آگونیست ها یا آنتآگونیست ها به تشریح بسیاری از عضلات مختلف و توضیح اعمال آنها کمک می نماید. اگر چه عضلات قادراند ، نقش هایشان را عوض کنند . یک آنتآگونیست مستعد در مثالی ممکن است در وضعیتی دیگر سینرژیست باشد. مثالی از این مورد در بحثی جلوتر می تواند یافت گردد. خم کننده ها را باز کننده های روی سمت Ulnar مچ دست. حین حرکت Radial deviation، آنتآگونیست می باشند . ولی حین حرکت Ulanr deviation ، همین عضلات سینرژیست هستند . با اینکه این حقیقت در نقش عوض می شود ، اما عضلاتی که عملکردهای یکسان دارند ، ویژگی های ساختاری مشابهی هم دارند. این ممکن است واضح باشد ، چون ساختمان عضله چنین نقش مهمی را در تعیین عمل و سرعت انقباض عضله بازی می کند. اگر چه تا چندی پیش این مطلب آشکار نبود ، تا اینکه چندین مطالعه ثابت کرد که گروه های عملکردی عضلات ، ساختار دارند. مثال هایی از این قبیل ، ممکن است در آزمایشاتی بر روی انسانها و حیوانات ، مشاهده گردد . در اندام تحتانی ، باز کننده های (extensors) زانو ، طول فیبر کوتاه و PCSA بزرگ دارند. هم چنانکه دو خم کننده های زانو برعکس است بطوریکه طول فیبر بلندتر و PCSA کوچکتری دارند. پلانتارفلکسورهای مچ پا  ، معمولا طول های فیبری کوتاه و PCSA بزرگ دارند ، بنابراین آنها را از دورسی فلکسورهای مچ پا که طول های فیبری بلندتر و PCSA کوچکتری دارند، متمایز می کند . در اندام تحتانی ، فلکسورهای (خم کننده های) انگشت طول های فیبری بلندتر و PCSA بزرگ تر دارند. هم چنانکه در باز کننده های (extensor) انگشت ، این موارد کوتاهتر و کوچک تر هستند . (شکل 23-3 و 24-3)

  • شکل 22-3 فعالیت عضله سینرژیستی . زمانیکه Flexor carpi radialis و Extensor carpi radialis بصورت سینرژیستی عمل می کنند ، ایجاد radial deviation در مچ دست می کنند.

 

  • شکل 23-3 رابطه بین PCSA و طول فیبر عضلات انتخابی اندام تحتانی.

به گروه های عمومی عضلات با عملکردهای مشابه ، دقت نمایید. برای مثال ، سولئوس و گاستروکیمونس داخلی، تیبیالیس قدامی و اکستانوردیجیتروم لانگوس ، وااستوس لترالیس وواستوس مدیالیس و واستوس اینترمدیوس ، گراسیلیس و ساراتوراویس .( داده ها تنها برای طول فیبر سر کوتاه بایپس فموریس می باشد)

  • بر اساس طول بازوی گشتاوری

راستای عضله نسبت به مفصل نیز برای دسته بندی عضلات در گروه ها بکار میرود. طول بازوی گشتاوری عضله ، جزئی مهم در تعیین گشتاور مفصل می باشد .نسبت طول فیبر به بازوی گشتاوری ، راهی است برای مشخص کردن اینکه کدام عامل نقش بیشتری در تولید گشتاور مفصلی و در تعیین نتیجه ROM در مفصل ، دارد . برای مثال ، نسبت طول فیبر به بازوی گشتاوری در عضلات باز کننده مچ دست بیش از عضلات خم کننده مچ دست است که این مطلب پیشنهاد می دهد که طول فیبر نسبت به بازوی گشتاوری ، نقش بیشتری را در باز کننده های مچ دست نسبت خم کننده های مچ دارد .اگر چه کلیه عضلات اسکلتی به یک طرح ساختاری اصلی متصل اند ، اما میزان قابل توجهی از تفاوتها در بین عضلات با توجه به تعداد ، اندازه ، ترتیب و نوع فیبرهای آن وجود دارد. بنابراین تلاش برای دسته بندی عضلات تنها برای قراردادن در تعداد کمی گروه مناسب نمی باشد . بر اساس شواهد ، که در زیر مجموعه بخش های حرکتی عضلات  بیش از گروه عضلات با هم برای عملی خاص ، کار     می کنند ، راهی مناسب تر برای تشریح عمل عضله می تواند در رابطه با اصطلاحات بخش های حرکتی باشد. اگر چه تحقیقات بیشتری در این زمینه ، پیش از اینکه سیستم دسته بندی بخش حرکتی بتواند بطور وسیع مورد قبول و استفاده قرار گیرد  ، مورد نیاز است.

  • شکل 24-3 رابطه بین PCSA و طول فیبر عضلات انتخاب شده اندام فوقانی . گروه بندی عمومی عضلات با عملکرد مشابه را به یاد داشته باشید . برای مثال : فلکسوردیجیتروم سوپرفیشیالیس (FDS) و پروفوندوس ( FDP) ، اکستانورکارپی رادیالیس برویس (ECRB) ، اکستانسور کارپی اولناریس (ECU) و اکستانسور دیجیتروم(ED) و خم کننده ها و باز کننده های تکی انگشت دست.

 

عواملی که بر عملکرد عضله موثرند:

علاوه بر عوامل فراوانی که بر عملکرد عضله موثرند و در قبل گفته شد ، عوامل کم دیگری لازم به توجه می باشند:

  • انواع مفاصل و محل اتصالات عضله
  • تعداد مفاصلی که عضله از آن عبور می کند
  • عدم کارایی پاسیو (Passive Insufficiency)
  • گیرنده های حسی
  • انواع مفاصل و محل اتصالات عضله

نوع مفصلی که بر عملکرد عضله تاثیر دارد . بطوریست که ساختار آن مفصل نوع حرکتی که رخ خواهد داد  و      ( خم شدن و باز شدن ) و ROM آن را تعیین می کند. محل عضله یا خط عملکرد عضله نسبت به مفصل، نوع حرکتی که عضله انجام خواهد داد را معین می کند. بطور کلی عضلاتی که از بخش قدامی مفاصل اندام فوقانی ، تنه و هیپ عبور میکنند، خم کننده (Flexor) هستند، در حالیکه عضلاتی که در خلف مفاصل هستند ، باز کننده(extensor)  می باشند . عضلاتی که در خارج و داخل قرار دارند ، ابداکتور واداکتور می باشند و ممکن است چرخش (Rotation) هم ایجاد کنند. عضلاتی که اتصال  دیستالشان نزدیک یک محور مفصل باشند ، معمولا قادر اند ROM وسیعی را در آن اهرم استخوانی که به آن متصل اند ، ایجاد کنند . عضلاتی که اتصال دیستالشان از محور مفصل دور است، مانند براکیورادیالیس، برای مهیا کردن ثبات برای مفصل طراحی شده اند ، چون قسمت اعظم نیرویشان مستقیما به سمت مفصل است تا سطوح آن را فشار دهد . نقش نسبی عضله برای ثبات در که یک حرکت به عنوان اجزای چرخاننده (Rotatory) و فشاری (Compressive) از نیروی عضله ، غیر مستقیم با بقیه متفاوت می باشد یک عضله در نقطه ای که جزء فشاری آن حداکثر است. بیشترین میزان ثبات مفصل را فراهم می نماید.معمولا گروهی از عضلات که در یک مفصل عمل می کنند قادراند گشتاور بیش تری نسبت به عضلاتی که در همان مفصل عمل می کنند . اختلالات نسبت نرمال جفت های آگونیست – آنتآگونیست ممکن است یک عدم تعادل در مفصل ایجاد کند و مفصل را در خطر آسیب قرار دهد . نسبت های قدرت آگونیست – آنتآگونیست برای مفاصل نرمال ، معمولا بعنوان یک اصل برای اهداف درمانی برای پس از درمان بکار میروند. برای مثال ، در صورتیکه مفصل شانه مورد آسیب قرار گیرد ، هدف درمان می تواند تقویت خم کننده ها ( فلکسورها ) و باز کننده ها (اکستانورها) در مفصل باشد ، آنچنانکه آنها ، به میزان نسبت قدرت در مفصلی آسیب ندیده دارند.

  • تعداد مفاصل

بسیاری از حرکات عملکردی نیازمند حرکت چندین مفصل تحت کنترل ترکیبی از عضلات که از یک یا چندین مفصل می گذرد ، می باشد. برای ایجاد یک الگوی حرکتی هدفمند . بسیاری از مولفین معتقدند که کنترل حرکت به گونه ای طراحی شده که با کم ترین میزان نیروی مورد نیاز عضله ، کار مورد نظر تکمیل شود    (فعالیت حداقل بخش حرکتی) و بنابراین خستگی عضله نیز به حداقل میرسد. این استراتژی کنترل حرکتی ، تلاش می کند تا اطمینان حاصل کند که حرکت به طور آماری صورت گرفته است.

یکی از راههای ایجاد یک الگوی حرکت کارآمد ، حاصل فعالیت عضلات تک مفصلی و چند مفصلی است . از راههای فراوانی ، تعداد مفاصلی که عضله از آن عبور میکند ، عملکرد عضله را تعیین می کند. عضلات تک مفصلی ، تمایل دارند که برای ایجاد نیرو و کار در درجه اول کانسنتریک  و ایزومتریک منقبض گردند ، این استراتژی بکارگیری زمانیکه حرکت ساده ای در یک مفصل صورت می گیرد ، رخ می دهد ، ولی ممکن است حین حرکات با درگیری چندین مفصل هم اتفاق بیافتد. برعکس ، عضلات چند مفصلی تمایل دارند تا جهت تنظیم مناسب گشتاوری را حین حرکت  با درگیری اعمال عضله به صورت اکسنتریک بیش از کانسنتریک ، بکار گرفته شوند. عضلات چند مفصلی تمایل دارند که بیش تر حین حرکت پیچیده که نیازمند حرکت حول چند محورهستند ، عمل نمایند. برای مثال حرکت خم شدن آرنج همراه با چرخش به خارج (Supination ) آرنج ، عضله Biceps Brachii ( عضله ای چند مفصلی ) با کمک Brachialis ( عضله ای تک مفصلی ) را بکار گیرد . این روشن به نظر میرسد ، چون اتصالات بایپس براکی (Biceps Brachi) بر روی رادیوس (Radius) است که اجازه چرخش به خارج (Supination) می دهد . در حالیکه Brachialis به اولنا (Ulna) متصل است و تنها اجازه خم شدن به آرنج را می دهد . اگر حرکتی تک مفصلی مورد نظر باشد، عضله ای تک مفصلی بکار گرفته میشود ، چون بکارگیری عضله ای چند مفصلی ممکن است به عضلات اضافی دیگری جهت جلوگیری از حرکت در مفاصل دیگر یا مفاصلی که آن عضلات از آن عبور کرده اند ، نیاز داشته باشد . برای مثال ، خم شدن آرنج همراه با ساعد در حال چرخش به داخل (Pronation) بطور اولیه توسط Brachialis تکمیل می گردد ، نه توسط Biceps Brachii عضلات تک مفصلی و چند مفصلی ، ممکن است با هم به طریقی عمل کنند که عضله تک مفصلی بتواند حرکت مفاصلی که این عضله از آن ها عبور نمیکند را کمک نماید. برای مثال حرکت ، حرکت ساده برخاستن از یک صندلی ، نیازمند extension هیپ و زانو می باشد. اکستنشن (extension) هیپ با فعالیت عضلات تک مفصلی هیپ (گلتوس ماگزیموس ) و عضلات اکستانسوری چند مفصلی                 ( همسترینگ ) زانو صورت میگیرد.

extension همزمان زانو ، با فعالیت عضلات اکستانسوری تک مفصلی زانو ( عضلات واستوس) و عضلات اکستانسوری چند مفصلی زانو ( رکتوس فموریس ) انجام گیرد. استنباط جالب این است که اکستانسورهای تک مفصلی زانو ممکن است واقعا به اکستنشن هیپ در حرکت برخاستن از یک صندلی کمک نماید.

  • Passive Insufficiency

اگر آرنج شخصی بر روی میز قرار گیرد ، طوریکه ساعد در وضعیتی عمودی قرار گیرد و دست اجازه داشته باشد که به جلو رها شود (drop forward) یعنی خم شدن مچ دست (Flexion) رخ دهد ، انگشتان تمایل به باز شدن (extend) دارند ( شکل A25-3) اکستنشن (باز شدن) انگشتان نتیجه طول نا مطلوب باز کننده های (اکستانسورها) انگشت می باشد که حین خم شدن مچ دست (Flexion) کشیده می شوند . طول نا مطلوب تحت عنوان Passive Insufficiency می باشد در صورتیکه فرد مچ دستش را به عقب ببرد (extension) به اکستنشن مچ ، انگشتان تمایل به خم شدن (Flexion) دارند. (B25-3) خم شدن انگشتان نتیجه طول نامطلوب خم کننده های (Flexor) انگشت حین اکستنشن مچ دست که موجب کشیده شدن خم کننده های انگشت می باشد، است.

تحت شرایط نرمال ، به ندرت عضلات تک مفصلی ، حتی اگر در طول نامناسب باشند، اجازه ROM کامل در مفصل را دارند . اگرچه ، عضلات تک مفصلی یا چند مفصلی مکررا در طول نامطلوب یا کشیدگی قرار دارند تا اجازه ROM کامل را بدهند که در کلیه مفاصلی که عضلات از آنها عبور میکنند ، رخ دهد . تنش غیر فعال (Passive) تولید شده در این عضلات کشیده شده ، کافی است تا هم حرکت بیش تر اهرم استخوانی را کنترل کند (گشتاور مقاوم غیر فعال (پاسیو) = گشتاور نیروی محرک) یا در صورتیکه جزئی از مفصل ثابت نباشد ، ممکن است واقعا اهرم استخوانی را در راستای کشش غیر فعال (Passive) عضله قرار دهد . اگر استخوان نمی تواند آزادانه در راستای کشش Passive(غیر فعال) عضله ، حرکت کند ممکن است عضله کشیده شده ، آسیب ببیند . معمولا ، درد حین کشیدگی (Stretch) یک پیام خطر را اخطار خواهد داد و انقباض فعال (active) برای محافظت از عضله ، نخست رخ خواهد داد.زمانیکه یک عضله چند مفصلی در سمتی از یک مفصل ، بیش از حد کوتاه شود ، عضله چند مفصلی سمت مقابل مفصل اغلب بیش از حد کشیده خواهد شد.

 

·           شکل 25-3 * A, Passive insufficiency) بازکننده های ( اکستانسورها ) انگشت بصورت غیر فعال(Passive)  حین به پایان رسیدن طولشان در مچ دست و انگشت در زمان خم شدن مچ ، ناکارآمد می گردند. تنش غیر فعالی (Passive) که ایجاد میگردد موجب باز شدن انگشتان (extension) میگردد(Tenadesis)

B) خم کننده های انگشت (Flexor) زمانیکه طولشان در مچ دست و انگشتان حین باز شدن (extension) مچ دست به پایان میرسد ، به صورت غیرفعال دچار ناکارآمدی می شوند. تنش غیرفعالی (Passive) که در خم کننده های انگشت ایجاد می گردد، موجب خم شدن انگشتان می گردد.

خم کننده ها و بازکننده های انگشت مثالی خوب برای این اصل می باشد. زمانیکه خم کننده های انگشت بصورت فعال (اکتیو) انگشتان و مچ دست را خم می کنند ، اکستانسورها (باز کننده ها) انگشت، در مفاصل انگشت و مچ کشیده می شوند ، بنابراین مقدار خم شدن مچ دست و انگشت را محدود می کنند.

در این مثال همان زمانیکه خم کننده های انگشت کوتاه می شوند ، باز کننده های (اکستانسورهای) غیر فعال انگشت ، بصورت غیرفعال (پاسیو) در کلیه مفاصلی که از آنها عبور می کنند، کشیده می شوند . باز کننده ها (اکستانسورها )، مقاومت غیر فعالی (پاسیو ) را برای خم شدن انگشت و مچ ، در همان زمانیکه خم کننده های انگشت به سختی انجام حرکت می کنند ، ایجاد می کند. ( شکل 26-3 ) طول نامناسب باز کننده ها (اکستانسورها) عامل کشش انگشتان به اندکی اکستنشن حین خم شدن مچ پیش از خم شدن انگشت، می باشد. ترکیب کوتاهی بیش از حد عضله غیرفعال (پاسیو) و کوتاهی انجام گرفته توسط عضله فعال ، کلیه عضله را تهدید می کند و چنین وضعیت هایی معمولا در فعالیت های عادی زندگی روزمره ، رخ نمی دهد ولی ممکن است در فعالیت های ورزشی رخ دهد.

  • گیرنده های حسی

دو گیرنده مهم حسی ، ارگان گلژی تاندون و دوک عضلانی است که عملکرد عضله را تحت تاثیر قرار میدهد. ارگانهای گلژی تاندون که در تاندون ، در محل اتصال عضله – تاندون قرار دارند به تنش حساس اند و ممکن است با انقباض فعال ( اکتیو ) عضله یا با کشش بیش از حد عضله ، فعال گردد. زمانیکه ارگانهای گلژی تاندون تحریک می شوند ، پیامی را به سیستم عصبی جهت مهار عضله در تاندونی که گیرنده قراردارد ، می فرستند. دوک های عضلانی که 2 تا 10 فیبر تخصصی عضله ( فیبر های intrefusal ) را شامل می شوند و در نزدیکی غلاف بافت پیوندی قرار دارند در کل عضله پخش می شوند.

 

  • شکل 26-3 افزایش تنش غیرفعال ( پاسیو) با افزایش طول غیرفعال (پاسیو) عضله ، زمانیکه فردی میخواهد دستش را در حالی که مچ دست کامل خم شود ، مشت کند ، کوتاه شدن فعال ( اکتیو) انگشت و خم کننده های مچ دست ، موجب افزایش طول غیرفعال    ( پاسیو) بازکننده های انگشت می گردد. طول باز کننده های انگشت برای اجازه دادن به دامنه کامل حرکتی مچ دست و انگشتان ، ناکارآمدی ( بی کفایتی) می یابد و بنابراین بصورت غیرفعال ( پاسیو) ، توانایی خم کننده های انگشت جهت ایجاد مشت کردن دست ، را محدود می کند.

 

 

این فیبرهای دوک ، به طول و سرعت افزایش طول فیبرهای عضله ( فیبرهای extrafusal ) حساس است . این فیبرها ، پیام هایی را به مغز (مخچه) در مورد وضعیت عضله می دهد. زمانی که فیبر کوتاه میشود ، دوک ها ارسال پیام ها را متوقف می کند چون طولشان افزایش نیافته است،زمانی که ارسال پیام کاهش می یابد ، مراکز بالاتر پیامی را به فیبرهای عضله Intrafusal در دوک جهت کوتاهی می فرستد ، آنچنانکه آنها دوباره جهت پاسخ به تغییر طول در عضله توانایی می یابند.

دوک عضله مسئول ارسال پیام به عضله در نقاطی که قرار دارد ، جهت انقباض حین ضربه خوردن با چکش بر روی تاندون عضله ، می باشند ( شکل 27-3 ) کشش سریع عضله بر اثر ضربه خوردن تاندون ، دوک های عضله را فعال می کند و عضله به پیام های غیرقابل انتظار دوک با یک انقباض مختصر پاسخ می دهد . این پاسخ با نام های مختلف شناخته می شود  برای مثال تاندون رفلکس عمقی ( DTR) ، رفلکس دوک عضله (MSR) یا به شکل ساده تر رفلکس کششی می باشد. هم ارگانهای گلژی تاندون و هم دوک های عضله، بازتابی (فیدبک) ثابت به سیستم عصبی مرکزی حین حرکت می فرستد . به طوریکه تنظیمات مناسب، می تواند صورت گیرد و این عملشان باعث محافظت از عضله از آسیب با ارسال پیام نسبت به تغییرات طول عضله ، می گردد.رفلکس کششی برای جلوگیری از آسیب عضله مفید می باشد ، ولی در برنامه های درمانی یا برنامه های مناسب سازی که کشش عضله برای بهبود انعطاف پذیری و بازیابی دامنه کامل حرکت مفصل ، مورد نظر است، مشکل بوجود می آورد. انقباض عضله یا فعالیت رفلکسی بخش های حرکتی حین کشش های عمدی عضله ممکن است مقاومتی را در روند کشش ایجاد کند و کشش را دشوارتر و غیرموثرتر گرداند. روش های کششی که ممکن است فعالیت رفلکسی را مهار کند تحت مطالعه و تحقیق قرار گرفته است. اجزای غیرقابل انقباضی عضله ، مقاومتی را به کشش نیز فراهم می کنند و زمانی که برنامه کشش عضله انجام می گیرد ، باید در نظر گرفته شود.

گیرنده هایی که در کپسول های مفصلی و لیگامان ها قرار دارند ، ممکن است بر فعالیت عضله حین ارسال پیام هایشان به سیستم عصبی مرکزی تاثیرگذار باشند ، التهاب کپسول مفصلی و محرک های مضر مانند تحت فشار قرار گرفتن کپسول موجب مهار رفلکس عضلات می گردد.

  • شکل 27-3 رفلکس کشش: زمانیکه دوک عضله توسط ضربه خوردن با چکش کشیده می شود ، نورون آوران 12Iâˆ‌'> پیامی را به نورون حرکتی آنها می فرستد که موجب انقباض عضله کشیده شده می گردد.

 

نوسیسپتورها و سایر گیرنده های درون و اطراف مفصل زانو می توانند عمل تحریکی خم کنندگی (Flexori) و مهار باز شدنی (extansori) داشته باشند. حتی یک افیوژن مفصلی کوچک که با چشمان غیرمسلح قابل شناسایی نیست می تواند موجب مهار گردد.

اثرات گیرنده های حسی بر فعالیت عضله بخش غیرارادی کنترل عملکرد عضله را بر عواملی که قبلا بحث شد ، اضافه می کند . مروری بر موضوع اخیر که مرتبط با کنترل حرکتی یا " علم حرکت " می باشد ، در حوزه ای متن وجود دارد ، اما برخی بخش های کنترل حرکتی در بخش B بحث خواهد شد.

  • اثرات بی حرکتی ، آسیب و افزایش سن

بی حرکتی ساختار و عملکرد عضله را تحت تاثیر قرار می دهد. اثرات بی حرکتی بر وضعیت بی حرکتی ( کوتاهی یا بلندی ) ، درصد انواع فیبر داخل عضله و طول مدت بی حرکتی تاثیر دارد.

  • در وضعیت کوتاهی

مطالعاتی که بر روی فیبرهای یک عضله خاص و کل عضلات تمرکز داشته اند ، نشان داده اند که بی حرکتی در وضعیت کوتاه ، تغییرات ساختاری زیر را دنبال دارد:

  • کاهش تعداد سارکومرها
  • افزایش طول سارکومرها
  • افزایش حجم پری میزیوم
  • قطورتر شدن اندومیزیوم
  • افزایش میزان کلاژن
  • افزایش نسبت بافت پیوندی به بافت فیبر عضله
  • از دست رفتن وزن و آترونی عضله

تغییرات در عملکرد که حاصل بی حرکتی در وضعیت کوتاهی است ، تغییرات ساختاری را بدنبال دارد. کاهش تعداد سارکومرها ، همراه افزایش طول سارکومرها ، عضله را به طولی می آورد که توانایی تولید تنش حداکثر را در وضعیت بی حرکتی دارد. نبود سارکومر، جانشین رابطه طول تنش می گردد، آنچنانکه تنش حداکثر تولید شده با وضعیت بی حرکتی مرتبط می باشد. بنابراین عضله قادر است حداکثر تنش را در وضعیت کوتاهی ، تولید کند. اگرچه این مقدار تغییر یافته در تولید تنش در حالیکه عضله در وضعیت کوتاهی بی حرکت است     می تواند مفید باشد ، عضله قادر نخواهد بود که بطور موثر در مفصلی که از آن عبور میکند پس از قطع بی حرکتی عمل کند. عضلاتی که به وضعیت کوتاه شدن عادت کرده اند، به افزایش طول غیرفعال ( پاسیو) مقاوم می شود ، بنابراین حرکت مفصلی کنترل می شود. از این گذشته ، میزان تولید تنش نهایی عضله در بافت پیوندی کاهش می یابد و افزایش در بافت پیوندی در رابطه با بافت فیبر عضله ، موجب افزایش سفتی (Stiffness) به کششی غیرفعال (پاسیو ) می گردد.

  • در وضعیت بلند ( بلند طول عضله)

عضلاتی که در وضعیت طول بلند بی حرکتند ، نسبت به عضلاتی که در وضعیت کوتاه طول بی حرکتند ، در معرض تغییرات عملکردی و ساختاری کم تری قرار دارند . تغییرات اولیه ساختاری افزایش در تعداد سارکومرها ، کاهش طولشان و هایپرترونی ( افزایش حجم) در عضلات که ممکن است بدنبال آتروفی روی دهد ، می باشد. تغییرات اولیه عملکردی که در عضلاتی که در طول بلند قراردارند بیش از حالتی است که در وضعیت کوتاه قرار دارند. افزایش حداکثر تولید تنش و تغییر منحنی طول تنش که به وضعیت بی حرکتی طول بلندتر ، نزدیک تر می گردد ، می باشد.تنش غیرفعال ( پاسیو) در عضله بخشی از نیرو پیش از بی حرکتی است.

جلوگیری از اثرات بی حرکتی در وضعیت کوتاه ممکن است تنها نیازمند طول های زمانی کوتاه حرکات روزانه باشد. تنها با 30 دقیقه از دامنه حرکتی فعالیت های روزانه در خارج از گچ ، آثار منفی حاصل از بی حرکتی در وضعیت کوتاه ، در مدل های حیوانی از بین رفت. بطور خلاصه ، عبارتی که تذکری در رابطه با توضیح پاسخ عضله به بی حرکتی مطالعات بر روی سازش سارکومر به بی حرکتی ، همه بر روی عضلات خاص حیوانات صورت گرفته است. مشخص نیست که این تغییرات در کلیه عضلات و انسان ها بارز باشد.

آسیب

  • بکارگیری بیش از حد

بکارگیری بیش از حد ممکن است موجب آسیب به تاندون ها ، لیگامان ها ، بورس ها ، اعصاب ، غضروف و عضله گردد. علت شایع این آسیب ها تروما ( ضربات ) مکرری است که اجازه کامل به ترمیم بافت نمی دهد. اثرات مضاف نیروهای مکرر موجب میکروتروما می گردد ، که خود منشا فرآیند التهاب و در نتیجه تورم می باشد. اکثرا بافتی که تحت صدمات حاصل از بکارگیری بیش از حد می گردد ، بخش عضله – تاندون می باشد. تاندون ها با نیروی مکرر کم تر از حداکثر خسته می شوند ، هر زمانی که تنش به سرعت و بطور غیر مستقیم انجام می شود و یا زمانی که گروه عضلانی توسط محرک خارجی تحت کشش قرار می گیرد ، دچار آسیب می گردد. بورس ممکن است به علت افیوژن و افزایش ضخامت دیواره بورس که حاصل ترومای مکرر است ، دچار التهاب گردد. اعصاب  می توانند در معرض آسیب های فشاری به علت هایپرتروفی عضله ، کاهش انعطاف پذیری و تغییر مکانیک های مفصلی باشند.

کشش عضله

آسیب های حاصل کشش عضله ممکن است بدنبال انقباض قوی تکی عضله حین افزایش طول آن توسط نیروهای خارجی ( مانند وزن بدن ) ایجاد گردد. معمولا عضله در محل اتصال تاندون و عضله دچار نقص می گردد. بدنبال آن ، خونریزی موضعی و یک پاسخ التهابی که موجب التهاب ، قرمزی و درد می گردد ، بوجود می آید.

 

 

کاربرد در بیمار 7-3 : ترمیم بافت

از آنجایی که غیرممکن است بیمار عضلات پلانتارفلکسور خود را بکشد ، احتمالا التهاب و درد در عضلات کالف (Calf) وجود دارد. بهترین کار برای (Vik pattel) این است که اندامش را با کاهش فعالیت روزانه ، استراحت بدهند تا اجازه ترمیم به بافت ها داده شود. هم چنانکه عضله ترمیم می گردد ، او احتیاج دارد که برنامه ای توانبخشی جهت بازیابی نیرو و حرکت داشته باشد. احتمال دارد که تا هفته های 4 تا 8 پس از آسیب اولیه ، نتواند فعالیت های شدید انجام دهد.

  • آسیب عضله بر اثر تحریکات اکسنتریک

آسیب های وارده بر عضلات ممکن است حاصل کشمکش یک تمرین اکسنتریک باشد. پس از 30 تا 40 دقیقه تمرینات اکسنتریک ( روی سراشیبی راه رفتن ) یا پس از 15 تا 20 بار انقباضات اکسنتریک با نیروی بالا ، کاهش قابل ملاحظه و ادامه داری در انقباضات ارادی حداکثر رخ میدهد . همچنین نبود هماهنگی ( درد عضلانی با تاخیر در شروع) یا (DOMS)، التهاب و افزایش زیاد در سفتی عضله ای که تمرین اکسنتریک انجام می دهند گزارش شده اند  DOMSحداکثر 2 تا 4 روز پس از تمرین روی می دهد. DOMS در عضلاتی که تمرین اکسنتریک انجام می دهند، رخ می دهد ولی در عضلاتی که تمرینات کانسنتریک هم رخ می دهند ، روی        می دهد . تحقیقی در مورد علت DOMS در حال بررسی است . به نظر میرسد که آن مربوط به نیروهایی است که توسط عضلات تجربه می شوند و ممکن است حاصل کشش (Strain) مکانیکی فیبرهای عضله یا در بافت های پیوندی مربوط به آن ها باشد. شواهد ریخت شناسی تغییر صفحه Z و سایر ضایعات موضعی پس از فعالیت اکسنتریک که درد را اعمال می کنند ، نشان می دهند.

مطالعات بیومکانیکی و شیمی – سلولی شواهدی را از شکستن کلاژن ها و تغییرات سایر بافت های پیوندی را نشان می دهد.

 

افزایش سن

  • تغییرات تعداد و نوع فیبر

هم چنانکه فردی مسن تر می شود ، نیروی عضلات اسکلتی به دلیل تغییرات در نوع فیبر و نحوه بخش حرکتی ، کاهش می یابد. پس از ( ششمین ) دهه از زندگی ، کاهش فیبرهای عضله رخ می دهد. برخی از عضلات           ( واستوس لترالیس ) کاهش 20 تا 50 درصدی فیبرها را در افراد سنین 70 تا 80 سال نشان می دهند. علاوه بر آن کاهشی اندک در تعداد و اندازه فیبرهای نوع II رخ می دهد و سپس عضله افزایش نسبی فیبرهای نوعI باقی می ماند. هم چنین کاهشی در تعداد بخش های حرکتی رخ می دهد که با بخش های حرکتی باقیمانده ، تعداد فیبرها بر بخش حرکتی افزایش می یابد.

  • تغییرات بافت پیوندی

هم چنین افزایش سن ، میزان بافت پیوندی درون اندومیزیوم و پری میزیوم عضله اسکلتی را افزایش می دهد. بطور عام ، افزایش بافت پیوندی ، موجب کاهش دامنه حرکتی و افزایش سفتی عضلانی می گردد.

خلاصه

فاکتورها ( عوامل ) فراوانی هستند که عضلات را تحت تاثیر قرار می دهند. از پروتئین های تکی تا ساختار کلی عضله که ساختار عضله را تعیین می کنند و ارتباطات عصبی و بیومکانیکی که عمل عضله را معین می کنند ، رابطه بین ساختار و عملکرد عضلات ، پیچیده و اغلب غیرقابل تشخیص می باشد. عضلات  بیشتر قابل سازش اند و از طرق بسياري ، پیچیده تر از مفصلی اند که در آن ها عمل می کنند. مفاصل مصنوعی طراحی شده اند و برای جایگزینی مفاصل بدن انسان بکار می روند ، اما هنوز غیرممکن است که ساختاری طراحی شود که جایگزین عضله در انسان گردد. کلیه عضلات اسکلتی وابسته به اصول کلی ساختار و عملکرد می باشند که در این فصل ارائه شده اند . عضلات نیروهایی را که حرکات را به شکل شگفت آوری منظم می کنند ، تولید می کنند . حین حرکات انسان ، نه تنها عضلات نیروی حرکت اندام ها را فراهم می آورند ، بلکه نیروی ثابت را هم فراهم می کنند . در این فصول ، عملکرد و ساختار عضلات خاص و رابطه بین عضلات به مفاصل خاص توضیح داده خواهند شد. روشی را که عضلات بدن را در وضعیت سرپا ، صاف نگه می دارند و حرکات را حین راه رفتن فراهم می کنند ، در دو فصل آخر این کتاب بررسی خواهد شد.

 

سوالات

1)       بخش های قابل انقباض و غیرقابل انقباض عضله را شرح دهید.

2)       رخدادهایی را که درسطح سارکومر حین انقباض عضله روی میدهد ، توضیح دهید.

3)       در هر کدام از حرکات زیر ، آنتآگونیست ها را مشخص کنید:

ابداکشن شانه / خم کردن )  (flexionشانه / ابداکشن هیپ

4)       در عضلات زیر ، زمانیکه بخش استخوانی دیستال ثابت نگه داشته شود و بخش استخوانی پروگزیمال حرکت کند ، عمل شان تو را توضیح دهید:

Hamstrings/ Iliopsoas/ Glutens Medius/ Biceps/ triceps مثالهایی بزنید از فعالیت در هر کدام از انواع عمل این عضلات که می توانند رخ دهد.

5)       عمل عضلات Hamstrings, Quadriceps را بر اساس ویژگی های ساختاری هر کدام از گروه عضلات ، مقایسه کنید.

6)    تغییرات در بازوی گشتاوری عضله Biceps Brachii از باز بودن (extension) کامل آرنج تا خم شدن (Flexion) کامل آرنج را رسم کنید. توضیح دهید که چگونه این تغییرات عملکرد عضله را تحت تاثیر قرار می دهند.

7)     عضلاتی را که در زمانی که شخصی روی صندلی دسته دار ، با استفاده از یک شانه ، می نشیند مشخص کنید. انقباض عضله اکسنتریک است یا کانسنتریک لطفاً جوابتان را توضیح دهید.

8)   عواملی را که در تولید تنش فعال یک عضله موثراند ، شرح دهید . وضعیت هایی از اندام فوقانی را که عضلات زیر نمی توانند در آن تنش حداکثر تولید کنند پیشنهاد کنید: Flexor digitrum porofomdus/ triceps brachii/ Biceps Brachii وضعیت هایی را پیشنهاد کنید که همین عضلات می توانند بصورت غیرفعال (پاسیو) حرکت را محدود کنند ( توسطPassive Insufficiency)

9)       توضیح دهید که چطور یک بخش حرتی از فیبرهای نوع I با بخش حرکتی از فیبرهای نوع II، فرق دارد.

10)      عواملی را که بر عملکرد عضله موثراند ذکر کنید و توضیح دهید که هر عامل چگونه بر عملکرد عضله تاثیر می گذارد.

11)      توضیح دهید که چطور تمرین ایزوتونیک از سایر انواع تمرینات مانند بلند کردن وزنه و تمرینات ایزومتریک متفاوت است.

12)      تمرین ایزوایزشیال را توصیف کنید.

13)      اثرات بی حرکتی عضلات را شرح دهید.

14)       سازش هایی را که در عضلات اسکلتی با افزایش سن روی میدهد، شرح دهید.

 


ادامه مطلب