دستگاه حرکتی: مهندسی شگفتانگیز بدن برای حرکت
اجزای اصلی دستگاه حرکتی چگونه کنار هم قرار میگیرند؟
دستگاه حرکتی مانند یک تیم ورزشی است که هر عضو، وظیفهٔ خاصی دارد. اسکلت، نقش چارچوب و حامی را بازی میکند، ماهیچهها مانند موتور نیرو تولید میکنند، و مفاصل و دیگر بافتهای همبند، این مجموعه را بههم متصل و حرکت را ممکن میسازند.
| نام جزء | وظیفهٔ اصلی | مثال ملموس |
|---|---|---|
| استخوانها (اسکلت) | ایجاد چهارچوب، حفاظت از اندامهای داخلی (مثل مغز و قلب) و اتصال ماهیچهها. | جمجمه از مغز حفاظت میکند. استخوان ران (فمور) بلندترین و قویترین استخوان بدن است. |
| ماهیچههای اسکلتی | انقباض و تولید نیرو برای حرکت دادن استخوانها. | ماهیچهٔ دوسر بازو (جلوبازو) با انقباض خود، ساعد را به سمت شانه خم میکند. |
| مفاصل | محل اتصال دو استخوان؛ امکان حرکت را فراهم میکنند. | مفصل زانو مانند یک لولای در، اجازهٔ خم و راست شدن پا را میدهد. |
| تاندونها (زردپی) | اتصال ماهیچه به استخوان و انتقال نیروی انقباض. | تاندون آشیل، ماهیچهٔ پشت ساق پا را به استخوان پاشنه متصل میکند. |
| رباطها (لیگامان) | اتصال استخوان به استخوان در مفصل؛ ایجاد ثبات و محدود کردن حرکت. | رباطهای صلیبی در زانو، مانع از لغزش استخوانها به جلو و عقب میشوند. |
نکتهٔ جالب این است که این اجزا بهتنهایی قادر به ایجاد حرکت هدفمند نیستند. مغز و اعصاب، مانند فرمانده این سیستم، دستور حرکت را صادر و هماهنگی بین ماهیچهها را کنترل میکنند. وقتی تصمیم میگیرید توپی را شوت کنید، مغز شما پیامهای الکتریکی را از طریق نخاع و اعصاب به ماهیچههای پا میفرستد و آنها را برای یک انقباض قدرتمند و هماهنگ آماده میکند.
انواع حرکات بدن: واژهنامهٔ حرکات شما
مفاصل بدن ما میتوانند حرکات مختلفی انجام دهند. هر کدام از این حرکات یک نام علمی دارند. شناخت این اصطلاحات به درک بهتر عملکرد بدن هنگام ورزش یا انجام کارهای روزمره کمک میکند.
اکثر حرکات اصلی در بدن، جفتهای متضادی هستند که حول یک محور انجام میشوند. برای مثال، حرکت خم کردن (فلکشن) و صاف کردن (اکستنشن) در صفحهای فرضی به نام صفحهٔ سهمی رخ میدهند که بدن را به دو نیمهٔ راست و چپ تقسیم میکند.
در جدول زیر، برخی از متداولترین جفت حرکات و مثالهای آنها در زندگی روزمره آمده است:
| نام حرکت | تعریف | مثال |
|---|---|---|
| فلکشن (خم کردن) و اکستنشن (صاف کردن) | کاهش و افزایش زاویه بین دو استخوان. | خم کردن (فلکشن) و صاف کردن (اکستنشن) آرنج هنگام برداشتن یک لیوان آب. |
| ابداکشن (دور کردن) و ادداکشن (نزدیک کردن) | دور کردن اندام از خط میانی بدن و نزدیک کردن آن. | باز کردن پاها به طرفین (ابداکشن) و بههم رساندن آنها (ادداکشن) در حرکت پروانه. |
| چرخش داخلی و چرخش خارجی | چرخش یک عضو به سمت داخل یا خارج بدن. | چرخاندن کف دست به سمت زمین (پرونیشن) یا به سمت آسمان (سوپینیشن). |
| دورسی فلکشن و پلانتار فلکشن (مچ پا) | خم کردن مچ پا به سمت بالا (ساق پا) یا پایین (کف پا). | فشار دادن پدال گاز (پلانتار فلکشن) یا کشیدن پنجهٔ پا به سمت خود (دورسی فلکشن). |
از فکر تا عمل: نقشهٔ حرکت در بدن چگونه اجرا میشود؟
فرآیند حرکت، با یک تصمیم در مغز آغاز میشود. قشر حرکتی مغز شما، دستور حرکت را برنامهریزی میکند. این دستور به صورت پیامهای الکتریکی بسیار سریع، از طریق نخاع به سلولهای عصبی ویژهای به نام نورونهای حرکتی میرسد.
این نورونها مستقیماً با ماهیچهها در ارتباط هستند. هر نورون حرکتی و تمام تارهای ماهیچهای که کنترل میکند، یک واحد حرکتی تشکیل میدهند. برای حرکات ظریفی مانند حرکت انگشت برای نوشتن، واحدهای حرکتی کوچک (با تعداد کمی تار ماهیچهای) فعال میشوند. اما برای یک حرکت قدرتی مثل پرتاب وزنه، واحدهای حرکتی بزرگتر و بیشتری بهطور همزمان به کار میافتند.
وقتی پیام عصبی به ماهیچه میرسد، باعث انقباض میشود. ماهیچه با کوتاه شدن، از طریق تاندونها بر استخوانها کشش وارد کرده و آنها را حول مفصل حرکت میدهد. همزمان، ماهیچهٔ مقابل (ماهیچهٔ antagonist) به آرامی شل میشود تا حرکت به نرمی و کنترلشده انجام شود. این هماهنگی دقیق، حاصل کنترل مستمر مغز و بازخوردی است که از حسگرهای موجود در ماهیچهها و مفاصل دریافت میکند.
اشتباهات رایج و پرسشهای مهم
خیر. این یک تصور نادرست است. اسکلت یک ساختار زنده و پویاست. استخوانها علاوه بر وظیفهٔ حفاظتی و ساختاری، محل ذخیرهٔ مواد معدنی مانند کلسیم هستند و در مغز استخوانهای بلند، سلولهای خونی ساخته میشوند. همچنین آنها دائماً در حال بازسازی و تغییر در پاسخ به فشارهای وارد شده (مثلاً با ورزش) هستند.
این دو اغلب با هم اشتباه گرفته میشوند. تاندون ماهیچه را به استخوان متصل میکند و نیرو را منتقل میکند. اما رباط، استخوان را به استخوان دیگر در یک مفصل متصل کرده و مانند یک نوار محکم، از مفصل محافظت و حرکت آن را پایدار میکند. آسیب رباطها (مثلاً پیچ خوردگی مچ پا) معمولاً با بیثباتی مفصل همراه است.
ماهیچهها برای انقباض به انرژی نیاز دارند. این انرژی از مولکولی به نام ATP (آدنوزین تریفسفات) به دست میآید. بدن ما این مولکول را از شکستن مواد غذایی (عمدتاً کربوهیدراتها و چربیها) تولید میکند. در فعالیتهای کوتاه و شدید (مانند دو سرعت)، ماهیچهها از ذخایر محدود داخلی و روشهای بیهوازی استفاده میکنند. اما برای فعالیتهای طولانی مانند دوچرخهسواری، سیستم هوازی با استفاده از اکسیژن، ATP بیشتری تولید میکند.
پاورقی
۱. ATP (آدنوزین تریفسفات): Adenosine Triphosphate. مولکول اصلی ذخیره و انتقال انرژی در سلولهای زنده.
۲. بیومکانیک: Biomechanics. علم مطالعهٔ نیروها و اثرات آنها بر موجودات زنده.
۳. تاندون: Tendon. بافت فیبری محکمی که ماهیچه را به استخوان متصل میکند.
۴. رباط: Ligament. بافت محکم و انعطافپذیری که استخوان را به استخوان دیگر در مفصل متصل میکند.
۵. فلکشن: Flexion. حرکت خم کردن که زاویه بین دو استخوان را کاهش میدهد.
۶. اکستنشن: Extension. حرکت صاف کردن که زاویه بین دو استخوان را افزایش میدهد.
۷. نورون حرکتی: Motor Neuron. سلول عصبی که پیامهای حرکتی را از مغز و نخاع به ماهیچهها منتقل میکند.
