دستگاه حرکتی بدن انسان: استخوان، مفصل، عضله و تاندون

سیستم حرکتی بدن انسان از مجموعه استخوان‌ها (اسکلت)، عضلات، تاندون‌ها، لیگامان‌ها، مفاصل و بافت‌های همبند تشکیل شده که به‌صورت هماهنگ و تحت کنترل مغز موجب حرکت بدن می‌شوند. استخوان‌ها سازه اصلی و پایه این سیستم‌اند و با آرایش مشخصی کنار هم قرار می‌گیرند تا اسکلت را بسازند. اسکلت هم چهارچوب اتکای دیگر اعضای بدن است و هم از ارگان‌های حیاتی (مثل مغز درون جمجمه، قلب و ریه درون قفسه سینه) محافظت می‌کند.

مفصل محل اتصال دو استخوان است و امکان حرکت نسبی آن‌ها را فراهم می‌کند، به همین دلیل اسکلت می‌تواند شکل کلی خود را تغییر دهد. عضلات با اتصال به دو استخوان مجزا از روی مفصل عبور می‌کنند و با انقباض خود، از طریق تاندون یا زردپی نیرو را به استخوان منتقل کرده و آن را به حرکت درمی‌آورند.

تاندون رابط محکم بین عضله و استخوان است، در حالی که رباط یا لیگامان دو استخوان را مستقیماً به هم متصل و مفصل را پایدار می‌کند. غضروف سطح تماس استخوان‌ها در مفصل را می‌پوشاند و اصطکاک و ضربه را کاهش می‌دهد. اعصاب نیز فرمان حرکتی مغز را به عضلات منتقل می‌کنند. مجموع این اجزا امکان راه رفتن و جابه‌جایی بدن روی زمین را فراهم می‌آورد.

---

سیستم حرکتی بدن انسان از مجموعه استخوان ها (كه به آن اسكلت میگویند)، عضلات، تاندون ها، لیگامان ها، مفاصل و دیگر بافت های همبندی تشكیل میشود که بصورت ارگانیک در کنار هم قرار گرفته و با هماهنگی با هم و تحت کنترل مغز میتوانند موجب حرکت شوند.

استخوان

سازه اصلی سیستم حركتی بدن انسان استخوان های او است. این استخوان ها با نظم مشخصی در كنار یكدیگر قرار میگیرند تا سیستم اسكلتی را بسازند. سیستم اسکلتی پایه و فونداسیون سیستم حرکتی است و قسمت های دیگر بر روی آن سوار میشوند.

سازه استخوانی بدن که به آن اسکلت Skeleton میگویند یك ساختار محكم و مقاوم را ایجاد میكند تا دیگر ارگان ها و اعضای بدن به آن متصل شوند. یا بر روی آن قرار میگیرند و یا در داخل آن.

این ارگان ها یا قسمتی از سیستم حرکتی هستند که بر روی استخوان ها و اطراف آنها قرار میگیرند و یا احشاء بدن هستند که درون محوطه های اسکلتی قرار میگیرند.

مثلا مغز درون استخوان جمجمه حفاظت میشود و قلب و ریه به توسط استخوان های قفسه سینه محصور شده و توسط آن محافظت میشوند یا ارگان های زیادی درون لگن خاصره محافظت میشوند.

اسكلت نه فقط چهارچوب و محل اتكای دیگر اعضای بدن است بلكه قابلیت تغییر شكل را دارد. این قابلیت از طریق مفاصل ایجاد میشود. مفصل مكانی است كه دو استخوان در كنار یكدیگر قرار گرفته و میتوانند در كنار هم حركت كنند.

پس حركت مجموعه استخوان ها در كنار هم این قابلیت را به اسكلت میدهد كه بتواند دائما شكل كلی خود را عوض كند.

همین تغییر شکل است که موجب میشود ما بتوانیم اجسام را حرکت و یا تغییر شکل بدهیم و یا خود را بر روی زمین جابجا کنیم.

اسکلت بالغ انسان از 206 استخوان تشکیل شده، در حالی که نوزاد با حدود 270 قطعه استخوانی متولد می‌شود که بخشی از آن‌ها طی رشد و بلوغ به هم جوش می‌خورند.

عضلات

برای به حركت درآوردن استخوان ها عضلاتی بر روی آنها متصل میشوند. هر عضله حداقل در دو محل مجزا به دو استخوان متفاوت متصل میشود. پس عضله به دو استخوان که کنار هم مفصل میشوند متصل شده و از روی مفصل عبور میکند.

انقباض عضله موجب کوتاه شدن طول آن شده و این تغییر شكل و کوتاه شدن با انتقال نیرو به محل اتصال به استخوان ها موجب حركت استخوان ها میشود.

به این ترتیب استخوان ها میتوانند وضعیت خود را نسبت به همدیگر تغییر دهند یا به عبارت دیگر حركت كنند.

این حركت موجب میشود تا انسان بتواند بر محیط زندگی خود تاثیر گذاشته و آن را تغییر دهد. حركت اندام های تحتانی از طریق اعمال نیرو بر زمین میتواند موجب تغییر مكان كل اسكلت بر روی زمین شود. به این ترتیب است كه انسان راه میرود و جای خود را بر روی زمین تغییر میدهد.

عضلات اسکلتی 30 تا 40 درصد از کل وزن بدن را تشکیل می‌دهند و از این نظر بزرگ‌ترین عضو بدن انسان محسوب می‌شوند.

تاندون یا زردپی

قسمت دیگر سیستم حركتی بدن انسان تاندون یا زردپی است. در بسیاری نقاط، عضلات مستقیما به استخوان متصل نمیشود بلكه این اتصال را از طریق بافتی دیگر به نام تاندون انجام میدهد. یعنی تاندون حد واسط بین عضله و استخوان است.

تاندون طناب بافتی محكمی است كه از یك سر به عضله متصل شده و از طرف دیگر به استخوان وصل میشود. تاندون نیروی حاصل از انقباض عضله را به استخوان منتقل میكند.

طبق مرور علمی PMC، کلاژن نوع یک 60 تا 85 درصد وزن خشک تاندون را تشکیل می‌دهد و مسئول اصلی استحکام کششی آن است.

رباط یا لیگامان

با اینكه استخوان ها در محل مفصل در كنار هم قرار گرفته و حركت میكنند ولی قرار گرفتن و حركت نیاز به یك اتصال پایدار و متحرك دارد. این پایداری عمدتا به توسط رباط ها یا لیگامان ها صورت میگیرد.

رباط یا لیگامان پرده بافتی محكمی است كه دو سر آن به دو استخوان كه در مفصل كنار هم قرار گرفته اند متصل میشود. این اتصال محكم موجب میشود تا استخوان ها در محل مفصل در كنار هم باقی بمانند و از هم دور نشوند و در عین حال به علت خاصیت انعطاف پذیری كه رباط دارد به استخوان ها اجاره میدهد تا در محل مفصل در كنار هم حركت كنند.

غضروف

غضروف ها قسمت دیگر سیستم حركتی هستند كه در انتهای استخوان ها جایی كه آنها در محل مفصل در كنار هم قرار میگیرند وجود دارند.

غضروف به صورت لایه ای انتهای استخوان را میپوشاند و سطح آن را صاف و لغزنده میكند. غضروف به استخوان ها این امكان را میدهد تا با كمترین اصطكاك بتوانند در محل مفصل در كنار هم حركت كنند.

بر خلاف بیشتر بافت‌های بدن، غضروف مفصلی فاقد رگ خونی و عصب است، به همین دلیل توان ترمیم آن پس از آسیب بسیار محدود و کند است.

اعصاب

حرکت مجموعه استخوان ها و مفاصل و عضلات و تاندون های و لیگامان ها و هماهنگی بین این عناصر به دستور مغز صورت میگیرد و این دستورات از طریق شبکه عصبی از مغز به کل سیستم حرکتی میرسد.

اعصاب دستورات حرکتی را از مغز به عضلات میبرند و اطلاعات حسی را از اندام به مغز برمیگردانند. به زبان دیگر اطلاعات وضعیت هر لحظه هر مفصل و استخوان و عضله را به مغز اطلاع میدهند و به مغز میگویند دستوری که به سیستم حرکتی داده الان موجب چه تغییری در سیستم حرکتی شده است.

این بازخورد به مغز کمک میکند تا بتواند حرکت سیستم حرکتی را دقیقتر و بهتر کنترل کند.

طبق داده‌های بالینی PMC، سرعت هدایت عصبی در اعصاب حسی اندام فوقانی حدود 60 متر بر ثانیه است و این سرعت بعد از 20 سالگی هر دهه 2 تا 4 متر بر ثانیه کاهش می‌یابد.

* * * * * * * *

سیستم حركتی بدن انسان از یك طرف یك سیستم زیستی و زنده است و تابع قوانین حاكم بر آن و از طرف دیگر یك سیستم مكانیكی است و بنابراین از قوانین ثابت علم مكانیك پیروی میكند.

روابط حاكم بر نحوه حركت اجزاء این سیستم پیچیده را بیومكانیك Biomechanics میگویند. بیومكانیك یا مكانیك زیستی علمی است كه توضیح میدهد چه نیروهایی به سیستم حركتی بدن انسان وارد میشوند و این نیروها چگونه موجب حركت استخوان ها میگردند. علم بیومكانیك در فهم نحوه اختلال در این سیستم و بیماری های آن به ما كمك میكند.

هر جزئی از سیستم حركتی بدن انسان میتواند دچار اختلال شده و این اختلال موجب بیماری و بروز علائمی مانند درد، محدودیت حركتی، تورم یا لنگش میشود. با فهم بهتر كاركرد اجزاء این سیستم و نحوه عملكرد آن بعنوان یك كل، میتوان بیماری های آن را هم بهتر شناخت.

منابع:

• Structure, function, and control of the human musculoskeletal network – PubMed
• Bone and muscle: Interactions beyond mechanical – PubMed
• Physiology of ageing of the musculoskeletal system – PubMed
• Physiology, Bone – StatPearls (NCBI)
• Skeletal muscle proteomics: considerations and opportunities – PubMed
• The Role of the Non-Collagenous Extracellular Matrix in Tendon and Ligament Mechanical Behavior: A Review – PubMed
• Tissue Engineering of Articular Cartilage with Biomimetic Zones – PubMed
• Nerve Conduction Studies: What an Intensivist should Know? – PubMed