الالية العضلية من الناحية الكيميائية (نشاط وفاعلية الكالسيوم Ca++)

إن ايونات الكالسيوم Ca2+ تؤدي أدواراً متعددة وخطرة داخل الخلية وخارجها ويُعد Ca2+ منظماً مهماً للعديد من الوظائف الخلوية من ضمنها عملية انقباض العضلات المتنوعة والمتعددة الاشكال وعملية افراز الهرمونات والعملية الايضية للكلايكوجين. ويدخل Ca2+ بصورة واسعة في عمليات جزئية في الخلايا التي تغير في تركيزه داخل الخلية وينظم الفعاليات الانزيمية التي ينتج عنها التقلص العضلي والإفراز وانقسام الخلية أيضاً ، ويعد مساعداً لفعالية الهرمونات داخل الخلية ، وفي الجزء الخارجي للخلية يكون الكالسيوم مهماً في تخثر الدم والمحافظة على وظيفة الغشاء الطبيعية أيضاً ، لذلك فان لهذا الأيون أهمية في الاحتفاظ بسرعة التهيج الطبيعية للقلب والعضلات والأعصاب وتكوين العظام وفي تنظيم المنعكس العصبي العضلي كما ان Ca2+ قد يكون ضرورياً في نقل الإشارة بين مستقبل الهرمون وتكوين الرسول الثاني فضلا عن ذلك فان عملية اقتران الحافز بالافراز واقتران الحافز بالتقلص تستلزم مساهمة أيونات الكالسيوم . كما يؤدي نقص الكالسيوم في الجسم إلى كسل العظام ولينها والتكزز العضلي في الظروف الطبيعية يحافظ الليف العضلي على ارتخائه لحين نشوء منبه عصبي بواسطة العصب الحركي وينقل إلى الاتصال العصبي العضلي Synaptic التي تتميز بفجوة ضيقة تسمى بالشق التشابكي Gap من خلالها يتم النقل بواسطة النواقل العصبية مثل الاستل كولين Acetyl Choline الذي ينتشر بسرعة خلال الفجوة عند منطقة التقاء العضلة بالعصب ويرتبط مع مستقبلاته على نهاية الخلية العضلية الذي يحفز نشوء سيلان عصبي يسري خلال الساركوليما إلى اكياس الشبكة الساركوبلازمية ثم يتحرر منها ايونات الكالسيوم في الساركوبلازم الذي يرتبط مع بروتين الخيوط الرفيعة التروبونين Troponin ويقوم بروتين Tropomyosin بتعريض مواقع الارتباط الاكتين وهي الجسور العريضة للتفاعل والارتباط مع المايوسين Myosin وهذه الجسور تقوم بسحب الخيوط الرفيعة الى مركز القطعة العضلية وتعيد الدورة نفسها عدة مرات في كل ثانية ما دامت تتواجد طاقة ATP . وعندما تنزلق الخيوط الرفيعة فوق الخيوط السميكة يقصر الليف العضلي ويتسبب عنها التقلص , إن من الملامح الخاصة احتواء الشبكة الساركوبلازمية على أيونات الكالسيوم بتركيز عالٍ جداً . وبتحرر العديد من هذه الأيونات عند استثارة الأنيبيب المستعرض (T tubules). ومن الممكن ان تكون هذه الاشارة هي التيار الكهربائي لكمون العمل نفسه ، لكن هناك أسباباً تدعونا إلى الاعتقاد بأن هذه الاشارات قد تكون كيميائية أو آلية . ومهما تكن هذه الاشارات فهي تؤدي إلى انفتاح سريع في عدد كبير من قنوات الكالسيوم عبر مخازن الكالسيوم في الشبكة الساركوبلازمية . وتكون فترة انفتاح هذه القنوات تمثل أجزاء الثانية ، ومن هنا تنطلق أيونات الكالسيوم المسؤولة عن التقلص إلى داخل الساركوبلازم التي تحيط بالليفات العضلية ، وتنتشر أيونات الكالسيوم التي بدورها ترتبط ارتباطاً قوياً بالتروبونين C ويؤدي هذا الارتباط إلى التقلص العضلي إن التركيز السوي لايونات الكالسيوم هو اقل من (10-7) ملي مول/لتر ، التي تسبح في اللييفات العضلية ضئيل جداً ، بحيث لا يقدر على إحداث التقلص ، بذلك يُحافظ المعقد تروبونين – تروبومايوسين في حالة الراحة على تثبيط خيوط الاكتين وعلى استرخاء العضلة كنتيجة لذلك . من جهة أخرى فإن استثارة القنوات المستعرضة والشبكة الساركوبلازمية لتحرير ايونات الكالسيوم في زيادة تركيزها في سائل الليف العضلي لدرجة 10-4 x 2 ملي مول/لتر وبزيد هذا المقدار (10) مرات عن المستوى المطلوب لإحداث التقلص العضلي نحو 10-5 x 2 ملي مول/لتر . وتقوم مضخات الكالسيوم مباشرة بالافراغ مرة أخرى ، إذ تختلف نبضة الكالسيوم من ليف إلى ليف عضلي آخر وفي الليف العضلي الهيكلي تصل نحو1/20ثا بينما تدوم اكثر من ذلك في ليف هيكلي آخر بعدة مرات او تقصر بعدة مرات في ألياف أُخرى. المصادر: – ابو العلا احمد عبدالفتاح :بيولوجيا الرياضة وصحة الرياضي , دار الفكر العربي ، القاهرة 2000. – محمد حسن علاوي ، ابو العلا احمد عبد الفتاح :فسيولوجيا التدريب الرياضي ,ط2 ، دار الفكر العربي ، القاهرة2000 – هاشم عدنان الكيلاني : الأسس الفسيولوجية للتدريبات الرياضية , ط1 ، مكتبة الفلاح للنشر والتوزيع ، الكويت . 2000 – Hole, J.W., (1993): “Human Anatomy Physiology”, sixth edition, Wm.C. Brown communications, Inc- 2460 kerper Boulevard, Dubuque, IA 52001. – Martini, F.H.; Garrison, C.W., and others, (2001): “Fundamentals of Anatomy & physiology”. Fifth edition, prentice-Hall, Inc. – Sherwood, L., (2004): “Human Physiology Form Cells to Systems”. Fifth edition, Department of Physiology and Pharmacology, school of Medicine, West virginia University, advision of Thomson Learning, Inc.