गमन व संचलन — सर्पी तंतु सिद्धांत, कंकाल व संधियाँ
कंकाल पेशी की संरचना
- तीन पेशी प्रकार हैं: कंकाल (रेखित, ऐच्छिक, बहुकेंद्रकी — शरीर चलाती), चिकनी (अरेखित, अनैच्छिक — आंत्र, रुधिर वाहिकाएँ) व हृद् (रेखित परंतु अनैच्छिक — केवल हृदय में)।
- पेशी तंतु पेशी तंतुक से भरा होता है, प्रत्येक पुनरावृत्त सार्कोमियर में विभाजित — संकुचन की क्रियात्मक इकाई, दो Z रेखाओं के बीच का क्षेत्र। भीतर दो तंतु अतिव्यापी होते हैं: मोटा मायोसिन व पतला एक्टिन।
- पट्टीकरण: A पट्टी (गहरी) मोटे मायोसिन तंतु की लंबाई है; I पट्टी (हल्की) केवल पतला एक्टिन रखती व Z रेखा से द्विभाजित; H क्षेत्र A पट्टी का मध्य है, जहाँ एक्टिन नहीं पहुँचता।
- पतला तंतु नियामक प्रोटीन ट्रोपोनिन व ट्रोपोमायोसिन धारण करता, जो विश्रांत पेशी में एक्टिन पर मायोसिन-बंधन स्थल ढकते हैं। उन्हें अनावृत करना वह स्विच है जो संकुचन आरंभ करता है।
सर्पी तंतु सिद्धांत
कंकाल व संधियाँ
- वयस्क मानव कंकाल में 206 अस्थियाँ हैं, दो विभागों में। अक्षीय कंकाल (80) — कपाल, कशेरुक दंड, पर्शुकाएँ व उरोस्थि — केंद्रीय अक्ष बनाता। उपांगीय कंकाल (126) — पाद अस्थियाँ तथा अंस व श्रोणि मेखलाएँ — उससे लटकता।
- कशेरुक दंड में 26 कशेरुक (ग्रीवा 7, वक्षीय 12, कटि 5, तथा संगलित त्रिकास्थि व अनुत्रिक); पंजर में 12 जोड़ी पर्शुकाएँ, पहली सात "सत्य", अगली तीन "असत्य", अंतिम दो "प्लावी"।
- संधियाँ गतिशीलता से वर्गीकृत: तंतुमय (अचल, जैसे कपाल सीवन), उपास्थिमय (अल्प चल, जैसे कशेरुकों के बीच) व साइनोवियल (स्वतंत्र चल — कंधे/नितंब पर कंदुक-खल्लिका, घुटने/कोहनी पर कब्ज़ा, एटलस–अक्ष पर धुराग्र)।
मुख्य बिंदु
- तीन पेशी प्रकार: कंकाल (रेखित, ऐच्छिक), चिकनी (अरेखित, अनैच्छिक), हृद् (रेखित, अनैच्छिक)।
- सार्कोमियर (दो Z रेखाओं के बीच) संकुचनशील इकाई है; मोटा तंतु = मायोसिन, पतला तंतु = एक्टिन।
- संकुचन में तंतु सरकते हैं, सिकुड़ते नहीं: सार्कोमियर, I पट्टी व H क्षेत्र सँकरे; A पट्टी अपरिवर्तित रहती।
- कैल्शियम एक्टिन बंधन स्थल अनावृत करता (ट्रोपोनिन/ट्रोपोमायोसिन द्वारा) संकुचन आरंभ करने हेतु।
- ATP शक्ति-आघात को ऊर्जा देता व मायोसिन शीर्ष अलग करता; कोई ATP नहीं → अनुप्रस्थ-सेतु बँधते → मृत्यु-कठोरता।
- कंकाल: 206 अस्थियाँ = अक्षीय (80: कपाल, कशेरुक दंड, पर्शुकाएँ, उरोस्थि) + उपांगीय (126: पाद, मेखलाएँ)।
- संधियाँ: तंतुमय (अचल), उपास्थिमय (अल्प चल), साइनोवियल (स्वतंत्र चल — कंदुक-खल्लिका, कब्ज़ा, धुराग्र)।
- विकार: अपतानिका (निम्न रुधिर Ca²⁺), गठिया (यूरिक अम्ल क्रिस्टल), अस्थिसुषिरता (निम्न अस्थि द्रव्यमान), मायस्थेनिया ग्रेविस (स्वप्रतिरक्षी NMJ)।
अभ्यास प्रश्न (8)
उत्तर खोलने से पहले प्रत्येक प्रश्न हल करें। हर व्याख्या सही विकल्प के साथ लुभावना गलत विकल्प भी बताती है, क्योंकि अंक वहीं जाते हैं।
पेशी संकुचन के दौरान निम्नलिखित में कौन लंबाई में अपरिवर्तित रहता है?
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उत्तर: A — A पट्टी
A पट्टी मायोसिन तंतु की लंबाई के बराबर है, जो हिलता नहीं, अतः वह पूरे संकुचन में उतनी ही चौड़ी रहती है। I पट्टी व H क्षेत्र सँकरे होते व पूरा सार्कोमियर छोटा होता क्योंकि पतले तंतु भीतर सरकते, अतः वे तीन सभी बदलते हैं।एक्टिन पर मायोसिन-बंधन स्थल अनावृत करने वाला तात्कालिक उद्दीपक है:
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उत्तर: A — ट्रोपोनिन से कैल्शियम आयनों का बँधना
तंत्रिका आवेग के पश्चात् मुक्त कैल्शियम ट्रोपोनिन से बँधता, जो ट्रोपोमायोसिन को बंधन स्थलों से हटाता ताकि मायोसिन जुड़ सके। कैल्शियम में गिरावट संकुचन आरंभ करने के स्थान पर समाप्त करती, व ATP मायोसिन द्वारा जलअपघटित होता, एक्टिन द्वारा नहीं, अतः अन्य विकल्प भूमिकाएँ गलत सौंपते हैं।मृत्यु-कठोरता, मृत्यु के पश्चात् पेशियों की अकड़न, इसलिए होती है क्योंकि:
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उत्तर: A — ATP बिना मायोसिन शीर्ष एक्टिन से अलग नहीं हो सकते
अनुप्रस्थ-सेतु मुक्त करने हेतु ATP चाहिए; मृत्यु के पश्चात् ATP उत्पादन रुकने पर मायोसिन शीर्ष एक्टिन से बँधे रहते व पेशी अकड़ जाती है। प्रभाव ATP की कमी से आता, सतत कैल्शियम मोचन या जल सूजन से नहीं, इसीलिए पहला विकल्प सही है।वयस्क मानव कंकाल में 206 अस्थियाँ हैं। अक्षीय कंकाल योगदान करता है:
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उत्तर: A — 80 अस्थियाँ
अक्षीय कंकाल — कपाल, कशेरुक दंड, पर्शुकाएँ व उरोस्थि — में 80 अस्थियाँ हैं, व उपांगीय कंकाल (पाद व मेखलाएँ) में शेष 126, मिलकर 206। 126 आँकड़ा उपांगीय विभाग का है, यहाँ स्पष्ट भ्रामक रूप में दिया गया।कंदुक-खल्लिका संधि, जो अनेक दिशाओं में गति देती है, कहाँ पाई जाती है?
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उत्तर: A — कंधे पर
कंधा (व नितंब) कंदुक-खल्लिका संधि है जो अनेक तलों में गति देती है। घुटना व कोहनी कब्ज़ा संधियाँ हैं जो मूलतः एक तल में गति देतीं, व कपाल सीवनें तंतुमय, अचल संधियाँ हैं, अतः इनमें कोई बहुदिशीय गति नहीं देता।अपतानिका, जो तीव्र पीड़ादायक पेशी आक्षेपों से चिह्नित है, रुधिर में किसकी गिरावट से होती है?
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उत्तर: A — कैल्शियम
निम्न रुधिर कैल्शियम उस कैल्शियम संकेतन को बाधित करता जो संकुचन नियंत्रित करता, अपतानिका के सतत आक्षेप उत्पन्न करता — सर्पी तंतु क्रियाविधि में कैल्शियम की उद्दीपक भूमिका की प्रत्यक्ष प्रतिध्वनि। सोडियम, ग्लूकोज़ व पोटैशियम असंतुलन अन्य समस्याएँ कराते, चिरसम्मत अपतानिका नहीं।कौन-सी पेशी प्रकार रेखित है परंतु अनैच्छिक नियंत्रण में?
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उत्तर: A — हृद् पेशी
हृद् पेशी कंकाल पेशी की भाँति रेखित है परंतु अनैच्छिक रूप से कार्य करती, सचेत नियंत्रण बिना धड़कती। कंकाल पेशी रेखित परंतु ऐच्छिक, व चिकनी पेशी अनैच्छिक परंतु अरेखित, अतः हृद् विशिष्ट रूप से रेखन को अनैच्छिक क्रिया से जोड़ती है।अस्थिसुषिरता, अस्थि द्रव्यमान में कमी जो भंग जोखिम बढ़ाती, वृद्ध महिलाओं में सामान्यतः किसकी गिरावट से जुड़ी है?
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उत्तर: A — रजोनिवृत्ति के पश्चात् एस्ट्रोजन स्तर
रजोनिवृत्ति के पश्चात् गिरता एस्ट्रोजन अस्थि अनुरक्षण घटाता, अस्थि द्रव्यमान कम करता व भंग जोखिम बढ़ाता — अस्थिसुषिरता का चिरसम्मत विवरण। रुधिर ग्लूकोज़, मेलानिन व हीमोग्लोबिन काफी भिन्न तंत्रों से संबंधित व यहाँ मान्य कारण नहीं।