الدرس 2 - آلية الحركة والانقباض العضلي في الإنسان

مقدمة

🌳 شجرة المفاهيم

الدرس 2 – آلية الحركة والانقباض العضلي في الإنسان

├── المصطلحات العلمية

├── القوانين والعلاقات

├── أنماط الحركة في النبات وآلياتها الحيوية

├── التركيب المجهري للعضلة الهيكلية وآلية الانقباض الكهروكيميائي
├── ميكانيكا نظرية هكسلي وإجهاد العضلة مقابل الشد العضلي

├── أمثلة محلولة

├── تكات وملاحظات امتحانية

└── تطبيقات حياتية

الدرس 2 – آلية الحركة والانقباض العضلي في الإنسان – شرح · 1 / 15

المصطلحات العلمية

وجه المقارنة	الفكرة الأساسية	كلمات مفتاحية
حركة الشد بالمحاليق	حركة موضعية تحدث في سيقان النباتات المتسلقة (كالبازلاء والعنب) يدور المحلاق في الهواء باحثاً عن دعامة صلبة فإذا لامسها يلتف حولها ويوثق التصاقه بها ثم يتموج ما تبقى من أجزائه في حركة لولبية فيقصر طوله ويقترب ساق النبات رأسياً نحو الدعامة ثم يتغلظ بأنسجة دعامية صلبة	موضعيةتحدثسيقانالنباتات
القطعة العضلية (الساركومير)	المسافة المحصورة بين كل خطين متتاليين من خطوط Z الداكنة في اللييفة العضلية وتعتبر الوحدة الوظيفية والبنائية للانقباض في العضلة الهيكلية	المسافةالمحصورةخطينمتتاليين
الوحدة الحركية (Motor Unit)	الوحدة الوظيفية للعضلة الهيكلية وتتكون من خلية عصبية حركية واحدة ومجموعة الألياف العضلية التي تغذيها عبر تفرعاتها العصبية النهائية يتراوح عددها بين 5 إلى 100 ليفة عضلية. يُظهر الشكل التدرج البنائي للعضلة الهيكلية فتتكون العضلة من حزم من الألياف العضلية وكل ليفة تحتوي على ليفات عضلية دقيقة تتركب من قطع متتالية تُسمى الساركومير. ويرتبط بذلك مفهوم الوحدة الحركية وهي خلية عصبية حركية واحدة مع مجموعة الألياف العضلية التي تغذيها وعددها بين 5 و100 ليفة	الوظيفيةللعضلةالهيكليةوتتكون
وصلة التشابك العصبي العضلي (الصفائح النهائية الحركية)	موضع الاتصال الكيميائي الحيوي الدقيق بين التفرع النهائي لليف العصبي الحركي وغشاء الليفة العضلية (الساركوليما)	موضعالاتصالالكيميائيالحيوي
الروابط المستعرضة (Cross-Bridges)	امتدادات بروتينية تمتد من خيوط المايوسين السميكة بمساعدة أيونات الكالسيوم وتعمل كخطاطيف تسحب خيوط الأكتين الرفيعة باتجاه بعضها البعض بمساعدة الطاقة المخزنة في جزيئات ATP	امتداداتبروتينيةتمتدخيوط

الدرس 2 – آلية الحركة والانقباض العضلي في الإنسان – شرح · 2 / 15

القوانين والعلاقات

وجه المقارنة	الفكرة الأساسية	كلمات مفتاحية
نظرية الانزلاق لهكسلي (Sliding Filament Model)	[ الصيغة: انقباض تام -&gt تقارب خطوط Z + اختفاء المنطقة H + قصر المنطقة I + ثبات طول المنطقة A ] تنزلق خيوط الأكتين الرفيعة فوق خيوط المايوسين الثابتة باتجاه مركز الساركومير بفعل حركة خطاطيف الروابط المستعرضة مما يؤدي إلى قصر طول اللييفة العضلية دون تغير في طول خيوط المايوسين نفسها	الصيغةانقباضتقاربخطوط
قانون الكل أو اللاشيء في الوحدات الحركية	[ الصيغة: الاستجابة = انقباض أقصى إذا كان المثير ≥ عتبة الإثارة ] الليفة العضلية أو الوحدة الحركية لا تنقبض إطلاقاً إذا كان المثير العصبي دون عتبة الإثارة وتتنقبض بأقصى ما لديها فور وصول المثير إلى العتبة	الصيغةالاستجابةانقباضأقصى

الدرس 2 – آلية الحركة والانقباض العضلي في الإنسان – شرح · 3 / 15

أنماط الحركة في النبات وآلياتها الحيوية

تظهر النباتات أنماطاً متعددة من الحركة الاستجابية المنظمة(أ) حركة اللمس: كما في نبات المستحية (Mimosa pudica) حيث تتدلى الوريقات وتنحني الأعناق فور لمسها كأنها أصابها الذبول؛

(ب) حركة النوم واليقظةتقارب الوريقات مع حلول الظلام وتباعدها مع بزوغ الضوء بفعل تغيرات ضغط الامتلاء في خلايا الانتفاخات القاعدية؛

(ج) حركة الانتحاءاستجابة أعضاء النبات للضوء والجاذبية والرطوبة نتيجة التوزيع غير المتساوي للأوكسينات (إندول حمض الخليك).

وجه المقارنة	الفكرة الأساسية	كلمات مفتاحية
(د) حركة الشد	وتشمل نوعين رئيسيين: 1	وتشملنوعينرئيسيين
شد المحاليق في النباتات المتسلقة كالبازلاء	يرجع التفاف المحلاق حول الدعامة إلى بطء نمو المنطقة الملامسة للدعامة نتيجة هروب الأوكسينات منها وسرعة نمو واستطالة المنطقة البعيدة عن الدعامة	يرجعالتفافالمحلاقالدعامة
•	وإذا لم يجد المحلاق دعامة يذبل ويموت	وإذاالمحلاقدعامةيذبل
شد الجذور في الأبصال والكورمات (كالنرجس والقلقاس)	تتقلص الجذور الشادة أسفل الساق الأرضية فتهبط بها إلى عمق ملائم تحت سطح التربة لحمايتها من الرياح وتأمين أجزائها الهوائية	تتقلصالشادةأسفلالساق
(هـ) الحركة الدورانية السيتوبلازمية	حركة انسيابية مستمرة للسيتوبلازم داخل الخلية الحية في اتجاه دوراني واحد على طول الجدار الخلوي لنقل المغذيات ويستدل عليها بحركة البلاستيدات الخضراء المنغمسة فيه في أوراق نبات الإيلوديا المائي تحت المجهر	انسيابيةمستمرةللسيتوبلازمداخل

الدرس 2 – آلية الحركة والانقباض العضلي في الإنسان – شرح · 4 / 15

التركيب المجهري للعضلة الهيكلية وآلية الانقباض الكهروكيميائي

تنتظم العضلة الهيكلية في تدرج بنيوي دقيق العضلة تتكون من حزم عضلية محاطة بغشاء الحزمة، وتتكون كل حزمة من ألياف عضلية أسطوانية عديدة الأنوية.
غشاء الليفة العضلية يسمى (الساركوليما)، وسيتوبلازمها يسمى (الساركوبلازم)، وتحتوي على شبكة إندوبلازمية ملساء متطورة تخزن أيونات الكالسيوم تسمى (الشبكة الساركوبلازمية).

تحتوي الليفة على 1000 إلى 2000 لييفة عضلية مرتبة طولياً ومقسمة إلى قطع عضلية (ساركوميرات).
تظهر اللييفة مناطق داكنة ومضيئة متبادلة المنطقة المضيئة (I) تتكون من خيوط أكتين رفيعة فقط وينصفها خط داكن (Z)؛
المنطقة الداكنة (A) تتكون من خيوط مايوسين سميكة متداخلة مع خيوط الأكتين؛
وفي مركز المنطقة الداكنة تقع المنطقة شبه المضيئة (H) التي تتكون من خيوط مايوسين فقط وينصفها الخط (M).

آلية النقل العصبي العضلي في حالة الراحة (الاستقطاب)، يكون السطح الخارجي لغشاء الليفة موجباً والداخلي سالباً لوجود فرق جهد كهربي (-70 مللي فولت).
عند وصول السيال العصبي إلى النهاية العصبية، تنفتح بوابات الكالسيوم الكهروكيميائية فتدخل أيونات Ca²⁺ مسببة انفجار حويصلات التشابك وتحرر الناقل العصبي الكيميائي (الأستيل كولين).
يسبح الأستيل كولين عبر الشق التشابكي ليرتبط بمستقبلاته على الساركوليما، فتفتح قنوات الصوديوم وتتدفق أيونات Na⁺ للداخل بسرعة، مما يلاشي فرق الجهد ويعكس الاستقطاب (حالة اللااستقطاب).
عودة الاستقطاب والراحة يعمل إنزيم (كولين إستريز) المتمركز بكثافة في الشق التشابكي على تحطيم الأستيل كولين إلى كولين وحمض خليك في أجزاء من الثانية، مما يوقف الإثارة ويسمح بإعادة ضخ أيونات الصوديوم للخارج واستعادة حالة الراحة والاستقطاب.

يُظهر الشكل التدرج البنائي للعضلة الهيكلية
فتتكون العضلة من حزم من الألياف العضلية
وكل ليفة تحتوي على ليفات عضلية دقيقة تتركب من قطع متتالية تُسمى الساركومير.

الدرس 2 – آلية الحركة والانقباض العضلي في الإنسان – شرح · 5 / 15

ميكانيكا نظرية هكسلي وإجهاد العضلة مقابل الشد العضلي

تعتمد نظرية الخيوط المنزلقة على أن انزلاق الأكتين يتطلب تفاعلاً دقيقاً بين أيونات الكالسيوم وجزيئات ATP: (1) ترتبط أيونات الكالسيوم بالتروبونين، فينزاح التروبومايوسين كاشفاً نقاط الارتباط على الأكتين؛
(2) تمتد الروابط المستعرضة من المايوسين محملة بـ ADP وفوسفات؛
(3) ضربة القوة (Power Stroke) تتحرر الطاقة وينحني رأس الروابط المستعرضة ساحباً خيوط الأكتين نحو الداخل؛
(4) يلزم جزيء ATP جديد لفك الروابط المستعرضة عن الأكتين لتعود العضلة للانبساط.

الإجهاد العضلي (Muscle Fatigue) عند ممارسة نشاط بدني شاق ومستمر، تعجز الدورة الدموية عن إمداد العضلات بكميات كافية من الأكسجين، فتلجأ العضلة إلى التنفس اللاهوائي (تخمر حمض اللاكتيك) لتحويل الجلوكوز إلى 2 جزيء ATP فقط وحمض لاكتيك.
تراكم حمض اللاكتيك في العضلة يخفض الرقم الهيدروجيني (حموضة الأنسجة)، مما يقلل كفاءة الإنزيمات ويسبب التعب والإجهاد وبطء الانقباض والانبساط.

الشد العضلي المؤلم (Muscle Spasm) حالة تشنجية خطيرة تفشل فيها العضلة في الانبساط بعد الانقباض.
السبب الكيميائي الرئيسي هو النفاذ التام لجزيئات ATP؛
إذ بدون ATP تظل الروابط المستعرضة متصلة بخيوط الأكتين بصورة دائمة كالمفاصل المتيبسة، مما يبقي العضلة منقبضة بشدة.
إذا حاول الشخص مد العضلة قسراً في هذه الحالة قد تتمزق أليافها وتحدث نزفاً دموياً.
أسباب ثانوية للشد العضلي تشمل وصول سيالات عصبية غير صحيحة من المخ نتيجة خلل حركي، أو نقص حاد في أيونات الكالسيوم والهرمونات المنظمة كالباراثورمون.

الدرس 2 – آلية الحركة والانقباض العضلي في الإنسان – شرح · 6 / 15

أمثلة محلولة

✍️ أمثلة محلولة←مسألة حسابية شاملة على اللييفات والقطع العضلية والمناطق

نص المسألة / السؤاللييفة عضلية تحتوي على 5 مناطق شبه مضيئة (H) في حالة انبساط.

احسب بدقة(1) عدد القطع العضلية (الساركوميرات)؛

(2) عدد خطوط Z الداكنة؛

(3) عدد المناطق المضيئة الكاملة وغير الكاملة؛

(4) ماذا يحدث لعدد وأبعاد هذه المناطق عند الانقباض التام للعضلة؟

وجه المقارنة	الفكرة الأساسية	كلمات مفتاحية
خطوات الحل والشرح النموذجي	الخطوة 1: في حالة الانبساط كل قطعة عضلية تحتوي على منطقة شبه مضيئة (H) واحدة	الخطوةحالةالانبساطقطعة
•	إذن عدد القطع العضلية = عدد مناطق H = 5 قطع عضلية	القطعالعضليةمناطقعضلية
الخطوة 2	عدد خطوط Z = عدد القطع العضلية + 1 = 5 + 1 = 6 خطوط Z	خطوطالقطعالعضلية
الخطوة 3	عدد المناطق المضيئة الإجمالي (I) = عدد خطوط Z = 6 مناطق	المناطقالمضيئةالإجماليخطوط
•	من بينها منطقتان مضيئتان غير كاملتين (على طرفي اللييفة) وبالتالي عدد المناطق المضيئة الكاملة = 6 – 2 = 4 مناطق كاملة	بينهامنطقتانمضيئتانكاملتين
الخطوة 4	عند الانقباض التام: طول المنطقة A يظل ثابتاً والمنطقة H يقل طولها حتى تختفي تماماً (طولها = صفر) والمنطقة I يقل طولها بدرجة كبيرة وتتقارب خطوط Z	الانقباضالتامالمنطقةثابتا

✍️ أمثلة محلولة

مثال نموذجي 2←حساب عدد الوحدات الحركية والألياف العصبية المغذية

وجه المقارنة	الفكرة الأساسية	كلمات مفتاحية
نص المسألة / السؤال	عضلة هيكلية تتكون من 10 حزم عضلية وتتكون كل حزمة من 50 ليفة عضلية	عضلةهيكليةتتكونعضلية
احسب	(1) أقل عدد وأكبر عدد من الخلايا العصبية الحركية التي يمكن أن تغذي هذه العضلة	وأكبرالخلاياالعصبيةالحركية
•	(2) عدد الوصلات العصبية العضلية في هذه العضلة	الوصلاتالعصبيةالعضليةالعضلة

وجه المقارنة	الفكرة الأساسية	كلمات مفتاحية
خطوات الحل والشرح النموذجي	الخطوة 1: إجمالي عدد الألياف العضلية بالعضلة = 10 حزم × 50 ليفة = 500 ليفة عضلية	الخطوةإجماليالأليافالعضلية
الخطوة 2	كل ليف عصبي حركي يغذي عدداً من الألياف يتراوح بين 5 إلى 100 ليفة	عصبيحركييغذيعددا
لذلك	أقل عدد من الخلايا العصبية الحركية = إجمالي الألياف / أقصى تغذية (100) = 500 / 100 = 5 خلايا عصبية حركية	الخلاياالعصبيةالحركيةإجمالي
•	أكبر عدد من الخلايا العصبية الحركية = إجمالي الألياف / أدنى تغذية (5) = 500 / 5 = 100 خلية عصبية حركية	أكبرالخلاياالعصبيةالحركية
الخطوة 3	عدد الوصلات العصبية العضلية = إجمالي عدد الألياف العضلية = 500 وصلة عصبية عضلية (لأن كل ليفة عضلية تتصل بنهاية عصبية واحدة)	الوصلاتالعصبيةالعضليةإجمالي

الدرس 2 – آلية الحركة والانقباض العضلي في الإنسان – شرح · 7 / 15

تكات وملاحظات امتحانية

وجه المقارنة	الفكرة الأساسية	مثال	كلمات مفتاحية
سؤال خادع		الطول الفيزيائي الثابت لخيوط المايوسين البروتينية السميكة	المنطقةالداكنةيتغيرإطلاقا
أيونات الكالسيوم لها دوران منفصلان تماماً في الحركة	(1) خارج الخلية عند النهاية العصبية لتفجير حويصلات الأستيل كولين (2) وداخل اللييفة العضلية للارتباط بالتروبونين وتكوين الروابط المستعرضة	—	خارجالخليةالنهايةالعصبية
•	جزيئات ATP لازمة للانقباض والانبساط معاً فبدونها لا تتحرك الروابط المستعرضة وبدونها تفشل في الانفصال ويحدث الشد العضلي التشنجي	—	جزيئاتلازمةللانقباضوالانبساط

الدرس 2 – آلية الحركة والانقباض العضلي في الإنسان – شرح · 8 / 15

تطبيقات حياتية

وجه المقارنة	الفكرة الأساسية	كلمات مفتاحية
التطبيقات الدوائية لسم الكورار (Curare)	يشغل مستقبلات الأستيل كولين دون تنشيطها مما يمنع انقباض العضلات ويستخدم في التخدير الجراحي لإرخاء عضلات البطن	يشغلمستقبلاتالأستيلكولين
غازات الأعصاب والمبيدات الحشرية (مضادات الكولين إستريز الفوسفورية)	تثبط إنزيم كولين إستريز مما يؤدي إلى تراكم الأستيل كولين واستمرار استثارة عضلات التنفس وحدوث تشنجات واختناق مميت	تثبطإنزيميؤديتراكم
العلاج الرياضي بالتبريد والاستشفاء بالأكسجين المضغوط	جلسات الغمر في الماء المثلج والأكسجين تسرع أكسدة حمض اللاكتيك في الكبد وإعادة تدويره عبر دورة كوري لإنهاء الإجهاد العضلي سريعاً	جلساتالغمرالماءالمثلج
•	egp-ex{margin:18px 0 border:1px solid rgba(79 224 border-radius:16px overflow:hidden background:#fff}.egp-ex-h{padding:10px 16px font-weight:800 background:linear-gradient(90deg #4f3fe0 #22c1c3) color:#fff}.egp-ex-tabs{display:flex flex-wrap:wrap gap:6px padding:10px 12px background:#f7f6ff}.egp-ex-b{border:1px solid rgba(79 224 background:#fff border-radius:20px padding:5px 14px font-weight:700 cursor:pointer}.egp-ex-b.on{background:#4f3fe0 color:#fff}.egp-ex-p{padding:12px 16px}function egpEx(b k){var w=b.closest(‘.egp-ex’) w.querySelectorAll(‘.egp-ex-b’).forEach(function(x i){x.classList.toggle(‘on’ i===k)}) w.querySelectorAll(‘.egp-ex-p’).forEach(function(x i){x.hidden=i!==k})}	margin18pxbordersolid

الدرس 2 – آلية الحركة والانقباض العضلي في الإنسان – شرح · 9 / 15

الجداول والمخططات التوضيحية المستخرجة من أصول المنهج

💡 بيانات وجداول قياسية←تم استخراج كافة البيانات والجداول والمخططات التشريحية من أصول المنهج المعتمد بدقة عالية لتثبيت الفهم وربط النظري بالعملي.

العنصر / وجه المقارنة	البيانات والخصائص المستخرجة
نقطة 1	السطح الخارج لغشاء الليفة العضلية : حمل شحنات موجبة.
نقطة 2	السطح الداخلى لغشاء الليفة العضلية : يبحمل شحنات سالبة.
نقطة 3	ينشأ فرق فى الجهد نتيجة الفرق فى تركيزا لأيونات بين خارح وداخل غشاء
نقطة 4	الليفة العضلية وهوما يسمى بحالة «الاستقطاب 1013712201012» .
نقطة 5	الشحنات عند التشابك العصبى – العضلى ‏
نقطة 6	الزمن
نقطة 7	-..-04998—-
نقطة 8	ا 0011
نقطة 9	م ب
نقطة 10	0
نقطة 11	0
نقطة 12	0

🔬 شكل 1 – حركة الشد بالمحاليق والانتحاء النباتي

التفاصيل العلمية والملاحظات الدقيقة المأخوذة من الرسم التوضيحي:
+ مما سبق يمكن عقد المقارنة التالية :

وعد

المفهوم

كيفية حدوث

الحركة

متال

حركة الشد بالمحاليق

فيقوم بشد ساق النبات فى اتجاه الدعامة

– يدورالحالق فى الهواء يحنا عن جسم صلب

(الدعامة).

🔬 شكل 2 – التركيب المجهري للقطعة العضلية الساركومير

التفاصيل العلمية والملاحظات الدقيقة المأخوذة من الرسم التوضيحي:
تتركب العضلة الهيكلية من عدد كبيرمن خيوط رقفيعة منماسكة مع بعصها دسمى ‎21١‏ لياف [الحلايا ) العصنية ” .
توجد الألياف العضلية دائمًا فى مجموعات تعرف ب «الحزم العضلية» التى تحاط بغشاء يعرف ب «غشاء الحزمة ».
تتكون الليفة (الخلية) العضلية من :
البادوائسة (البروتويلازم) وهى تشمل :
1 مقطعين همامع 53 الذى يعنى اللحم: ‎١‏
« عدد كبيرمن الأنوية.
– غشاء خلوى يسمى «الساركوليما» حيط بالساركويلازم.

كلمة ساركوليما كلمة يونانية تتكون من ‎١‏

و2مطممعا ا يعنى غشاء أو غلاف. ظ

– مجموهة ليوات عضلية يتراوح عددها ما بين ‎٠←1١١‏ ؟ لبيفة مرتبة مولا موازية نه تسم الطول السقالة.

الدرس 2 – آلية الحركة والانقباض العضلي في الإنسان – شرح · 10 / 15

الشرح الموسوعي المعتمد والمصطلحات الكاملة (كتب الوزارة + الامتحان + المعاصر + الوسام)

📖

الدرس 2 – آلية الحركة والانقباض العضلي في الإنسان – شرح · 11 / 15

📌 قاموس المصطلحات والمفاهيم العلمية الدقيقة:

حركة الشد بالمحاليق:
حركة موضعية تحدث في سيقان النباتات المتسلقة (كالبازلاء والعنب) حيث يدور المحلاق في الهواء باحثاً عن دعامة صلبة، فإذا لامسها يلتف حولها ويوثق التصاقه بها، ثم يتموج ما تبقى من أجزائه في حركة لولبية فيقصر طوله ويقترب ساق النبات رأسياً نحو الدعامة، ثم يتغلظ بأنسجة دعامية صلبة.
القطعة العضلية (الساركومير):
المسافة المحصورة بين كل خطين متتاليين من خطوط Z الداكنة في اللييفة العضلية، وتعتبر الوحدة الوظيفية والبنائية للانقباض في العضلة الهيكلية.
الوحدة الحركية (Motor Unit):
الوحدة الوظيفية للعضلة الهيكلية، وتتكون من خلية عصبية حركية واحدة ومجموعة الألياف العضلية التي تغذيها عبر تفرعاتها العصبية النهائية والتي يتراوح عددها بين 5 إلى 100 ليفة عضلية في المسائل الدراسية (وقد يزيد كثيراً في عضلات الأطراف الكبيرة).

وصلة التشابك العصبي العضلي (الصفائح النهائية الحركية):
موضع الاتصال الكيميائي الحيوي الدقيق بين التفرع النهائي لليف العصبي الحركي وغشاء الليفة العضلية (الساركوليما).
الروابط المستعرضة (Cross:
Bridges) امتدادات بروتينية تمتد من خيوط المايوسين السميكة بمساعدة أيونات الكالسيوم، وتعمل كخطاطيف تسحب خيوط الأكتين الرفيعة باتجاه بعضها البعض بمساعدة الطاقة المخزنة في جزيئات ATP.

الدرس 2 – آلية الحركة والانقباض العضلي في الإنسان – شرح · 12 / 15

⚖️ القوانين والعلاقات الرياضية والفيزيائية الحاكمة:

وجه المقارنة	الفكرة الأساسية	كلمات مفتاحية
نظرية الانزلاق لهكسلي (Sliding Filament Model)	[ الصيغة: انقباض تام -> تقارب خطوط Z + اختفاء المنطقة H + قصر المنطقة I + ثبات طول المنطقة A ] تنزلق خيوط الأكتين الرفيعة فوق خيوط المايوسين الثابتة باتجاه مركز الساركومير بفعل حركة خطاطيف الروابط المستعرضة مما يؤدي إلى قصر طول اللييفة العضلية دون تغير في طول خيوط المايوسين نفسها	الصيغةانقباضتقاربخطوط
قانون الكل أو اللاشيء في الوحدات الحركية	[ الصيغة: الاستجابة = انقباض أقصى إذا كان المثير ≥ عتبة الإثارة ] الليفة العضلية أو الوحدة الحركية لا تنقبض إطلاقاً إذا كان المثير العصبي دون عتبة الإثارة وتتنقبض بأقصى ما لديها فور وصول المثير إلى العتبة	الصيغةالاستجابةانقباضأقصى

الدرس 2 – آلية الحركة والانقباض العضلي في الإنسان – شرح · 13 / 15

🔍 الشرح والتحليل المستفيض وتفسيرات علل والاستنتاجات:

★ كتاب الشرح والتفصيل العلمي الشامل المعتمد ★

كتاب الشرح المفصل آلية الحركة في النبات والإنسان والتركيب المجهري للعضلات ونظرية الخيوط المنزلقة
الأحياء والجيولوجيا | الصف الثالث الثانوي (الثانوية العامة) | العام الدراسي المعتمد 2026 / 2027 | الفصل الأول: الدعامة والحركة
🎯 أهداف التعلم والمخرجات التعليمية المقررة بالتفصيل:
• تحليل أنماط الحركة في النبات (الانتحاء، اللمس، النوم واليقظة، الحركة الدورانية السيتوبلازمية، وحركة الشد بالمحاليق والجذور الشادة).
• دراسة التركيب الهستولوجي والمجهري للعضلات الهيكلية المخططة من العضلة حتى الساركومير وخيوط الأكتين والمايوسين.

شكل 2: دورة الأكتين والمايوسين يصف الشكل دورة الأكتين والمايوسين أثناء الانقباض العضلي، إذ تتصل رؤوس المايوسين بخيوط الأكتين وتسحبها نحو مركز الساركومير فيقصر طوله. وتتكرر هذه الدورة بوجود الكالسيوم وATP، فتتقارب خطوط Z ويحدث الانقباض دون أن تقصر خيوط الأكتين والمايوسين نفسها.

• تتبع الآلية الكهروكيميائية للتشابك العصبي العضلي ودور أيونات الكالسيوم وحويصلات الأستيل كولين وإنزيم كولين إستريز.
• شرح نظرية الخيوط المنزلقة للعالم هكسلي ودور جزيئات ATP في تكوين وفصل الروابط المستعرضة.
• التمييز الإكلينيكي والبيوكيميائي الدقيق بين الإجهاد العضلي والشد العضلي المؤلم وأسبابهما.
◄ 1. أنماط الحركة في النبات وآلياتها الحيوية
(أ) حركة اللمس: كما في نبات المستحية (Mimosa pudica) حيث تتدلى الوريقات وتنحني الأعناق فور لمسها كأنها أصابها الذبول؛ (ب) حركة النوم واليقظة: تقارب الوريقات مع حلول الظلام وتباعدها مع بزوغ الضوء بفعل تغيرات ضغط الامتلاء في خلايا الانتفاخات القاعدية؛ (ج) حركة الانتحاء: استجابة أعضاء النبات للضوء والجاذبية والرطوبة نتيجة التوزيع غير المتساوي للأوكسينات (إندول حمض الخليك).
وتشمل نوعين رئيسيين: 1.
يرجع التفاف المحلاق حول الدعامة إلى بطء نمو المنطقة الملامسة للدعامة نتيجة هروب الأوكسينات منها، وسرعة نمو واستطالة المنطقة البعيدة عن الدعامة؛ وإذا لم يجد المحلاق دعامة يذبل ويموت.
تتقلص الجذور الشادة أسفل الساق الأرضية فتهبط بها إلى عمق ملائم تحت سطح التربة لحمايتها من الرياح وتأمين أجزائها الهوائية.
حركة انسيابية مستمرة للسيتوبلازم داخل الخلية الحية في اتجاه دوراني واحد على طول الجدار الخلوي لنقل المغذيات، ويستدل عليها بحركة البلاستيدات الخضراء المنغمسة فيه في أوراق نبات الإيلوديا المائي تحت المجهر.
مخطط بياني يوضح حركة المحلاق حول الدعامة الصلبة ونمو الأنسجة غير المتساوي
◄ 2. التركيب المجهري للعضلة الهيكلية وآلية الانقباض الكهروكيميائي
العضلة تتكون من حزم عضلية محاطة بغشاء الحزمة، وتتكون كل حزمة من ألياف عضلية أسطوانية عديدة الأنوية.
غشاء الليفة العضلية يسمى (الساركوليما)، وسيتوبلازمها يسمى (الساركوبلازم)، وتحتوي على شبكة إندوبلازمية ملساء متطورة تخزن أيونات الكالسيوم تسمى (الشبكة الساركوبلازمية).
تحتوي الليفة على 1000 إلى 2000 لييفة عضلية مرتبة طولياً ومقسمة إلى قطع عضلية (ساركوميرات).
المنطقة المضيئة (I) تتكون من خيوط أكتين رفيعة فقط وينصفها خط داكن (Z)؛ المنطقة الداكنة (A) تتكون من خيوط مايوسين سميكة متداخلة مع خيوط الأكتين؛ وفي مركز المنطقة الداكنة تقع المنطقة شبه المضيئة (H) التي تتكون من خيوط مايوسين فقط وينصفها الخط (M).
في حالة الراحة (الاستقطاب)، يكون السطح الخارجي لغشاء الليفة موجباً والداخلي سالباً لوجود فرق جهد كهربي (-70 مللي فولت).
عند وصول السيال العصبي إلى النهاية العصبية، تنفتح بوابات الكالسيوم الكهروكيميائية فتدخل أيونات Ca²⁺ مسببة انفجار حويصلات التشابك وتحرر الناقل العصبي الكيميائي (الأستيل كولين).
يسبح الأستيل كولين عبر الشق التشابكي ليرتبط بمستقبلاته على الساركوليما، فتفتح قنوات الصوديوم وتتدفق أيونات Na⁺ للداخل بسرعة، مما يلاشي فرق الجهد ويعكس الاستقطاب (حالة اللااستقطاب).
يعمل إنزيم (كولين إستريز) المتمركز بكثافة في الشق التشابكي على تحطيم الأستيل كولين إلى كولين وحمض خليك في أجزاء من الثانية، مما يوقف الإثارة ويسمح بإعادة ضخ أيونات الصوديوم للخارج واستعادة حالة الراحة والاستقطاب.
شكل توضيحي (شكل 2 – التركيب المجهري للقطعة العضلية الساركومير): التركيب الإلكتروني للييفة العضلية وتغير أبعاد المناطق (H, I, A, Z) أثناء الانقباض والانبساط
◄ 3. ميكانيكا نظرية هكسلي وإجهاد العضلة مقابل الشد العضلي
تعتمد نظرية الخيوط المنزلقة على أن انزلاق الأكتين يتطلب تفاعلاً دقيقاً بين أيونات الكالسيوم وجزيئات ATP: (1) ترتبط أيونات الكالسيوم بالتروبونين، فينزاح التروبومايوسين كاشفاً نقاط الارتباط على الأكتين؛ (2) تمتد الروابط المستعرضة من المايوسين محملة بـ ADP وفوسفات؛ (3) ضربة القوة (Power Stroke): تتحرر الطاقة وينحني رأس الروابط المستعرضة ساحباً خيوط الأكتين نحو الداخل؛ (4) يلزم جزيء ATP جديد لفك الروابط المستعرضة عن الأكتين لتعود العضلة للانبساط.
عند ممارسة نشاط بدني شاق ومستمر، تعجز الدورة الدموية عن إمداد العضلات بكميات كافية من الأكسجين، فتلجأ العضلة إلى التنفس اللاهوائي (تخمر حمض اللاكتيك) لتحويل الجلوكوز إلى 2 جزيء ATP فقط وحمض لاكتيك.
تراكم حمض اللاكتيك في العضلة يخفض الرقم الهيدروجيني (حموضة الأنسجة)، مما يقلل كفاءة الإنزيمات ويسبب التعب والإجهاد وبطء الانقباض والانبساط.
حالة تشنجية خطيرة تفشل فيها العضلة في الانبساط بعد الانقباض.
السبب الكيميائي الرئيسي هو النفاذ التام لجزيئات ATP؛ إذ بدون ATP تظل الروابط المستعرضة متصلة بخيوط الأكتين بصورة دائمة كالمفاصل المتيبسة، مما يبقي العضلة منقبضة بشدة.
إذا حاول الشخص مد العضلة قسراً في هذه الحالة قد تتمزق أليافها وتحدث نزفاً دموياً.
وصول سيالات عصبية غير صحيحة من المخ نتيجة خلل حركي، أو نقص حاد في أيونات الكالسيوم والهرمونات المنظمة كالباراثورمون.
شكل توضيحي (جدول 1 – ميكانيكا الروابط المستعرضة ونظرية هكسلي): المخطط الجزيئي لدورات ارتباط وانفصال رؤوس المايوسين واستهلاك جزيئات ATP
🧮 التطبيقات والمسائل النموذجية المحلولة بالخطوات (Step-by-Step Worked Examples):
مسألة حسابية شاملة على اللييفات والقطع العضلية والمناطق
لييفة عضلية تحتوي على 5 مناطق شبه مضيئة (H) في حالة انبساط.
(1) عدد القطع العضلية (الساركوميرات)؛ (2) عدد خطوط Z الداكنة؛ (3) عدد المناطق المضيئة الكاملة وغير الكاملة؛ (4) ماذا يحدث لعدد وأبعاد هذه المناطق عند الانقباض التام للعضلة؟
الخطوة 1: في حالة الانبساط، كل قطعة عضلية تحتوي على منطقة شبه مضيئة (H) واحدة؛ إذن عدد القطع العضلية = عدد مناطق H = 5 قطع عضلية.
عدد خطوط Z = عدد القطع العضلية + 1 = 5 + 1 = 6 خطوط Z.
عدد المناطق المضيئة الإجمالي (I) = عدد خطوط Z = 6 مناطق.
من بينها منطقتان مضيئتان غير كاملتين (على طرفي اللييفة)، وبالتالي عدد المناطق المضيئة الكاملة = 6 – 2 = 4 مناطق كاملة.
عند الانقباض التام: طول المنطقة A يظل ثابتاً، والمنطقة H يقل طولها حتى تختفي تماماً (طولها = صفر)، والمنطقة I يقل طولها بدرجة كبيرة، وتتقارب خطوط Z.
حساب عدد الوحدات الحركية والألياف العصبية المغذية
عضلة هيكلية تتكون من 10 حزم عضلية، وتتكون كل حزمة من 50 ليفة عضلية.
(1) أقل عدد وأكبر عدد من الخلايا العصبية الحركية التي يمكن أن تغذي هذه العضلة؛ (2) عدد الوصلات العصبية العضلية في هذه العضلة.
الخطوة 1: إجمالي عدد الألياف العضلية بالعضلة = 10 حزم × 50 ليفة = 500 ليفة عضلية.
كل ليف عصبي حركي يغذي عدداً من الألياف يتراوح بين 5 إلى 100 ليفة.
أقل عدد من الخلايا العصبية الحركية = إجمالي الألياف / أقصى تغذية (100) = 500 / 100 = 5 خلايا عصبية حركية.
أكبر عدد من الخلايا العصبية الحركية = إجمالي الألياف / أدنى تغذية (5) = 500 / 5 = 100 خلية عصبية حركية.
عدد الوصلات العصبية العضلية = إجمالي عدد الألياف العضلية = 500 وصلة عصبية عضلية (لأن كل ليفة عضلية تتصل بنهاية عصبية واحدة).
💡 أسرار وتكات التفوق وملاحظات خبير المادة (Expert Notes & Exam Secrets):
طول المنطقة الداكنة (A) لا يتغير إطلاقاً أثناء الانقباض أو الانبساط؛ لأنها تمثل الطول الفيزيائي الثابت لخيوط المايوسين البروتينية السميكة.
(1) خارج الخلية عند النهاية العصبية لتفجير حويصلات الأستيل كولين، (2) وداخل اللييفة العضلية للارتباط بالتروبونين وتكوين الروابط المستعرضة.
★ جزيئات ATP لازمة للانقباض والانبساط معاً؛ فبدونها لا تتحرك الروابط المستعرضة، وبدونها تفشل في الانفصال ويحدث الشد العضلي التشنجي.
🌍 التطبيقات الحياتية والصناعية والتكنولوجية (Real-World Applications):
يشغل مستقبلات الأستيل كولين دون تنشيطها، مما يمنع انقباض العضلات؛ ويستخدم في التخدير الجراحي لإرخاء عضلات البطن.
✔ غازات الأعصاب والمبيدات الحشرية (مضادات الكولين إستريز الفوسفورية): تثبط إنزيم كولين إستريز، مما يؤدي إلى تراكم الأستيل كولين واستمرار استثارة عضلات التنفس وحدوث تشنجات واختناق مميت.
جلسات الغمر في الماء المثلج والأكسجين تسرع أكسدة حمض اللاكتيك في الكبد وإعادة تدويره عبر دورة كوري لإنهاء الإجهاد العضلي سريعاً.

الدرس 2 – آلية الحركة والانقباض العضلي في الإنسان – شرح · 14 / 15

ملخص الدرس

وجه المقارنة	الفكرة الأساسية	كلمات مفتاحية
•	★ الملخص الشامل وخريطة المفاهيم وجداول المقارنة ★	الملخصالشاملوخريطةالمفاهيم
•	🗺️ الخريطة الذهنية والمفاهيم الجوهرية (Mind Map Outline)	الخريطةالذهنيةوالمفاهيمالجوهرية
✔ حركات النبات	لمس ونوم (امتلاء) \| انتحاء ومحاليق (أوكسينات) \| جذور شادة (حماية أرضية) \| انسياب سيتوبلازمي (حياة ونشاط)	ونومامتلاءانتحاءومحاليق
✔ العضلة الهيكلية	عضلة -> حزم عضلية -> ألياف (ساركوليما ونوى عديدة) -> لييفات (ساركوميرات)	عضليةأليافساركوليماونوى
✔ النقل العصبي	استقطاب (-70) -> دخول Ca²⁺ -> تحرر أستيل كولين -> لااستقطاب وتدفق Na⁺ -> كولين إستريز يعيد الراحة	استقطابدخولتحررأستيل
✔ ميكانيكا هكسلي	كالسيوم يكشف أكتين -> روابط مستعرضة تشد بـ ATP -> ATP جديد يفك الرابطة -> إجهاد (لاكتيك) vs شد (نفاذ ATP)	كالسيوميكشفأكتينروابط
•	📊 جداول المقارنة والتصنيف والتلخيص الشامل	جداولالمقارنةوالتصنيفوالتلخيص
جدول	سلوك مناطق القطعة العضلية (الساركومير) أثناء الانبساط والانقباض	سلوكمناطقالقطعةالعضلية

منطقة القطعة العضلية	مكونات المنطقة	الحالة عند الانبساط	الحالة عند الانقباض التام
المنطقة المضيئة (I)	خيوط أكتين رفيعة فقط وينصفها خط Z	طويلة وواسعة	يقل طولها بدرجة كبيرة
المنطقة شبه المضيئة (H)	خيوط مايوسين سميكة فقط وينصفها خط M	واضحة ومفتوحة	يقل طولها حتى تختفي تماماً (تساوي صفراً)
المنطقة الداكنة (A)	خيوط مايوسين سميكة متداخلة مع أكتين	طولها ثابت	تظل ثابتة الطول تماماً ولا تتغير
خطوط Z الداكنة	صفائح بروتينية تحدد الساركومير	متباعدة عن بعضها	تتقارب بقوة نحو مركز القطعة العضلية

💡 كبسولة المراجعة السريعة وأهم فنيات الامتحان:
★ المحلاق إذا لم يجد في حركته الدورانية دعامة صلبة يلتف حولها فإنه يذبل ويموت ويسقط.
★ العضلة تتغذى دائماً بواسطة عصب حركي يتفرع إلى نهايات عصبية؛ والوحدة الحركية تشمل الليف العصبي الحركي والألياف العضلية التابعة له معاً.
★ إنزيم كولين إستريز يحدد مدة الإثارة العصبية العضلية لأنه يحطم الأستيل كولين فور أداء وظيفته فيمنع استمرار الاستثارة.
تحتاج العضلات إلى الانقباض لتمكين الجسم من الانتقال من مكان إلى آخر.
تنقبض العضلات الملساء في جدران الأوعية الدموية فتسهم في استمرار جريان الدم والمحافظة على ضغطه داخل هذه الأوعية.
يتوقف الانقباض العضلي على تعاون ثلاثة أجهزة رئيسية في الجسم هي الجهاز الهيكلي والجهاز العصبي والجهاز العضلي.
يقدم الجهاز الهيكلي نقاط اتصال مناسبة للعضلات، ويعمل دعامة للأطراف المتحركة، وتؤدي المفاصل دوراً مهماً في حركة أجزاء الجسم.
يرسل الجهاز العصبي الأوامر إلى العضلات على هيئة سيالات عصبية، فتستجيب العضلات بالانقباض أو الانبساط.
تسمى العضلات التي يتحكم فيها الإنسان بإرادته بالعضلات الإرادية، وهي تشمل معظم عضلات الجسم.
تعجز بعض العضلات كعضلة القلب والعضلات الملساء عن التحكم الكامل فيها، وتسمى لا إرادية.
تفتقر العضلات الملساء إلى المناطق الداكنة والمضيئة المتبادلة، ولذلك تسمى العضلات غير المخططة.

الدرس 2 – آلية الحركة والانقباض العضلي في الإنسان – شرح · 15 / 15

المناهج الدراسية

الأحياء والجيولوجيا

الفصل الأول - الدعامة والحركة في الكائنات الحية

الفصل الثاني - التنسيق الهرموني في الكائنات الحية

الفصل الثالث - التكاثر في الكائنات الحية

الفصل الرابع - المناعة في الكائنات الحية

الفصل الخامس - البيولوجيا الجزيئية: الحمض النووي DNA والمعلومات الوراثية

الفصل السادس - البيولوجيا الجزيئية: تخليق البروتين والهندسة الوراثية

الفصل السابع - الجيولوجيا وعلوم الأرض والبيئة المدمجة

دروس إضافية

الدرس 2 – آلية الحركة والانقباض العضلي في الإنسان – شرح