الفصل الأول: الجهاز الحركي
الفصل الثاني: الفسيولوجيا - علم وظائف الأعضاء (أجهزة الدعم الحيوي)
الأيض وأنظمة الطاقة (Metabolism and Energy Systems)
الميكانيكا الحيوية Biomechanics

المستقبلات الميكانيكية (Mechanoreceptors)

تُمثل المستقبلات الميكانيكية وحدات متخصصة تستجيب للضغط الميكانيكي داخل الأنسجة وتقوم بنقل الإشارات عبر الأعصاب الحسية للجهاز العصبي المركزي. كما تستجيب هذه المستقبلات إلى القوى الخارجية مثل اللمس، التمدد، الموجات الصوتية، والحركة لتُمكِّننا من الإحساس باللمس والصوت وحركة الجسم، بالإضافة إلى مراقبة مواقع العضلات والعظام والمفاصل وهو ما يعرف باستقبال الحس العميقProprioception) ).

تتواجد المستقبلات الميكانيكية في العضلات والأوتار والأربطة والمفاصل وتشمل المغازل العضلية

(Muscle Spindles) وأعضاء غولجي الوترية  (Golgi Tendon Organs) ومستقبلات المفاصل

(Joint Receptors).

 المغازل العضلية (Muscle Spindles)

تُمثل المغازل العضلية مستقبلات حسية موجودة داخل العضلات حيث تتواجد بشكل موازٍ للألياف العضلية، وتتميز بأنها حساسة للتغيرات في طول العضلة ومعدل سرعة تغير طول العضلة، وحين تتمدد العضلة تتمدد أيضاً المغازل الموجودة ضمنها لترسل بعدها معلومات تتعلق بتغير طول هذه المغازل إلى الجهاز العصبي المركزي عبر العصبونات الحسية. ووصول هذه المعلومات من المغازل العضلية إلى الدماغ يُمكِّنه من تحديد مواقع العديد من أجزاء الجسم. أُنظر الشكل رقم (3).

وتسهم المغازل العضلية أيضاً في تنظيم انقباض العضلات عبر آلية التمدد الانعكاسي

  (Stretch reflex mechanism) وهي الاستجابة الطبيعية للجسم عندما تتعرض العضلة لمحفز يسبب تمدداً في العضلة وبالتالي تمدد المغازل العضلية الموجودة فيها. يُرسل المغزل العضلي فور تمدده إشارة إلى الجهاز العصبي المركزي وبالتحديد إلى الحبل الشوكي الذي يستجيب بدوره بإرسال أمر انقباض للعضلة، حيث تستقبل العضلة الأمر بالانقباض في غضون 1 إلى 2 ميللي ثانية وتُمثل هذه الاستجابة العصبية السريعة آلية حماية تمنع حدوث تمدد (إطالة) مفرط في العضلات، مما قد يسبب أضراراً في العضلة في حال حدوثه.

الشكل رقم 3

 أعضاء غولجي الوترية (Golgi Tendon Organs)

تُعد أعضاء غولجي الوترية أو ما يُعرف اختصاراً بـ  (GTOs)بأنها أيضاً مستقبلات حسية متخصصة توجد في المواقع التي تنغرز بها ألياف العضلات الهيكلية بأوتار العضلات الهيكلية وتتميز أعضاء غولجي الوترية بأنها حساسة للتغيرات في الشد العضلي ومعدل سرعة تغير الشد، حيث يُسبب تحفيز أعضاء غولجي الوترية إرتخاء العضلة، ما يحميها من الشد المفرط أو احتمالية تعرضها للإصابة. أُنظر الشكل رقم (4).

 

الشكل رقم 4

مستقبلات المفاصل

(Joint Receptors)

توجد مستقبلات المفاصل حول كبسولة المفصل وبداخلها وتستجيب للضغط على المفصل ولتسارعه وتباطئه، حيث ترسل هذه المستقبلات إشارات في حالة وجود المفصل في وضعيات مفرطة من الحركة، ما يسهم في الوقاية من الإصابات وقد تعمل أيضاً على إطلاق ردود فعل مثبطة في العضلات المجاورة إذا تعرض المفصل لحِمل أو ضغط شديد. من الأمثلة على مستقبلات المفاصل نهايات روفيني (Ruffini) وجُسيمات باتشيني (Pacinian).

 استقبال الحس العميق (Proprioception)

يُعرّف استقبال الحس العميق بأنه المعلومات الحسية التراكمية التي يستقبلها الجهاز العصبي المركزي من كافة المستقبلات الميكانيكية والتي تُمكِّن الجهاز العصبي المركزي من تحديد الموقع النسبي لأجزاء الجسم المتجاورة وكذلك وضعية الجسم وحركة الأطراف.

يُعتبر استقبال الحس العميق مصدراً رئيسياً للمعلومات التي يعتمد عليها الجهاز العصبي المركزي لتكوين إستجابات مناسبة ينتج عنها حركات سليمة تُمكِّننا من تحريك الجسم بكفاءة عالية.

من الجدير بالذكر أن التمارين الرياضية التي تهدف إلى تحسين استقبال الحس العميق، تسهم أيضاً في تعزيز التوازن (Balance)والتوافق ((Coordination والتحكم بالهيئة أو القوام (Posture)، كما وتُمكِّن الجسم من التأقلم مع البيئة المحيطة دون الحاجة للتفكير الواعي بالحركة الأنسب للمواقف المختلفة، ولهذا فإن تمرين الجهاز العصبي بشكل فعّال أمر ضروري للتأكد من تطوير أنماط حركية سليمة، ما يسهم في تعزيز الأداء والحد من فرص حدوث الإصابات.