मानव शारीरिक तंत्र के विस्तृत नोट्स: गतिशीलता और चालन

1. हड्डी संरचना:

a. हड्डी संरचना का संगठन:

• मानव हड्डी संरचना में 206 हड्डियां होती हैं जो संरचनात्मक समर्थन, सुरक्षा और चाल को सुगम बनाती हैं।
• हड्डियां दो मुख्य विभाजनों में व्यवस्थित होती हैं: अक्षीय हड्डी और पक्षीय हड्डी।

b. हड्डियों के प्रकार:

• लंबी हड्डियाँ: ये लंबी और नाल आकार की होती हैं, जैसे फीमर (जांघ की हड्डी) और हमेरस (ऊपरी बांह की हड्डी)।
• छोटी हड्डियाँ: ये लगभग घन आकार की होती हैं, जैसे हाथ की कर्पल हड्डियाँ।
• पतली हड्डियाँ: ये पतली और समतल आकार की होती हैं, जैसे स्टर्नम और स्केपुला (कंधे की हड्डी)।
• अनियमित हड्डियाँ: ये अनियमित आकार की होती हैं, जैसे स्पाइन में वर्टिब्रे।
• सीसामोइड हड्डियाँ: ये छोटी, गोल हड्डियाँ होती हैं जो सींडलों के भीतर समाहित होती हैं, जैसे पटेला (घुटने का चौर)।

c. अक्षीय और पक्षीय हड्डी की संरचना और कार्य:

अक्षीय हड्डी:

• अक्षीय हड्डी खोपड़ी, कशेरुका स्तंभ और पैथस की संरचना से मिलकर मिलती है।
• यह महत्वपूर्ण अंगों की सुरक्षा करती है, सिर का समर्थन करती है और चाल को सुगम बनाती है।

पक्षीय हड्डी:

• पक्षीय हड्डी में अंग (बांहें और पैर) और कंध और कूल्हों की हड्डियां शामिल होती हैं।
• इससे समर्थन मिलता है और विभिन्न प्रकार की गतिविधियों को संभव बनाया जा सकता है।

d. जोड़ों के प्रकार, संरचनाएँ और कार्य:

जोड़ों के प्रकार:

• तंतुयुक्त जोड़: ये जोड़े तंतुयुक्त संपर्क के द्वारा कसी जाती हैं, जिन्हें कम या कोई कसरत नहीं हो सकती है। उदाहरण: खोपड़ी की हड्डियों के बीच की खांटों में।
• कठोरतापूर्ण जोड़: ये जोड़े हड्डियों के बीच एक पतला कार्टिलेज़ की सतह होती है, जिससे सीमित गतिविधि हो सकती है। उदाहरण: वर्टिब्रेस के बीच के जोड़.
• संवर्धनीय जोड़: ये जोड़ स्वतंत्रता पूर्वक हिल सकती हैं और संवर्धनीय तरल से भरे हुए जोड़ सभी जोड़ों में होती हैं। उदाहरण: घुटने, कंध और कूल्हे के जोड़.

संवर्धनीय जोड़ों की संरचनाएँ:

• संवर्धनीय मेम्ब्रेन: जोड़ों के अंदर तरल में संवर्धनीय तरल उत्पन्न करने वाला, जोड़ की खांटियों को अवरुद्ध करता है।
• संयोजी कार्टिलेज़: जोड़ में हड्डियों के अंतों को ढंकता है, चाल के दौरान घर्षण को कम करता है।
• संवर्धनीय तरल: जोड़ को स्नेहन देता है, घर्षण को कम करता है और कार्टिलेज़ को पोषण प्रदान करता है।
• पटियां: मजबूत तंतुयुक्त पेंच जोड़ों को जोड़ती हैं और जोड़ को स्थिरता प्रदान करती हैं।
• पेशियाँ: मांसपेशियाँ हड्डियों को जोड़ती हैं, पेशियों द्वारा उत्पन्न मांसीय संकोचनों द्वारा उत्पन्न बल को हड्डियों तक पहुंचाती हैं।

2. मांसपेशी संरचना और संकोचन:

a. हड्डीय मांसपेशियों की अत्याधुनिकता:

• हड्डीय मांसपेशियाँ धारीदार होती हैं, इसका मतलब है कि उनमें प्रकाश और अंधेरे की धारा का फिराकवार प्रकार होता है।
• प्रत्येक मांसपेशी कोशिका (मायोसाइट) में कई मायोफायब्रिल्स होते हैं, जो कनेक्टिव ऊतक द्वारा एकत्र किए जाते हैं।
• मायोफायब्रिल छोटे इकाइयों, जिन्हें सर्कोमियर्स कहा जाता है, से मिलकर बने होते हैं, जो मांसपेशी संकोचन की मूल इकाइयाँ हैं।
• सर्कोमियर्स मोटी (मायोसिन) और पतली (एक्टिन) बालों से मिलकर बने होते हैं, जो एक फिराकवार प्रकार में व्यवस्थित होते हैं।

b. मांसपेशी संकोचन की व्यवस्था (स्लाइडिंग फाइलामेंट सिद्धांत):

• मांसपेशियों की संकुचन होती है जब मोटी और पतली धागों की सरक एक दूसरे से छलना करते हैं, जिससे सार्कोमीयर को संकुचित होने में कारित होता है।
• सर्कोप्लाज्मिक रेटीकुलम से कैल्शियम आयनों को रिहाई करने से स्लाइडिंग चाल शुरू होती है, जो ट्रोपोनिन से कैल्शियम के जोड़ होते हैं, जो एक प्रोटीन है जिसका संबंध एक्टिन धागों के साथ होता है।
• यह मायोसिन सिरों को एक्टिन धागों से बांधने देता है, जो क्रॉस-ब्रिज़ बनाता है।
• मायोसिन सिरों को ऊर्जा के संक्षेप के माध्यम से खिंचकर सार्कोमीयर के केंद्र की ओर छोड़ने के लिए जाते हैं, जिससे मांसपेशी संकुचित हो जाती है।
• मांसपेशी की संकुचन के लिए ऊर्जा माइोसिन द्वारा एटीपी हाइड्रोलिसिस से आती है।

c. मांसपेशियों में एटीपी और कैल्शियम की भूमिका:

• एटीपी मायोसिन सिरों को एक्टिन से बांधने और ऊर्जा के संक्षेप करने के लिए आवश्यक है।
• कैल्शियम आयनों का कार्य एक्टिन और मायोसिन धागों के बीच के क्रॉस-ब्रिज़ उत्पन्न करने के लिए नायक की जोड़ बनाने के लिए संकुचन के लिए आरंभ करना है।

d. मांसपेशी की कांपचूर और टीटेनस:

• मांसपेशी की कांपचूर एकल प्रेरणा के प्रतिक्रिया के उत्तर में मांसपेशी के एकल संकुचन और आराम चक्र को संदर्भित करती है।
• टीटेनस तब होता है जब एक मांसपेशी बिना विश्राम करते हुए लगातार संकुचित हो जाती है क्योंकि इसे तेज़ी से और बार-बार प्रेरित किया जाता है।

3. मांसपेशियों के प्रकार:

• धीमे ट्विच तंतुओं (प्रकार I): ये थकावट प्रतिरोधी होते हैं और उनकी संकुचन गति तुलनात्मक धीमी होती है। इनका उपयोग धीरे क्रियाओं जैसे सहनशीलता वाली व्यायाम में होता है।
• तेज़ आसिद्धांतिक ट्विच तंतुएं (प्रकार IIA): ये भी थकावट प्रतिरोधी होते हैं लेकिन प्रकार I तंतुओं से तेज़ संकुचन गति होती है। इन्हें धीरे और गति दोनों की आवश्यकता वाली गतिविधियों में उपयोग होता है।
• तेज़ ग्लूकोलाइटिक ट्विच तंतुओं (प्रकार IIB): इन तंतुओं की सबसे तेज़ संकुचन गति होती है लेकिन ये सबसे जल्दी थक जाते हैं। इन्हें दौड़ में जैसी उच्च तीव्रता वाली छोटी अवधि वाली गतिविधियों में उपयोग होता है।

4. संरचना मांसपेशियों की:

• मोटर माध्यम: एक मोटर न्यूरॉन और उसे इनर्वेट करने वाली सभी मांसपेशी तंतुएं मोटर माध्यम के रूप में सम्मिश्रित होती हैं। मोटर माध्यम का आकार भिन्न हो सकता है, बड़े मोटर माध्यम में अधिक मांसपेशी तंतुएं होती हैं।
• भर्ती: भर्ती मांसपेशी संकुचन की शक्ति बढ़ाने के लिए अतिरिक्त मोटर माध्यमों की सक्रियण है। छोटे मोटर माध्यमों को बड़े मोटर माध्यमों से पहले सक्रिय किया जाता है।
• संरचना संकुल मांसपेशियों की: संरचना संकुल मांसपेशियों को परत-दर-परत (अधिक धागे संकुचित हो जाते हैं) या पैनट (धागे वांछाकारी तरीके से व्यवस्थित होते हैं, जो अधिक शक्ति उत्पादन करने की अनुमति देते हैं) में व्यवस्थित किया जा सकता है।

5. संयुक्तिवार्ता:

• सिनोव्याल संयुक्तियाँ: ये सबसे आम प्रकार की संयुक्तियाँ हैं और स्वतंत्र रूप से चलने वाली होती हैं। इन्हें उनकी आकृति और संरचना के आधार पर कई प्रकार में वर्गीकृत किया जाता है:

  • गोलाकार संयुक्तियाँ: जैसे कि कमर और कंधे संयुक्तियाँ, विभिन्न प्रकार की गतियों की अनुमति देती हैं।
  • गट्ठर संयुक्तियाँ: केवल मोडने और सीधा करने की गतियों की अनुमति देती हैं, जैसे घुटने और कोहनी संयुक्तियाँ।
  • पिवट संयुक्तियाँ: जैसे कि पहली और दूसरी सरवाइकल वर्टिब्रेट के बीच संयुक्ति, जो एकल अक्ष के चारों ओर घूमने की अनुमति देती है।

• कंडाइलॉयड जोड़: हथेली और टखने जैसे जोड़ों की तरह, मोड़ने और सीधा करने और कुछ घूमने की अनुमति देते हैं।

• सिनॉवियल जोड़ का ढांचा:

  • संयुक्त जाल: जोड़ की गुफा को लाइन करता है और सिनॉवियल तरल प्रदर्शित करता है।
  • सिनॉवियल तरल: जोड़ को स्नेहन करता है और संयुक्त जालिका को पोषण प्रदान करता है।
  • संयुक्त बंधन: कठोर संयुक्त ऊतक बांधों के रूप में काम करते हैं, जो हड्डियों को जोड़ते हैं और जोड़ को स्थिरता प्रदान करते हैं।
  • टेंडन: मांसपेशियों को हड्डियों से जोड़ता है, मांसपेशियों द्वारा उत्पन्न बलों को प्रेषित करता है।

6. गति की यान्त्रिकी:

• लीवर: लीवर सीधे मशीन होते हैं जो लचीलापन तेज़ करके संयमित बाहुत बल की आवश्यकता को कम करते हैं। मानव शरीर तीन प्रकार के लीवर का उपयोग करता है:
  • पहले श्रेणी का लीवर: इन लीवर के द्वारा उपयोग करणेवाला बल और भार के बीच मध्यवर्ती (तेज़ करके चलाने वाला बिंदु) होता है, जैसे सी-सॉ है। उदाहरणों में सिर और कमर शामिल हैं।
  • दूसरे श्रेणी का लीवर: इन लीवर के द्वारा उपयोग करणेवाला भार और बल के बीच बसा होता है, जैसे हैकड़ा। उदाहरणों में गोल शरीरी और एक टांग पर खड़ा रहते हुए पिंगड़ी मसल और पैर शामिल हैं।
  • तीसरे श्रेणी का लीवर: इन लीवर के द्वारा उपयोग करणेवाला बल और भार के बीच फ़ोर्स होती है, जैसे चिमटी। उदाहरणों में कलाई और कोहनी जोड़ शामिल हैं।
• यांत्रिकी सुविधा की गणना: एक लीवर की यांत्रिकी सुविधा उत्पाद बल (भार) से प्रविष्टि बल (प्रयास) के अनुपात को कहते हैं। एक अधिकतम यांत्रिकी सुविधा का मतलब है कि भार को हिलाने के लिए कम बल की आवश्यकता होती है।

7. मांसपेशियों की यांत्रिकी और ऊर्जा:

• काम, शक्ति और मांसपेशियों की कुशलता:
  • काम: किसी मांसपेशी द्वारा किया जाने वाला काम उत्पन्न बल और फ़ासले का गुणनात्मक है।
  • शक्ति: किसी मांसपेशी द्वारा काम की दर है, जिसे वाट्ट में मापा जाता है।
  • कुशलता: किसी मांसपेशी द्वारा किए जाने वाले काम की मांसपेशी द्वारा किये जाने वाले कुल उर्जा के अनुपात को कहते हैं।
• मांसपेशियों की ताकत और सहनशीलता को प्रभावित करने वाले कारक:
  • मांसपेशियों की ताकत मांसपेशी के आकार, मांसपेशी तन्त्र के प्रकार, और मोटर इकाई भर्ती और समक्रमण की जैसे कारकों द्वारा प्रभावित होती है।
  • मांसपेशियों की सहनशीलता को ऊर्जा उपस्थिति, ऑक्सीजन आपूर्ति, और मांसपेशी की खुदाई के प्रति प्रतिरोध के आधार पर तय किया जाता है।
• तेज और धीमा मांसपेशी तन्तुओं: तेज-स्पष्ट तन्तुओं में उच्च पावर आउटपुट होता है, लेकिन उज्ज्वल तान वाले तन्तुओं में कम पावर आउटपुट होता है, हालांकि यह कम थकाने वाले होते हैं।

8. ठहराव और संतुलन:

• शरीर के ठहराव और संतुलन का बनाए रखना: शरीर अपने उठेल ठहराव और संतुलन को एकाग्रता करके औसत्मक प्र‍ितीय के द्वारा और विभिन्न मांसपेशियों और जोड़ों की समन्वय से अपनी ऊचाई ठहराता है।

• प्रोप्रािओसेप्टर्स और वेस्टिब्यूलर सिस्टम की भूमिका: प्रोप्राइसेप्टर्स हमारे मांसपेशियों, टेंडन्स और जोड़ों में मौजूद संवेदनात्मक संसाधक होते हैं, जो शरीर की स्थिति और गति के बारे में जानकारी प्रदान करते हैं। इंनर ईयर में स्थित वेस्टिब्यूलर सिस्टम सिर की स्थिति में परिवर्तन को महसूस करता है और संतुलन बनाए रखने में योगदान देता है।

9. चलन:

• चलन के विभिन्न तरीके: मानव चलन के विभिन्न तरीके का उपयोग करते हैं, जिसमें चलन, दौड़ना, कूदना, तैरना, चढ़ना और उड़ान भरना शामिल है।
• गेट साइकिल (स्थिरता और स्विंग चरण) का विश्लेषण: गेट साइकिल से एक संपूर्ण कदम के दौरान होने वाली घटनाओं की क्रमबद्धता को संदर्भित किया जाता है। इसमें स्थिरता चरण (जमीन पर पैर संपर्क में) और स्विंग चरण (जमीन से पैर ऊपर) शामिल होते हैं।
• चलन की गति और कुशलता पर प्रभाव डालने वाले कारक: मांसपेशियों की ताकत, सहनशीलता, समन्वय और ऊर्जा कुशलता जैसे कारक चलन की गति और कुशलता पर प्रभाव डालते हैं।

10. व्यायाम और मांसपेशियों का अनुकूलन:

• नियमित व्यायाम के प्रभाव: