🦴কঙ্কাল পেশীর গঠন (Gross Structure of the Skeletal Muscle)
কঙ্কাল পেশী প্রধানত নিম্নলিখিত স্তরগুলিতে বিভক্ত:
পেশী ফ্যাসিকল (Muscle Fascicles)
- কঙ্কাল পেশী অসংখ্য পেশী ফ্যাসিকল দ্বারা গঠিত। এটি পেশীর একটি গোছা বা গুচ্ছের মতো।
- প্রত্যেকটি ফ্যাসিকল যোজক কলা (connective tissue) দ্বারা আবৃত থাকে।
পেশী কোষ (Muscle Cells) / পেশী তন্তু (Muscle Fibers) / মায়োফাইবার (Myofiber)
- প্রতিটি পেশী ফ্যাসিকল অসংখ্য পেশী কোষ দ্বারা গঠিত।
- এই পেশী কোষগুলোকেই পেশী তন্তু (muscle fiber) বা মায়োফাইবার (myofiber) বলা হয়।
- এগুলোই পেশীর সংকোচনশীল একক (contractile unit)।
- পেশী তন্তুগুলো লম্বাটে (elongated) হয় এবং বেশিরভাগ পেশী তন্তু পেশীর পুরো দৈর্ঘ্য বরাবর বিস্তৃত থাকে।
🧬 Three Layers of Connective Tissue in Muscle
প্রতিটি স্তর পেশীর বিভিন্ন অংশকে ঘিরে রাখে এবং রক্ষা করে। নিচে বিস্তারিত ব্যাখ্যা:
🔸 1. Epimysium (এপিমাইসিয়াম)
- অবস্থান: সম্পূর্ণ muscle টিকে ঘিরে থাকে।
- টিস্যুর ধরন: Dense irregular connective tissue
- কাজ: Muscle-এর বাইরের আবরণ; এটি muscle কে আশপাশের টিস্যু থেকে আলাদা করে এবং mechanical support দেয়।
🔸 2. Perimysium (পেরিমাইসিয়াম)
- অবস্থান: Muscle-এর ভেতরের fascicle গুলোকে ঘিরে রাখে।
- টিস্যুর ধরন: Collagenous connective tissue
- কাজ:
- প্রতিটি fascicle কে আলাদা করে রাখে।
- রক্তনালী, স্নায়ু এখানে প্রবেশ করে এবং ফ্যাসিকলগুলোর প্রতিটি muscle fiber-এ পৌঁছে।
📌 Fascicle গঠনের জন্য এই স্তর অত্যন্ত গুরুত্বপূর্ণ।
🔸 3. Endomysium (এন্ডোমাইসিয়াম)
- অবস্থান: প্রতিটি muscle fiber বা কোষকে আলাদা করে ঘিরে রাখে।
- টিস্যুর ধরন: Loose connective tissue with reticular fibers
- কাজ:
- প্রত্যেকটি muscle fiber-কে পুষ্টি ও অক্সিজেন প্রদান করে।
- এখানে capillaries ও nerve endings থাকে।
🧾 সংক্ষিপ্ত টেবিল
| স্তর (Layer) | ঘিরে রাখে | টিস্যুর ধরন | মূল কাজ |
|---|---|---|---|
| Epimysium | পুরো muscle | Dense irregular CT | বাহ্যিক support, আলাদা রাখা |
| Perimysium | এক একটি fascicle | Collagenous CT | Fascicle গঠন, nerve/blood supply |
| Endomysium | প্রতিটি muscle fiber | Loose CT | Nutrient supply, fiber isolation |
🧩 Fascicle Arrangement (ফ্যাসিকল বিন্যাস)
Muscle এর শক্তি এবং গতি নির্ভর করে fascicle-এর বিন্যাসের ওপর। এর কিছু উদাহরণ:
| বিন্যাস | উদাহরণ | বৈশিষ্ট্য |
|---|---|---|
| Parallel | Sartorius | Long range movement |
| Pennate | Rectus femoris (bipennate) | High force, short length |
| Circular | Orbicularis oris | Sphincter function |
| Convergent | Pectoralis major | Broad origin, narrow insertion |
🧪 Clinical Correlation (রোগসংক্রান্ত প্রাসঙ্গিকতা)
- Muscular Dystrophy: Endomysium ও muscle fiber ক্ষতিগ্রস্ত হয়।
- Fibrosis: Excessive connective tissue deposition → stiffness and weakness
- Compartment Syndrome: Connective tissue compartments এর মধ্যে চাপ বাড়লে রক্ত চলাচল বাধাপ্রাপ্ত হয়।
পেশী তন্তু (Muscle Fiber / Muscle Cell) এর গঠন
একটি পেশী তন্তুর মধ্যে নিম্নলিখিত কাঠামো বা অংশগুলি থাকে:
মায়োফাইব্রিল (Myofibrils)
- মায়োফাইব্রিলগুলো নলাকার (cylindrical) হয়।
- এগুলো পেশী তন্তুর দৈর্ঘ্য বরাবর সমান্তরালভাবে (parallel) সজ্জিত থাকে।
- প্রতিটি পেশী তন্তুতে শত শত থেকে হাজার হাজার মায়োফাইব্রিল থাকে।
- প্রত্যেকটি মায়োফাইব্রিল নিয়মিতভাবে পুনরাবৃত্ত হওয়া এককগুলির একটি শৃঙ্খল, যেগুলোকে সারকোমিয়ার (sarcomere) বলা হয়।
- দুটি সংলগ্ন সারকোমিয়ার Z ডিস্ক (Z disks) নামক অংশে যুক্ত থাকে।
- প্রতিটি সারকোমিয়ার মায়োফিলামেন্টস (myofilaments) দ্বারা গঠিত।
মায়োফিলামেন্টস (Myofilaments)
- এগুলো পেশী সংকোচনের (muscle contraction) জন্য দায়ী।
- মায়োফিলামেন্টস মূলত দুই প্রকারের হয়:
- পাতলা ফিলামেন্ট (Thin Filaments)
- পুরু ফিলামেন্ট (Thick Filaments)
পাতলা ফিলামেন্টস (Thin Filaments) এর গঠন
পাতলা ফিলামেন্টস নিম্নলিখিত উপাদানগুলি দ্বারা গঠিত:
অ্যাক্টিন (Actin)
- G-actin হলো globular (গোলাকার) এবং একক (monomeric) অ্যাক্টিন প্রোটিন। প্রায় 375 amino acid যুক্ত একটি প্রোটিন যার মধ্যে একটি ATP বা ADP বাঁধার জায়গা (nucleotide-binding site) থাকে।
- F-actin হলো polymerized form –অর্থাৎ অনেক G-অ্যাক্টিন (G-actin) অণু পলিমারাইজেশন (polymerization) প্রক্রিয়ার মাধ্যমে একত্রিত হয়ে একটি দ্বি-সূত্রক হেলিক্স (double-stranded helix) গঠন করে, যাকে ফিলামেন্টাস অ্যাক্টিন (F-actin) বলা হয়।
- F-actin এর দুটি প্রান্ত থাকে: (i) + Plus end (barbed end): দ্রুত বৃদ্ধি ঘটে (ii)– Minus end (pointed end): ধীরে বৃদ্ধি ঘটে বা ভাঙে
- প্রতিটি অ্যাক্টিন অণুতে একটি মায়োসিন-বাইন্ডিং সাইট (myosin-binding site) থাকে, যেখানে মায়োসিন যুক্ত হতে পারে।
- F-অ্যাক্টিন এক প্রান্তে Z ডিস্কের সাথে যুক্ত থাকে এবং এটি পাতলা ফিলামেন্টের মূল কাঠামো (backbone) তৈরি করে।
ট্রপোমায়োসিন (Tropomyosin)
- এটি একটি সুতার মতো গঠন (threadlike structure)।
- দুটি ট্রপোমায়োসিন অণু অ্যাক্টিন হেলিক্সের চারপাশে পেঁচিয়ে থাকে।
- সংকোচনের সময় না থাকলে, ট্রপোমায়োসিন অ্যাক্টিন অণুর উপর অবস্থিত মায়োসিন-বাইন্ডিং সাইটগুলিকে ঢেকে রাখে (cover), ফলে মায়োসিন অ্যাক্টিনের সাথে যুক্ত হতে পারে না।
ট্রপোনিন (Troponin)
- ট্রপোনিন, ট্রপোমায়োসিনকে অ্যাক্টিনের সাথে সংযুক্ত করে।
- এটি তিনটি উপ-একক (subunits) দ্বারা গঠিত:
- ট্রপোনিন C (Troponin C): ক্যালসিয়াম (calcium) এর সাথে আবদ্ধ হয়। ক্যালসিয়াম যুক্ত হলে এটি একটি গঠনগত পরিবর্তন ঘটায়।
- ট্রপোনিন T (Troponin T): ট্রপোমায়োসিনের সাথে আবদ্ধ হয়।
- ট্রপোনিন I (Troponin I): অ্যাক্টিনের সাথে আবদ্ধ হয় এবং পেশী সংকোচনকে বাধা দেয় (inhibits contraction) যখন ক্যালসিয়াম অনুপস্থিত থাকে।
- একটি পাতলা ফিলামেন্টে এই ধরনের অনেক ট্রপোনিন অণু থাকে।
পুরু ফিলামেন্টস (Thick Filaments)
- অবস্থান: এগুলো পাতলা ফিলামেন্টগুলির (thin filaments) মাঝে থাকে এবং আংশিকভাবে তাদের সাথে মিশে থাকে (interdigitate)।
- গঠন: কাঠামোগতভাবে, এগুলি শত শত মায়োসিন II (myosin II) অণুর সমাবেশ।
মায়োসিন II অণু (Myosin II Molecule)
- এটি দুটি অভিন্ন হেটেরোট্রাইমার (heterotrimers) দ্বারা গঠিত।
- প্রতিটি ট্রাইমার নিম্নলিখিত অংশগুলি নিয়ে গঠিত:
- একটি মায়োসিন হেভি চেইন (myosin heavy chain)
- দুটি লাইট চেইন (light chains), যথা:
- এসেনশিয়াল লাইট চেইন (Essential light chain)
- রেগুলেটরি লাইট চেইন (Regulatory light chain)
মায়োসিন হেভি চেইন (Myosin heavy chain) এর অংশসমূহ
- মাথা (Head): মাথার অগ্রভাগে অ্যাক্টিন (actin) এর জন্য আবদ্ধ হওয়ার স্থান (binding site) থাকে এবং মাঝখানে ATP এর জন্য আবদ্ধ হওয়ার স্থান (binding site) থাকে। এই অংশটি অ্যাক্টিনের সাথে যুক্ত হয়ে বল (force) তৈরি করে।
- ঘাড় (Neck): দুটি লাইট চেইনই মায়োসিন হেভি চেইনের ঘাড়ের অঞ্চলে (neck region) আবদ্ধ থাকে। এই অংশটি লিভার আর্ম (lever arm) হিসেবে কাজ করে।
- রড (Rod): এই অংশে উভয় ট্রাইমারের হেভি চেইন একে অপরের চারপাশে পেঁচিয়ে থাকে। এটি পুরু ফিলামেন্টের প্রধান কাঠামো তৈরি করে।
লাইট চেইনস (Light Chains)
- এগুলি মায়োসিনের ঘাড়ের অঞ্চলকে যান্ত্রিকভাবে স্থিতিশীল (mechanically stabilizes) করে।
- ক্রস-ব্রিজ মিথস্ক্রিয়ায় (cross-bridge interaction) নিয়ন্ত্রক ভূমিকা (regulatory role) পালন করে।
- M লাইন (M line): পুরু ফিলামেন্টের মাঝখানে, উভয় পাশের মায়োসিন অণুগুলো একে অপরের সাথে সংযুক্ত থাকে (cross-linked)। এই মাঝের রেখাটিকে M লাইন (M line) বলা হয়। পুরু ফিলামেন্টের এই কেন্দ্রীয় অঞ্চলে মায়োসিনের কোনো মাথা (heads) থাকে না।
- বল উৎপাদন (Force generation): মায়োসিন পেশী সংকোচনের জন্য বল উৎপাদনের (force generation) জন্য দায়ী।
- অবস্থান: প্রতিটি পুরু ফিলামেন্ট ৬টি পাতলা ফিলামেন্ট দ্বারা পরিবেষ্টিত থাকে।
ব্যান্ডস (Bands)
পুরু এবং পাতলা ফিলামেন্টগুলির আংশিক মিশ্রণ (partial interdigitation) এর ফলে পর্যায়ক্রমে হালকা এবং গাঢ় ব্যান্ড তৈরি হয়, যা পেশীকে রেখাযুক্ত (striated) চেহারা দেয়।
হালকা ব্যান্ড (Light Band / I band)
- এটি পাতলা ফিলামেন্টগুলির সেই অঞ্চল যেখানে পুরু ফিলামেন্টগুলির সাথে কোনো ওভারল্যাপ (overlap) থাকে না।
- সংকোচনের সময়, পুরু ফিলামেন্টগুলি পাতলা ফিলামেন্টের আরও বেশি অংশের সাথে ওভারল্যাপ করে → যার ফলে এই ব্যান্ডটি সংকোচনের সময় ছোট হয়ে যায় (shortens)।
- Z ডিস্ক (Z disk) এই ব্যান্ডের কেন্দ্রে একটি গাঢ় লম্ব রেখা (dark perpendicular line) হিসাবে দেখা যায়।
গাঢ় ব্যান্ড (Dark Band / A Band)
- এটি পুরু ফিলামেন্টগুলির অঞ্চল।
- এর দৈর্ঘ্য সংকোচনের সময় ধ্রুবক থাকে (remains constant)।
- A ব্যান্ডের যে অংশে পাতলা ফিলামেন্ট থাকে না, তাকে H ব্যান্ড (H band) বলা হয়।
- M লাইন (M line) A ব্যান্ডের মাঝখানে দেখা যায়।
Z ডিস্কস (Z Disks)
- গঠন: এটি মূলত α-অ্যাক্টিন (α-actin) প্রোটিন দ্বারা গঠিত।
- কার্যক্রম:
- এটি একই মায়োফাইব্রিলের (myofibril) সংলগ্ন সারকোমিয়ারের (sarcomeres) পাতলা ফিলামেন্টগুলিকে একে অপরের সাথে যুক্ত (cross-links) করে।
- সংলগ্ন মায়োফাইব্রিলগুলির Z ডিস্কগুলোও একে অপরের সাথে সংযুক্ত থাকে → এর ফলে প্রতিবেশী মায়োফাইব্রিলগুলি সংযুক্ত হয় এবং তাদের সারকোমিয়ারগুলি একটি নির্দিষ্ট সমতলে (one plane) সারিবদ্ধ (aligns) হয়।
- এই অত্যন্ত সুসংগঠিত কাঠামো:
- কঙ্কাল পেশীকে উল্লেখযোগ্য যান্ত্রিক শক্তি (considerable mechanical force) উৎপন্ন করতে সাহায্য করে।
- অণুবীক্ষণ যন্ত্রের (microscope) নিচে দেখলে পেশীটিকে একটি রেখাযুক্ত চেহারা (striated appearance) প্রদান করে।
ট্রান্সভার্স টিউবুলস (Transverse Tubules)
- অবস্থান: এগুলো মায়োফাইব্রিলগুলোর (myofibrils) আড়াআড়িভাবে (transverse) বিস্তৃত থাকে।
- গঠন:
- কোষের ঝিল্লির (cell membrane) ভেতরের দিকে ভাঁজ হয়ে (invagination) এগুলো গঠিত হয়।
- এগুলো শাখা-প্রশাখা বিস্তার করে সমস্ত মায়োফাইব্রিলকে ঘিরে রাখে।
- মায়োফাইব্রিলের A ব্যান্ড (A band) এবং I ব্যান্ডের (I band) সংযোগস্থলের কাছাকাছি দিয়ে এটি অতিক্রম করে।
- প্রতিটি সারকোমিয়ার (sarcomere) দুটি T টিউবুল (T tubule) দ্বারা পরিবেষ্টিত থাকে।
- তরল উপাদান: এর মধ্যে কোষের বাইরের তরল (extracellular fluid) থাকে।
- কার্যক্রম: কোষের ঝিল্লির পৃষ্ঠ বরাবর প্রবাহিত অ্যাকশন পটেনশিয়ালকে (action potential) কোষের গভীর অভ্যন্তরে (deep inside the cell) বহন করে নিয়ে যায়।
সারকোপ্লাজমিক রেটিকুলাম (Sarcoplasmic Reticulum)
- প্রকার: এটি এক ধরণের এন্ডোপ্লাজমিক রেটিকুলাম (endoplasmic reticulum)।
- কাজ: এটি ক্যালসিয়াম (calcium) সঞ্চয় করে রাখে।
- প্রধান দুটি অংশ:
- লংগিটিউডিনাল টিউবুলস (Longitudinal tubules): এগুলো মায়োফাইব্রিলের অধিকাংশ পৃষ্ঠকে ঘিরে থাকে।
- টার্মিনাল সিস্টারনি (Terminal cisternae): এগুলো T টিউবুলসের সাথে যুক্ত থাকে। প্রতিটি T টিউবুলের উভয় পাশে একটি করে টার্মিনাল সিস্টারনা থাকে।
ট্রায়াড জংশন (Triad Junction)
- গঠন: একটি T টিউবুল এবং এর উভয় পাশের দুটি প্রতিবেশী টার্মিনাল সিস্টারনার সমন্বয়কে ট্রায়াড জংশন (triad junction) বা শুধু ট্রায়াড (triad) বলা হয়।
- ক্যালসিয়াম মুক্তি:
- এখানে T টিউবুলসের উপর অবস্থিত L-টাইপ ক্যালসিয়াম চ্যানেল (L type of Ca ion channel) এবং টার্মিনাল সিস্টারনার উপর অবস্থিত ক্যালসিয়াম রিলিজ চ্যানেল (Ca ion release channels) বা রায়ানোডিন রিসেপ্টর (Ryanodine receptors) একে অপরের সাথে ভৌত সংস্পর্শে (physical contact) থাকে।
- T টিউবুল বরাবর প্রবাহিত অ্যাকশন পটেনশিয়াল দ্বারা L-টাইপ ক্যালসিয়াম চ্যানেল সক্রিয় হলে, এটি টার্মিনাল সিস্টারনার ক্যালসিয়াম রিলিজ চ্যানেলগুলোকেও শারীরিকভাবে খুলে দেয়।
- গুরুত্ব: T টিউবুল-সারকোপ্লাজমিক রেটিকুলাম সিস্টেম এক্সাইটেশন-কন্ট্রাকশন কাপলিং (excitation-contraction coupling) প্রক্রিয়ায় গুরুত্বপূর্ণ ভূমিকা পালন করে।
সারকোপ্লাজম (Sarcoplasm)
এটি মায়োফাইব্রিলগুলির মাঝখানে অবস্থিত কোষের অভ্যন্তরীণ তরল (intracellular fluid)। এটি সাইটোপ্লাজমের (cytoplasm) পেশী-নির্দিষ্ট নাম।
মাইটোকন্ড্রিয়া (Mitochondria)
- সংখ্যা: মায়োফাইবারে অসংখ্য মাইটোকন্ড্রিয়া থাকে।
- অবস্থান: এগুলো মায়োফাইব্রিলের সমান্তরালভাবে (parallel) অবস্থিত থাকে।
- কার্যক্রম: পেশী সংকোচনের জন্য প্রয়োজনীয় ATP (শক্তি) সরবরাহ করে।
নিউক্লিয়াস (Nucleus)
একটি পেশী কোষে একাধিক নিউক্লিয়াস (multiple nuclei) থাকে।
সারকোলেমা (Sarcolemma)
- গঠন: এটি প্লাজমা মেমব্রেন (plasma membrane) এবং একটি বাইরের আবরণ (outer coat) দ্বারা গঠিত।
- বাইরের আবরণ: এটি পলিস্যাকারাইড উপাদানের একটি পাতলা স্তর দ্বারা গঠিত, যাতে অসংখ্য পাতলা কোলাজেন ফাইবার (thin collagen fibers) থাকে।
- টেনডন সংযুক্তি: পেশী তন্তুর শেষ প্রান্তে বাইরের স্তরটি পেশীর টেনডনের (muscle tendon) সাথে ফিউজ (fuse) হয়ে যায়।
🔧 Muscle Roles (পেশির ভূমিকা)
মানবদেহে বিভিন্ন ধরণের পেশি তাদের কাজ অনুযায়ী বিভিন্ন ভূমিকা পালন করে:
| ভূমিকা (Role) | ব্যাখ্যা (Explanation) | উদাহরণ (Example) |
|---|---|---|
| Agonist (Prime mover) | যে পেশি প্রধানভাবে সংকুচিত হয়ে একটি চলন (movement) ঘটায় | Biceps brachii (হাত বাঁকাতে) |
| Antagonist | Agonist-এর বিপরীত কাজ করে, চলন নিয়ন্ত্রণ করে | Triceps brachii (হাত সোজা করতে) |
| Synergist | চলনকে সহায়তা করে, Agonist কে সাপোর্ট দেয় | Brachialis (Biceps কে সহায়তা করে) |
| Fixator | দেহের কিছু অংশ স্থির রেখে চলনকে নির্দিষ্ট করে | Postural muscles (কোমর ও পিঠে) |
🧬 Muscle Fiber Types (পেশি তন্তুর ধরন)
Skeletal Muscle-এর ফাইবার বা তন্তু বিভিন্ন রকম হতে পারে, যাদের গঠন এবং কাজ আলাদা।
🔹 Type I: Slow-Twitch Fibers (ধীরে সংকোচনশীল তন্তু)
| বৈশিষ্ট্য | ব্যাখ্যা |
|---|---|
| Contraction Speed | ধীরে সংকুচিত হয় (Slow contraction) |
| Fatigue | সহজে ক্লান্ত হয় না (Fatigue-resistant) |
| Mitochondria | প্রচুর (Many mitochondria) |
| Myoglobin | বেশি (High), তাই লাল রঙের |
| Energy source | Aerobic respiration (অক্সিজেন নির্ভর) |
| উদাহরণ | Marathon runners (দীর্ঘ দূরত্ব দৌড়ানো) |
➡️ Uses: স্থায়ী কাজ, দেহ ভঙ্গিমা (posture) রক্ষা
🔸 Type II: Fast-Twitch Fibers (দ্রুত সংকোচনশীল তন্তু)
A. Type IIa – Fast Oxidative Glycolytic (FOG)
| বৈশিষ্ট্য | ব্যাখ্যা |
|---|---|
| Speed | দ্রুত সংকোচন করে |
| Energy | Aerobic + Anaerobic উভয় |
| Fatigue | মধ্যম (Moderate fatigue) |
| উদাহরণ | 400–800 m দৌড় |
B. Type IIb (বা IIx) – Fast Glycolytic (FG)
| বৈশিষ্ট্য | ব্যাখ্যা |
|---|---|
| Speed | খুব দ্রুত সংকোচন |
| Fatigue | দ্রুত ক্লান্ত হয় |
| Energy | Anaerobic glycolysis |
| উদাহরণ | Weightlifting, Sprinting (100m) |
➡️ Uses: হঠাৎ বিস্ফোরক শক্তি প্রয়োজন হলে কাজে আসে।
📌 তুলনামূলক চার্ট:
| বৈশিষ্ট্য | Type I (Slow) | Type IIa (Fast-oxidative) | Type IIb/IIx (Fast-glycolytic) |
|---|---|---|---|
| Contraction Speed | ধীর | দ্রুত | খুব দ্রুত |
| Fatigue | সহনশীল | মধ্যম | দ্রুত ক্লান্ত হয় |
| Mitochondria | অনেক | মধ্যম | কম |
| Color | লাল | গোলাপি | ফ্যাকাশে |
| Energy | Aerobic | Aerobic + Anaerobic | Anaerobic |
| Example | Endurance | Mixed Sports | Sprint/Powerlift |
🏃 বাস্তব জীবনের প্রয়োগ:
- Athletes দের মধ্যে Type I এবং Type II ফাইবারের অনুপাত ভিন্ন হয়:
- Marathon runners → Type I বেশি
- Sprinters / Powerlifters → Type II বেশি