Support and movement are fundamental aspects of human biology, enabling us to perform a wide range of activities from basic locomotion to complex tasks. This chapter delves into the structure of bones and cartilage, which provide the necessary support framework for the body. We will explore the various types of joints, and examine the unique features of the three types of muscles — skeletal, smooth, and cardiac — that drive motions. The sliding filament model will be discussed to understand muscle contraction at a molecular level. Additionally, we will look at common disorders affecting the skeletal and muscular systems, highlighting their impact on human health and mobility.
12.1- Bones and Cartilage: Bones, cartilage, and other connective tissues make an internal framework called the skeleton that provides structural support, protects vital organs, and produces movement and locomotion.
Structure of Bone: Bones are made of connective tissue reinforced with calcium and specialized bone cells. The bone's surface is covered by a tough membrane called the periosteum. The thick layer under the periosteum is made of hard material and is called compact bone. It makes up the majority of the bone tissue. The basic structural units of compact bone are called Haversian systems. A Haversian system is made of:
In addition to these structures, there are small channels that run perpendicular to the Haversian canals and connect them with each other and with the periosteum. They also contain blood vessels, nerves, and lymphatic vessels. Collagen fibres anchor the periosteum to the underlying bone tissue, providing additional strength and stability to the bone.
Beneath the compact bone there is spongy bone. It has a latticework structure consisting of bony spikes that make it light and strong.
📌 Note: The broad ends of a bone are called epiphysis while the middle part along the length of bone is called diaphysis or shaft.
Bone Marrow: Many bones also contain a soft tissue called bone marrow, which can be either red or yellow. Red bone marrow is found in spongy bone, the ends of long bones, ribs, vertebrae, the sternum, and the pelvis. It produces red blood cells, platelets, and white blood cells. Yellow bone marrow fills the shafts of long bones. It consists mostly of fat cells and serves as an energy reserve. It can also be converted to red bone marrow and produce blood cells when severe blood loss occurs.
📌 Note: Despite their number and size, bones make up less than 20% of the body's mass. Bones are not dry, rigid structures, as they appear. They are moist, living tissues.
سہارا اور حرکت انسانی حیاتیات کے بنیادی پہلو ہیں، جو ہمیں بنیادی چلنے پھرنے سے لے کر پیچیدہ کاموں تک سرگرمیوں کی وسیع رینج انجام دینے کے قابل بناتے ہیں۔ یہ باب ہڈیوں اور کارٹیلج کی ساخت میں گہرائی سے جاتا ہے، جو جسم کے لیے ضروری سہارے کا ڈھانچہ فراہم کرتے ہیں۔ ہم جوڑوں کی مختلف اقسام کو دیکھیں گے، اور عضلات کی تین اقسام — کنکال، ہموار، اور کارڈیک — کی منفرد خصوصیات کا جائزہ لیں گے جو حرکات چلاتے ہیں۔ عضلات کے سکڑاؤ کو سالماتی سطح پر سمجھنے کے لیے سلائیڈنگ فلامنٹ ماڈل پر بحث کی جائے گی۔ اس کے علاوہ ہم کنکال اور عضلاتی نظاموں کو متاثر کرنے والی عام بیماریوں کو دیکھیں گے، جو انسانی صحت اور حرکت پر ان کے اثر کو اجاگر کرتی ہیں۔
۱۲.۱۔ ہڈیاں اور کارٹیلج: ہڈیاں، کارٹیلج، اور دیگر کنیکٹو ٹشوز ایک اندرونی ڈھانچہ بناتے ہیں جسے کنکال کہتے ہیں جو ساختی سہارا فراہم کرتا ہے، اہم اعضاء کی حفاظت کرتا ہے، اور حرکت و چلنا پھرنا پیدا کرتا ہے۔
ہڈی کی ساخت: ہڈیاں کنیکٹو ٹشو سے بنی ہیں جو کیلشیم اور مخصوص ہڈی کے خلیوں سے مضبوط ہوتا ہے۔ ہڈی کی سطح ایک سخت جھلی سے ڈھکی ہے جسے پیری آسٹیم کہتے ہیں۔ پیری آسٹیم کے نیچے موٹی تہہ سخت مواد سے بنی ہے اور اسے کمپیکٹ ہڈی کہتے ہیں۔ یہ ہڈی کے ٹشو کی اکثریت بناتی ہے۔ کمپیکٹ ہڈی کی بنیادی ساختی اکائیاں ہیورسین سسٹمز کہلاتی ہیں۔ ایک ہیورسین سسٹم مندرجہ ذیل سے بنا ہے:
ان ساختوں کے علاوہ چھوٹی نالیاں ہیں جو ہیورسین کینالز کے عمود چلتی ہیں اور انہیں ایک دوسرے سے اور پیری آسٹیم سے جوڑتی ہیں۔ ان میں بھی خون کی نالیاں، اعصاب، اور لمفیٹک نالیاں ہوتی ہیں۔ کولیجن ریشے پیری آسٹیم کو نیچے والی ہڈی کے ٹشو سے لنگر انداز کرتے ہیں، جو ہڈی کو اضافی طاقت اور استحکام فراہم کرتے ہیں۔
کمپیکٹ ہڈی کے نیچے سپونجی ہڈی ہے۔ اس میں جالی دار ساخت ہے جو ہڈی کی کیلوں پر مشتمل ہے جو اسے ہلکا اور مضبوط بناتی ہے۔
📌 نوٹ: ہڈی کے چوڑے سروں کو ایپی فائسز کہتے ہیں جبکہ ہڈی کی لمبائی کے ساتھ درمیانی حصے کو ڈائی فائسز یا شافٹ کہتے ہیں۔
ہڈی کا میرو: کئی ہڈیوں میں ایک نرم ٹشو بھی ہوتا ہے جسے ہڈی کا میرو کہتے ہیں، جو سرخ یا پیلا ہو سکتا ہے۔ سرخ ہڈی کا میرو سپونجی ہڈی، لمبی ہڈیوں کے سروں، پسلیوں، مہروں، اسٹرنم، اور شرمگاہ کی ہڈی میں پایا جاتا ہے۔ یہ سرخ خون کے خلیے، پلیٹلیٹس، اور سفید خون کے خلیے بناتا ہے۔ پیلا ہڈی کا میرو لمبی ہڈیوں کے شافٹ بھرتا ہے۔ یہ زیادہ تر چربی کے خلیوں پر مشتمل ہے اور توانائی کے ذخیرے کے طور پر کام کرتا ہے۔ یہ سرخ ہڈی کے میرو میں بھی تبدیل ہو سکتا ہے اور شدید خون کے نقصان پر خون کے خلیے بنا سکتا ہے۔
📌 نوٹ: اپنی تعداد اور سائز کے باوجود ہڈیاں جسم کے وزن کا 20% سے کم بناتی ہیں۔ ہڈیاں خشک، سخت ساخت نہیں ہیں، جیسا کہ وہ نظر آتی ہیں۔ وہ نم، زندہ ٹشوز ہیں۔
Types of Bone Cells: There are three types of cells, i.e. osteoblasts, osteocytes, and osteoclasts, involved in the development, growth and remodelling of bones.
Bone Development: The process of bone formation is also called osteogenesis. It begins during embryonic development and continues throughout life, playing a vital role in growth, maintenance, and repair of bones. There are two primary pathways of osteogenesis.
📌 Note: Even after bones have fully formed, osteogenesis continues in the form of bone remodelling. This ongoing process involves the breakdown of old bone by osteoclasts and the formation of new bone by osteoblasts.
Structure of Cartilage: As described in the previous paragraph, most of the cartilage of the foetus is replaced by bone. However, some cartilage remains throughout life and provides flexibility. For example, at the areas between bones, at the end of nose, in the outer ear, and along the inside of the trachea.
A layer of connective tissue called perichondrium surrounds the cartilage. It contains blood vessels, lymphatic vessels, and nerves that supply the cartilage tissue. Inside perichondrium is the cartilage matrix which is composed of collagen, elastin, proteoglycans, and other fibres. It gives the tissue its strength, flexibility, and resistance to compression. Unlike other connective tissues, there are no blood vessels inside cartilage matrix. The cells of cartilage are supplied by diffusion. Because of this, it heals very slowly.
The cartilage cells, called chondrocytes, are present within small spaces called lacunae, which are embedded in cartilage matrix. Chondrocytes are responsible for synthesizing and maintaining the matrix of cartilage.
Cartilage Types: Cartilage can be classified into three types. Hyaline cartilage is the most common type and is found in the nose, trachea, and the articulating surfaces of bones in joints. Fibrocartilage is found in areas of the body that experience high stress and tension, such as the intervertebral discs and the pubic symphysis. Elastic cartilage is found in the external ear and epiglottis.
Comparison between Bone and Cartilage: External covering — bone: periosteum; cartilage: perichondrium. Cell types — bone: osteoblast, osteocytes and osteoclasts; cartilage: chondrocytes. Extracellular matrix — bone: contains calcium crystals and collagen fibres; cartilage: contains collagen and other fibres. Blood vessels — bone: present; cartilage: absent. Growth & repair — bone: has the ability to grow and repair itself throughout life; cartilage: has limited ability to repair itself, as it has no direct blood supply.
ہڈی کے خلیوں کی اقسام: تین اقسام کے خلیے ہیں، یعنی آسٹیوبلاسٹس، آسٹیوسائٹس، اور آسٹیوکلاسٹس، جو ہڈیوں کی نشوونما، بڑھوتری اور دوبارہ تشکیل میں شامل ہیں۔
ہڈی کی نشوونما: ہڈی بننے کے عمل کو آسٹیوجینیسز بھی کہتے ہیں۔ یہ جنینی نشوونما کے دوران شروع ہوتا ہے اور زندگی بھر جاری رہتا ہے، ہڈیوں کی بڑھوتری، دیکھ بھال، اور مرمت میں اہم کردار ادا کرتا ہے۔ آسٹیوجینیسز کے دو بنیادی راستے ہیں۔
📌 نوٹ: ہڈیوں کے مکمل بننے کے بعد بھی آسٹیوجینیسز ہڈی کی دوبارہ تشکیل کی صورت میں جاری رہتا ہے۔ اس جاری عمل میں آسٹیوکلاسٹس سے پرانی ہڈی کا ٹوٹنا اور آسٹیوبلاسٹس سے نئی ہڈی کا بننا شامل ہے۔
کارٹیلج کی ساخت: جیسا کہ پچھلے پیراگراف میں بیان کیا گیا، جنین کا زیادہ تر کارٹیلج ہڈی سے بدل جاتا ہے۔ تاہم کچھ کارٹیلج زندگی بھر رہتا ہے اور لچک فراہم کرتا ہے۔ مثال کے طور پر ہڈیوں کے درمیان علاقوں میں، ناک کے سرے پر، بیرونی کان میں، اور سانس کی نالی کے اندر ساتھ۔
کنیکٹو ٹشو کی ایک تہہ جسے پیری کونڈریم کہتے ہیں کارٹیلج کو گھیرتی ہے۔ اس میں خون کی نالیاں، لمفیٹک نالیاں، اور اعصاب ہوتے ہیں جو کارٹیلج کے ٹشو کو فراہمی کرتے ہیں۔ پیری کونڈریم کے اندر کارٹیلج میٹرکس ہے جو کولیجن، ایلاسٹن، پروٹیوگلائکنز، اور دیگر ریشوں سے بنا ہے۔ یہ ٹشو کو اس کی طاقت، لچک، اور دباؤ کے خلاف مزاحمت دیتا ہے۔ دیگر کنیکٹو ٹشوز کے برعکس کارٹیلج میٹرکس کے اندر خون کی نالیاں نہیں ہیں۔ کارٹیلج کے خلیوں کو پھیلاؤ سے فراہمی ہوتی ہے۔ اس وجہ سے یہ بہت آہستہ ٹھیک ہوتا ہے۔
کارٹیلج کے خلیے، جنہیں کونڈروسائٹس کہتے ہیں، چھوٹی جگہوں میں موجود ہیں جنہیں لیکونی کہتے ہیں، جو کارٹیلج میٹرکس میں جڑے ہیں۔ کونڈروسائٹس کارٹیلج کے میٹرکس کو بنانے اور برقرار رکھنے کے ذمہ دار ہیں۔
کارٹیلج کی اقسام: کارٹیلج کو تین اقسام میں تقسیم کیا جا سکتا ہے۔ ہائیلین کارٹیلج سب سے عام قسم ہے اور ناک، سانس کی نالی، اور جوڑوں میں ہڈیوں کی آرٹیکولیٹنگ سطحوں میں پایا جاتا ہے۔ فائبروکارٹیلج جسم کے ان علاقوں میں پایا جاتا ہے جو زیادہ تناؤ اور کھچاؤ کا سامنا کرتے ہیں، جیسے انٹرورٹیبرل ڈسکس اور پبلک سمفائسز۔ ایلاسٹک کارٹیلج بیرونی کان اور ایپی گلوٹس میں پایا جاتا ہے۔
ہڈی اور کارٹیلج کا موازنہ: بیرونی ڈھکن — ہڈی: پیری آسٹیم؛ کارٹیلج: پیری کونڈریم۔ خلیوں کی اقسام — ہڈی: آسٹیوبلاسٹ، آسٹیوسائٹس اور آسٹیوکلاسٹس؛ کارٹیلج: کونڈروسائٹس۔ ایکسٹرا سیلولر میٹرکس — ہڈی: کیلشیم کرسٹل اور کولیجن ریشے رکھتا ہے؛ کارٹیلج: کولیجن اور دیگر ریشے رکھتا ہے۔ خون کی نالیاں — ہڈی: موجود؛ کارٹیلج: غائب۔ بڑھوتری و مرمت — ہڈی: زندگی بھر خود بڑھنے اور مرمت کرنے کی صلاحیت رکھتی ہے؛ کارٹیلج: خود مرمت کی محدود صلاحیت رکھتی ہے، کیونکہ اسے براہ راست خون کی فراہمی نہیں ہے۔
Arrangement of Bones in Skeleton: The human skeletal system consists of 206 bones. The skeleton has two main divisions, i.e. the axial skeleton and appendicular skeleton.
Axial Skeleton: The axial skeleton forms the axis of the body. Its bones support and protect the organs of the head, neck, and chest. It consists of skull, ribs, spine, and sternum.
a- Skull: It consists of the following 22 bones.
b- Middle ear: There are 6 bones (3 pairs) in middle ears. These are called ossicles and include malleus, incus and stapes.
c- Neck bone: The hyoid bone is a small single bone which lies at the base of skull below the tongue. It does not articulate with any other bone of head.
d- Vertebral column: It consists of 33 bones called vertebrae. The vertebrae make five groups:
e- Rib Cage & Chest bone: The rib cage consists of 24 bones (12 pairs) called ribs and a sternum. The sternum (chest bone) is a long flat bone located in the central part of the chest. The ribs articulate posteriorly with the thoracic vertebrae. On anterior side, 7 pairs of ribs attach directly with the sternum by means of separate costal cartilages. These are called true ribs. The 8th, 9th and 10th pairs attach to the sternum by means of a common costal cartilage and are called false ribs. The last 2 pairs of ribs (11th and 12th) are known as floating ribs, because they do not attach to the sternum.
کنکال میں ہڈیوں کی ترتیب: انسانی کنکال کا نظام 206 ہڈیوں پر مشتمل ہے۔ کنکال کی دو اہم تقسیمیں ہیں، یعنی محوری کنکال اور ضمیمی کنکال۔
محوری کنکال: محوری کنکال جسم کا محور بناتا ہے۔ اس کی ہڈیاں سر، گردن، اور سینے کے اعضاء کو سہارا دیتی ہیں اور ان کی حفاظت کرتی ہیں۔ یہ کھوپڑی، پسلیاں، ریڑھ، اور اسٹرنم پر مشتمل ہے۔
الف۔ کھوپڑی: یہ درج ذیل 22 ہڈیوں پر مشتمل ہے۔
ب۔ درمیانی کان: درمیانی کانوں میں 6 ہڈیاں (3 جوڑے) ہیں۔ انہیں آسیکلز کہتے ہیں اور ان میں میلیس، انکس اور اسٹیپس شامل ہیں۔
ج۔ گردن کی ہڈی: ہائیوائیڈ ہڈی ایک چھوٹی واحد ہڈی ہے جو زبان کے نیچے کھوپڑی کی بنیاد پر واقع ہے۔ یہ سر کی کسی اور ہڈی سے نہیں جڑتی۔
د۔ ریڑھ کی ہڈی: یہ 33 ہڈیوں پر مشتمل ہے جنہیں مہرے کہتے ہیں۔ مہرے پانچ گروپ بناتے ہیں:
ہ۔ پسلیوں کا پنجرہ اور سینے کی ہڈی: پسلیوں کا پنجرہ 24 ہڈیوں (12 جوڑوں) پر مشتمل ہے جنہیں پسلیاں کہتے ہیں اور ایک اسٹرنم ہے۔ اسٹرنم (سینے کی ہڈی) ایک لمبی چپٹی ہڈی ہے جو سینے کے مرکزی حصے میں واقع ہے۔ پسلیاں پیچھے سے تھوراسک مہروں سے جڑتی ہیں۔ سامنے کی طرف 7 جوڑی پسلیاں الگ کوسٹل کارٹیلجز کے ذریعے براہ راست اسٹرنم سے جڑتی ہیں۔ انہیں اصلی پسلیاں کہتے ہیں۔ 8ویں، 9ویں اور 10ویں جوڑی مشترکہ کوسٹل کارٹیلج کے ذریعے اسٹرنم سے جڑتی ہیں اور انہیں جعلی پسلیاں کہتے ہیں۔ آخری 2 جوڑی پسلیاں (11ویں اور 12ویں) تیرتی پسلیاں کہلاتی ہیں، کیونکہ وہ اسٹرنم سے نہیں جڑتیں۔
Appendicular skeleton: The appendicular skeleton includes the bones present in appendages (arms and legs). These are pectoral girdle, pelvic girdle, forelimbs and hindlimbs.
a- Pectoral girdle: It consists of 2 pairs, i.e. a pair of clavicles (collar bones) and a pair of scapulae (shoulder bones). One end of each clavicle articulates with the sternum. The other end articulates with the scapula.
b- Forelimbs: Each forelimb (arm, wrist, hand, fingers) consists of the following 30 bones.
c- Pelvic girdle: It is made up of two hip bones. Each hip bone contains 3 bones, i.e. ilium, ischium and pubis. In each hip bone, there is a bony socket, called acetabulum, that is composed of the fusion of three bones. The two hip bones are joined at the front by the pubic symphysis (a cartilaginous joint that connects the pubic bones at the midline of the body).
d- Hindlimbs: Each hindlimb (leg, ankle, foot, toes) consists of 30 bones.
ضمیمی کنکال: ضمیمی کنکال میں ضمیموں (بازوؤں اور ٹانگوں) میں موجود ہڈیاں شامل ہیں۔ یہ پیکٹورل گرڈل، پیلوک گرڈل، اگلی ٹانگیں اور پچھلی ٹانگیں ہیں۔
الف۔ پیکٹورل گرڈل: یہ 2 جوڑوں پر مشتمل ہے، یعنی کلیویکلز (کالر ہڈیاں) کا ایک جوڑا اور اسکیپولی (کندھے کی ہڈیاں) کا ایک جوڑا۔ ہر کلیویکل کا ایک سرا اسٹرنم سے جڑتا ہے۔ دوسرا سرا اسکیپولا سے جڑتا ہے۔
ب۔ اگلی ٹانگیں: ہر اگلی ٹانگ (بازو، کلائی، ہاتھ، انگلیاں) درج ذیل 30 ہڈیوں پر مشتمل ہے۔
ج۔ پیلوک گرڈل: یہ دو کولہے کی ہڈیوں سے بنی ہے۔ ہر کولہے کی ہڈی میں 3 ہڈیاں ہیں، یعنی ایلیئم، اسکیئم اور پیوبس۔ ہر کولہے کی ہڈی میں ایک ہڈی کا ساکٹ ہے، جسے ایسیٹیبیولم کہتے ہیں، جو تین ہڈیوں کے ملنے سے بنا ہے۔ دو کولہے کی ہڈیاں سامنے سے پبلک سمفائسز (ایک کارٹیلج والا جوڑ جو جسم کی درمیانی لکیر پر پبلک ہڈیوں کو جوڑتا ہے) سے جڑی ہیں۔
د۔ پچھلی ٹانگیں: ہر پچھلی ٹانگ (ٹانگ، ٹخنہ، پاؤں، انگلیاں) 30 ہڈیوں پر مشتمل ہے۔
Joints: A joint is a place where two bones or bone and cartilage come together. Three major kinds of joints are found in the human body, i.e. fibrous (immoveable) joints, cartilaginous (slightly moveable) joints and synovial (freely moveable) joints.
1- Fibrous Joints: In fibrous joints, the bones are directly connected to each other by fibrous connective tissue consisting mainly of collagen. These joints permit no movement of bones. Examples of fibrous joints include: sutures that occur only between the immovable bones of the skull; joints between the tibia and fibula bones in the lower leg; joints between teeth and their sockets in the jawbone.
2- Cartilaginous Joints: In these joints, the bones are connected by a layer of cartilage. Cartilaginous joints allow little movement of the bones. There are two main types of cartilaginous joints: in some cartilaginous joints, the bones are connected by hyaline cartilage — for example, the joint between the first rib and sternum; in some cartilaginous joints, the bones are connected by fibrocartilage — for example, pubic symphysis in the pelvic girdle and intervertebral discs.
3- Synovial Joints: Synovial joints are the most common type of joint in the human body, and they allow a wide range of movement. A smooth, tough, and elastic hyaline cartilage, called articular cartilage, covers the ends of the bones in the joint. It provides a smooth and frictionless surface for movement. A fibrous capsule surrounds the synovial joint and helps to hold the bones together. The fibrous capsule is composed of an outer layer of ligaments and an inner lining of synovial membrane, which secretes synovial fluid, which lubricates the joint. Strong bands of connective tissue that connect the bones in the joint are called ligaments.
There are six main types of synovial joints based on the range of motion.
📌 Note (Joint Transplantation): It is a surgical procedure in which a damaged joint is replaced with a healthy natural joint (from donor) or an artificial joint. The most common types of joint transplantation are: Total joint replacement: in this procedure, the entire damaged joint is replaced with an artificial joint made of metal, plastic, or ceramic. Partial joint replacement: in this procedure, only the damaged part of the joint is replaced with an artificial component. This is often used in the knee joint. Allograft transplantation: in this procedure, a healthy joint from a donor is transplanted to replace the damaged joint. This technique is often used in the ankle and knee joints. Chondrocyte implantation: in this procedure, chondrocytes from the patient's own joint are implanted into the damaged joint. This technique is often used in the knee joint.
جوڑ: جوڑ وہ جگہ ہے جہاں دو ہڈیاں یا ہڈی اور کارٹیلج اکٹھے آتے ہیں۔ انسانی جسم میں تین اہم اقسام کے جوڑ پائے جاتے ہیں، یعنی فائبرس (ناقابل حرکت) جوڑ، کارٹیلج والے (تھوڑے حرکت پذیر) جوڑ اور سینوویل (آزادانہ حرکت پذیر) جوڑ۔
۱۔ فائبرس جوڑ: فائبرس جوڑوں میں ہڈیاں براہ راست ایک دوسرے سے فائبرس کنیکٹو ٹشو سے جڑی ہوتی ہیں جو بنیادی طور پر کولیجن پر مشتمل ہے۔ یہ جوڑ ہڈیوں کی کوئی حرکت نہیں ہونے دیتے۔ فائبرس جوڑوں کی مثالوں میں شامل ہیں: سیونز جو صرف کھوپڑی کی ناقابل حرکت ہڈیوں کے درمیان ہوتی ہیں؛ نچلی ٹانگ میں ٹبیا اور فبیولا ہڈیوں کے درمیان جوڑ؛ جبڑے کی ہڈی میں دانتوں اور ان کے ساکٹس کے درمیان جوڑ۔
۲۔ کارٹیلج والے جوڑ: ان جوڑوں میں ہڈیاں کارٹیلج کی ایک تہہ سے جڑی ہوتی ہیں۔ کارٹیلج والے جوڑ ہڈیوں کی تھوڑی حرکت ہونے دیتے ہیں۔ کارٹیلج والے جوڑوں کی دو اہم اقسام ہیں: کچھ کارٹیلج والے جوڑوں میں ہڈیاں ہائیلین کارٹیلج سے جڑی ہوتی ہیں — مثال کے طور پر پہلی پسلی اور اسٹرنم کے درمیان جوڑ؛ کچھ کارٹیلج والے جوڑوں میں ہڈیاں فائبروکارٹیلج سے جڑی ہوتی ہیں — مثال کے طور پر پیلوک گرڈل میں پبلک سمفائسز اور انٹرورٹیبرل ڈسکس۔
۳۔ سینوویل جوڑ: سینوویل جوڑ انسانی جسم میں جوڑ کی سب سے عام قسم ہیں، اور وہ حرکت کی وسیع رینج کی اجازت دیتے ہیں۔ ایک ہموار، سخت، اور لچکدار ہائیلین کارٹیلج، جسے آرٹیکولر کارٹیلج کہتے ہیں، جوڑ میں ہڈیوں کے سروں کو ڈھانپتا ہے۔ یہ حرکت کے لیے ایک ہموار اور رگڑ سے پاک سطح فراہم کرتا ہے۔ ایک فائبرس کیپسول سینوویل جوڑ کو گھیرتا ہے اور ہڈیوں کو اکٹھا رکھنے میں مدد کرتا ہے۔ فائبرس کیپسول لیگامینٹس کی بیرونی تہہ اور سینوویل جھلی کی اندرونی استر سے بنا ہے، جو سینوویل سیال خارج کرتی ہے، جو جوڑ کو چکنا کرتا ہے۔ کنیکٹو ٹشو کے مضبوط بینڈ جو جوڑ میں ہڈیوں کو جوڑتے ہیں انہیں لیگامینٹس کہتے ہیں۔
حرکت کی رینج کی بنیاد پر سینوویل جوڑوں کی چھ اہم اقسام ہیں۔
📌 نوٹ (جوڑ کی پیوند کاری): یہ ایک جراحی کا طریقہ ہے جس میں خراب جوڑ کو صحت مند قدرتی جوڑ (عطیہ کرنے والے سے) یا مصنوعی جوڑ سے بدل دیا جاتا ہے۔ جوڑ کی پیوند کاری کی سب سے عام اقسام ہیں: مکمل جوڑ کی تبدیلی: اس طریقے میں پورا خراب جوڑ دھات، پلاسٹک، یا سرامک سے بنے مصنوعی جوڑ سے بدل دیا جاتا ہے۔ جزوی جوڑ کی تبدیلی: اس طریقے میں جوڑ کا صرف خراب حصہ مصنوعی جزو سے بدل دیا جاتا ہے۔ یہ اکثر گھٹنے کے جوڑ میں استعمال ہوتا ہے۔ ایلوگرافٹ پیوند کاری: اس طریقے میں عطیہ کرنے والے سے صحت مند جوڑ خراب جوڑ کی جگہ لگانے کے لیے ٹرانسپلانٹ کیا جاتا ہے۔ یہ تکنیک اکثر ٹخنے اور گھٹنے کے جوڑوں میں استعمال ہوتی ہے۔ کونڈروسائٹ امپلانٹیشن: اس طریقے میں مریض کے اپنے جوڑ سے کونڈروسائٹس خراب جوڑ میں لگائے جاتے ہیں۔ یہ تکنیک اکثر گھٹنے کے جوڑ میں استعمال ہوتی ہے۔
Human Skeleton & Musculature helps in Bipedal Posture: The bipedal posture of humans is linked to skeleton and musculature in several ways.
Problems due to Improper Posture: Improper posture can negatively affect bones and joints, causing:
انسانی کنکال و عضلات دو ٹانگوں پر چلنے میں مدد کرتے ہیں: انسانوں کی دو ٹانگوں پر چلنے کی کرنسی کئی طریقوں سے کنکال اور عضلات سے جڑی ہے۔
غلط کرنسی کی وجہ سے مسائل: غلط کرنسی ہڈیوں اور جوڑوں کو منفی طور پر متاثر کر سکتی ہے، جس سے:
12.2- Disorders of Skeletal System: The human skeletal system is susceptible to a wide range of disorders which can affect the structure and function of bones, joints and connective tissues.
Disorders of the Skeleton:
1- Disc Slip: Intervertebral discs are found between vertebrae and act as shock absorbers and help in movement of the vertebral column. A herniated or slipped disc occurs when the outer layer of intervertebral disc tears or ruptures, causing the inner gel-like substance to leak out and press against nearby nerves or spinal cord. This may be due to trauma, degenerative changes due to aging, and repetitive strain on vertebral column. The symptoms of disc slip include pain, numbness and tingling in the affected area, weakness or loss of muscle function, and in severe cases, bowel or bladder dysfunction.
2- Spondylosis: It is the degeneration of the vertebrae, intervertebral discs, ligaments or cartilage of the vertebral column. This may result in the narrowing and fusion of intervertebral disc and the development of bone outgrowths. It puts pressure on nerves or the spinal cord. Spondylosis is most common in the lower back (lumbar) and neck (cervical) regions. The most common cause of spondylosis is the natural degeneration of intervertebral discs. It occurs with aging, genetic factors, trauma, prolonged poor posture and obesity. Symptoms include back or neck pain, stiffness, and reduced range of motion.
3- Sciatica: It is the compression or irritation of the sciatic nerve. The sciatic nerve starts from the lower back and goes down through the buttocks and into each leg. It is often caused by a herniated or bulging disc pressing on the sciatic nerve. Other causes include trauma, infection, inflammation and spondylosis. The symptoms of sciatica are pain and discomfort in lower back, buttocks, legs and feet, tingling and numbness in legs and feet, and weakness or difficulty in moving legs and feet.
4- Arthritis: Arthritis includes different inflammatory conditions that affect joints. Symptoms of all types of arthritis include joint pain and stiffness. Other symptoms of arthritis include redness, warmth and swelling in affected joints. Types of arthritis are:
5- Osteoporosis: It is a condition in which bones become weakened and more prone to fractures and breaks. It occurs when bone density decreases, making bones fragile and porous. The causes of osteoporosis are:
۱۲.۲۔ کنکال کے نظام کی بیماریاں: انسانی کنکال کا نظام بیماریوں کی وسیع رینج کا شکار ہے جو ہڈیوں، جوڑوں اور کنیکٹو ٹشوز کی ساخت اور کام کو متاثر کر سکتی ہیں۔
کنکال کی بیماریاں:
۱۔ ڈسک سلپ: انٹرورٹیبرل ڈسکس مہروں کے درمیان پائی جاتی ہیں اور جھٹکا جذب کرنے والے کے طور پر کام کرتی ہیں اور ریڑھ کی ہڈی کی حرکت میں مدد کرتی ہیں۔ ہرنیئٹڈ یا سلپڈ ڈسک اس وقت ہوتی ہے جب انٹرورٹیبرل ڈسک کی بیرونی تہہ پھٹ یا ٹوٹ جاتی ہے، جس سے اندرونی جیل نما مادہ باہر نکل کر قریبی اعصاب یا ریڑھ کی ہڈی پر دباؤ ڈالتا ہے۔ یہ صدمے، عمر بڑھنے سے انحطاطی تبدیلیوں، اور ریڑھ کی ہڈی پر بار بار دباؤ کی وجہ سے ہو سکتا ہے۔ ڈسک سلپ کی علامات میں متاثرہ علاقے میں درد، بے حسی اور جھنجھناہٹ، عضلات کی کمزوری یا کام کا نقصان، اور شدید صورتوں میں آنت یا مثانے کی خرابی شامل ہیں۔
۲۔ اسپونڈائیلوسز: یہ مہروں، انٹرورٹیبرل ڈسکس، لیگامینٹس یا ریڑھ کی ہڈی کے کارٹیلج کا انحطاط ہے۔ اس کے نتیجے میں انٹرورٹیبرل ڈسک کی تنگی اور ملاپ اور ہڈی کی نشوونما ہو سکتی ہے۔ یہ اعصاب یا ریڑھ کی ہڈی پر دباؤ ڈالتا ہے۔ اسپونڈائیلوسز کمر کے نچلے حصے (لمبر) اور گردن (سروائیکل) علاقوں میں سب سے عام ہے۔ اسپونڈائیلوسز کی سب سے عام وجہ انٹرورٹیبرل ڈسکس کا قدرتی انحطاط ہے۔ یہ عمر بڑھنے، جینیاتی عوامل، صدمے، طویل خراب کرنسی اور موٹاپے کے ساتھ ہوتا ہے۔ علامات میں کمر یا گردن کا درد، اکڑاؤ، اور حرکت کی رینج میں کمی شامل ہیں۔
۳۔ سائیاٹیکا: یہ سائیاٹک اعصاب کا دباؤ یا جلن ہے۔ سائیاٹک اعصاب کمر کے نچلے حصے سے شروع ہوتا ہے اور کولہوں سے گزر کر ہر ٹانگ میں جاتا ہے۔ یہ اکثر ہرنیئٹڈ یا ابھری ہوئی ڈسک سے سائیاٹک اعصاب پر دباؤ کی وجہ سے ہوتا ہے۔ دیگر وجوہات میں صدمہ، انفیکشن، سوزش اور اسپونڈائیلوسز شامل ہیں۔ سائیاٹیکا کی علامات کمر کے نچلے حصے، کولہوں، ٹانگوں اور پاؤں میں درد اور تکلیف، ٹانگوں اور پاؤں میں جھنجھناہٹ اور بے حسی، اور ٹانگوں اور پاؤں کو حرکت دینے میں کمزوری یا دشواری ہیں۔
۴۔ آرتھرائٹس: آرتھرائٹس میں مختلف سوزش والی حالتیں شامل ہیں جو جوڑوں کو متاثر کرتی ہیں۔ تمام اقسام کے آرتھرائٹس کی علامات میں جوڑوں کا درد اور اکڑاؤ شامل ہیں۔ آرتھرائٹس کی دیگر علامات میں متاثرہ جوڑوں میں سرخی، گرمی اور سوجن شامل ہیں۔ آرتھرائٹس کی اقسام ہیں:
۵۔ آسٹیوپوروسز: یہ ایک ایسی حالت ہے جس میں ہڈیاں کمزور ہو جاتی ہیں اور فریکچر و ٹوٹنے کا زیادہ خطرہ ہوتا ہے۔ یہ اس وقت ہوتا ہے جب ہڈی کی کثافت کم ہو جاتی ہے، جس سے ہڈیاں نازک اور مسام دار ہو جاتی ہیں۔ آسٹیوپوروسز کی وجوہات ہیں:
Injuries to Joints: Injuries to joints include pain, swelling and reduced motion.
1- Dislocations: In a dislocation, the bones of a joint are forced out of their normal positions due to a sudden impact or trauma. A severe dislocation can tear muscles, ligaments and tendons. The symptoms of dislocation include swelling, intense pain and immobility of the affected joint. Rheumatoid arthritis can also cause dislocation. A dislocated joint can only be successfully corrected by a physiotherapist. Surgery may be needed to repair or tighten stretched ligaments.
2- Sprain: A sprain is an injury to the ligaments that connect bones in a joint. The most commonly injured ligaments are in the ankle, knee and wrist. A sprain happens when a joint is forced beyond its normal range of motion, causing ligaments to stretch or tear. Sprains are usually treated with physical therapy. Dressings are used to immobilize the sprain and provide support.
First aid Treatment for Dislocation and Sprain: If someone is injured by a dislocation or sprain, first aid treatment involves the following steps.
جوڑوں کی چوٹیں: جوڑوں کی چوٹوں میں درد، سوجن اور حرکت میں کمی شامل ہیں۔
۱۔ ڈسلوکیشن: ڈسلوکیشن میں جوڑ کی ہڈیاں اچانک اثر یا صدمے کی وجہ سے اپنی معمول کی جگہوں سے باہر نکل جاتی ہیں۔ شدید ڈسلوکیشن عضلات، لیگامینٹس اور ٹینڈنز کو پھاڑ سکتی ہے۔ ڈسلوکیشن کی علامات میں سوجن، شدید درد اور متاثرہ جوڑ کی حرکت نہ ہونا شامل ہیں۔ رہیومیٹائیڈ آرتھرائٹس بھی ڈسلوکیشن کا باعث بن سکتا ہے۔ ڈسلوکیٹڈ جوڑ صرف فزیوتھراپسٹ سے ہی کامیابی سے درست کیا جا سکتا ہے۔ کھینچے ہوئے لیگامینٹس کی مرمت یا انہیں سخت کرنے کے لیے سرجری کی ضرورت ہو سکتی ہے۔
۲۔ اسپرین: اسپرین جوڑ میں ہڈیوں کو جوڑنے والے لیگامینٹس کی چوٹ ہے۔ سب سے عام طور پر زخمی ہونے والے لیگامینٹس ٹخنے، گھٹنے اور کلائی میں ہیں۔ اسپرین اس وقت ہوتا ہے جب جوڑ اپنی معمول کی حرکت کی رینج سے آگے مجبور ہو جاتا ہے، جس سے لیگامینٹس کھینچ یا پھٹ جاتے ہیں۔ اسپرین کا علاج عام طور پر فزیکل تھراپی سے کیا جاتا ہے۔ ڈریسنگز اسپرین کو متحرک رکھنے اور سہارا فراہم کرنے کے لیے استعمال ہوتی ہیں۔
ڈسلوکیشن اور اسپرین کے لیے ابتدائی طبی امداد: اگر کوئی ڈسلوکیشن یا اسپرین سے زخمی ہو تو ابتدائی طبی امداد میں درج ذیل اقدامات شامل ہیں۔
12.3- Muscles: A muscle is a tissue that can contract in a coordinated way to produce movements of body parts or the whole body. The individual muscle cells are called muscle fibres or myofibres.
📌 Note: The ability of muscles to contract and relax not only enables body movement but also provides the force needed to push substances such as blood and food through the body.
📌 Note: Essentially all animals employ muscles. For example, the wings of a mosquito are moved rapidly through the air by quickly contracting flight muscles; an earthworm burrows into the soil driven by strong muscles pushing the body past the surrounding soil.
Types of Muscles: There are three types of muscles, i.e. skeletal muscles, smooth muscles, and cardiac muscles.
1- Skeletal Muscles: These muscles are responsible for moving body parts such as limbs, trunk and face. The fibres of these muscles are elongated cells with striations. The contractions of skeletal muscles are usually consciously controlled; hence, these are also called voluntary muscles.
2- Smooth Muscles: These muscles are present in the walls of the stomach, intestines, blood vessels and other internal organs. Their fibres are spindle-shaped cells, each with a single nucleus and lack of striations, surrounded by connective tissue. Since most of the movements of smooth muscles cannot be consciously controlled, these are involuntary muscles.
3- Cardiac Muscles: These muscles are found only in the walls of the heart. Their fibres branch extensively. They are striated like skeletal muscle, but each cell usually contains one nucleus located near its centre.
Comparison of Three Muscle Types: Appearance — skeletal: regular striped; smooth: un-striped; cardiac: irregular striped. Cell shape — skeletal: spindle or cylindrical; smooth: spindle; cardiac: branched. Number of nuclei — skeletal: many nuclei per cell; smooth: one nucleus per cell; cardiac: one nucleus per cell. Voluntary control — skeletal: usually voluntary; smooth: usually no voluntary control; cardiac: no voluntary control. Function — skeletal: to move the skeleton; smooth: to move substances through hollow organs; cardiac: to pump blood.
۱۲.۳۔ عضلات: عضلہ ایک ٹشو ہے جو مربوط طریقے سے سکڑ کر جسم کے حصوں یا پورے جسم کی حرکات پیدا کر سکتا ہے۔ انفرادی عضلاتی خلیوں کو عضلاتی ریشے یا مائیوفائبرز کہتے ہیں۔
📌 نوٹ: عضلات کے سکڑنے اور آرام کرنے کی صلاحیت نہ صرف جسم کی حرکت کو ممکن بناتی ہے بلکہ وہ قوت بھی فراہم کرتی ہے جو خون اور خوراک جیسے مادوں کو جسم میں دھکیلنے کے لیے درکار ہے۔
📌 نوٹ: بنیادی طور پر تمام جانور عضلات استعمال کرتے ہیں۔ مثال کے طور پر مچھر کے پر تیزی سے سکڑنے والے پرواز کے عضلات سے ہوا میں تیزی سے حرکت کرتے ہیں؛ کیچوا مضبوط عضلات سے جسم کو ارد گرد کی مٹی سے گزار کر مٹی میں گڑھا کھودتا ہے۔
عضلات کی اقسام: عضلات کی تین اقسام ہیں، یعنی کنکال کے عضلات، ہموار عضلات، اور کارڈیک عضلات۔
۱۔ کنکال کے عضلات: یہ عضلات جسم کے حصوں جیسے اعضاء، دھڑ اور چہرے کو حرکت دینے کے ذمہ دار ہیں۔ ان عضلات کے ریشے لمبے خلیے ہیں جن میں دھاریاں ہیں۔ کنکال کے عضلات کے سکڑاؤ عام طور پر شعوری طور پر کنٹرول ہوتے ہیں؛ اس لیے انہیں رضاکارانہ عضلات بھی کہتے ہیں۔
۲۔ ہموار عضلات: یہ عضلات معدے، آنتوں، خون کی نالیوں اور دیگر اندرونی اعضاء کی دیواروں میں موجود ہیں۔ ان کے ریشے تکلی نما خلیے ہیں، ہر ایک میں ایک مرکزہ ہے اور دھاریاں نہیں ہیں، جو کنیکٹو ٹشو سے گھرے ہیں۔ چونکہ ہموار عضلات کی زیادہ تر حرکات کو شعوری طور پر کنٹرول نہیں کیا جا سکتا، یہ غیر رضاکارانہ عضلات ہیں۔
۳۔ کارڈیک عضلات: یہ عضلات صرف دل کی دیواروں میں پائے جاتے ہیں۔ ان کے ریشے وسیع پیمانے پر شاخیں بناتے ہیں۔ وہ کنکال کے عضلات کی طرح دھاری دار ہیں، لیکن ہر خلیے میں عام طور پر ایک مرکزہ ہوتا ہے جو اس کے مرکز کے قریب واقع ہے۔
تین عضلاتی اقسام کا موازنہ: ظاہری شکل — کنکال: باقاعدہ دھاری دار؛ ہموار: بغیر دھاری؛ کارڈیک: بے قاعدہ دھاری دار۔ خلیے کی شکل — کنکال: تکلی یا سلنڈر؛ ہموار: تکلی؛ کارڈیک: شاخ دار۔ مرکزوں کی تعداد — کنکال: ہر خلیے میں کئی مرکزے؛ ہموار: ہر خلیے میں ایک مرکزہ؛ کارڈیک: ہر خلیے میں ایک مرکزہ۔ رضاکارانہ کنٹرول — کنکال: عام طور پر رضاکارانہ؛ ہموار: عام طور پر کوئی رضاکارانہ کنٹرول نہیں؛ کارڈیک: کوئی رضاکارانہ کنٹرول نہیں۔ کام — کنکال: کنکال کو حرکت دینا؛ ہموار: کھوکھلے اعضاء میں مادوں کو حرکت دینا؛ کارڈیک: خون پمپ کرنا۔
Structure of Skeletal Muscles: Skeletal muscles are made of groups of cells (muscle fibres) arranged in bundles enclosed by collagen fibres and connective tissue. At the ends of the muscles, collagen fibres and connective tissue form tendons, which attach the muscles to bones.
Ultrastructure of Skeletal Muscles: Each skeletal muscle cell is a cylindrical, multinucleated cell enclosed by a plasma membrane called sarcolemma. The cytoplasm of the muscle cell is called sarcoplasm, which contains sarcoplasmic reticulum (SR). The sarcolemma penetrates deep into the cell and forms hollow, elongated tubes called transverse tubules (T-tubules). The T-tubules reach the ends of the sarcoplasmic reticulum.
Each muscle fibre contains a bundle of 4 to 20 elongated threadlike structures called myofibrils. The myofibrils are made of two types of filaments: thick filaments made of myosin and thin filaments made of actin. The thick filaments create the dark bands, called A-bands, while the thin filaments create the light bands, called I-bands. The alternating dark and light bands give the muscle its striped (striated) appearance.
The thin (actin) filaments are attached to protein discs called Z-lines. The section between two Z-lines is called a sarcomere, the smallest unit of muscle contraction. Within a sarcomere, the thin filaments extend from the Z-line toward the centre, where they overlap the thick filaments. The overlap of thick and thin filaments creates the A-band. The A-band has a lighter central region called the H-band, where no overlap occurs. During contraction, the thin filaments slide deeper into the A-band, causing the H-band and I-band to narrow. This causes the A-bands to be pulled closer together, shortening the muscle. The centre of the H-band may have a dark line called the M line, which stabilizes the thick filaments.
📌 Note (Summary): The skeletal muscle is made of groups of cells called muscle fibres. Each muscle fibre contains bundles of myofibrils in its cytoplasm. Each myofibril is made of 2 types of myofilaments, i.e. myosin and actin.
کنکال کے عضلات کی ساخت: کنکال کے عضلات خلیوں (عضلاتی ریشوں) کے گروپوں سے بنے ہیں جو کولیجن ریشوں اور کنیکٹو ٹشو سے گھرے بنڈلوں میں ترتیب دیے گئے ہیں۔ عضلات کے سروں پر کولیجن ریشے اور کنیکٹو ٹشو ٹینڈنز بناتے ہیں، جو عضلات کو ہڈیوں سے جوڑتے ہیں۔
کنکال کے عضلات کی انتہائی باریک ساخت: ہر کنکال کا عضلاتی خلیہ ایک سلنڈر، کثیر مرکزہ خلیہ ہے جو پلازما جھلی سے گھرا ہے جسے سارکولیما کہتے ہیں۔ عضلاتی خلیے کے سائٹوپلازم کو سارکوپلازم کہتے ہیں، جس میں سارکوپلازمک ریٹیکیولم (SR) ہوتا ہے۔ سارکولیما خلیے میں گہرائی تک گھس کر کھوکھلی، لمبی نلیاں بناتا ہے جنہیں ٹرانسورس ٹیوبیولز (T-ٹیوبیولز) کہتے ہیں۔ T-ٹیوبیولز سارکوپلازمک ریٹیکیولم کے سروں تک پہنچتے ہیں۔
ہر عضلاتی ریشے میں 4 سے 20 لمبی دھاگے نما ساختوں کا بنڈل ہوتا ہے جنہیں مائیوفائبرلز کہتے ہیں۔ مائیوفائبرلز دو اقسام کے فلامنٹس سے بنے ہیں: موٹے فلامنٹس مائیوسن سے بنے اور پتلے فلامنٹس ایکٹن سے بنے۔ موٹے فلامنٹس گہرے بینڈ بناتے ہیں، جنہیں A-بینڈز کہتے ہیں، جبکہ پتلے فلامنٹس ہلکے بینڈ بناتے ہیں، جنہیں I-بینڈز کہتے ہیں۔ گہرے اور ہلکے بینڈز کا بدلنا عضلات کو اس کی دھاری دار (اسٹریئٹڈ) شکل دیتا ہے۔
پتلے (ایکٹن) فلامنٹس پروٹین ڈسکس سے جڑے ہیں جنہیں Z-لائنز کہتے ہیں۔ دو Z-لائنز کے درمیان حصے کو سارکومیئر کہتے ہیں، جو عضلات کے سکڑاؤ کی سب سے چھوٹی اکائی ہے۔ سارکومیئر کے اندر پتلے فلامنٹس Z-لائن سے مرکز کی طرف بڑھتے ہیں، جہاں وہ موٹے فلامنٹس کے اوپر آتے ہیں۔ موٹے اور پتلے فلامنٹس کا اوورلیپ A-بینڈ بناتا ہے۔ A-بینڈ میں ایک ہلکا مرکزی علاقہ ہے جسے H-بینڈ کہتے ہیں، جہاں کوئی اوورلیپ نہیں ہوتا۔ سکڑاؤ کے دوران پتلے فلامنٹس A-بینڈ میں گہرائی تک پھسلتے ہیں، جس سے H-بینڈ اور I-بینڈ تنگ ہو جاتے ہیں۔ یہ A-بینڈز کو ایک دوسرے کے قریب کھینچتا ہے، جس سے عضلہ چھوٹا ہو جاتا ہے۔ H-بینڈ کے مرکز میں ایک گہری لکیر ہو سکتی ہے جسے M لائن کہتے ہیں، جو موٹے فلامنٹس کو مستحکم کرتی ہے۔
📌 نوٹ (خلاصہ): کنکال کا عضلہ عضلاتی ریشے کہلانے والے خلیوں کے گروپوں سے بنا ہے۔ ہر عضلاتی ریشے میں اس کے سائٹوپلازم میں مائیوفائبرلز کے بنڈل ہوتے ہیں۔ ہر مائیوفائبرل 2 اقسام کے مائیوفلامنٹس سے بنا ہے، یعنی مائیوسن اور ایکٹن۔
Biochemistry of Myofilaments: Thick myofilaments are about 16 nm in diameter and are made of many myosin proteins. Each myosin protein consists of two intertwined polypeptide chains that end in a globular "head". The heads of the myosin proteins extend from the thick filaments and connect to the actin filaments during contraction.
Thin myofilaments are 7–8 nm in diameter and are made of three proteins. (i) The core of the thin filament is made of two twisted strands of actin. (ii) Two strands of tropomyosin wrap about the actin core and stiffen it. In a relaxed muscle fibre, tropomyosin blocks the myosin binding sites on actin. (iii) Troponin is present at regular intervals on the thin myofilaments. It consists of three polypeptides — one is inhibitory and binds to actin, the second binds to tropomyosin and keeps it in place, and the third binds to calcium ions.
Mechanism of Muscle Contraction (Sliding Filament Model): A muscle contracts when thin myofilaments slide past the thick myofilaments so that they overlap to a greater degree. The steps of the sliding filament model are:
Step 1- Sarcomeres at Relaxed State: In a relaxed state, sarcomeres are at their normal length. Myosin heads are not bound to actin because the binding sites are blocked by tropomyosin. Troponin is attached to tropomyosin. Myosin heads have hydrolysed ATP into ADP and Pi.
📌 Note: When a nerve impulse reaches the sarcolemma, the neurotransmitter acetylcholine is released by the motor neuron at the synapse. It stimulates the sarcolemma to produce its own electrochemical impulses, which are carried into the fibre to the T-tubules.
Step 2- Arrival of Nerve Impulse: The nerve impulse travels along the sarcolemma to the T-tubules and then to the sarcoplasmic reticulum. The sarcoplasmic reticulum releases calcium ions into the cytosol. Calcium ions bind to troponin, causing it to shift tropomyosin away from the myosin-binding sites on actin.
Step 3- Cross-bridges and Power-stroke: As the binding sites are exposed, myosin heads bind to actin to form cross-bridges. The myosin heads release ADP and Pi and undergo a conformational change. They bend toward the centre of the sarcomere, pulling the actin filaments with them. This is called the power stroke. It shortens the sarcomere by bringing the Z-lines closer together and the H-zone disappears. This process occurs simultaneously in all sarcomeres, causing muscle contraction. The adjacent A-bands come closer but do not shorten.
Step 4- Separation of Myosin Heads from Actin: After pulling, the myosin head receives a new ATP molecule. This allows the myosin head to detach from the actin. The splitting of this ATP into ADP and Pi puts the myosin head into its original conformation, allowing the cross-bridge cycle to begin again.
📌 Note: After death, cells can no longer produce ATP, so cross-bridges cannot be broken. This causes the stiffness of death called rigor mortis. In a living cell, there is always enough ATP to allow the detachment of myosin heads from actin.
مائیوفلامنٹس کی بائیو کیمسٹری: موٹے مائیوفلامنٹس تقریباً 16 nm قطر کے ہیں اور کئی مائیوسن پروٹینز سے بنے ہیں۔ ہر مائیوسن پروٹین دو ایک دوسرے میں لپٹی پولی پیپٹائیڈ زنجیروں پر مشتمل ہے جو ایک گول "سر" پر ختم ہوتی ہیں۔ مائیوسن پروٹینز کے سر موٹے فلامنٹس سے باہر نکلتے ہیں اور سکڑاؤ کے دوران ایکٹن فلامنٹس سے جڑتے ہیں۔
پتلے مائیوفلامنٹس 7–8 nm قطر کے ہیں اور تین پروٹینز سے بنے ہیں۔ (i) پتلے فلامنٹ کا مرکز ایکٹن کی دو مڑی ہوئی تاروں سے بنا ہے۔ (ii) ٹروپومائیوسن کی دو تاریں ایکٹن کے مرکز کے گرد لپٹی ہیں اور اسے سخت کرتی ہیں۔ آرام دہ عضلاتی ریشے میں ٹروپومائیوسن ایکٹن پر مائیوسن کے بائنڈنگ سائٹس کو روکتا ہے۔ (iii) ٹروپونن پتلے مائیوفلامنٹس پر باقاعدہ وقفوں پر موجود ہے۔ یہ تین پولی پیپٹائیڈز پر مشتمل ہے — ایک روکنے والا ہے اور ایکٹن سے جڑتا ہے، دوسرا ٹروپومائیوسن سے جڑتا ہے اور اسے جگہ پر رکھتا ہے، اور تیسرا کیلشیم آئنز سے جڑتا ہے۔
عضلات کے سکڑاؤ کا طریقہ کار (سلائیڈنگ فلامنٹ ماڈل): عضلہ اس وقت سکڑتا ہے جب پتلے مائیوفلامنٹس موٹے مائیوفلامنٹس کے پاس سے پھسلتے ہیں تاکہ وہ زیادہ حد تک اوورلیپ ہو جائیں۔ سلائیڈنگ فلامنٹ ماڈل کے مراحل ہیں:
مرحلہ ۱۔ آرام کی حالت میں سارکومیئرز: آرام کی حالت میں سارکومیئرز اپنی معمول کی لمبائی پر ہیں۔ مائیوسن کے سر ایکٹن سے بندھے نہیں ہیں کیونکہ بائنڈنگ سائٹس ٹروپومائیوسن سے روکی گئی ہیں۔ ٹروپونن ٹروپومائیوسن سے جڑا ہے۔ مائیوسن کے سروں نے ATP کو ADP اور Pi میں ہائیڈرولائز کر دیا ہے۔
📌 نوٹ: جب اعصابی تحریک سارکولیما تک پہنچتی ہے تو نیوروٹرانسمیٹر ایسیٹائلکولین موٹر نیورون سے سائنیپس پر خارج ہوتا ہے۔ یہ سارکولیما کو اپنی الیکٹروکیمیکل تحریکیں پیدا کرنے پر اکساتا ہے، جو ریشے میں T-ٹیوبیولز تک لے جائی جاتی ہیں۔
مرحلہ ۲۔ اعصابی تحریک کی آمد: اعصابی تحریک سارکولیما کے ساتھ T-ٹیوبیولز تک اور پھر سارکوپلازمک ریٹیکیولم تک سفر کرتی ہے۔ سارکوپلازمک ریٹیکیولم کیلشیم آئنز کو سائٹوسول میں چھوڑتا ہے۔ کیلشیم آئنز ٹروپونن سے جڑتے ہیں، جس سے یہ ٹروپومائیوسن کو ایکٹن پر مائیوسن بائنڈنگ سائٹس سے دور ہٹاتا ہے۔
مرحلہ ۳۔ کراس برجز اور پاور اسٹروک: جیسے ہی بائنڈنگ سائٹس ظاہر ہوتی ہیں، مائیوسن کے سر ایکٹن سے جڑ کر کراس برجز بناتے ہیں۔ مائیوسن کے سر ADP اور Pi چھوڑتے ہیں اور شکل میں تبدیلی سے گزرتے ہیں۔ وہ سارکومیئر کے مرکز کی طرف جھکتے ہیں، ایکٹن فلامنٹس کو اپنے ساتھ کھینچتے ہیں۔ اسے پاور اسٹروک کہتے ہیں۔ یہ Z-لائنز کو قریب لا کر سارکومیئر کو چھوٹا کرتا ہے اور H-زون غائب ہو جاتا ہے۔ یہ عمل تمام سارکومیئرز میں بیک وقت ہوتا ہے، جس سے عضلات کا سکڑاؤ ہوتا ہے۔ ملحقہ A-بینڈز قریب آتے ہیں لیکن چھوٹے نہیں ہوتے۔
مرحلہ ۴۔ مائیوسن کے سروں کا ایکٹن سے الگ ہونا: کھینچنے کے بعد مائیوسن کا سر ایک نیا ATP مالیکیول حاصل کرتا ہے۔ یہ مائیوسن کے سر کو ایکٹن سے الگ ہونے دیتا ہے۔ اس ATP کا ADP اور Pi میں ٹوٹنا مائیوسن کے سر کو اس کی اصل شکل میں واپس لاتا ہے، جس سے کراس برج سائیکل دوبارہ شروع ہو سکتا ہے۔
📌 نوٹ: موت کے بعد خلیے ATP نہیں بنا سکتے، اس لیے کراس برجز نہیں ٹوٹ سکتے۔ یہ موت کی اکڑاؤ کا باعث بنتا ہے جسے رگور مورٹس کہتے ہیں۔ زندہ خلیے میں ہمیشہ اتنا ATP ہوتا ہے کہ مائیوسن کے سر ایکٹن سے الگ ہو سکیں۔
Arrangement of Skeletal Muscles at Moveable Joints: Skeletal muscles are attached to bones by tough connective tissues called tendons. Typically, a muscle has two attachment points on different bones. The end of the muscle that is attached to the stationary bone during contraction is called the origin, while the end attached to the bone that moves is called the insertion. The middle part of the muscle is called the belly.
For movement of bones at a joint in two directions, muscles work in pairs that produce opposing actions. This is called an antagonistic arrangement. When one muscle, called a flexor, contracts, it bends a bone at a joint. When the opposing muscle, called an extensor, contracts, it straightens the bone at the joint. During antagonistic action, when the flexor contracts, the extensor is relaxed, and vice versa.
Movement at Knee Joint: The knee joint is between the femur (thigh bone) and the tibia and fibula (lower leg bones). Flexion or bending of the lower leg is carried out by the hamstrings, a group of three muscles located at the back of the thigh. They originate at the pelvic girdle and top of the femur, and their insertions are at the upper fibula and tibia. Extension or straightening of the lower leg is carried out by the quadriceps, a group of four muscles located at the front of the thigh. They originate at the ilium (part of the pelvic girdle) and femur, and their insertions are at the patella (kneecap) and tibia. When the hamstrings contract, the lower leg bends and the quadriceps relax. When the quadriceps contract, the lower leg straightens and the hamstrings relax.
Muscle Disorders:
1- Muscle Fatigue: Muscle fatigue is a decline in muscle performance after prolonged or intense physical activity, or due to disease. Symptoms include pain, decreased muscle strength, and reduced endurance. Contributing factors are: during exercise, muscles use ATP to contract, and when the ATP supply is depleted, the muscle is no longer able to contract; as muscles work, they produce metabolic wastes such as lactate, hydrogen ions and reactive oxygen species, which contribute to fatigue; when muscle fibres are repeatedly activated, they are not able to effectively handle calcium ions, impairing muscle function; prolonged or intense exercise can cause small damage to muscle fibres, leading to inflammation and reduced function. Muscle fatigue typically improves with rest. If severe, it requires medical attention.
2- Muscle Cramps: Muscle cramps are sudden, involuntary, often painful contractions of a muscle or group of muscles. They usually last from a few seconds to several minutes and most commonly occur in legs and feet. Common causes include dehydration, salt imbalance, overuse or injury of the muscle, certain medications (like diuretics), and medical conditions such as diabetes, liver disease and nerve damage. Relief includes gently stretching and massaging the affected muscle, applying heat or cold, and pain-relieving medications can also help.
3- Tetany: Tetany is a condition of involuntary muscle contractions or spasms due to increased muscle tone and hyperexcitability of nerves. It can occur in the hands, feet, face and larynx. The most common cause is hypocalcaemia (low blood calcium), possibly due to vitamin D deficiency, renal failure, or thyroid disorders. It can also be caused by other salt imbalances, such as low magnesium in blood. Treatment depends on the underlying cause. If caused by salt imbalances, treatment may involve calcium or magnesium supplements or intravenous fluids to restore electrolyte balance.
Difference between Tetany and Tetanus: These are often confused because of similar names. (1) Tetany is increased muscle tone and overactive nerves causing involuntary contractions or spasms; tetanus is a severe bacterial infection caused by Clostridium tetani producing a toxin that affects the nervous system and leads to muscle stiffness and spasms. (2) Tetany can affect various body parts (hands, feet, face, larynx); tetanus mainly affects jaw and neck muscles. (3) Tetany can result from electrolyte imbalance or nerve problems; tetanus is caused by a specific bacterial infection. (4) Tetanus is more serious and potentially life-threatening compared to tetany.
📌 Note (Muscles pull but do not push): Muscle fibres are designed to contract and shorten, pulling on tendons and moving bones. When a muscle contracts, it pulls a bone via a tendon. When it relaxes, the bone moves back to its original position. Muscles cannot push because they only generate force by pulling. If a muscle were to push, it would need to be attached to bones at both ends and make both ends move closer together, which is not possible in the body. Muscles are usually attached to a bone at only one end.
📌 Note (Skeleton is a system of rods and levers): The skeleton works like rods and levers. Bones act as rods, giving structure and support and protecting internal organs. Joints serve as fulcrums (pivot points) for levers, allowing movement. Muscles generate effort or force, while the weight or resistance being moved is the load. For example, when lifting a weight, the bicep muscle in the upper arm acts as a lever, the elbow joint is the fulcrum, the bicep provides the effort, and the weight is the load.
حرکت پذیر جوڑوں پر کنکال کے عضلات کی ترتیب: کنکال کے عضلات سخت کنیکٹو ٹشوز سے ہڈیوں سے جڑے ہیں جنہیں ٹینڈنز کہتے ہیں۔ عام طور پر ایک عضلے کے دو جوڑنے کے مقامات مختلف ہڈیوں پر ہوتے ہیں۔ عضلے کا وہ سرا جو سکڑاؤ کے دوران ساکن ہڈی سے جڑا ہے اسے اوریجن کہتے ہیں، جبکہ وہ سرا جو حرکت کرنے والی ہڈی سے جڑا ہے اسے انسرشن کہتے ہیں۔ عضلے کے درمیانی حصے کو بیلی کہتے ہیں۔
جوڑ پر ہڈیوں کی دو سمتوں میں حرکت کے لیے عضلات جوڑوں میں کام کرتے ہیں جو مخالف عمل پیدا کرتے ہیں۔ اسے مخالف ترتیب کہتے ہیں۔ جب ایک عضلہ، جسے فلیکسر کہتے ہیں، سکڑتا ہے تو یہ جوڑ پر ہڈی کو موڑتا ہے۔ جب مخالف عضلہ، جسے ایکسٹینسر کہتے ہیں، سکڑتا ہے تو یہ جوڑ پر ہڈی کو سیدھا کرتا ہے۔ مخالف عمل کے دوران جب فلیکسر سکڑتا ہے تو ایکسٹینسر آرام میں ہوتا ہے، اور اس کے برعکس۔
گھٹنے کے جوڑ پر حرکت: گھٹنے کا جوڑ فیمر (ران کی ہڈی) اور ٹبیا و فبیولا (نچلی ٹانگ کی ہڈیاں) کے درمیان ہے۔ نچلی ٹانگ کا موڑنا یا جھکنا ہیمسٹرنگز سے کیا جاتا ہے، جو ران کے پچھلے حصے میں تین عضلات کا گروپ ہے۔ وہ پیلوک گرڈل اور فیمر کے اوپر سے شروع ہوتے ہیں، اور ان کے انسرشن اوپری فبیولا اور ٹبیا پر ہیں۔ نچلی ٹانگ کا سیدھا ہونا کواڈریسپس سے کیا جاتا ہے، جو ران کے سامنے چار عضلات کا گروپ ہے۔ وہ ایلیئم (پیلوک گرڈل کا حصہ) اور فیمر سے شروع ہوتے ہیں، اور ان کے انسرشن پیٹیلا (گھٹنے کی ٹوپی) اور ٹبیا پر ہیں۔ جب ہیمسٹرنگز سکڑتے ہیں تو نچلی ٹانگ جھکتی ہے اور کواڈریسپس آرام میں ہوتے ہیں۔ جب کواڈریسپس سکڑتے ہیں تو نچلی ٹانگ سیدھی ہوتی ہے اور ہیمسٹرنگز آرام میں ہوتے ہیں۔
عضلات کی بیماریاں:
۱۔ عضلات کی تھکاوٹ: عضلات کی تھکاوٹ طویل یا شدید جسمانی سرگرمی کے بعد، یا بیماری کی وجہ سے عضلات کی کارکردگی میں کمی ہے۔ علامات میں درد، عضلات کی طاقت میں کمی، اور برداشت میں کمی شامل ہیں۔ حصہ ڈالنے والے عوامل ہیں: ورزش کے دوران عضلات سکڑنے کے لیے ATP استعمال کرتے ہیں، اور جب ATP کی فراہمی ختم ہو جاتی ہے تو عضلہ سکڑنے کے قابل نہیں رہتا؛ جیسے جیسے عضلات کام کرتے ہیں وہ میٹابولک فضلات جیسے لییکٹیٹ، ہائیڈروجن آئنز اور ری ایکٹو آکسیجن سپیشیز پیدا کرتے ہیں، جو تھکاوٹ میں حصہ ڈالتے ہیں؛ جب عضلاتی ریشے بار بار فعال ہوتے ہیں تو وہ کیلشیم آئنز کو مؤثر طریقے سے سنبھال نہیں سکتے، جس سے عضلات کا کام خراب ہوتا ہے؛ طویل یا شدید ورزش عضلاتی ریشوں کو چھوٹا نقصان پہنچا سکتی ہے، جس سے سوزش اور کام میں کمی ہوتی ہے۔ عضلات کی تھکاوٹ عام طور پر آرام سے بہتر ہوتی ہے۔ اگر شدید ہو تو اسے طبی امداد کی ضرورت ہے۔
۲۔ عضلات کے کرمپس: عضلات کے کرمپس ایک عضلے یا عضلات کے گروپ کے اچانک، غیر رضاکارانہ، اکثر دردناک سکڑاؤ ہیں۔ وہ عام طور پر چند سیکنڈ سے کئی منٹ تک رہتے ہیں اور سب سے عام طور پر ٹانگوں اور پاؤں میں ہوتے ہیں۔ عام وجوہات میں پانی کی کمی، نمک کا عدم توازن، عضلے کا زیادہ استعمال یا چوٹ، بعض دوائیں (جیسے ڈائیوریٹکس)، اور طبی حالات جیسے ذیابیطس، جگر کی بیماری اور اعصابی نقصان شامل ہیں۔ آرام میں متاثرہ عضلے کو آہستہ سے کھینچنا اور مساج کرنا، گرمی یا سردی لگانا، اور درد کم کرنے والی دوائیں بھی مدد کر سکتی ہیں۔
۳۔ ٹیٹنی: ٹیٹنی عضلات کی ٹون میں اضافے اور اعصاب کی زیادہ حساسیت کی وجہ سے غیر رضاکارانہ عضلاتی سکڑاؤ یا اینٹھن کی حالت ہے۔ یہ ہاتھوں، پاؤں، چہرے اور لیرنکس میں ہو سکتی ہے۔ سب سے عام وجہ ہائپوکیلسیمیا (خون میں کم کیلشیم) ہے، جو ممکنہ طور پر وٹامن ڈی کی کمی، گردے کی ناکامی، یا تھائرائیڈ کی بیماریوں کی وجہ سے ہے۔ یہ دیگر نمک کے عدم توازن سے بھی ہو سکتی ہے، جیسے خون میں کم میگنیشیم۔ علاج بنیادی وجہ پر منحصر ہے۔ اگر نمک کے عدم توازن سے ہو تو علاج میں کیلشیم یا میگنیشیم سپلیمنٹس یا الیکٹرولائٹ توازن بحال کرنے کے لیے نس کے ذریعے سیال شامل ہو سکتے ہیں۔
ٹیٹنی اور ٹیٹنس کا فرق: یہ اکثر اسی ناموں کی وجہ سے الجھائے جاتے ہیں۔ (1) ٹیٹنی عضلات کی ٹون میں اضافہ اور زیادہ فعال اعصاب ہے جو غیر رضاکارانہ سکڑاؤ یا اینٹھن کا باعث بنتے ہیں؛ ٹیٹنس ایک شدید بیکٹیریل انفیکشن ہے جو کلاسٹریڈیم ٹیٹنی سے ہوتا ہے جو زہر پیدا کرتا ہے جو اعصابی نظام کو متاثر کرتا ہے اور عضلات کی اکڑاؤ اور اینٹھن کا باعث بنتا ہے۔ (2) ٹیٹنی جسم کے مختلف حصوں (ہاتھوں، پاؤں، چہرے، لیرنکس) کو متاثر کر سکتی ہے؛ ٹیٹنس بنیادی طور پر جبڑے اور گردن کے عضلات کو متاثر کرتا ہے۔ (3) ٹیٹنی الیکٹرولائٹ عدم توازن یا اعصابی مسائل کا نتیجہ ہو سکتی ہے؛ ٹیٹنس ایک مخصوص بیکٹیریل انفیکشن سے ہوتا ہے۔ (4) ٹیٹنس ٹیٹنی کے مقابلے میں زیادہ سنگین اور ممکنہ طور پر جان لیوا ہے۔
📌 نوٹ (عضلات کھینچتے ہیں لیکن دھکیلتے نہیں): عضلاتی ریشے سکڑنے اور چھوٹے ہونے کے لیے بنے ہیں، ٹینڈنز پر کھینچ کر ہڈیوں کو حرکت دیتے ہیں۔ جب عضلہ سکڑتا ہے تو یہ ٹینڈن کے ذریعے ہڈی کو کھینچتا ہے۔ جب یہ آرام کرتا ہے تو ہڈی اپنی اصل جگہ پر واپس جاتی ہے۔ عضلات دھکیل نہیں سکتے کیونکہ وہ صرف کھینچ کر قوت پیدا کرتے ہیں۔ اگر عضلہ دھکیلتا تو اسے دونوں سروں پر ہڈیوں سے جڑنا پڑتا اور دونوں سروں کو ایک دوسرے کے قریب لانا پڑتا، جو جسم میں ممکن نہیں ہے۔ عضلات عام طور پر صرف ایک سرے پر ہڈی سے جڑے ہوتے ہیں۔
📌 نوٹ (کنکال راڈز اور لیورز کا نظام ہے): کنکال راڈز اور لیورز کی طرح کام کرتا ہے۔ ہڈیاں راڈز کے طور پر کام کرتی ہیں، ساخت اور سہارا دیتی ہیں اور اندرونی اعضاء کی حفاظت کرتی ہیں۔ جوڑ لیورز کے لیے فلکرم (محور نکات) کے طور پر کام کرتے ہیں، حرکت کی اجازت دیتے ہیں۔ عضلات کوشش یا قوت پیدا کرتے ہیں، جبکہ حرکت کیا جانے والا وزن یا مزاحمت بوجھ ہے۔ مثال کے طور پر وزن اٹھاتے وقت اوپری بازو میں بائسپ عضلہ لیور کے طور پر کام کرتا ہے، کہنی کا جوڑ فلکرم ہے، بائسپ کوشش فراہم کرتا ہے، اور وزن بوجھ ہے۔
These are the book's own exercise questions from printed pages 277–279 of the official FSc Part 1 Biology textbook, with answers written from the chapter. Read each question, try it yourself, then open the answer to check.
1. Which structures are part of the appendicular skeleton?
Answer: (d) Humerus bone — The humerus is a forelimb bone, and the appendicular skeleton is made of the appendages (arms and legs) plus their girdles. The ethmoid bone is a cranial (axial) bone, floating ribs and lumbar vertebrae are axial too. ہیومرس بازو کی ہڈی ہے اور ضمیمی کنکال بازوؤں و ٹانگوں پر مشتمل ہے؛ ایتھمائیڈ، تیرتی پسلیاں اور لمبر مہرے محوری کنکال کے ہیں۔
2. The term muscle fibre or myofibre refers to;
Answer: (b) A cell — The individual muscle cells are called muscle fibres or myofibres. انفرادی عضلاتی خلیوں کو ہی عضلاتی ریشے یا مائیوفائبرز کہتے ہیں۔
3. Which of these extends the entire length of a muscle fibre?
Answer: (b) Myofibril — Each muscle fibre contains bundles of 4 to 20 elongated threadlike myofibrils running its length; a sarcomere is only the section between two Z-lines, and the filaments are the parts inside the myofibrils. ہر عضلاتی ریشے میں 4 سے 20 لمبی دھاگے نما مائیوفائبرلز ہوتی ہیں؛ سارکومیئر صرف دو Z-لائنز کے درمیان حصہ ہے۔
4. Actin filaments are made of proteins;
Answer: (d) Actin, tropomyosin and troponin — Thin myofilaments are made of three proteins: the actin core (two twisted strands), tropomyosin wrapping about it, and troponin at regular intervals. Myosin is the thick filament protein, not part of actin filaments. پتلے فلامنٹس تین پروٹینز سے بنے ہیں: ایکٹن کا مرکز، اس کے گرد ٹروپومائیوسن، اور باقاعدہ وقفوں پر ٹروپونن؛ مائیوسن موٹے فلامنٹ کی پروٹین ہے۔
5. In a muscle, the Z-line are the proteins for the attachment of the ends of;
Answer: (a) Actin filaments — The thin (actin) filaments are attached to the protein discs called Z-lines; myosin filaments sit in the middle of the sarcomere, not attached to Z-lines. پتلے (ایکٹن) فلامنٹس Z-لائنز نامی پروٹین ڈسکس سے جڑے ہیں؛ مائیوسن فلامنٹس سارکومیئر کے درمیان ہیں۔
6. Sarcomere is a part between;
Answer: (c) Two Z-lines — The section between two Z-lines is called a sarcomere, the smallest unit of muscle contraction. دو Z-لائنز کے درمیان حصے کو سارکومیئر کہتے ہیں، جو عضلات کے سکڑاؤ کی سب سے چھوٹی اکائی ہے۔
7. Which part of muscle fibre releases calcium ions which trigger contraction?
Answer: (d) Sarcoplasmic reticulum — The nerve impulse travels along the sarcolemma to the T-tubules and then to the sarcoplasmic reticulum, which releases calcium ions into the cytosol; calcium then binds troponin and starts contraction. اعصابی تحریک سارکولیما سے T-ٹیوبیولز اور پھر سارکوپلازمک ریٹیکیولم تک جاتی ہے جو کیلشیم آئنز چھوڑتا ہے اور سکڑاؤ شروع ہوتا ہے۔
8. Which statement is correct to describe sliding filament model of muscle contraction?
Answer: (b) Myosin filaments pull on actin filaments so that sarcomere is shortened. — In the sliding filament model the thin actin filaments slide past the thick myosin filaments and overlap more; the filaments themselves do not shorten, but the sarcomere does as the Z-lines are pulled closer. سلائیڈنگ فلامنٹ ماڈل میں ایکٹن فلامنٹس مائیوسن کے پاس سے پھسلتے ہیں، فلامنٹس خود چھوٹے نہیں ہوتے بلکہ Z-لائنز قریب آنے سے سارکومیئر چھوٹا ہوتا ہے۔
9. When a muscle fibre shortens, which of the following also shortens?
Answer: (c) Sarcomere — During contraction the thin filaments slide deeper into the A-band, the H-band and I-band narrow, and the sarcomere shortens; the actin and myosin filaments keep their own lengths. سکڑاؤ میں ایکٹن A-بینڈ میں گہرائی تک پھسلتا ہے، H اور I تنگ ہوتے ہیں اور سارکومیئر چھوٹا ہوتا ہے؛ فلامنٹس کی اپنی لمبائی نہیں بدلتی۔
10. Which statement correctly describes an event of muscle contraction?
Answer: (c) ATP is used to detach the myosin head from actin. — After the power stroke, the myosin head receives a new ATP molecule, which lets it detach from actin; the splitting of that ATP then resets the head. Myosin heads bind actin (not troponin), and it is tropomyosin — not troponin — that blocks the binding sites in a relaxed fibre. پاور اسٹروک کے بعد مائیوسن کا سر نیا ATP لے کر ایکٹن سے الگ ہوتا ہے؛ مائیوسن ایکٹن سے جڑتا ہے نہ کہ ٹروپونن سے، اور آرام میں بائنڈنگ سائٹس کو ٹروپومائیوسن روکتا ہے۔
11. Tendons connect bone and;
Answer: (c) Muscle — At the ends of muscles, collagen fibres and connective tissue form tendons, which attach the muscles to bones. (Ligaments, by contrast, connect bone to bone in a joint.) عضلات کے سروں پر کولیجن ریشے ٹینڈنز بناتے ہیں جو عضلات کو ہڈیوں سے جوڑتے ہیں؛ لیگامینٹس ہڈی کو ہڈی سے جوڑتے ہیں۔
12. What is true about antagonistic pair of muscles?
Answer: (c) It allows muscles to produce opposing movements — Muscles work in pairs producing opposing actions (flexor bends, extensor straightens) so a joint can move in two directions; muscles only pull, they never push, so (b) is wrong. عضلات جوڑوں میں مخالف عمل پیدا کرتے ہیں (فلیکسر موڑتا ہے، ایکسٹینسر سیدھا کرتا ہے) تاکہ جوڑ دو سمتوں میں حرکت کر سکے؛ عضلات صرف کھینچتے ہیں، کبھی دھکیلتے نہیں۔
Osteoblasts are bone-forming cells that synthesize and secrete unmineralized ground substance; once surrounded by matrix they become osteocytes. Osteocytes are mature bone cells that maintain healthy bone tissue by secreting enzymes and bone mineral content, and regulate calcium release from bone to blood. Osteoclasts develop from macrophages and carry out bone resorption — breaking down bone and releasing calcium and phosphate into blood — which is important for growth and repair. آسٹیوبلاسٹس ہڈی بنانے والے خلیے ہیں جو غیر معدنی گراؤنڈ سبسٹنس بناتے ہیں اور میٹرکس سے گھر کر آسٹیوسائٹس بن جاتے ہیں؛ آسٹیوسائٹس پختہ خلیے ہیں جو ہڈی کے ٹشو کو برقرار رکھتے ہیں اور خون میں کیلشیم کے اخراج کو منظم کرتے ہیں؛ آسٹیوکلاسٹس میکروفیجز سے بنتے ہیں اور ہڈی کو توڑ کر کیلشیم و فاسفیٹ خون میں چھوڑتے ہیں، جو بڑھوتری اور مرمت کے لیے اہم ہے۔
Eight cranial bones form the cranium (brain box): 2 paired — parietal bones and temporal bones; 4 unpaired — frontal bone, occipital bone, ethmoid bone, and sphenoid bone. آٹھ کرینیل ہڈیاں کرینیم بناتی ہیں: 2 جوڑی والی — پیریٹل اور ٹیمپورل؛ 4 بغیر جوڑی والی — فرنٹل، آکسیپیٹل، ایتھمائیڈ اور اسفینائیڈ۔
Seven cervical vertebrae (neck; first = atlas, second = axis), twelve thoracic vertebrae (rib-carrying, chest region), five lumbar vertebrae (abdominal region), five sacral vertebrae (fused, forming the sacrum), and four coccygeal vertebrae or coccyx (fused in adults). Sacral + coccygeal together are called pelvic vertebrae. Total = 33 vertebrae. سات سروائیکل (پہلا اٹلس، دوسرا ایکسز)، بارہ تھوراسک (پسلیاں اٹھانے والے)، پانچ لمبر (پیٹ)، پانچ سیکرل (جڑے، سیکرم بناتے ہیں) اور چار کوکسیجیل (بالغوں میں جڑے) — کل 33 مہرے؛ سیکرل و کوکسیجیل مل کر پیلوک مہرے کہلاتے ہیں۔
The rib cage consists of 24 bones (12 pairs) called ribs and a sternum. The sternum is a long flat bone in the central part of the chest; the ribs articulate posteriorly with the thoracic vertebrae. پسلیوں کا پنجرہ 24 ہڈیوں (12 جوڑوں) یعنی پسلیوں اور ایک اسٹرنم سے بنا ہے؛ اسٹرنم سینے کے درمیان ایک لمبی چپٹی ہڈی ہے اور پسلیاں پیچھے سے تھوراسک مہروں سے جڑتی ہیں۔
Pectoral girdle: 2 pairs — a pair of clavicles (collar bones) and a pair of scapulae (shoulder bones); each clavicle articulates with the sternum at one end and the scapula at the other. Pelvic girdle: two hip bones, each containing 3 bones — ilium, ischium and pubis — fused around the acetabulum socket; the two hip bones are joined at the front by the pubic symphysis. پیکٹورل گرڈل: کلیویکلز اور اسکیپولی کے دو جوڑے؛ پیلوک گرڈل: دو کولہے کی ہڈیاں، ہر ایک میں ایلیئم، اسکیئم اور پیوبس — ایسیٹیبیولم ساکٹ کے گرد جڑی؛ دونوں سامنے سے پبلک سمفائسز سے جڑی ہیں۔
Each forelimb = 30 bones: 1 humerus, 1 ulna, 1 radius, 8 carpals, 5 metacarpals, 14 phalanges (3 per finger, 2 in the thumb). Each hindlimb = 30 bones: 1 femur, 1 patella (kneecap), 1 tibia, 1 fibula, 7 tarsals, 5 metatarsals, 14 phalanges (3 per toe, 2 in the big toe). ہر اگلی ٹانگ = 30 ہڈیاں: 1 ہیومرس، 1 النا، 1 ریڈیس، 8 کارپلز، 5 میٹاکارپلز، 14 فیلینجز (ہر انگلی 3، انگوٹھا 2)؛ ہر پچھلی ٹانگ = 30 ہڈیاں: 1 فیمر، 1 پیٹیلا، 1 ٹبیا، 1 فبیولا، 7 ٹارسلز، 5 میٹاٹارسلز، 14 فیلینجز (ہر انگلی 3، بڑی انگلی 2)۔
In fibrous joints the bones are directly connected by fibrous connective tissue consisting mainly of collagen, and these joints permit no movement. Examples: sutures between the immovable bones of the skull; joints between the tibia and fibula in the lower leg; joints between teeth and their sockets in the jawbone. فائبرس جوڑوں میں ہڈیاں براہ راست فائبرس کنیکٹو ٹشو (بنیادی طور پر کولیجن) سے جڑی ہوتی ہیں اور کوئی حرکت نہیں ہونے دیتی؛ مثالیں: کھوپڑی کی سیونز، نچلی ٹانگ میں ٹبیا و فبیولا کے جوڑ، جبڑے میں دانتوں و ساکٹس کے جوڑ۔
⚠️ Honest note: the chapter does not give a separate step-by-step "bone repair" passage. What the book does describe is the mechanism by which bone is rebuilt, and it is this mechanism that repair follows: (1) blood vessels reach the damaged area — as in osteogenesis, blood vessels penetrate the cartilage/bone area and introduce osteoblasts and osteoclasts; (2) osteoclasts break down the damaged/calcified tissue, making room for new bone; (3) osteoblasts build new bone tissue, replacing what was lost (ossification — replacement by mineral deposition); (4) some osteoblasts become trapped in the new tissue and turn into osteocytes, which maintain the repaired bone; (5) remodelling continues afterwards — osteoclasts breaking down old bone and osteoblasts forming new bone — until the bone is restored. The book's first-aid passage for joint injuries (immobilize, ice, elevate, seek medical attention, call 1122) is about dislocation and sprain, not bone repair, so it is not presented here as a repair step. ⚠️ ایماندارانہ نوٹ: باب میں ہڈی کی مرمت کا الگ مرحلہ وار حصہ نہیں ہے؛ کتاب جو طریقہ بتاتی ہے وہی مرمت میں چلتا ہے: خون کی نالیاں آسٹیوبلاسٹس و آسٹیوکلاسٹس لاتی ہیں، آسٹیوکلاسٹس خراب ٹشو توڑتے ہیں، آسٹیوبلاسٹس نئی ہڈی بناتے ہیں (آسیفیکیشن)، کچھ آسٹیوبلاسٹس آسٹیوسائٹس بن کر مرمت شدہ ہڈی برقرار رکھتے ہیں، اور دوبارہ تشکیل (ری ماڈلنگ) جاری رہتی ہے۔
In osteoarthritis the articular cartilage at the ends of bones in joints gradually softens and disintegrates. It affects the knee, hip and intervertebral joints. (So the structure affected is the articular cartilage of those joints — the joint itself, not the whole bone.) آسٹیوآرتھرائٹس میں جوڑوں میں ہڈیوں کے سروں پر آرٹیکولر کارٹیلج آہستہ آہستہ نرم ہو کر ٹوٹ جاتا ہے؛ یہ گھٹنے، کولہے اور انٹرورٹیبرل جوڑوں کو متاثر کرتا ہے۔
A skeletal muscle fibre (a cylindrical, multinucleated cell) has: the plasma membrane sarcolemma; the cytoplasm sarcoplasm; the sarcoplasmic reticulum (SR) inside the sarcoplasm; transverse tubules (T-tubules) formed by the sarcolemma penetrating deep into the cell and reaching the ends of the SR; and bundles of 4 to 20 myofibrils, each made of thick (myosin) and thin (actin) filaments arranged as A-bands, I-bands, Z-lines and sarcomeres. کنکال کے عضلاتی ریشے (سلنڈر، کثیر مرکزہ خلیہ) کے اہم حصے: سارکولیما (پلازما جھلی)، سارکوپلازم (سائٹوپلازم)، سارکوپلازمک ریٹیکیولم، T-ٹیوبیولز (سارکولیما کی گہری نلیاں) اور 4 سے 20 مائیوفائبرلز جن میں موٹے (مائیوسن) و پتلے (ایکٹن) فلامنٹس A-بینڈز، I-بینڈز، Z-لائنز اور سارکومیئرز کی صورت میں ہیں۔
I-band: the light band created by the thin (actin) filaments. A-band: the dark band created by the thick (myosin) filaments, including the region where thick and thin filaments overlap. H-band (H-zone): the lighter central region of the A-band where no overlap of thick and thin filaments occurs; during contraction the thin filaments slide deeper into the A-band, so the H-band and I-band narrow and the H-zone disappears as the sarcomere shortens. I-بینڈ: پتلے (ایکٹن) فلامنٹس سے بنا ہلکا بینڈ؛ A-بینڈ: موٹے (مائیوسن) فلامنٹس سے بنا گہرا بینڈ جس میں اوورلیپ کا علاقہ بھی شامل ہے؛ H-بینڈ (H-زون): A-بینڈ کا ہلکا مرکزی علاقہ جہاں کوئی اوورلیپ نہیں ہوتا، سکڑاؤ میں تنگ ہو کر غائب ہو جاتا ہے۔
For movement of bones at a joint in two directions, muscles work in pairs producing opposing actions — an antagonistic arrangement. When one muscle (flexor) contracts it bends a bone at a joint; when the opposing muscle (extensor) contracts it straightens the bone at the joint. During antagonistic action, when the flexor contracts the extensor is relaxed, and vice versa. Example at the knee: hamstrings contract to bend the lower leg while quadriceps relax; quadriceps contract to straighten it while hamstrings relax. جوڑ پر دو سمتوں میں حرکت کے لیے عضلات جوڑوں میں مخالف عمل پیدا کرتے ہیں — مخالف ترتیب؛ فلیکسر سکڑ کر ہڈی موڑتا ہے، ایکسٹینسر سکڑ کر سیدھا کرتا ہے، ایک سکڑتا ہے تو دوسرا آرام میں ہوتا ہے؛ گھٹنے پر ہیمسٹرنگ موڑتی ہے اور کواڈریسپس سیدھا کرتی ہے۔
Ligaments are the strong bands of connective tissue that connect bones in a joint and are part of the fibrous capsule holding the joint together — they must give a little while still holding the bones, so they are built to stretch and recoil (elastic). Tendons, by contrast, are the collagen-fibre connective tissue at the ends of muscles that attach muscle to bone; they must transmit the full pulling force of a contracting muscle to the bone without stretching, so they are hard and tough rather than elastic. (This follows the book's own descriptions: ligaments as the joint's connective bands, tendons as collagen-fibre attachments.) لیگامینٹس جوڑ میں ہڈیوں کو جوڑنے والے کنیکٹو ٹشو کے مضبوط بینڈ ہیں جو جوڑ کو جوڑے رکھتے ہوئے تھوڑا کھنچنا چاہیے اس لیے لچکدار ہیں؛ ٹینڈنز عضلات کے سروں پر کولیجن ریشوں سے بنے ہیں جو عضلے کی پوری کھینچنے والی قوت بغیر کھنچے ہڈی تک پہنچاتے ہیں اس لیے سخت ہیں۔
In this guide-book format the diagram is the labelled sarcomere figure in section 12.10 (relaxed vs contracted sarcomere). Its labelled parts are: two Z-lines (protein discs) at the ends — the section between them is one sarcomere; thin actin filaments attached to the Z-lines and extending toward the centre (forming the light I-bands at the ends); thick myosin filaments in the middle (forming the dark A-band); the region where thick and thin filaments overlap (the A-band); the lighter central region of the A-band where no overlap occurs — the H-band (H-zone), with the M line at its centre stabilizing the thick filaments. During contraction the actin filaments slide deeper into the A-band, the H-band and I-band narrow, the Z-lines come closer, and the sarcomere shortens — the filaments themselves do not shorten. اس گائیڈ بک میں خاکہ سیکشن 12.10 کی سارکومیئر تصویر ہے: دونوں سروں پر Z-لائنز (ان کے درمیان ایک سارکومیئر)، Z-لائنز سے جڑے پتلے ایکٹن فلامنٹس (سروں پر ہلکے I-بینڈز)، درمیان میں موٹے مائیوسن فلامنٹس (گہرا A-بینڈ)، اوورلیپ کا علاقہ، بغیر اوورلیپ کا ہلکا مرکزی H-بینڈ جس کے مرکز میں M لائن ہے؛ سکڑاؤ میں ایکٹن اندر پھسلتا ہے، H و I تنگ ہوتے ہیں، Z-لائنز قریب آتی ہیں اور سارکومیئر چھوٹا ہوتا ہے۔
Compact vs spongy bone: Compact bone is the hard thick layer under the periosteum making up most bone tissue, built of Haversian systems; spongy bone lies beneath it as a latticework of bony spikes, light and strong, and houses red marrow.
Axial vs appendicular skeleton: Axial forms the body axis — skull, ribs, spine, sternum — supporting and protecting head, neck and chest organs; appendicular is the appendages — pectoral girdle, pelvic girdle, forelimbs, hindlimbs.
True vs false vs floating ribs: True ribs (pairs 1–7) attach directly to the sternum by separate costal cartilages; false ribs (8–10) attach by a common costal cartilage; floating ribs (11–12) do not attach to the sternum at all.
Rheumatoid arthritis vs osteoarthritis: Osteoarthritis is the commonest type — articular cartilage at bone ends gradually softens and disintegrates (knee, hip, intervertebral joints); rheumatoid arthritis is an autoimmune disorder in which the synovial membrane becomes inflamed (most commonly wrist and hands).
Fibrous vs cartilaginous joints: Fibrous joints connect bones directly by fibrous connective tissue (mainly collagen) and permit no movement (skull sutures, tibia–fibula, teeth–sockets); cartilaginous joints connect bones by a layer of cartilage and allow little movement (first rib–sternum by hyaline cartilage; pubic symphysis and intervertebral discs by fibrocartilage).
Cartilaginous vs synovial joints: Cartilaginous joints allow only little movement and have no joint cavity; synovial joints are the commonest, freely moveable type — articular cartilage covers the bone ends, a fibrous capsule (outer ligaments + inner synovial membrane secreting lubricating synovial fluid) surrounds them, and they come in six types (ball-and-socket, hinge, pivot, ellipsoidal, saddle, gliding).
Osteoblasts vs osteocytes: Osteoblasts are bone-forming cells synthesizing and secreting unmineralized ground substance; once surrounded by matrix they become osteocytes — mature bone cells that maintain healthy tissue and regulate calcium release to blood.
Tropomyosin vs troponin: Tropomyosin is two strands wrapping about the actin core, stiffening it and blocking myosin binding sites in a relaxed fibre; troponin sits at regular intervals on the thin filament in three parts — one inhibitory binding actin, one binding tropomyosin keeping it in place, one binding calcium ions (calcium binding shifts tropomyosin away and starts contraction).
Ligament vs tendon: Ligaments are strong connective-tissue bands connecting bones in a joint (and forming the outer layer of the fibrous capsule); tendons are collagen-fibre connective tissue at muscle ends attaching muscle to bone.
Tetany vs tetanus: Tetany is increased muscle tone and overactive nerves causing involuntary contractions/spasms (hands, feet, face, larynx), most commonly from hypocalcaemia (low blood calcium); tetanus is a severe bacterial infection by Clostridium tetani whose toxin affects the nervous system causing muscle stiffness and spasms, mainly of jaw and neck, and is more serious and potentially life-threatening.
کمپیکٹ ہڈی سخت موٹی تہہ ہے جبکہ سپونجی جالی دار ہلکی ساخت ہے؛ محوری کنکال جسم کا محور ہے جبکہ ضمیمی بازوؤں و ٹانگوں کا ہے؛ اصلی پسلیاں الگ کارٹیلج سے، جعلی مشترکہ کارٹیلج سے اور تیرتی بالکل نہیں جڑتیں؛ آسٹیوآرتھرائٹس کارٹیلج کا ٹوٹنا ہے جبکہ رہیومیٹائیڈ سینوویل جھلی کی خودکار سوزش ہے؛ فائبرس جوڑ کوئی حرکت نہیں دیتے جبکہ کارٹیلج والے تھوڑی دیتے ہیں؛ کارٹیلج والے جوڑوں میں جوڑ کی گہا نہیں جبکہ سینوویل آزاد حرکت والے ہیں؛ آسٹیوبلاسٹ بناتا ہے جبکہ آسٹیوسائٹ برقرار رکھتا ہے؛ ٹروپومائیوسن بائنڈنگ سائٹس روکتا ہے جبکہ ٹروپونن کیلشیم سے جڑ کر اسے ہٹاتا ہے؛ لیگامینٹ ہڈی کو ہڈی سے جبکہ ٹینڈن عضلے کو ہڈی سے جوڑتا ہے؛ ٹیٹنی کم کیلشیم سے اعصاب کی زیادہ حساسیت ہے جبکہ ٹیٹنس بیکٹیریل زہر سے جبڑے و گردن کی اکڑاؤ ہے۔
Bones are connective tissue reinforced with calcium and specialized bone cells. The surface is covered by the tough periosteum membrane. Beneath it lies thick, hard compact bone, making up most bone tissue, whose basic units are Haversian systems: concentric lamellae of mineralized matrix (collagen fibres + needle-shaped calcium phosphate crystals — crystals rigid but brittle, collagen flexible but weak, so bone is both strong and flexible); lacunae between lamellae housing mature osteocytes, connected to each other and to the Haversian canal by canaliculi; and the central Haversian canal containing blood vessels, nerves and lymphatic vessels, with perpendicular channels connecting canals to each other and to the periosteum. Collagen fibres anchor the periosteum to the bone. Beneath compact bone is spongy bone — a light, strong latticework of bony spikes. The broad ends of a bone are the epiphysis and the middle shaft is the diaphysis. Many bones contain marrow: red marrow (spongy bone, ends of long bones, ribs, vertebrae, sternum, pelvis) producing red blood cells, platelets and white blood cells; yellow marrow (long-bone shafts) mostly fat, an energy reserve convertible to red marrow after severe blood loss. Bones are moist, living tissues, under 20% of body mass. ہڈیاں کیلشیم و مخصوص خلیوں سے مضبوط کنیکٹو ٹشو ہیں؛ سطح پر پیری آسٹیم، نیچے کمپیکٹ ہڈی جس کی اکائی ہیورسین سسٹم ہے (لیمیلی، لیکونی میں آسٹیوسائٹس، مرکزی کینال)، نیچے سپونجی ہڈی، سرے ایپی فائسز اور درمیان ڈائی فائسز، اور اندر سرخ و پیلا میرو — زندہ نم ٹشو جو جسم کے وزن کا 20% سے کم ہیں۔
Cartilage is surrounded by perichondrium — a connective-tissue layer containing blood vessels, lymphatic vessels and nerves supplying the tissue. Inside is the cartilage matrix of collagen, elastin, proteoglycans and other fibres, giving strength, flexibility and compression resistance. Unlike other connective tissues there are no blood vessels inside the matrix, so cartilage cells are supplied by diffusion and cartilage heals very slowly. Its cells, chondrocytes, sit in small spaces (lacunae) in the matrix and synthesize and maintain it. The three types are: hyaline cartilage — the commonest, in the nose, trachea and articulating surfaces of bones in joints; fibrocartilage — in high-stress, high-tension areas such as intervertebral discs and the pubic symphysis; elastic cartilage — in the external ear and epiglottis. کارٹیلج پیری کونڈریم سے گھرا ہے جس میں خون و لمف کی نالیاں و اعصاب ہیں؛ اندر میٹرکس (کولیجن، ایلاسٹن، پروٹیوگلائکنز) ہے جس میں خون کی نالی نہیں اس لیے پھیلاؤ سے فراہمی اور بہت آہستہ شفا ہے؛ خلیے کونڈروسائٹس لیکونی میں ہیں؛ تین اقسام: ہائیلین (ناک، سانس کی نالی، جوڑوں کی سطحیں)، فائبرو (ڈسکس، پبلک سمفائسز)، ایلاسٹک (بیرونی کان، ایپی گلوٹس)۔
Dislocation: Cause — bones of a joint forced out of normal positions by sudden impact or trauma (rheumatoid arthritis can also cause it); a severe dislocation can tear muscles, ligaments and tendons. Symptoms — swelling, intense pain, immobility of the affected joint.
Spondylosis: Cause — degeneration of vertebrae, intervertebral discs, ligaments or cartilage of the vertebral column, most commonly natural degeneration of intervertebral discs; also aging, genetic factors, trauma, prolonged poor posture and obesity; it narrows and fuses discs and grows bone outgrowths pressing on nerves or spinal cord. Symptoms — back or neck pain, stiffness, reduced range of motion; commonest in lumbar (lower back) and cervical (neck) regions.
Sciatica: Cause — compression or irritation of the sciatic nerve (lower back → buttocks → each leg), often by a herniated or bulging disc pressing on it; also trauma, infection, inflammation and spondylosis. Symptoms — pain and discomfort in lower back, buttocks, legs and feet; tingling and numbness in legs and feet; weakness or difficulty moving legs and feet. ڈسلوکیشن: صدمے سے ہڈی جگہ سے نکلتی ہے — سوجن، شدید درد، حرکت نہ ہونا؛ اسپونڈائیلوسز: مہروں و ڈسکس کا انحطاط (عمر، جینیات، صدمہ، خراب کرنسی، موٹاپا) — کمر/گردن درد، اکڑاؤ، حرکت کم؛ سائیاٹیکا: سائیاٹک اعصاب کا دباؤ (اکثر سلپڈ ڈسک سے) — کمر، کولہوں، ٹانگوں و پاؤں میں درد، جھنجھناہٹ، بے حسی، کمزوری۔
Arthritis covers different inflammatory conditions of joints; all types share joint pain and stiffness, plus redness, warmth and swelling in affected joints. Osteoarthritis (commonest): the articular cartilage at bone ends in joints gradually softens and disintegrates; it affects knee, hip and intervertebral joints. Rheumatoid arthritis: an autoimmune disorder in which the synovial membrane becomes inflamed; most commonly wrist and hands are involved. Gouty arthritis (gout): build-up of uric acid in blood forming crystals in joints and causing inflammation; the big toe joint is commonest, with knees, wrists and fingers also affected.
⚠️ Honest note on "treatments": the book gives causes and symptoms for these three types but no specific arthritis treatment passage, so no treatment is invented here. The book's treatment passages in this chapter are for joint injuries (dislocation/sprain first aid: immobilize, ice, elevate, seek medical attention, call 1122) and for muscle disorders (fatigue improves with rest; cramps relieved by gentle stretching, massage, heat or cold, pain-relieving medicines; tetany treated according to the underlying cause, e.g. calcium or magnesium supplements or intravenous fluids for salt imbalances). آرتھرائٹس جوڑوں کی سوزش والی حالتیں ہیں — درد، اکڑاؤ، سرخی، گرمی، سوجن سب میں مشترک؛ آسٹیوآرتھرائٹس کارٹیلج کا ٹوٹنا (گھٹنے، کولہے، مہرے)، رہیومیٹائیڈ سینوویل جھلی کی خودکار سوزش (کلائی، ہاتھ)، گاؤٹ یورک ایسڈ کے کرسٹل (بڑا پیر پہلے)۔ ⚠️ ایماندارانہ نوٹ: کتاب ان تین اقسام کا علاج نہیں بتاتی اس لیے کوئی علاج ایجاد نہیں کیا گیا؛ کتاب کے علاج کے حصے جوڑوں کی چوٹوں کی ابتدائی امداد اور عضلات کی بیماریوں کے بارے میں ہیں۔
Skeletal muscles move body parts (limbs, trunk, face); their fibres are elongated cells with striations, and their contractions are usually consciously controlled — voluntary muscles. Smooth muscles are in the walls of the stomach, intestines, blood vessels and other internal organs; their fibres are spindle-shaped, single-nucleus, unstriated cells surrounded by connective tissue, and most of their movements cannot be consciously controlled — involuntary muscles. Cardiac muscles are found only in the heart walls; their fibres branch extensively, are striated like skeletal muscle, but each cell usually has one nucleus near its centre, and they are involuntary. Summary table: appearance — regular striped / un-striped / irregular striped; cell shape — spindle or cylindrical / spindle / branched; nuclei — many / one / one; control — usually voluntary / usually none / none; function — move the skeleton / move substances through hollow organs / pump blood. کنکال کے عضلات دھاری دار، رضاکارانہ، اعضاء و دھڑ و چہرہ حرکت دیتے ہیں؛ ہموار عضلات تکلی نما، ایک مرکزہ، بغیر دھاری، غیر رضاکارانہ، اندرونی اعضاء کی دیواروں میں؛ کارڈیک عضلات شاخ دار، دھاری دار، ایک مرکزی مرکزہ، غیر رضاکارانہ، صرف دل کی دیواروں میں خون پمپ کرتے ہیں۔
Skeletal muscles are groups of muscle-fibre cells in bundles enclosed by collagen fibres and connective tissue, ending in tendons that attach muscle to bone. Each fibre is a cylindrical, multinucleated cell enclosed by the sarcolemma (plasma membrane); its cytoplasm is the sarcoplasm, containing the sarcoplasmic reticulum (SR). The sarcolemma penetrates deep into the cell as transverse tubules (T-tubules) reaching the ends of the SR. Each fibre contains bundles of 4 to 20 elongated threadlike myofibrils, made of thick myosin filaments (dark A-bands) and thin actin filaments (light I-bands); alternating bands give the striated appearance. Thin actin filaments attach to protein discs, the Z-lines; the section between two Z-lines is a sarcomere, the smallest unit of contraction. Within it, thin filaments extend from the Z-line toward the centre and overlap the thick filaments (the overlap creates the A-band); the A-band's lighter central region with no overlap is the H-band, whose centre may carry the M line stabilizing thick filaments. During contraction thin filaments slide deeper into the A-band, the H-band and I-band narrow, A-bands are pulled closer, and the muscle shortens. ہر کنکال کا ریشہ سلنڈر، کثیر مرکزہ خلیہ ہے: سارکولیما، سارکوپلازم، SR، T-ٹیوبیولز، اور 4 سے 20 مائیوفائبرلز (موٹے مائیوسن = A-بینڈز، پتلے ایکٹن = I-بینڈز)؛ ایکٹن Z-لائنز سے جڑے ہیں، دو Z-لائنز کے درمیان سارکومیئر ہے، درمیان میں H-بینڈ و M لائن ہے، سکڑاؤ میں ایکٹن اندر پھسلتا ہے اور سارکومیئر چھوٹا ہوتا ہے۔
A muscle contracts when thin myofilaments slide past thick myofilaments so they overlap more. Step 1 — Relaxed state: sarcomeres are at normal length; myosin heads are not bound to actin because tropomyosin blocks the binding sites; troponin is attached to tropomyosin; myosin heads have hydrolysed ATP into ADP + Pi. (When a nerve impulse reaches the sarcolemma, acetylcholine released by the motor neuron at the synapse stimulates the sarcolemma to produce electrochemical impulses carried into the fibre to the T-tubules.) Step 2 — Arrival of nerve impulse: the impulse travels along the sarcolemma to the T-tubules and then to the SR, which releases calcium ions into the cytosol; calcium binds troponin, shifting tropomyosin away from the myosin-binding sites on actin. Step 3 — Cross-bridges and power stroke: exposed sites let myosin heads bind actin, forming cross-bridges; heads release ADP + Pi, change shape and bend toward the sarcomere centre, pulling actin with them — the power stroke — shortening the sarcomere as Z-lines come closer and the H-zone disappears; this happens simultaneously in all sarcomeres, and adjacent A-bands come closer but do not shorten. Step 4 — Separation: the myosin head receives a new ATP molecule and detaches from actin; splitting that ATP into ADP + Pi resets the head, and the cross-bridge cycle can begin again. After death cells cannot produce ATP, so cross-bridges cannot be broken — the stiffness of death, rigor mortis; a living cell always has enough ATP for detachment. The filaments: thick myofilaments (~16 nm) are many myosin proteins, each two intertwined chains ending in a globular head that connects to actin during contraction; thin myofilaments (7–8 nm) are an actin core of two twisted strands, wrapped by two tropomyosin strands (stiffening it, blocking sites when relaxed), with troponin at regular intervals (three parts: actin-binding inhibitory, tropomyosin-binding, calcium-binding). سلائیڈنگ فلامنٹ ماڈل: آرام میں ٹروپومائیوسن بائنڈنگ سائٹس روکتا ہے؛ اعصابی تحریک SR سے کیلشیم چھوڑتی ہے جو ٹروپونن سے جڑ کر ٹروپومائیوسن ہٹاتا ہے؛ مائیوسن کے سر ایکٹن سے جڑ کر پاور اسٹروک میں اندر کھینچتے ہیں، سارکومیئر چھوٹا ہوتا ہے؛ نیا ATP سر کو الگ کرتا ہے اور چکر دوبارہ شروع ہوتا ہے؛ موت کے بعد ATP نہ ہونے سے کراس برجز ٹوٹتے نہیں — رگور مورٹس۔
The knee joint is between the femur (thigh bone) and the tibia and fibula (lower leg bones). Flexion (bending) of the lower leg is carried out by the hamstrings — three muscles at the back of the thigh, originating at the pelvic girdle and top of the femur, inserting at the upper fibula and tibia. Extension (straightening) is carried out by the quadriceps — four muscles at the front of the thigh, originating at the ilium (part of the pelvic girdle) and femur, inserting at the patella (kneecap) and tibia. When the hamstrings contract, the lower leg bends and the quadriceps relax; when the quadriceps contract, the lower leg straightens and the hamstrings relax. This is the antagonistic arrangement: muscles work in pairs producing opposing actions, one contracting while the other relaxes, because a muscle can only pull, never push. گھٹنے کا جوڑ فیمر اور ٹبیا و فبیولا کے درمیان ہے؛ موڑنا ہیمسٹرنگز (ران کے پیچھے 3 عضلات، پیلوک گرڈل و فیمر سے شروع، اوپری فبیولا و ٹبیا پر ختم) کرتے ہیں، سیدھا کرنا کواڈریسپس (ران کے سامنے 4 عضلات، ایلیئم و فیمر سے شروع، پیٹیلا و ٹبیا پر ختم) کرتے ہیں؛ ایک سکڑتا ہے تو دوسرا آرام میں ہوتا ہے — مخالف ترتیب، کیونکہ عضلہ صرف کھینچ سکتا ہے۔
In this guide-book format the diagram is the labelled sarcomere figure in section 12.10 (relaxed vs contracted sarcomere), and the same description as Short Q14 applies: two Z-lines (protein discs) at the ends — the section between them is one sarcomere, the smallest unit of contraction; thin actin filaments attached to the Z-lines extending toward the centre, forming the light I-bands at the ends; thick myosin filaments in the middle, forming the dark A-band; the overlap region of thick and thin filaments (the A-band); the lighter central region of the A-band with no overlap — the H-band (H-zone) — with the M line at its centre stabilizing the thick filaments. During contraction the actin filaments slide deeper into the A-band, the H-band and I-band narrow, the Z-lines come closer and the sarcomere shortens, while the filaments themselves do not shorten. اس گائیڈ بک میں خاکہ سیکشن 12.10 کی سارکومیئر تصویر ہے: دونوں سروں پر Z-لائنز (ان کے درمیان ایک سارکومیئر)، Z-لائنز سے جڑے پتلے ایکٹن (سروں پر I-بینڈز)، درمیان میں موٹے مائیوسن (A-بینڈ)، اوورلیپ کا علاقہ، بغیر اوورلیپ کا H-بینڈ جس کے مرکز میں M لائن ہے؛ سکڑاؤ میں ایکٹن اندر پھسلتا ہے، H و I تنگ ہوتے ہیں، Z-لائنز قریب آتی ہیں اور سارکومیئر چھوٹا ہوتا ہے۔
Muscle fatigue — a decline in muscle performance after prolonged or intense activity or due to disease. Causes: ATP supply depleted during exercise so the muscle can no longer contract; metabolic wastes produced as muscles work (lactate, hydrogen ions, reactive oxygen species); repeatedly activated fibres unable to handle calcium ions effectively; small damage to muscle fibres from prolonged or intense exercise causing inflammation and reduced function. Symptoms: pain, decreased muscle strength, reduced endurance; typically improves with rest, and severe cases require medical attention.
Muscle cramps — sudden, involuntary, often painful contractions of a muscle or group of muscles, lasting seconds to several minutes, most commonly in legs and feet. Causes: dehydration, salt imbalance, overuse or injury of the muscle, certain medications (like diuretics), and medical conditions such as diabetes, liver disease and nerve damage. Relief: gently stretching and massaging the affected muscle, applying heat or cold, and pain-relieving medications can help.
Tetany — involuntary muscle contractions or spasms due to increased muscle tone and hyperexcitability of nerves, occurring in hands, feet, face and larynx. Most common cause: hypocalcaemia (low blood calcium), possibly from vitamin D deficiency, renal failure or thyroid disorders; also other salt imbalances such as low magnesium in blood. Treatment depends on the underlying cause; for salt imbalances it may involve calcium or magnesium supplements or intravenous fluids to restore electrolyte balance. تھکاوٹ: ATP ختم ہونا، فضلات، کیلشیم کی خرابی، ریشوں کا نقصان — درد، طاقت و برداشت میں کمی، آرام سے بہتر؛ کرمپس: اچانک دردناک اینٹھن (ٹانگیں، پاؤں) — پانی کی کمی، نمک کا عدم توازن، زیادہ استعمال، دوائیں، ذیابیطس وغیرہ — کھینچنا، مساج، گرمی/سردی، درد کی دوا؛ ٹیٹنی: زیادہ ٹون و حساس اعصاب سے اینٹھن (ہاتھ، پاؤں، چہرہ، لیرنکس) — سب سے عام کم کیلشیم (وٹامن ڈی کمی، گردے، تھائرائیڈ) یا کم میگنیشیم — علاج وجہ کے مطابق۔
The skeleton works like rods and levers. Bones act as rods: they give structure and support and protect the internal organs. Joints serve as fulcrums (pivot points) for levers, allowing movement. Muscles generate the effort or force, while the weight or resistance being moved is the load. Example: when lifting a weight, the bicep muscle in the upper arm acts as a lever, the elbow joint is the fulcrum, the bicep provides the effort, and the weight is the load. So the skeleton's functions — support, protection and movement — are exactly the functions of a rod-and-lever system: rigid rods held at pivot points and moved by applied effort against a load. کنکال راڈز اور لیورز کی طرح کام کرتا ہے: ہڈیاں راڈز ہیں جو ساخت، سہارا اور اعضاء کی حفاظت دیتی ہیں؛ جوڑ فلکرم (محور) ہیں جن پر لیور حرکت کرتا ہے؛ عضلات کوشش پیدا کرتے ہیں اور حرکت کیا جانے والا وزن بوجھ ہے؛ مثال: وزن اٹھاتے وقت بائسپ لیور ہے، کہنی فلکرم ہے، بائسپ کوشش دیتا ہے اور وزن بوجھ ہے — یہی کنکال کی سہارا، حفاظت اور حرکت کی ذمہ داریاں ہیں۔
Muscle fibres are designed to contract and shorten, pulling on tendons and moving bones. When a muscle contracts, it pulls a bone via a tendon; when it relaxes, the bone moves back to its original position. Muscles cannot push because they only generate force by pulling. If a muscle were to push, it would need to be attached to bones at both ends and make both ends move closer together, which is not possible in the body; muscles are usually attached to a bone at only one end. That is also why muscles must work in antagonistic pairs: one muscle pulls a bone one way, and its partner pulls it back the other way. عضلاتی ریشے سکڑ کر چھوٹے ہونے کے لیے بنے ہیں، ٹینڈن کے ذریعے ہڈی کو کھینچتے ہیں؛ آرام میں ہڈی واپس جاتی ہے۔ عضلات دھکیل نہیں سکتے کیونکہ وہ صرف کھینچ کر قوت پیدا کرتے ہیں؛ دھکیلنے کے لیے دونوں سروں پر ہڈیوں سے جڑ کر دونوں سروں کو قریب لانا پڑتا جو جسم میں ممکن نہیں، اور عضلات عام طور پر صرف ایک سرے پر ہڈی سے جڑے ہوتے ہیں — اسی لیے مخالف جوڑے ضروری ہیں۔
ہڈیاں کیلشیم اور مخصوص ہڈی کے خلیوں سے مضبوط کنیکٹو ٹشو ہیں۔ سطح سخت پیری آسٹیم جھلی سے ڈھکی ہے۔ اس کے نیچے موٹی سخت کمپیکٹ ہڈی ہے جو ہڈی کے ٹشو کی اکثریت بناتی ہے، جس کی بنیادی اکائیاں ہیورسین سسٹمز ہیں: معدنی میٹرکس کی مرتکز لیمیلی (کولیجن ریشے + سوئی نما کیلشیم فاسفیٹ کرسٹل — کرسٹل سخت مگر ٹوٹنے والے، کولیجن لچکدار مگر کمزور، اس لیے ہڈی مضبوط اور لچکدار دونوں ہے)؛ لیمیلی کے درمیان لیکونی جن میں پختہ آسٹیوسائٹس ہیں جو کینالیکولی سے ایک دوسرے اور ہیورسین کینال سے جڑے ہیں؛ اور مرکزی ہیورسین کینال جس میں خون کی نالیاں، اعصاب اور لمفیٹک نالیاں ہیں، اور عمودی نالیاں کینالز کو ایک دوسرے اور پیری آسٹیم سے جوڑتی ہیں۔ کولیجن ریشے پیری آسٹیم کو ہڈی سے لنگر انداز کرتے ہیں۔ کمپیکٹ ہڈی کے نیچے سپونجی ہڈی ہے — ہڈی کی کیلوں کی ہلکی مضبوط جالی۔ ہڈی کے چوڑے سرے ایپی فائسز اور درمیانی شافٹ ڈائی فائسز ہیں۔ کئی ہڈیوں میں میرو ہے: سرخ میرو (سپونجی ہڈی، لمبی ہڈیوں کے سرے، پسلیاں، مہرے، اسٹرنم، شرمگاہ) سرخ خون کے خلیے، پلیٹلیٹس اور سفید خون کے خلیے بناتا ہے؛ پیلا میرو (لمبی ہڈیوں کے شافٹ) زیادہ تر چربی ہے، توانائی کا ذخیرہ جو شدید خون کے نقصان پر سرخ میرو میں بدل سکتا ہے۔ ہڈیاں نم زندہ ٹشوز ہیں، جسم کے وزن کا 20% سے کم۔
کارٹیلج پیری کونڈریم سے گھرا ہے — کنیکٹو ٹشو کی تہہ جس میں خون کی نالیاں، لمفیٹک نالیاں اور اعصاب ہیں جو ٹشو کو فراہمی کرتے ہیں۔ اندر کارٹیلج میٹرکس ہے جو کولیجن، ایلاسٹن، پروٹیوگلائکنز اور دیگر ریشوں سے بنا ہے، جو طاقت، لچک اور دباؤ کے خلاف مزاحمت دیتا ہے۔ دیگر کنیکٹو ٹشوز کے برعکس میٹرکس کے اندر خون کی نالیاں نہیں ہیں، اس لیے کارٹیلج کے خلیوں کو پھیلاؤ سے فراہمی ہوتی ہے اور کارٹیلج بہت آہستہ ٹھیک ہوتا ہے۔ اس کے خلیے کونڈروسائٹس میٹرکس میں چھوٹی جگہوں (لیکونی) میں ہیں اور اسے بناتے و برقرار رکھتے ہیں۔ تین اقسام ہیں: ہائیلین کارٹیلج — سب سے عام، ناک، سانس کی نالی اور جوڑوں میں ہڈیوں کی آرٹیکولیٹنگ سطحوں میں؛ فائبروکارٹیلج — زیادہ تناؤ و کھچاؤ والے علاقوں جیسے انٹرورٹیبرل ڈسکس اور پبلک سمفائسز میں؛ ایلاسٹک کارٹیلج — بیرونی کان اور ایپی گلوٹس میں۔
ڈسلوکیشن: وجہ — اچانک اثر یا صدمے سے جوڑ کی ہڈیاں معمول کی جگہوں سے باہر نکل جاتی ہیں (رہیومیٹائیڈ آرتھرائٹس بھی اس کا باعث بن سکتا ہے)؛ شدید ڈسلوکیشن عضلات، لیگامینٹس اور ٹینڈنز کو پھاڑ سکتی ہے۔ علامات — سوجن، شدید درد، متاثرہ جوڑ کی حرکت نہ ہونا۔
اسپونڈائیلوسز: وجہ — ریڑھ کی ہڈی کے مہروں، انٹرورٹیبرل ڈسکس، لیگامینٹس یا کارٹیلج کا انحطاط، سب سے عام انٹرورٹیبرل ڈسکس کا قدرتی انحطاط؛ عمر، جینیاتی عوامل، صدمہ، طویل خراب کرنسی اور موٹاپا بھی؛ یہ ڈسکس کو تنگ و ملا دیتا ہے اور ہڈی کی نشوونما اعصاب یا ریڑھ کی ہڈی پر دباؤ ڈالتی ہے۔ علامات — کمر یا گردن کا درد، اکڑاؤ، حرکت کی رینج میں کمی؛ لمبر (کمر کے نچلے) اور سروائیکل (گردن) علاقوں میں سب سے عام۔
سائیاٹیکا: وجہ — سائیاٹک اعصاب (کمر کے نچلے حصے سے کولہوں سے ہر ٹانگ تک) کا دباؤ یا جلن، اکثر ہرنیئٹڈ یا ابھری ڈسک سے؛ صدمہ، انفیکشن، سوزش اور اسپونڈائیلوسز بھی۔ علامات — کمر کے نچلے حصے، کولہوں، ٹانگوں اور پاؤں میں درد و تکلیف؛ ٹانگوں اور پاؤں میں جھنجھناہٹ و بے حسی؛ ٹانگوں اور پاؤں کو حرکت دینے میں کمزوری یا دشواری۔
آرتھرائٹس جوڑوں کی مختلف سوزش والی حالتیں ہیں؛ تمام اقسام میں جوڑوں کا درد و اکڑاؤ مشترک ہے، اور متاثرہ جوڑوں میں سرخی، گرمی و سوجن بھی۔ آسٹیوآرتھرائٹس (سب سے عام): جوڑوں میں ہڈیوں کے سروں پر آرٹیکولر کارٹیلج آہستہ آہستہ نرم ہو کر ٹوٹ جاتا ہے؛ یہ گھٹنے، کولہے اور انٹرورٹیبرل جوڑوں کو متاثر کرتا ہے۔ رہیومیٹائیڈ آرتھرائٹس: خودکار مدافعتی بیماری جس میں سینوویل جھلی سوج جاتی ہے؛ سب سے عام کلائی اور ہاتھ شامل ہوتے ہیں۔ گاؤٹی آرتھرائٹس (گاؤٹ): خون میں یورک ایسڈ جمع ہو کر جوڑوں میں کرسٹل بناتا ہے اور سوزش کا باعث بنتا ہے؛ بڑے پیر کا جوڑ سب سے عام ہے، گھٹنے، کلائیاں اور انگلیاں بھی متاثر ہو سکتی ہیں۔
⚠️ "علاج" کے بارے میں ایماندارانہ نوٹ: کتاب ان تین اقسام کی وجوہات اور علامات دیتی ہے لیکن ان کا کوئی مخصوص علاج نہیں بتاتی، اس لیے یہاں کوئی علاج ایجاد نہیں کیا گیا۔ کتاب کے علاج کے حصے اس باب میں جوڑوں کی چوٹوں کی ابتدائی امداد (متحرک رکھنا، برف، اونچا کرنا، طبی امداد، 1122 پر کال) اور عضلات کی بیماریوں (تھکاوٹ آرام سے بہتر؛ کرمپس کھینچنے، مساج، گرمی/سردی، درد کی دوا سے؛ ٹیٹنی وجہ کے مطابق، نمک کے عدم توازن میں کیلشیم یا میگنیشیم سپلیمنٹس یا نس کے سیال) کے بارے میں ہیں۔
کنکال کے عضلات جسم کے حصوں (اعضاء، دھڑ، چہرہ) کو حرکت دیتے ہیں؛ ان کے ریشے لمبے دھاری دار خلیے ہیں اور ان کے سکڑاؤ عام طور پر شعوری طور پر کنٹرول ہوتے ہیں — رضاکارانہ عضلات۔ ہموار عضلات معدے، آنتوں، خون کی نالیوں اور دیگر اندرونی اعضاء کی دیواروں میں ہیں؛ ان کے ریشے تکلی نما، ایک مرکزہ والے، بغیر دھاری خلیے ہیں جو کنیکٹو ٹشو سے گھرے ہیں، اور ان کی زیادہ تر حرکات شعوری طور پر کنٹرول نہیں ہو سکتیں — غیر رضاکارانہ عضلات۔ کارڈیک عضلات صرف دل کی دیواروں میں پائے جاتے ہیں؛ ان کے ریشے وسیع شاخیں بناتے ہیں، کنکال کے عضلات کی طرح دھاری دار ہیں، لیکن ہر خلیے میں عام طور پر مرکز کے قریب ایک مرکزہ ہوتا ہے، اور یہ غیر رضاکارانہ ہیں۔ خلاصہ جدول: ظاہری شکل — باقاعدہ دھاری دار / بغیر دھاری / بے قاعدہ دھاری دار؛ خلیے کی شکل — تکلی یا سلنڈر / تکلی / شاخ دار؛ مرکزے — کئی / ایک / ایک؛ کنٹرول — عام طور پر رضاکارانہ / عام طور پر کوئی نہیں / کوئی نہیں؛ کام — کنکال کو حرکت دینا / کھوکھلے اعضاء میں مادوں کو حرکت دینا / خون پمپ کرنا۔
کنکال کے عضلات عضلاتی ریشوں کے خلیوں کے گروپ ہیں جو کولیجن ریشوں اور کنیکٹو ٹشو سے گھرے بنڈلوں میں ہیں، اور سروں پر ٹینڈنز میں ختم ہوتے ہیں جو عضلے کو ہڈی سے جوڑتے ہیں۔ ہر ریشہ ایک سلنڈر، کثیر مرکزہ خلیہ ہے جو سارکولیما (پلازما جھلی) سے گھرا ہے؛ اس کا سائٹوپلازم سارکوپلازم ہے جس میں سارکوپلازمک ریٹیکیولم (SR) ہے۔ سارکولیما خلیے میں گہرائی تک ٹرانسورس ٹیوبیولز (T-ٹیوبیولز) کے طور پر گھس کر SR کے سروں تک پہنچتا ہے۔ ہر ریشے میں 4 سے 20 لمبی دھاگے نما مائیوفائبرلز کے بنڈل ہیں جو موٹے مائیوسن فلامنٹس (گہرے A-بینڈز) اور پتلے ایکٹن فلامنٹس (ہلکے I-بینڈز) سے بنے ہیں؛ بدلتے بینڈز دھاری دار شکل دیتے ہیں۔ پتلے ایکٹن فلامنٹس پروٹین ڈسکس، Z-لائنز، سے جڑے ہیں؛ دو Z-لائنز کے درمیان حصہ سارکومیئر ہے، سکڑاؤ کی سب سے چھوٹی اکائی۔ اس کے اندر پتلے فلامنٹس Z-لائن سے مرکز کی طرف بڑھ کر موٹے فلامنٹس کے اوپر آتے ہیں (اوورلیپ A-بینڈ بناتا ہے)؛ A-بینڈ کا ہلکا مرکزی علاقہ جہاں کوئی اوورلیپ نہیں ہے H-بینڈ ہے، جس کے مرکز میں M لائن ہو سکتی ہے جو موٹے فلامنٹس کو مستحکم کرتی ہے۔ سکڑاؤ کے دوران پتلے فلامنٹس A-بینڈ میں گہرائی تک پھسلتے ہیں، H-بینڈ اور I-بینڈ تنگ ہوتے ہیں، A-بینڈز قریب آتے ہیں اور عضلہ چھوٹا ہوتا ہے۔
عضلہ اس وقت سکڑتا ہے جب پتلے مائیوفلامنٹس موٹے مائیوفلامنٹس کے پاس سے پھسلتے ہیں تاکہ وہ زیادہ حد تک اوورلیپ ہو جائیں۔ مرحلہ ۱ — آرام کی حالت: سارکومیئرز اپنی معمول کی لمبائی پر ہیں؛ مائیوسن کے سر ایکٹن سے بندھے نہیں ہیں کیونکہ ٹروپومائیوسن بائنڈنگ سائٹس روکتا ہے؛ ٹروپونن ٹروپومائیوسن سے جڑا ہے؛ مائیوسن کے سروں نے ATP کو ADP + Pi میں ہائیڈرولائز کر دیا ہے۔ (جب اعصابی تحریک سارکولیما تک پہنچتی ہے تو موٹر نیورون سے سائنیپس پر خارج ہونے والا ایسیٹائلکولین سارکولیما کو اپنی الیکٹروکیمیکل تحریکیں پیدا کرنے پر اکساتا ہے جو ریشے میں T-ٹیوبیولز تک لے جائی جاتی ہیں۔) مرحلہ ۲ — اعصابی تحریک کی آمد: تحریک سارکولیما کے ساتھ T-ٹیوبیولز تک اور پھر SR تک سفر کرتی ہے، جو کیلشیم آئنز کو سائٹوسول میں چھوڑتا ہے؛ کیلشیم ٹروپونن سے جڑتا ہے، ٹروپومائیوسن کو ایکٹن پر مائیوسن بائنڈنگ سائٹس سے دور ہٹاتا ہے۔ مرحلہ ۳ — کراس برجز اور پاور اسٹروک: ظاہر شدہ سائٹس مائیوسن کے سروں کو ایکٹن سے جڑ کر کراس برجز بنانے دیتی ہیں؛ سر ADP + Pi چھوڑتے ہیں، شکل بدلتے ہیں اور سارکومیئر کے مرکز کی طرف جھک کر ایکٹن کو اپنے ساتھ کھینچتے ہیں — پاور اسٹروک — Z-لائنز قریب آنے سے سارکومیئر چھوٹا ہوتا ہے اور H-زون غائب ہو جاتا ہے؛ یہ تمام سارکومیئرز میں بیک وقت ہوتا ہے، اور ملحقہ A-بینڈز قریب آتے ہیں لیکن چھوٹے نہیں ہوتے۔ مرحلہ ۴ — الگ ہونا: مائیوسن کا سر نیا ATP مالیکیول لے کر ایکٹن سے الگ ہوتا ہے؛ اس ATP کا ADP + Pi میں ٹوٹنا سر کو دوبارہ ترتیب دیتا ہے اور کراس برج سائیکل دوبارہ شروع ہو سکتا ہے۔ موت کے بعد خلیے ATP نہیں بنا سکتے، اس لیے کراس برجز نہیں ٹوٹ سکتے — موت کی اکڑاؤ، رگور مورٹس؛ زندہ خلیے میں ہمیشہ اتنا ATP ہوتا ہے کہ الگ ہونا ممکن ہو۔ فلامنٹس: موٹے مائیوفلامنٹس (~16 nm) کئی مائیوسن پروٹینز ہیں، ہر ایک دو لپٹی زنجیروں پر مشتمل جو گول سر پر ختم ہوتی ہیں جو سکڑاؤ کے دوران ایکٹن سے جڑتا ہے؛ پتلے مائیوفلامنٹس (7–8 nm) ایکٹن کی دو مڑی تاروں کا مرکز ہیں، جس کے گرد دو ٹروپومائیوسن تاریں لپٹی ہیں (اسے سخت کرتی ہیں، آرام میں سائٹس روکتی ہیں)، اور باقاعدہ وقفوں پر ٹروپونن ہے (تین حصے: ایکٹن سے جڑنے والا روکنے والا، ٹروپومائیوسن سے جڑنے والا، کیلشیم سے جڑنے والا)۔
گھٹنے کا جوڑ فیمر (ران کی ہڈی) اور ٹبیا و فبیولا (نچلی ٹانگ کی ہڈیاں) کے درمیان ہے۔ نچلی ٹانگ کا موڑنا (فلیکشن) ہیمسٹرنگز سے کیا جاتا ہے — ران کے پچھلے حصے میں تین عضلات، جو پیلوک گرڈل اور فیمر کے اوپر سے شروع ہوتے ہیں اور اوپری فبیولا و ٹبیا پر ختم ہوتے ہیں۔ سیدھا ہونا (ایکسٹینشن) کواڈریسپس سے کیا جاتا ہے — ران کے سامنے چار عضلات، جو ایلیئم (پیلوک گرڈل کا حصہ) اور فیمر سے شروع ہوتے ہیں اور پیٹیلا (گھٹنے کی ٹوپی) و ٹبیا پر ختم ہوتے ہیں۔ جب ہیمسٹرنگز سکڑتے ہیں تو نچلی ٹانگ جھکتی ہے اور کواڈریسپس آرام میں ہوتے ہیں؛ جب کواڈریسپس سکڑتے ہیں تو نچلی ٹانگ سیدھی ہوتی ہے اور ہیمسٹرنگز آرام میں ہوتے ہیں۔ یہ مخالف ترتیب ہے: عضلات جوڑوں میں مخالف عمل پیدا کرتے ہیں، ایک سکڑتا ہے جبکہ دوسرا آرام میں ہوتا ہے، کیونکہ عضلہ صرف کھینچ سکتا ہے، کبھی دھکیل نہیں سکتا۔
اس گائیڈ بک میں خاکہ سیکشن 12.10 کی سارکومیئر تصویر ہے، اور وہی وضاحت جو مختصر سوال 14 میں ہے یہاں بھی ہے: دونوں سروں پر دو Z-لائنز (پروٹین ڈسکس) — ان کے درمیان حصہ ایک سارکومیئر ہے، سکڑاؤ کی سب سے چھوٹی اکائی؛ Z-لائنز سے جڑے پتلے ایکٹن فلامنٹس مرکز کی طرف بڑھتے ہیں، سروں پر ہلکے I-بینڈز بناتے ہیں؛ درمیان میں موٹے مائیوسن فلامنٹس گہرا A-بینڈ بناتے ہیں؛ موٹے و پتلے فلامنٹس کا اوورلیپ علاقہ (A-بینڈ)؛ A-بینڈ کا ہلکا مرکزی علاقہ جہاں کوئی اوورلیپ نہیں — H-بینڈ (H-زون) — جس کے مرکز میں M لائن ہے جو موٹے فلامنٹس کو مستحکم کرتی ہے۔ سکڑاؤ کے دوران ایکٹن فلامنٹس A-بینڈ میں گہرائی تک پھسلتے ہیں، H-بینڈ اور I-بینڈ تنگ ہوتے ہیں، Z-لائنز قریب آتی ہیں اور سارکومیئر چھوٹا ہوتا ہے، جبکہ فلامنٹس خود چھوٹے نہیں ہوتے۔
عضلات کی تھکاوٹ — طویل یا شدید سرگرمی کے بعد یا بیماری کی وجہ سے عضلات کی کارکردگی میں کمی۔ وجوہات: ورزش کے دوران ATP کی فراہمی ختم ہو جاتی ہے اس لیے عضلہ سکڑ نہیں سکتا؛ عضلات کام کرتے ہوئے میٹابولک فضلات (لییکٹیٹ، ہائیڈروجن آئنز، ری ایکٹو آکسیجن سپیشیز) پیدا کرتے ہیں؛ بار بار فعال ریشے کیلشیم آئنز کو مؤثر طریقے سے سنبھال نہیں سکتے؛ طویل یا شدید ورزش ریشوں کو چھوٹا نقصان پہنچا کر سوزش و کام میں کمی کا باعث بنتی ہے۔ علامات: درد، عضلات کی طاقت میں کمی، برداشت میں کمی؛ عام طور پر آرام سے بہتر ہوتی ہے، شدید صورتوں میں طبی امداد درکار ہے۔
عضلات کے کرمپس — ایک عضلے یا عضلات کے گروپ کے اچانک، غیر رضاکارانہ، اکثر دردناک سکڑاؤ، چند سیکنڈ سے کئی منٹ تک، سب سے عام ٹانگوں اور پاؤں میں۔ وجوہات: پانی کی کمی، نمک کا عدم توازن، عضلے کا زیادہ استعمال یا چوٹ، بعض دوائیں (جیسے ڈائیوریٹکس)، اور طبی حالات جیسے ذیابیطس، جگر کی بیماری اور اعصابی نقصان۔ آرام: متاثرہ عضلے کو آہستہ سے کھینچنا و مساج کرنا، گرمی یا سردی لگانا، اور درد کم کرنے والی دوائیں مدد کر سکتی ہیں۔
ٹیٹنی — عضلات کی ٹون میں اضافے اور اعصاب کی زیادہ حساسیت کی وجہ سے غیر رضاکارانہ عضلاتی سکڑاؤ یا اینٹھن، ہاتھوں، پاؤں، چہرے اور لیرنکس میں۔ سب سے عام وجہ: ہائپوکیلسیمیا (خون میں کم کیلشیم)، ممکنہ طور پر وٹامن ڈی کی کمی، گردے کی ناکامی یا تھائرائیڈ کی بیماریوں سے؛ دیگر نمک کے عدم توازن جیسے خون میں کم میگنیشیم بھی۔ علاج بنیادی وجہ پر منحصر ہے؛ نمک کے عدم توازن میں کیلشیم یا میگنیشیم سپلیمنٹس یا الیکٹرولائٹ توازن بحال کرنے کے لیے نس کے سیال شامل ہو سکتے ہیں۔
کنکال راڈز اور لیورز کی طرح کام کرتا ہے۔ ہڈیاں راڈز کے طور پر کام کرتی ہیں: وہ ساخت اور سہارا دیتی ہیں اور اندرونی اعضاء کی حفاظت کرتی ہیں۔ جوڑ لیورز کے لیے فلکرم (محور نکات) کے طور پر کام کرتے ہیں، حرکت کی اجازت دیتے ہیں۔ عضلات کوشش یا قوت پیدا کرتے ہیں، جبکہ حرکت کیا جانے والا وزن یا مزاحمت بوجھ ہے۔ مثال: وزن اٹھاتے وقت اوپری بازو میں بائسپ عضلہ لیور کے طور پر کام کرتا ہے، کہنی کا جوڑ فلکرم ہے، بائسپ کوشش فراہم کرتا ہے، اور وزن بوجھ ہے۔ اس لیے کنکال کے کام — سہارا، حفاظت اور حرکت — بالکل راڈ اور لیور نظام کے کام ہیں: محور نکات پر رکھی سخت راڈز جنہیں لگائی گئی کوشش بوجھ کے خلاف حرکت دیتی ہے۔
عضلاتی ریشے سکڑنے اور چھوٹے ہونے کے لیے بنے ہیں، ٹینڈنز پر کھینچ کر ہڈیوں کو حرکت دیتے ہیں۔ جب عضلہ سکڑتا ہے تو یہ ٹینڈن کے ذریعے ہڈی کو کھینچتا ہے۔ جب یہ آرام کرتا ہے تو ہڈی اپنی اصل جگہ پر واپس جاتی ہے۔ عضلات دھکیل نہیں سکتے کیونکہ وہ صرف کھینچ کر قوت پیدا کرتے ہیں۔ اگر عضلہ دھکیلتا تو اسے دونوں سروں پر ہڈیوں سے جڑنا پڑتا اور دونوں سروں کو ایک دوسرے کے قریب لانا پڑتا، جو جسم میں ممکن نہیں ہے؛ عضلات عام طور پر صرف ایک سرے پر ہڈی سے جڑے ہوتے ہیں۔ اسی لیے عضلات کو مخالف جوڑوں میں کام کرنا چاہیے: ایک عضلہ ہڈی کو ایک طرف کھینچتا ہے، اور اس کا ساتھی اسے دوسری طرف واپس کھینچتا ہے۔
In bones, calcium is the mineral reinforcement: compact bone's lamellae are mineralized matrix containing small needle-shaped crystals of calcium phosphate, and it is those crystals — rigid but brittle, balanced by flexible collagen — that give bone its great strength. The bone cells themselves regulate calcium: osteocytes regulate calcium release from bone tissue to blood, and osteoclasts break down bone releasing calcium and phosphate into blood. In muscle contraction, calcium is the trigger: the nerve impulse reaches the sarcoplasmic reticulum, which releases calcium ions into the cytosol; calcium binds troponin, shifting tropomyosin away from the myosin-binding sites on actin, so cross-bridges can form and the power stroke can happen. That is why low blood calcium (hypocalcaemia) causes tetany — nerves become hyperexcitable and muscles spasm involuntarily. So the same mineral builds the skeleton's strength and switches contraction on. ہڈیوں میں کیلشیم معدنی مضبوطی ہے: لیمیلی کا معدنی میٹرکس کیلشیم فاسفیٹ کے کرسٹل رکھتا ہے جو ہڈی کو طاقت دیتے ہیں، اور آسٹیوسائٹس و آسٹیوکلاسٹس خون میں کیلشیم کے اخراج کو منظم کرتے ہیں؛ سکڑاؤ میں کیلشیم محرک ہے: SR سے خارج ہونے والا کیلشیم ٹروپونن سے جڑ کر ٹروپومائیوسن ہٹاتا ہے تاکہ کراس برجز بن سکیں؛ اسی لیے کم کیلشیم (ہائپوکیلسیمیا) ٹیٹنی کا باعث بنتا ہے — وہی معدنیات کنکال کی طاقت بناتی ہے اور سکڑاؤ کا سوئچ آن کرتی ہے۔
A single solid structure could support and protect, but it could not move — and the chapter shows the skeleton must do both. Rigid bones give the framework: structure, support, protection of vital organs, and levers for muscles to pull on (rods and levers). Flexible joints between them make movement possible in controlled amounts: freely moveable synovial joints (ball-and-socket, hinge, pivot, ellipsoidal, saddle, gliding) give the wide range of motion, slightly moveable cartilaginous joints give a little give (intervertebral discs, pubic symphysis), and immoveable fibrous joints lock parts that must not move (skull sutures). The bipedal adaptations show the same balance: the S-shaped vertebral curve, the longitudinal foot arch and the angled femur all combine rigidity with controlled flexibility so weight is distributed, shock absorbed and balance kept. A single solid skeleton would be unable to walk, bend, grip or absorb shock at all. ایک ٹھوس ساخت سہارا و حفاظت تو دے سکتی ہے مگر حرکت نہیں — اور کنکال کو دونوں کرنا ہیں؛ سخت ہڈیاں ڈھانچہ، سہارا، حفاظت اور لیور دیتی ہیں، جبکہ لچکدار جوڑ کنٹرول شدہ حرکت دیتے ہیں: آزاد سینوویل جوڑ وسیع حرکت، کارٹیلج والے تھوڑی لچک (ڈسکس، پبلک سمفائسز)، اور فائبرس جوڑ ان حصوں کو بند رکھتے ہیں جنہیں حرکت نہیں کرنی (کھوپڑی کی سیونز)؛ S خم، پاؤں کی محراب اور مڑا فیمر بھی سختی و لچک کا یہی توازن ہیں — ٹھوس کنکال چل، جھک، پکڑ یا جھٹکا جذب نہیں سکتا۔
Because muscles can only pull, never push. A muscle fibre contracts and shortens, pulling a bone via its tendon; when it relaxes, the bone simply moves back — but to move a bone actively in the opposite direction, another muscle must pull it the other way. That is the antagonistic arrangement: at a joint, one muscle (flexor) contracts to bend the bone while its partner (extensor) relaxes, and then the extensor contracts to straighten it while the flexor relaxes. The knee shows it exactly: hamstrings contract to bend the lower leg while quadriceps relax; quadriceps contract to straighten it while hamstrings relax. A single muscle alone could only ever pull a joint one way and could never return it under its own power. کیونکہ عضلات صرف کھینچ سکتے ہیں، کبھی دھکیل نہیں سکتے؛ ریشہ سکڑ کر ٹینڈن سے ہڈی کھینچتا ہے، آرام میں ہڈی واپس جاتی ہے — مگر مخالف سمت میں فعال حرکت کے لیے دوسرا عضلہ دوسری طرف کھینچنا چاہیے؛ یہی مخالف ترتیب ہے: فلیکسر موڑتا ہے جبکہ ایکسٹینسر آرام میں، پھر ایکسٹینسر سیدھا کرتا ہے جبکہ فلیکسر آرام میں؛ گھٹنے پر ہیمسٹرنگ موڑتی ہے اور کواڈریسپس سیدھا کرتی ہے — اکیلا عضلہ جوڑ کو صرف ایک طرف کھینچ سکتا ہے، واپس اپنی طاقت سے نہیں لا سکتا۔
Both follow from the book's mechanisms of use and remodelling. Bones are maintained by continuous remodelling — osteoclasts breaking down old bone and osteoblasts forming new bone — and bone health depends on weight-bearing exercise: the chapter lists lack of weight-bearing exercise among the causes of osteoporosis, because without loading, bone mass falls and bones become fragile and porous. Muscles likewise depend on use: they contract using ATP, and their performance depends on repeated activation, calcium handling and intact fibres; prolonged inactivity removes the stimulus that keeps fibres strong, so performance declines — the same decline the chapter calls muscle fatigue when it follows prolonged or intense activity, but here from disuse rather than overuse. In space travel there is no weight to bear at all, so both systems lose their loading stimulus at once: bones weaken (like osteoporosis) and muscles shrink and weaken (atrophy) together. دونوں کتاب کے استعمال و دوبارہ تشکیل کے طریقوں سے ہیں: ہڈیاں مسلسل ری ماڈلنگ (آسٹیوکلاسٹس توڑتے ہیں، آسٹیوبلاسٹس بناتے ہیں) سے برقرار رہتی ہیں اور وزن اٹھانے والی ورزش ہڈی کی صحت کے لیے ضروری ہے — اس کی کمی آسٹیوپوروسز کی وجوہات میں ہے؛ عضلات بھی استعمال پر منحصر ہیں: ATP سے سکڑاؤ، بار بار فعال ہونے سے کیلشیم کی سنبھال و ریشوں کی سالمیت — طویل غیر فعالی وہ محرک ہٹا دیتی ہے جو ریشوں کو مضبوط رکھتا ہے اس لیے کارکردگی گرتی ہے؛ خلائی سفر میں کوئی وزن ہی نہیں اٹھانا پڑتا اس لیے دونوں نظام ایک ساتھ کمزور ہوتے ہیں: ہڈیاں آسٹیوپوروسز کی طرح اور عضلات سکڑ کر کمزور (ایٹروفی)۔
This chapter is in two halves: the skeleton (bones, cartilage, joints and their disorders) and the muscles (three types, the ultrastructure of skeletal muscle, and the sliding filament model of contraction). The skeleton's 206 bones divide into the axial skeleton (skull 22, middle-ear ossicles 6, hyoid 1, vertebral column 33, rib cage 24 + sternum) and the appendicular skeleton (pectoral girdle, forelimbs 30 each, pelvic girdle, hindlimbs 30 each). Bone is built by osteoblasts, maintained by osteocytes and resorbed by osteoclasts; its Haversian systems (lamellae + lacunae + central canal) and spongy bone make it strong yet flexible, while cartilage — fed only by diffusion, with no blood vessels inside — heals very slowly. Joints run from immoveable (fibrous) through slightly moveable (cartilaginous) to freely moveable (synovial, six types), and their disorders (disc slip, spondylosis, sciatica, arthritis, osteoporosis) and injuries (dislocation, sprain, first aid) are all about what happens when that design fails. Then muscles: skeletal (voluntary, striated), smooth (involuntary, unstriated) and cardiac (involuntary, striated, heart only); the sarcomere between two Z-lines is the unit of contraction, and the sliding filament model — calcium from the SR, troponin shifting tropomyosin, cross-bridges, power stroke, ATP detachment — explains how it shortens, with antagonistic pairs (hamstrings vs quadriceps at the knee) doing the actual moving, because muscles pull but never push.
Topics in this chapter:
Revision guidance: Memorize the counts first — 206 bones, 33 vertebrae (7+12+5+5+4), rib types (1–7 true, 8–10 false, 11–12 floating), forelimb/hindlimb 30 each, six synovial joint types with one example each, and the three muscle types' table (striation, nuclei, control). Then master the two mechanisms that carry the most marks: the sliding filament model in four steps (relaxed → calcium → cross-bridge/power stroke → ATP detachment) and the antagonistic knee pair. Finally, practise the differentiate questions — compact vs spongy, axial vs appendicular, the three arthritis types, tetany vs tetanus — because they are the chapter's favourite exam format. Do the official exercise (12 MCQs, 15 short, 12 long, 4 inquisitive) without looking at the answers first.
یہ باب دو حصوں میں ہے: کنکال (ہڈیاں، کارٹیلج، جوڑ اور ان کی بیماریاں) اور عضلات (تین اقسام، کنکال کے عضلات کی انتہائی باریک ساخت، اور سکڑاؤ کا سلائیڈنگ فلامنٹ ماڈل)۔ کنکال کی 206 ہڈیاں محوری کنکال (کھوپڑی 22، درمیانی کان کی ہڈیاں 6، ہائیوائیڈ 1، ریڑھ 33، پسلیوں کا پنجرہ 24 + اسٹرنم) اور ضمیمی کنکال (پیکٹورل گرڈل، اگلی ٹانگیں ہر ایک 30، پیلوک گرڈل، پچھلی ٹانگیں ہر ایک 30) میں تقسیم ہیں۔ ہڈی آسٹیوبلاسٹس سے بنتی ہے، آسٹیوسائٹس سے برقرار رہتی ہے اور آسٹیوکلاسٹس سے ٹوٹتی ہے؛ اس کے ہیورسین سسٹمز (لیمیلی + لیکونی + مرکزی کینال) اور سپونجی ہڈی اسے مضبوط مگر لچکدار بناتے ہیں، جبکہ کارٹیلج — صرف پھیلاؤ سے غذا پاتا ہے، اندر خون کی نالی نہیں — بہت آہستہ ٹھیک ہوتا ہے۔ جوڑ ناقابل حرکت (فائبرس) سے تھوڑے حرکت پذیر (کارٹیلج والے) سے آزاد حرکت پذیر (سینوویل، چھ اقسام) تک ہیں، اور ان کی بیماریاں (ڈسک سلپ، اسپونڈائیلوسز، سائیاٹیکا، آرتھرائٹس، آسٹیوپوروسز) اور چوٹیں (ڈسلوکیشن، اسپرین، ابتدائی امداد) سب اس ڈیزائن کے ناکام ہونے کی کہانی ہیں۔ پھر عضلات: کنکال (رضاکارانہ، دھاری دار)، ہموار (غیر رضاکارانہ، بغیر دھاری) اور کارڈیک (غیر رضاکارانہ، دھاری دار، صرف دل)؛ دو Z-لائنز کے درمیان سارکومیئر سکڑاؤ کی اکائی ہے، اور سلائیڈنگ فلامنٹ ماڈل — SR سے کیلشیم، ٹروپونن کا ٹروپومائیوسن ہٹانا، کراس برجز، پاور اسٹروک، ATP سے الگ ہونا — بتاتا ہے کہ یہ کیسے چھوٹا ہوتا ہے، اور مخالف جوڑے (گھٹنے پر ہیمسٹرنگ بمقابلہ کواڈریسپس) اصل حرکت کرتے ہیں، کیونکہ عضلات کھینچتے ہیں مگر کبھی دھکیلتے نہیں۔
دہرائی کی رہنمائی: پہلے گنتی یاد کریں — 206 ہڈیاں، 33 مہرے (7+12+5+5+4)، پسلیوں کی اقسام (1–7 اصلی، 8–10 جعلی، 11–12 تیرتی)، اگلی/پچھلی ٹانگیں ہر ایک 30، سینوویل جوڑوں کی چھ اقسام ہر ایک کی مثال کے ساتھ، اور تین عضلاتی اقسام کا جدول (دھاری، مرکزے، کنٹرول)۔ پھر دو طریقے جو سب سے زیادہ نمبر لاتے ہیں: سلائیڈنگ فلامنٹ ماڈل چار مراحل میں (آرام → کیلشیم → کراس برج/پاور اسٹروک → ATP سے الگ ہونا) اور گھٹنے کا مخالف جوڑا۔ آخر میں فرق والے سوالات کی مشق کریں — کمپیکٹ بمقابلہ سپونجی، محوری بمقابلہ ضمیمی، آرتھرائٹس کی تین اقسام، ٹیٹنی بمقابلہ ٹیٹنس — کیونکہ یہ باب کا پسندیدہ امتحانی انداز ہے۔ سرکاری مشق (12 MCQs، 15 مختصر، 12 طویل، 4 تجسس انگیز) پہلے جوابات دیکھے بغیر کریں۔
Chapter-wise tests, fresh random papers اور instant score کے لیے PunjabTest.com کا میں test section دیکھو:
PunjabTest.com — Complete Guide Book • FSc Part 1 Biology, Chapter 12 (New Book, Session 2026–27) • English + Urdu