نوروآناتومی بالینی؛ درماتوم و فعالیت عضلانی

ترجمه و بازنویسی علمی فصول کتاب «نوروآناتومی بالینی» | کتاب درسی جامع ساختارهای عصبی (ویرایش دوم)
کتاب درسی نوروآناتومی بالینی، ویرایش دوم. Textbook of Clinical Neuroanatomy (2nd ed.) یکی از منابع معتبر در حوزه نوروآناتومی بالینی (Clinical Neuroanatomy) است که با رویکردی کاربردی، ساختارها و مسیرهای سیستم عصبی (Nervous System) را بهصورت نظاممند و بالینی شرح میدهد.
این ترجمه آموزشی، حاصل تلاش تیم علمی آیندهنگاران مغز به سرپرستی داریوش طاهری است و با هدف ارتقای آموزش علوم اعصاب (Neuroscience) در زبان فارسی، با حفظ دقت علمی، به زبانی روان تدوین شده است.
در ۲۰ فصل این مجموعه، ساختارهایی چون مغز (Brain)، نخاع (Spinal Cord)، اعصاب مغزی (Cranial Nerves)، سیستم لیمبیک (Limbic System)، مسیرهای حسی و حرکتی (Sensory and Motor Pathways)، مخچه (Cerebellum)، دیانسفالون (Diencephalon) و سیستم عصبی خودمختار (Autonomic Nervous System) بررسی میشوند.
این مجموعه برای دانشجویان پزشکی، رزیدنتها و متخصصان علاقهمند به نوروساینس بالینی طراحی شده و تلفیقی از مفاهیم بنیادی، نکات بالینی و نمودارهای عملکردی را ارائه میدهد.
با سپاس از همراهی شما
تیم آیندهنگاران مغز | سرپرستی: داریوش طاهری
5. Dermatomes and Muscular Activity
۵. درماتومها و فعالیت عضلانی
An accurate assessment of the degree and type of cutaneous sensory impairment and muscular activity play a key role in making the correct diagnosis of a neurological disease.
ارزیابی دقیق درجه و نوع اختلال حسی پوستی و فعالیت عضلانی نقش کلیدی در تشخیص صحیح یک بیماری عصبی دارد.
The precise knowledge of cutaneous sensory impairment enables the physician to identify the peripheral nerve lesion, or the segmental nerve loss or the level of spinal cord involvement.
دانش دقیق از اختلال حسی پوستی، پزشک را قادر میسازد تا ضایعه عصب محیطی، یا از دست دادن عصب سگمنتال یا سطح درگیری نخاع را شناسایی کند.
The observation of specific muscles at rest and during action indicates whether the muscle itself is diseased or it is affected due to impairment of its innervation.
مشاهده عضلات خاص در حالت استراحت و در حین عمل نشان میدهد که آیا خود عضله بیمار است یا به دلیل اختلال در عصبدهی آن تحت تأثیر قرار گرفته است.
The students, therefore, should have clear concept of segmental innervation of skin and muscles.
بنابراین، دانشجویان باید مفهوم روشنی از عصبدهی سگمنتال پوست و عضلات داشته باشند.
Segmental Innervation of Skin
The area of skin supplied by a single spinal nerve, and therefore, a single spinal segment, is called dermatome. With the exception of the first cervical nerve (C1), all of the spinal nerves are associated with specific dermatomes.
عصبدهی قطعهای پوست
ناحیهای از پوست که توسط یک عصب نخاعی واحد و بنابراین، یک قطعه نخاعی واحد عصبدهی میشود، درماتوم نامیده میشود. به استثنای اولین عصب گردنی (C1)، تمام اعصاب نخاعی با درماتومهای خاصی مرتبط هستند.
In the trunk the arrangement of dermatomes is simple because the thoracic and upper lumbar spinal nerve supplying it are arranged segmentally. On the trunk the dermatome extends around the body from the posterior median line to the anterior median line. Figures 5.1 and 5.2 depict the dermatomal maps for the anterior and posterior surfaces of the body. Adjacent dermatomes overlap considerably (Fig. 5.3); therefore to produce a region of complete anaesthesia at least three contiguous nerves have to be severed. Further, it is important to note that the area of tactile loss is always larger than the area of loss of thermal and painful sensations. This is due to the fact that the degree of overlap of fibres carrying pain and temperature sensations is much more extensive than the overlap of fibres carrying tactile sensations.
در تنه، چیدمان درماتومها ساده است زیرا عصب نخاعی سینهای و کمری فوقانی که آن را تغذیه میکنند، به صورت قطعهای قرار گرفتهاند. در تنه، درماتوم از خط میانی خلفی تا خط میانی قدامی در اطراف بدن امتداد مییابد. شکلهای 5.1 و 5.2 نقشههای درماتوم سطوح قدامی و خلفی بدن را نشان میدهند. درماتومهای مجاور به طور قابل توجهی همپوشانی دارند (شکل 5.3)؛ بنابراین برای ایجاد یک ناحیه بیحسی کامل، حداقل سه عصب مجاور باید قطع شوند. علاوه بر این، توجه به این نکته مهم است که ناحیه از دست دادن حس لامسه همیشه بزرگتر از ناحیه از دست دادن حسهای حرارتی و دردناک است. این به این دلیل است که میزان همپوشانی فیبرهای حامل حس درد و دما بسیار گستردهتر از همپوشانی فیبرهای حامل حس لامسه است.

FIG. 5.1 Anterior aspect of the body showing the pattern of dermatomes on the left side, and distribution of cutaneous nerves on the right side.
شکل 5.1 نمای قدامی بدن که الگوی درماتومها را در سمت چپ و توزیع اعصاب پوستی را در سمت راست نشان میدهد.

FIG. 5.2 Posterior aspect of the body showing pattern of dermatomes on the right side and distribution of cutaneous nerves on the left side.
شکل 5.2 نمای خلفی بدن که الگوی درماتومها را در سمت راست و توزیع اعصاب پوستی را در سمت چپ نشان میدهد.

FIG. 5.3 (A) The rotation of the limbs during embryonic development. (B) The arrangement of dermatomes in the upper and lower limbs of the embryo.
شکل 5.3 (الف) چرخش اندامها در طول رشد جنینی. (ب) چیدمان درماتومها در اندامهای فوقانی و تحتانی جنین.
In the limbs the arrangement of dermatomes is complicated and this is because of two reasons: (a) the embryo-logical rotation of the limbs as they grow out from the trunk, and (b) the spinal nerves that supply them form plexuses.
در اندامها، چیدمان درماتومها پیچیده است و این به دو دلیل است: (الف) چرخش جنینی اندامها هنگام رشد از تنه، و (ب) اعصاب نخاعی که آنها را تغذیه میکنند، شبکهها را تشکیل میدهند.
In early embryonic development, the upper and lower limbs appear as paired paddle-shaped limb buds. Each bud has preaxial and postaxial borders, with former being towards the head. Later in the development the ends become expanded and flattened to form hand and foot plates, in which the digits develop. The digits along the preaxial border are the thumb and big toe. The limbs then rotate. The upper limb rotates laterally so that its preaxial border and thumb come to lie on the lateral side. On the other hand, the lower limb rotates medially and its preaxial border and big toe come to lie on the medial side. It is now easier to understand why the dermatomes innervated by spinal nerves of brachial plexus are arranged consecutively down on the lateral side and up on the medial side of the upper limb, and dermatomes innervated by spinal nerves of lumbosacral plexus are arranged down the medial side and up the lateral side and back of the lower limb (Fig. 5.3 A, B).
در اوایل رشد جنینی، اندامهای فوقانی و تحتانی به صورت جوانههای اندامی پارویی شکل جفت ظاهر میشوند. هر جوانه دارای لبههای پیشمحوری و پسمحوری است که اولی به سمت سر است. بعداً در طول رشد، انتهای آنها گسترش یافته و صاف میشوند تا صفحات دست و پا را تشکیل دهند که در آنها انگشتان رشد میکنند. انگشتان در امتداد لبه پیشمحوری، انگشت شست و شست پا هستند. سپس اندامها میچرخند. اندام فوقانی به صورت جانبی میچرخد به طوری که لبه پیشمحوری و شست آن در سمت جانبی قرار میگیرند. از سوی دیگر، اندام تحتانی به صورت داخلی میچرخد و لبه پیشمحوری و انگشت شست پا در سمت داخلی قرار میگیرند. اکنون درک این موضوع آسانتر است که چرا درماتومهایی که توسط اعصاب نخاعی شبکه بازویی عصبدهی میشوند، به طور متوالی در سمت جانبی پایین و در سمت داخلی اندام فوقانی قرار میگیرند و درماتومهایی که توسط اعصاب نخاعی شبکه کمری-خاجی عصبدهی میشوند، در سمت داخلی پایین و در سمت جانبی و پشت اندام تحتانی قرار میگیرند (شکل 5.3 A، B).
The spinal nerves that supply the upper limb form plexuses from which individual named nerves arise. Each of these named nerves may contain fibres derived from a number of spinal nerves so that the area of skin supplied by one of the named nerves will be quite different from the area supplied by the individual spinal nerves.
اعصاب نخاعی که اندام فوقانی را عصبدهی میکنند، شبکههای عصبی را تشکیل میدهند که از آنها اعصاب جداگانهای به نام عصبهای نخاعی منشأ میگیرند. هر یک از این اعصاب ممکن است حاوی فیبرهایی باشد که از تعدادی عصب نخاعی مشتق شدهاند، به طوری که ناحیه پوستی که توسط یکی از اعصاب نامگذاری شده عصبرسانی میشود، کاملاً متفاوت از ناحیهای خواهد بود که توسط اعصاب نخاعی جداگانه عصبرسانی میشود.
In the head and face region, each of the three divisions of the trigeminal nerve supply a precise area of skin and there is little or no overlap to the cutaneous area of the another division (Fig. 9.8).
در ناحیه سر و صورت، هر یک از سه شاخه عصب سه قلو، ناحیه دقیقی از پوست را عصبدهی میکند و همپوشانی کمی با ناحیه پوستی شاخه دیگر دارد یا اصلاً همپوشانی ندارد (شکل 9.8).
Points to Note
نکات قابل توجه
• Because of the development of the upper limbs the anterior primary rami of lower cervical and first thoracic spinal nerves have lost their cutaneous innervation of the trunk anteriorly, and at the level of the sternal angle, the fourth cervical der-matome is contiguous with the second thoracic dermatome (Fig. 5.1).
• به دلیل تکامل اندامهای فوقانی، شاخههای قدامی اولیه اعصاب نخاعی گردنی تحتانی و اولین اعصاب سینهای، عصبدهی پوستی تنه را به سمت قدام از دست دادهاند و در سطح زاویه جناغی، چهارمین درماتوم گردنی با دومین درماتوم سینهای مجاور است (شکل 5.1).
• During the development of head and neck, due to upward migration of upper cervical dermatomes the back of the head is supplied by upper cervical spinal nerves, and at the interauricular line, the second cervical dermatome is continuous with the cutaneous area innervated by the trigeminal nerve (Figs 5.1 and 9.9).
• در طول تکامل سر و گردن، به دلیل مهاجرت رو به بالای درماتومهای گردنی فوقانی، پشت سر توسط اعصاب نخاعی گردنی فوقانی عصبدهی میشود و در خط بین گوشی، دومین درماتوم گردنی با ناحیه پوستی که توسط عصب سه قلو عصبدهی میشود، در امتداد است (شکلهای 5.1 و 9.9).
Clinical Correlation
• Abnormalities of muscle tone: In disease conditions, the muscle tone is either increased (hypertonia) or decreased (hypotonia). In hypertonia there is increased resistance to the passive movement. If this increased resistance is greatest at the initial phase of the movement, and then suddenly it gives way during the later phase, it is termed as clasp-knife rigidity. When resistance to passive movement is uniformly increased throughout the range of the movement, it is termed as plastic-type of rigidity or lead-pipe rigidity.
همبستگی بالینی
• ناهنجاریهای تون عضلانی: در شرایط بیماری، تون عضلانی یا افزایش مییابد (هیپرتونی) یا کاهش مییابد (هیپوتونی). در هیپرتونی، مقاومت در برابر حرکت غیرفعال افزایش مییابد. اگر این افزایش مقاومت در مرحله اولیه حرکت بیشترین مقدار را داشته باشد و سپس ناگهان در مرحله بعدی از بین برود، به آن سفتی چاقویی-قفلی میگویند. هنگامی که مقاومت در برابر حرکت غیرفعال به طور یکنواخت در سراسر دامنه حرکت افزایش یابد، به آن سفتی از نوع پلاستیکی یا سفتی لوله سربی میگویند.
If the increased resistance is felt intermittently throughout the range of movement, it is termed cogwheel-type of rigidity.
اگر افزایش مقاومت به طور متناوب در سراسر دامنه حرکت احساس شود، به آن سفتی از نوع چرخدنده میگویند.
• Abnormalities of Sensory Perception
In disease conditions, the patient may have areas of reduced sensitivity to pain (hypoalgesia) or areas of reduced sensitivity to touch (hypoaesthesia) or areas of exaggerated sensitivity (hyperaesthesia) or areas of abnormal sensations (paraesthesia). The paraesthesia includes sensations like feeling of pins and needles, burning, prickling, etc.
• ناهنجاریهای ادراک حسی
در شرایط بیماری، بیمار ممکن است در نواحی از بدن خود حساسیت کمتری به درد (هیپوآلژزی) یا در نواحیای از بدن که حساسیت کمتری به لمس دارند (هیپواستزی) یا در نواحیای با حساسیت بیش از حد (هیپراستزی) یا در نواحیای با احساسات غیرطبیعی (پارستزی) داشته باشد. پاراستزی شامل احساساتی مانند سوزن سوزن شدن، سوزش، گزگز و غیره است.
Segmental Innervation of Muscles
The skeletal muscles are also segmentally innervated. Most of these muscles are innervated by more than one spinal nerve and therefore by the same number of spinal segments. Therefore, to paralyze a muscle completely it would be necessary to section several spinal nerves or damage several segments of the spinal cord.
عصبدهی قطعهای عضلات
عصبدهی عضلات اسکلتی نیز به صورت قطعهای است. اکثر این عضلات توسط بیش از یک عصب نخاعی عصبدهی میشوند و بنابراین توسط همان تعداد قطعه نخاعی عصبدهی میشوند. بنابراین، برای فلج کامل یک عضله، لازم است چندین عصب نخاعی قطع شوند یا به چندین قطعه از نخاع آسیب وارد شود.
It is important to note the following facts carefully:
توجه به نکات زیر ضروری است:
• Most of the skeletal muscles are supplied by two or more spinal segments (the intrinsic muscles of the hand are exception as they are unisegmental).
• اکثر عضلات اسکلتی توسط دو یا چند بخش نخاعی تغذیه میشوند (عضلات داخلی دست از این قاعده مستثنی هستند زیرا تک قطعهای هستند).
• Muscles sharing a common primary action are supplied by the same spinal segments and the opposing muscles by the lower segments in sequence with the former. For example, the flexors of the elbow joint are supplied by C5 and C6 spinal segments and the extensors by the C7 and C8 spinal segments.
• عضلاتی که عمل اصلی مشترکی دارند توسط همان بخشهای نخاعی و عضلات مخالف توسط بخشهای پایینی به ترتیب با عضلات قبلی تغذیه میشوند. به عنوان مثال، عضلات خم کننده مفصل آرنج توسط بخشهای نخاعی C5 و C6 و عضلات باز کننده توسط بخشهای نخاعی C7 و C8 تغذیه میشوند.
• There is correlation among the innervation of muscles, joints and the skin, i.e. the branches of those spinal nerves which supply the muscles moving a joint also supply the skin over the insertions of the same muscles and the interior of the joint.
• بین عصبدهی عضلات، مفاصل و پوست همبستگی وجود دارد، یعنی شاخههای اعصاب نخاعی که عضلات متحرک یک مفصل را تغذیه میکنند، پوست محل اتصال همان عضلات و قسمت داخلی مفصل را نیز تغذیه میکنند.
It is neither necessary nor possible to remember the seg-mental innervation of all the muscles of the body but one should remember the segmental innervation of the muscles given in Table 5.1 because they can be tested by eliciting the simple muscle reflexes/stretch reflexes (also called tendon jerks) in the patient during physical examination.
به خاطر سپردن عصبدهی قطعهای تمام عضلات بدن نه ضروری است و نه ممکن، اما باید عصبدهی قطعهای عضلات ذکر شده در جدول 5.1 را به خاطر داشت، زیرا میتوان آنها را با ایجاد رفلکسهای ساده عضلانی/رفلکسهای کششی (که به آنها پرشهای تاندونی نیز گفته میشود) در بیمار در طول معاینه فیزیکی آزمایش کرد.
Table 5.1
Segmental innervation of muscles used for eliciting tendon reflexes
جدول ۵.۱
عصبدهی قطعهای عضلات مورد استفاده برای ایجاد رفلکسهای تاندونی
Muscle | Segmental innervation | Reflex |
Biceps brachii | C5, 6 (Musculocutaneous nerve) | Biceps jerk (flexion of elbow by tapping the biceps tendon) |
Triceps brachii | C7, 8 (Radial nerve) | Triceps jerk (extension of elbow by tapping the triceps tendon) |
Brachioradialis | C5, 6 (Radial nerve) | Brachioradialis/supinator jerk* (flexion of forearm in midprone position by tapping the insertion of brachioradialis) |
Quadriceps femoris | L2, 3, 4 (Femoral nerve) | Quadriceps jerk/knee jerk/patellar jerk (extension of knee by tapping the ligamentum patellae/patellar tendon) |
Triceps surae (gastrocnemius and soleus) | S1, 2 (Tibial nerve) | Achilles tendon reflex/ankle jerk (plantar flexion of ankle by tapping the tendocalcaneus, also called Achilles tendon) |
*The brachioradialis jerk is commonly termed supinator jerk by clinicians after the old name of the brachioradialis muscle, the supinator longus.
*جرک عضله براکیورادیالیس معمولاً توسط پزشکان به نام جرک سوپیناتور (Supinator longus) نامیده میشود که برگرفته از نام قدیمی عضله براکیورادیالیس است.
Clinical Correlation
The knee jerk (patellar jerk) is a classical example of the stretch reflex and used by clinicians to determine if higher centres that normally influence the reflex are functional. When ligamentum patellae are tapped with a reflex hammer the quadriceps muscle is stretched. As a result the intrafusal fibres within the muscle spindles are also stretched. Consequently sensory fibres innervating the intrafusal fibres of muscle spindle are stimulated and send afferent action potentials to the spinal cord segments (L2, L3 and L4) where they stimulate alpha motor neurons directly. The efferent fibres arising from these neurons transmit action potentials to the extrafusal fibres of the quadriceps muscle, causing a rapid contraction of the stretched muscle leading to extension of leg—positive knee jerk response (Fig. 5.4).
همبستگی بالینی
حرکت ناگهانی زانو (حرکت ناگهانی کشکک زانو) یک نمونه کلاسیک از رفلکس کششی است و توسط پزشکان برای تعیین اینکه آیا مراکز بالاتر که معمولاً بر رفلکس تأثیر میگذارند، عملکردی هستند یا خیر، استفاده میشود. هنگامی که رباط کشکک با چکش رفلکس ضربه زده میشود، عضله چهار سر ران کشیده میشود. در نتیجه، فیبرهای داخل دوکی درون دوکهای عضلانی نیز کشیده میشوند. در نتیجه، فیبرهای حسی که فیبرهای داخل دوکی دوک عضلانی را عصبدهی میکنند، تحریک میشوند و پتانسیلهای عمل آوران را به بخشهای نخاع (L2، L3 و L4) میفرستند که در آنجا مستقیماً نورونهای حرکتی آلفا را تحریک میکنند. فیبرهای وابران ناشی از این نورونها، پتانسیلهای عمل را به فیبرهای خارج دوکی عضله چهار سر ران منتقل میکنند و باعث انقباض سریع عضله کشیده شده میشوند که منجر به باز شدن پا میشود – پاسخ مثبت حرکت ناگهانی زانو (شکل 5.4).

FIG. 5.4 Knee jerk (patellar jerk). Note that the reflex arc passes through L2-4 spinal segments of the spinal cord. The stretch reflex is monosynaptic.
شکل 5.4 حرکت ناگهانی زانو (حرکت ناگهانی کشکک زانو). توجه داشته باشید که قوس رفلکس از قطعات نخاعی L2-4 نخاع عبور میکند. رفلکس کششی تک سیناپسی است.
N.B. The stretch reflex is unique in that it does not require an association neuron between the afferent and efferent neurons (i.e. monosynaptic).
توجه: رفلکس کششی از این نظر منحصر به فرد است که نیازی به نورون ارتباطی بین نورونهای آوران و وابران (یعنی تک سیناپسی) ندارد.
Muscle Tone
Every muscle while at rest is in a state of partial contraction, which provides a tone to the muscle. The muscle tone is tested by assessing the resistance offered by the muscles to passive stretch. Since muscle fibres remain either in the state of full contraction or full relaxation (they are never in state of partial contraction or relaxation). This means that a few muscle fibres within a muscle are fully contracted all the time. Therefore, to keep the tone maintained continuously and simultaneously not allowing the muscle to fatigue, the different groups of muscle fibres belonging to different motor units are brought into action at different times.
تون عضلانی
هر عضله در حالت استراحت در حالت انقباض جزئی است که به عضله تون میدهد. تون عضلانی با ارزیابی مقاومتی که عضلات در برابر کشش غیرفعال ارائه میدهند، آزمایش میشود. از آنجایی که فیبرهای عضلانی یا در حالت انقباض کامل یا در حالت استراحت کامل باقی میمانند (آنها هرگز در حالت انقباض جزئی یا استراحت نیستند). این بدان معناست که چند فیبر عضلانی در یک عضله همیشه کاملاً منقبض هستند. بنابراین، برای حفظ تون عضلانی به طور مداوم و همزمان و جلوگیری از خستگی عضله، گروههای مختلف فیبرهای عضلانی متعلق به واحدهای حرکتی مختلف در زمانهای مختلف وارد عمل میشوند.
Basically the muscle tone is dependent on the integrity of a simple monosynaptic reflex arcs composed of two neurons. The nerve impulses travel along the afferent fibres to the spinal cord, where they synapse with the alpha (a) motor neurons in the anterior horn, which in turn send impulses along their axons (efferent fibres) to the muscle fibres (Fig. 5.4).
اساساً تون عضلانی به یکپارچگی یک قوس رفلکس تک سیناپسی ساده متشکل از دو نورون بستگی دارد. تکانههای عصبی در امتداد فیبرهای آوران به نخاع میروند، جایی که با نورونهای حرکتی آلفا (a) در شاخ قدامی سیناپس میکنند، که به نوبه خود تکانههایی را در امتداد آکسونهای خود (فیبرهای وابران) به فیبرهای عضلانی میفرستند (شکل 5.4).
Two types of sensory receptors are present in the muscle including its tendon: (a) muscle spindles, and (b) tendon spindles. The former detects the lengthening and shortening in the muscle while the latter detects the tension in the tendon.
دو نوع گیرنده حسی در عضله از جمله تاندون آن وجود دارد: (الف) دوکهای عضلانی و (ب) دوکهای تاندون. اولی بلند شدن و کوتاه شدن عضله را تشخیص میدهد در حالی که دومی تنش در تاندون را تشخیص میدهد.
The muscle spindles themselves are innervated by small gamma (γ) efferent fibres which regulate the response of the muscle spindles. In this way the muscle tone is maintained reflexly according to the needs of posture and movement.
خود دوکهای عضلانی توسط فیبرهای کوچک گاما (γ) وابران عصبدهی میشوند که پاسخ دوکهای عضلانی را تنظیم میکنند. به این ترتیب، تون عضلانی به صورت رفلکسی مطابق با نیازهای وضعیت بدن و حرکت حفظ میشود.
Clinical Correlation
If the afferent or efferent limb of the reflex arc is cut, the muscle will loose its tone immediately and become flaccid. On palpation, the flaccid muscle feels like a mass of dough (dough = mass of flour) and shows no resilience at all. It quickly atrophies and becomes reduced in volume.
همبستگی بالینی
اگر شاخه آوران یا وابران قوس رفلکسی بریده شود، عضله بلافاصله تون خود را از دست میدهد و شل میشود. در لمس، عضله شل مانند یک توده خمیر (خمیر = توده آرد) احساس میشود و هیچ گونه خاصیت ارتجاعی نشان نمیدهد. به سرعت تحلیل میرود و حجم آن کاهش مییابد.
Movement and Posture
حرکت و وضعیت بدن
Movement
The movement is accomplished by the action of muscles. The muscle acts by contraction and with rare exceptions single muscle does not contract alone, because the whole movement rather than individual muscles are represented in the cerebral cortex. Therefore, each movement generally requires the contraction and relaxation of a whole group of muscles. For example, the lifting of the arm from the side not only requires the contraction of abductors of the shoulder joint but also simultaneous relaxation of the adductors of the shoulder joint. It follows that muscle movement is accomplished by bringing into action increasing number of motor units of synergist muscles which contract and at the same time, reducing the activity of the motor units of the antagonist muscles that oppose the movement.
حرکت
حرکت با عمل عضلات انجام میشود. عضله با انقباض عمل میکند و به جز موارد نادر، یک عضله به تنهایی منقبض نمیشود، زیرا کل حرکت به جای عضلات منفرد در قشر مغز نمایش داده میشوند. بنابراین، هر حرکت به طور کلی نیاز به انقباض و شل شدن یک گروه کامل از عضلات دارد. به عنوان مثال، بلند کردن بازو از پهلو نه تنها نیاز به انقباض عضلات دورکننده مفصل شانه دارد، بلکه به طور همزمان شل شدن عضلات نزدیککننده مفصل شانه را نیز ایجاب میکند. از این رو، حرکت عضله با به کار انداختن تعداد فزایندهای از واحدهای حرکتی عضلات سینرژیست که منقبض میشوند و همزمان، کاهش فعالیت واحدهای حرکتی عضلات آنتاگونیست که با حرکت مخالفت میکنند، انجام میشود.
The muscle fatigue occurs due to progressive loss of strength of muscle with prolonged contraction. It occurs due to reduction in the amount of adenosine triphosphate (ATP) within the muscle fibres.
خستگی عضلانی به دلیل از دست دادن تدریجی قدرت عضله با انقباض طولانی مدت رخ میدهد. این امر به دلیل کاهش مقدار آدنوزین تری فسفات (ATP) در فیبرهای عضلانی رخ میدهد.
Muscle power
The muscle power is the force or strength of contraction of muscle or muscle groups. In normal individuals the power in different groups of muscles varies according to their physiological requirements. In general, the larger the muscle, the greater the muscle power.
قدرت عضلانی
قدرت عضلانی، نیرو یا قدرت انقباض عضله یا گروههای عضلانی است. در افراد عادی، قدرت در گروههای مختلف عضلانی با توجه به نیازهای فیزیولوژیکی آنها متفاوت است. به طور کلی، هرچه عضله بزرگتر باشد، قدرت عضلانی بیشتر است.
Grading of muscle power
The power of muscles is objectively expressed in grades. The Medical Research Council (MRC) grading is generally adopted. It is given in Table 5.2.
درجهبندی قدرت عضلات
قدرت عضلات به صورت عینی با درجهبندی بیان میشود. درجهبندی شورای تحقیقات پزشکی (MRC) عموماً پذیرفته شده است. این درجهبندی در جدول 5.2 آمده است.
Table 5.2
The grades of muscle power
جدول ۵.۲
درجهبندی قدرت عضلانی
Grade | Movement |
Grade 0 | Complete paralysis with not even a flicker of movement |
Grade 1 | A flicker of movement is possible |
Grade 2 | The part can be moved, if the gravity is eliminated by suitable positioning |
Grade 3 | The muscle can contract against gravity but not against the resistance |
Grade 4 | The muscle can contract against mild or moderate resistance |
Grade 5 | Normal power is present. Movement against full resistance is possible |
Clinical Correlation
همبستگی بالینی
• The lesions of the peripheral nerve that supplies the muscle or involvement of anterior horn cells in diseases (e.g. poliomyelitis) reduce the power of or paralyze the muscles involved.
• ضایعات عصب محیطی که عضله را تغذیه میکند یا درگیری سلولهای شاخ قدامی در بیماریها (مثلاً فلج اطفال) باعث کاهش قدرت یا فلج عضلات درگیر میشود.
– The muscular wasting occurs within 2-3 weeks after peripheral nerve lesion.
– تحلیل عضلانی ظرف ۲-۳ هفته پس از ضایعه عصب محیطی رخ میدهد.
– The muscular fasciculations, i.e. twitching of group of muscle fibres is very commonly seen in patients with chronic disease that affects the anterior horn cells.
– فاسیکولاسیونهای عضلانی، یعنی پیچ خوردگی گروهی از فیبرهای عضلانی، معمولاً در بیماران مبتلا به بیماری مزمن که سلولهای شاخ قدامی را تحت تأثیر قرار میدهد، مشاهده میشود.
– The muscular contracture occurs most commonly in the muscles that normally oppose the paralyzed muscles. The contracture leads to permanent shortening of the muscle.
– انقباض عضلانی بیشتر در عضلاتی رخ میدهد که معمولاً در مقابل عضلات فلج شده قرار دارند. این انقباض منجر به کوتاه شدن دائمی عضله میشود.
• The localized wasting of muscles is associated with lower motor neuron (LMN) type of paralysis and disuse atrophy.
• تحلیل موضعی عضلات با فلج از نوع نورون حرکتی تحتانی (LMN) و آتروفی ناشی از عدم استفاده مرتبط است.
• Generalized wasting of muscles occur in debilitating diseases such as cancer, pulmonary tuberculosis, etc.
• تحلیل عمومی عضلات در بیماریهای ناتوانکنندهای مانند سرطان، سل ریوی و غیره رخ میدهد.
Posture (= physical disposition of the body)
The posture may be defined as the position adopted by an individual in his/her environment. The posture of an individual depends on the degree and distribution of muscle tone and, therefore, on the activity of motor nerves which supply the muscles. The normal postural tone of skeletal muscle is dependent not only on the integrity of the ‘simple muscle reflex’ (stretch reflex) but also on the summation of nerve impulses or information received by anterior horn cells of spinal cord from other sources, viz.
وضعیت بدنی (= وضعیت فیزیکی بدن)
وضعیت بدنی را میتوان به عنوان موقعیتی که یک فرد در محیط خود اتخاذ میکند تعریف کرد. وضعیت بدنی یک فرد به میزان و توزیع تون عضلانی و بنابراین به فعالیت اعصاب حرکتی که عضلات را تغذیه میکنند بستگی دارد. تون عضلانی طبیعی عضله اسکلتی نه تنها به یکپارچگی «رفلکس ساده عضلانی» (رفلکس کششی) بلکه به مجموع تکانههای عصبی یا اطلاعات دریافت شده توسط سلولهای شاخ قدامی نخاع از منابع دیگر، یعنی … نیز وابسته است.
(a) from membranous labyrinths of internal ears,
(b) from cerebellum, midbrain and cerebral cortex, and
(c) from the eyes.
(الف) از لابیرنتهای غشایی گوش داخلی،
(ب) از مخچه، مغز میانی و قشر مغز، و
(ج) از چشمها.
While standing erect, the line of gravity passes through the dens of the second cervical vertebra, behind the centres of hip joints, and in front of the centres of knee and ankle joints.
در حالت ایستاده، خط ثقل از میان حفرههای مهره دوم گردن، پشت مراکز مفاصل ران و جلوی مراکز مفاصل زانو و مچ پا عبور میکند.
Since humans have acquired an erect posture in animal kingdom, it is not surprising that in humans in order to stabilize and prevent the body from falling, the antigravity muscles (extensors of leg and flexors of the arm) are well developed and exhibit maximal degree of tone.
از آنجایی که انسانها در قلمرو حیوانات به حالت ایستاده دست یافتهاند، جای تعجب نیست که در انسانها، به منظور تثبیت و جلوگیری از افتادن بدن، عضلات ضد جاذبه (بازکنندههای پا و خمکنندههای بازو) به خوبی توسعه یافتهاند و حداکثر میزان تون را نشان میدهند.
Clinical Problems
مشکلات بالینی
1. Explain, why a physician while testing exteroceptive sensations (pain, touch and temperature) applies stimulus in a longitudinal direction in limbs and in a horizontal direction in the trunk.
1. توضیح دهید که چرا یک پزشک هنگام آزمایش حسهای خارجی (درد، لمس و دما) محرک را در جهت طولی در اندامها و در جهت افقی در تنه اعمال میکند.
2. What are the various types of muscular rigidities that are found in patients suffering from paralysis and how their knowledge helps to know whether the paralysis is due to upper motor neuron lesion or extrapy-ramidal lesion?
2. انواع مختلف سفتی عضلانی که در بیماران مبتلا به فلج یافت میشود چیست و چگونه دانش آنها به تشخیص اینکه آیا فلج ناشی از ضایعه نورون حرکتی فوقانی است یا ضایعه اکستراپیرامیدال کمک میکند؟
3. A 55-year-old man developed skin rashes (vesicles containing clear fluid) in his right 5th intercostal space and experienced shooting/burning pain. Name the disease and the spinal nerve involved.
3. یک مرد 55 ساله دچار بثورات پوستی (وزیکولهای حاوی مایع شفاف) در فضای بین دندهای پنجم سمت راست خود شد و درد تیر کشنده/سوزشی را تجربه کرد. بیماری و عصب نخاعی درگیر را نام ببرید.
Clinical Problem Solving
حل مسئله بالینی
1. The sensations of pain, touch and temperature are tested by using sterile pin, wisp of cotton wool, and holding hot and cold test tubes respectively.
1. حس درد، لمس و دما به ترتیب با استفاده از سنجاق استریل، دستهای از پنبه و نگه داشتن لولههای آزمایش گرم و سرد آزمایش میشوند.
The stimulus is applied by moving the above-mentioned objects longitudinally along the long axis of the limb because dermatomes run longitudinally along the long axis of the limb. In the trunk the dermatomes run almost horizontally, therefore the stimulus is applied in a horizontal direction.
محرک با حرکت دادن اشیاء فوق به صورت طولی در امتداد محور طولی اندام اعمال میشود زیرا درماتومها به صورت طولی در امتداد محور طولی اندام قرار دارند. در تنه، درماتومها تقریباً به صورت افقی قرار دارند، بنابراین محرک در جهت افقی اعمال میشود.
2. The muscular rigidity (increased muscle tone) can be classified into three types: (a) clasp-knife type, (b) lead-pipe type, and (c) cogwheel type.
2. سفتی عضلانی (افزایش تون عضلانی) را میتوان به سه نوع طبقهبندی کرد: (الف) نوع چاقویی-قفلی، (ب) نوع لوله سربی و (ج) نوع چرخدنده.
The following tabular presentation of facts is of great diagnostic help in determining the site of lesion.
ارائه جدولی زیر از حقایق، کمک تشخیصی زیادی در تعیین محل ضایعه میکند.
Rigidity | Feature | Lesion |
Clasp-knife | The initial resistance to the movement is suddenly overcome | Upper motor neuron lesion |
Lead-pipe | A steady increase in resistance throughout the movement | Extrapyramidal lesion |
Cogwheel | Ratchet-like (intermittent) increase in resistance to movement | Extrapyramidal lesion |
3. The herpes zoster is a viral infection that affects the posterior root (sensory) ganglia of the spinal nerves and sensory ganglia of cranial nerves. The posterior root ganglia of thoracic spinal nerves and sensory ganglion of trigeminal nerve (geniculate ganglion) are most commonly affected. Since the patient is experiencing severe pain and has skin vesicles in the areas of right fifth intercostal space. It is for sure that dorsal root ganglion of right 5th intercostal nerve is infected by herpes zoster virus.
۳. هرپس زوستر یک عفونت ویروسی است که گانگلیونهای ریشه خلفی (حسی) اعصاب نخاعی و گانگلیونهای حسی اعصاب جمجمهای را تحت تأثیر قرار میدهد. گانگلیونهای ریشه خلفی اعصاب نخاعی سینهای و گانگلیون حسی عصب سه قلو (گانگلیون ژنیکولیت) بیشتر تحت تأثیر قرار میگیرند. از آنجایی که بیمار درد شدیدی را تجربه میکند و دارای وزیکولهای پوستی در نواحی فضای بین دندهای پنجم راست است، مطمئناً گانگلیون ریشه پشتی عصب بین دندهای پنجم راست توسط ویروس هرپس زوستر آلوده شده است.
N.B. The infection of trigeminal ganglion by herpes zoster virus mostly involves the ophthalmic division of trigeminal nerve and vesicles appear above the eye along the distribution of supratrochlear and supraorbital nerves. This condition is termed herpes zoster ophthalmicus.
توجه: عفونت گانگلیون سه قلو توسط ویروس هرپس زوستر عمدتاً شاخه چشمی عصب سه قلو را درگیر میکند و وزیکولهایی در بالای چشم در امتداد توزیع اعصاب سوپرا تروکلئار و سوپرا اوربیتال ظاهر میشوند. این وضعیت هرپس زوستر افتالمیکوس نامیده میشود.
Textbook of Clinical Neuroanatomy, 2 ed
Chapter 1. Development of the Nervous System
Chapter 2. Organization and Functions of the Nervous System
Chapter 3. Peripheral Nerves and Ganglia
Chapter 4. Receptors and Effectors
Chapter 5. Dermatomes and Muscular Activity
Chapter 6. Central Nervous System: an Overview
Chapter 7. Spinal Cord
Chapter 8. Brainstem
Chapter 9. Nuclei, Functional Components and Distribution of Cranial Nerves
Chapter 10. Cerebellum and Fourth Ventricle
Chapter 11. Diencephalon and Third Ventricle
Chapter 12. Cerebrum
Chapter 13. Basal Nuclei (Basal Ganglia)
Chapter 14. White Matter of the Cerebrum and Lateral Ventricles
Chapter 15. Blood Supply of the Brain
Chapter 16. Meninges And Cerebrospinal Fluid
Chapter 17. Somatic Motor and Sensory Pathways
Chapter 18. Special Senses and their Neural Pathways
Chapter 19. Reticular Formation and Limbic System
Chapter 20. Autonomic Nervous System
