Spierstelsel

Die spiere van die liggaam, wat in organisasie by die verskillende diergroepe verskil, staan as 'n geheel bekend as die spierstelsel van die liggaam. Miologie behels die bestudering van die spierstelsel. Baie klein diertjies beweeg sonder enige spiere rond.

Oor die algemeen kan wel gesê word dat enige dier groter as ongeveer 6 mm hom deur middel van spierbewegings verplaas. Met die verloop van miljoene jare het effektiewe spiergebruik geleidelik toegeneem, wat bygedra het tot die ontwikkeling van ledemate by die werweldiere en geleedpotiges. By verskeie diere wat nooit ledemate ontwikkel het nie, word daar wel die een of ander voortbewegingsmeganisme aangetref. Skulpdiere en slakke byvoorbeeld verplaas hulle met behulp van ʼn spierplaat, wat 'n kruipsool genoem word.

Ringwurms beweeg voort deur middel van spierkontraksies van hul huidspiersak, wat 'n silinder van lengte- en sirkulêr lopende gladde spiervesels is en wat die met liggaamsvloeistof gevulde sentrale holte omring. Die liggaamsvloeistof funksioneer as 'n vloeistof- of hidrostatiese skelet. Sametrekking van spiere op 'n spesifieke plek lei via die vloeistofdruk tot spiersametrekking op 'n ander plek. By hierdie diere kan elke spiergedeelte as ʼn antagonis van die res van die spiere optree. 'n Kenmerk van hierdie en ander gladde spiere is dat dit sonder 'n drukverhoging ook in lengte meegee. Dit is ook van groot belang in ander organe van werweldiere, byvoorbeeld die gladde spier van die blaas van soogdiere en die mens.

Spiermeganika

Spiere lewer kragte wat via 'n hefboomsisteem in ʼn bepaalde beweging omgesit word. So byvoorbeeld word by die dwarsgestreepte skeletspiere van werweldiere die spierkrag op die skeletdele oorgeplaas deur middel van ʼn kabelvormige pees of peesplaat (dit wil sê 'n aantal spiervesels wat tot ʼn breë plaat saamgevoeg is). Meestal is die spiere wat antagoniste van mekaar is, in twee groepe gerangskik: 'n bepaalde spier of spiergroep sorg vir beweging in een rigting wat deur die sametrekking van 'n ander spier of spiergroep ongedaan (antagoniseer) gemaak word.

Vir die beweging van die ledemate wat deur spierpare bedien word, word spesifieke terme gebruik, wat aandui watter een van die antagoniste aktief is: fleksie (=buiging) is die buiging van die onderarm of onderbeen na die boarm of bobeen toe; die teenoorgestelde spieraksie is die strekking (=ekstensie) van die ledemaat. Adduksie (tipe spieraksie) is die beweging na die middellyn van die liggaam toe (byvoorbeeld wanneer die arms teen die liggaam gedruk word), terwyl die beweging weg van die middellyn van die liggaam (byvoorbeeld wanneer die arm van die liggaam af wegbeweeg word) bekend staan as abduksie (tipe spieraksie).

Die spiere wat verantwoordelik is vir fleksie, ekstensie, adduksie en abduksie, staan onderskeidelik bekend as fleksors, ekstensors, adduktors en abduktors. Wanneer die voorpoot van 'n dier na vore geswaai word, word die spieraksie protraksie genoem, en wanneer die poot na agter beweeg word, word dit retraksie genoem. Die term elevasie dui die opwaartse beweging of oplig van 'n ledemaat aan, terwyl depressie of afdrukking die afwaartse beweging, dit wil sê inferior, aandui.

Mediale en laterale rotasie dui op die inwaartse en uitwaartse draaibewegings van 'n ledemaat na of weg van die middellyn. Wanneer die hand palm na bo of anterior gedraai word, word daar van supinasie gepraat, terwyl die term pronasie gebruik word wanneer die handpalm na onder of posterior gedraai word. Inversie is die na mekaar draaiing van die voetsole, terwyl die wegdraaiing daarvan eversie genoem word. Dorsofleksie is die beweging wat uitgevoer word wanneer die voet na die onderbeen toe gebuig word, en plantaarfleksie dui die buiging van die voet ondertoe aan, soos wanneer op die tone gestaan word.

Spiere waarvan die spiervesels oor 'n groot afstand loop, kan oor ʼn groot afstand deur 'n klein krag verkort word. Indien die spier van peesplate voorsien is. is die spier- vesels kort en is die lengte waaroor dit kan saamtrek, ook relatief kort. Die grootte van die krag is eweredig aan die aantal spiervesels van ʼn spier, met ander woorde eweredig aan die dwarssnee van die spiervesels.

Die hefboomsisteem waarmee die spierkrag op die skeletdele oorgedra word, is dikwels 'n gekompliseerde meganisme. Spiere kan volgens hul ligging in die organisme of volgens hulle funksie en/of bou ingedeel word. Op grond van die mikroskopiese bou word onderskei tussen dwarsgestreepte skeletspiere (hierdie dwarsstreping is die afwisselende ligte en donker dele op die spiervesels), wat vinnig funksioneer, terwyl die tweede groep spiere, bekend as gladde spiere, langsamer werk. (Daar is wel enkele uitsonderings van skeletspiere wat ook langsaam werk.) Die derde tipe spier wat mikroskopies onderskei kan word, is die hartspier, wat net soos gladde spiere 'n onwillekeurige spiertipe is (met ander woorde nie onder die beheer van die wil staan nie).

Volgens die ligging van die spiere kan daar tussen visserale en somatiese spiere onderskei word. Visserale spiere bedien die dermkanaal en geassosieerde strukture. Alle ander spiere word as somatiese spiere geklassifiseer. Voorbeelde van somatiese spiere is die kop-, lyf (romp-) en stertspiere, asook die spiere van die ledemate. Daar word verder onderskei tussen die spiere wat vanaf die lyf (romp) na een van die onderdele van 'n arm of been (ledemate) loop.

Hierdie groep staan bekend as ekstrinsieke spiere, terwyl die spiere tussen die verskillende onderdele (komponente) van 'n ledemaat as intrinsieke spiere bekend staan. By visse is dit veral die romp- en stertspiere wat vir voortbeweging verantwoordelik is. Hierdie spiere vertoon nog 'n duidelik segmentale opbouing: die afsonderlike spierafdelings (miotome) is geskei deur bindweefselsepta (miosepta), wat die spierkrag oordra. Die rompspiere is gewoonlik verdeel in die wat aan die rugkant geleë is (epiaksiale spiere) en die wat aan die buikkant geleë is (hipoaksiale spiere). Die twee groepe spiere is deur middel van 'n senuweestring met mekaar verbind.

Met die oorgang na landbewoning het daar groot verandering in die manier van voortbeweging en gepaardgaande spierstelsels ingetree: landbewonende diere beweeg deur 'n kruip- of loop proses. By kruipende diere verskil die beweging nie baie van die swembeweging by visse nie. By albei groepe is daar 'n mate van golfvormige beweging wat van die kop na die stert loop, en hierom is ʼn stert nog van groot waarde by die voortbeweging van kruipende diere.

By die meeste landbewonende werweldiere is die rugspiere van groot belang: slegs by voëls is hulle swakker ontwikkel. By die viervoetige diere kom 3 lae buikspiere in die romp (lyf) voor: by soogdiere byvoorbeeld word 'n binneste, ʼn buitenste (skuins) en 'n tussenlaag buikspiere aangetref. In die borskas (toraks) van soogdiere is daar ook 3 lae spiere, naamlik twee skuinslopende tussenribspiere en 'n laag reguit borsspiere. Dit word gebruik tydens asemhaling en word bygestaan deur die diafragma (of middelrif, 'n spierplaat wat die buik-en borsholte van mekaar skei). By visse word die vinne hoofsaaklik vir die handhawing van ʼn effektiewe ligging of plasing van die liggaam in die water gebruik.

By sekere reptiele wat 'n looptipe beweging uitvoer, asook by voëls en soogdiere, word die liggaamsgewig nie deur die grond of water gedra nie, maar wel deur die bewegingsapparaat of ledemate. Hier vorm die romp (lyf) 'n boogvormige konstruksie terwyl die werwelkolom deur 31 spiere in die buikwand soos ʼn boog gespan word. By die loop- en veral die springbewegings van soogdiere moet 'n groot mate van elastisiteit die voortbeweging vergesel.

Die romp van soogdiere rus nie uitsluitlik op die skouer gordel nie (wat wel by die reptiele die geval is), en daarom is die spiere van die voorpote van soogdiere sterk ontwikkel. By visse is die spiere van die asemhalingsapparaat of kieue goed ontwikkel. By landbewonende werweldiere moet die spiere van die kop gespesialiseerde werk verrig en is die kieuspiere omgeskakel in kou en slukspiere. Die besondere eienskappe van die ekstrinsieke oogspiere regverdig bespreking.

Die oogspiere loop vanaf die oogkas na die oogbal en is verantwoordelik vir die beweging van die oë. Die meeste werweldiere het 3 paar oogspiere, maar daar is ʼn paar diere wat 'n vierde paar oogspiere het wat vir die terugtrekking van die oog in die oogkas verantwoordelik is. Die vliegspierapparaat by voëls en vlermuise bestaan uit spiere wat tussen die romp en die boonste deel van die vlerk loop (met ander woorde borsspiere); hierdie rangskikking verseker 'n lae swaartepunt, waardeur stabiliteit in die lug bevorder word.

'n Baie gespesialiseerde tipe spierweefsel word gevorm deur vliegspiere van insekte. Hierdie dwarsgestreepte spiere (stadige tipe) trek gedeeltelik saam as gevolg van sekere faktore (miogene) in die spiere self. Die vlugbeweging word deur sowel direkte as indirekte vliegspiere moontlik gemaak. Die direkte vliegspiere is aan die vlerkgedeeltes geheg; die indirekte spiere is aan die borsbeen (sternum) geheg en maak vliegbewegings moontlik deurdat dit die borskas (toraks) laat beweeg.

Die direkte spiere trek saam volgens 'n ritme en frekwensie (30-70 slae per sekonde) wat deur die senuweestelsel bepaal word. Die indirekte vliegspiere, onder invloed van die miogene, trek baie vinniger saam (100-300 slae per sekonde). By verskeie diergroepe en die mens het 'n tipe voortbeweging ontwikkel waar slegs die agterpote en onderste ledemate gebruik word (bipedale voortbeweging). Voorbeelde hiervan is die springende tipe voortbeweging by kangaroes en springmuise en die regop voortbeweging van enkele mensape en van die mens.

By die mensape en die mens is geen stert aanwesig nie en is die swaartepunt van die liggaam geheel of oorwegend in die agterpote en onderste ledemate geleë. By veral die mensape en die mens het die regop posisie meegebring dat die rugspiere sterk ontwikkel is. Sekere van die beenspiere is ook meer ontwikkel as die van die agterpote van viervoetige diere; dieselfde geld vir die kort brugspiere van die voet.

Bronnelys

• Wêreldspektrum, 1982, ISBN 0908409676, volume 26, bl. 92, 93