(मसल अँड टेंडन). स्नायू ही प्राण्यांमध्ये आढळणारी आकुंचनक्षम (आकुंचन पावू शकणारी) ऊती आहे. प्राण्यांमध्ये स्नायू ऊती, चेता ऊती, अभिस्तर ऊती (जसे, इंद्रियांच्या किंवा वाहिन्यांच्या बाह्यस्तरातील ऊती) आणि संयोजी ऊती (अन्य प्रकारच्या ऊतींना जोडणाऱ्या ऊती) या चार प्रकारच्या ऊती असतात. बल आणि हालचाल निर्माण करणे हे स्नायूंचे मुख्य कार्य आहे. स्नायूंमुळे शरीराच्या अवयवांची ठेवण नीट राखली जाते, अवयवांचे चलनवलन होते, तसेच इंद्रियांच्या हालचाली जसे हृदयाचे आकुंचन-प्रसरण, पचनसंस्थेत अन्न पुढे सरकण्याची क्रिया इ. घडून येतात.
हालचाल ही स्नायू व चेतातंतू यांच्या गुंतागुंतीच्या समन्वयातून निर्माण होते. हालचालींद्वारे सजीव पर्यावरणाशी आंतरक्रिया करतात. उदा., सजीवांना अन्न शोधण्यासाठी हालचाल करावी लागते, खाल्लेल्या अन्नाचे शरीरांतर्गत वहन करावे लागते, बाहेरील व आतील उद्दीपनांना प्रतिसाद द्यावा लागतो इत्यादी. अशा सर्व क्रियांमध्ये स्नायूंमधील रासायनिक उर्जेचे रूपांतर यांत्रिक उर्जेत घडून येते. स्नायूंची रासायनिक ऊर्जा एटीपीच्या (ॲडिनोसीन ट्रायफॉस्फेट) स्वरूपात असून ती अन्नाच्या चयापचयातून तयार होते.
स्नायूंचे प्रकार : मानवाच्या स्नायूंचे स्थान व बाह्यरूप यांनुसार रेखित स्नायू (कंकाल स्नायू), अरेखित स्नायू आणि हृदीय स्नायू असे तीन प्रकार केले जातात.
(१) रेखित स्नायू : रेखित स्नायू सूक्ष्मदर्शीखाली पाहिल्यास त्यांच्यावर पट्टे दिसतात. ते हाडे आणि कास्थी यांना जोडलेले असून त्यांचे कार्य मनुष्याच्या इच्छेनुसार होत असल्याने त्यांना ‘ऐच्छिक स्नायू’ असेही म्हणतात. ते स्नायू लांब, दंडगोलाकार बहुकेंद्रकी पेशींचे बनलेले असतात. ते परिघीय चेतासंस्थेच्या नियंत्रणाखाली असतात आणि कंकालावर बल लावून हालचाल घडवून आणतात. ही क्रिया तरफा आणि कप्प्या यांच्या यांत्रिक कार्यासारखीच असते.
(२) अरेखित स्नायू : अरेखित स्नायू गुळगुळीत दिसतात, म्हणून त्यांना ‘गुळगुळीत स्नायू’ असेही म्हणतात. ते स्नायू शरीरातील आंतरांगे (उदा., आतडे, यकृत), रक्तवाहिन्या, त्वचा यांच्यात अस्तराच्या रूपाने असतात. या स्नायूंमुळे पचनसंस्थेतील अन्न पुढे सरकले जाते, धमन्यांतील रक्तप्रवाह नियमित होतो, प्रसूतीच्या वेळी गर्भाशयातील अर्भकाला बाहेर ढकलले जाते, फुप्फुसांतील हवेच्या प्रवाहाचे नियमन केले जाते. अरेखित स्नायूंवर परिघीय चेतासंस्थेचा भाग असलेल्या स्वायत्त चेतासंस्थेचे नियंत्रण असते, म्हणजेच ते अनैच्छिक असतात. या स्नायूंच्या पेशी एककेंद्रकी व आखूड असून दोन्ही बाजूंना निमुळत्या असतात.
(३) हृदीय स्नायू : हृदीय स्नायू सूक्ष्मदर्शीखाली पाहिल्यास त्यांच्यावर पट्टे दिसतात. त्यांची रचना रेखित स्नायूंप्रमाणे असते; परंतु ते अनैच्छिक असतात आणि केवळ हृदयात असतात. हृदीय स्नायूंच्या लयबद्ध आकुंचनाचे नियमन हृदयातील शिरानाल-अलिंद या गाठीद्वारे (सायनो-ॲट्रियल नोड) होते.
स्नायूंची सूक्ष्म संरचना : रेखित स्नायूंभोवती संयोजी ऊतींचे चिवट आवरण असते. त्याला परिस्नायुक (स्नायू आवरण) म्हणतात. परिस्नायुकाखाली अनेक पूलिका (फॅसिकल) असतात. प्रत्येक पूलिका हा १०–१०० स्नायुतंतूंचा जुडगा असतो आणि या जुडग्यांभोवतीही आवरण म्हणजे परिस्नायुक (पूलिका आवरण) असते. हे आवरण संयोजी ऊतींचे असून त्यातून स्नायूंतील चेतातंतू आणि रक्तवाहिन्या जातात. प्रत्येक स्नायुतंतू ही ‘स्नायुपेशी’ असते आणि प्रत्येक स्नायुपेशीभोवती कोलॅजेन धाग्यांचे आंतरस्नायुक (म्हणजे आंतरस्नायू आवरण) असते. अशा प्रकारे स्नायुपेशींपासून पूलिका आणि पूलिकांपासून स्नायू बनलेले असतात. प्रत्येक जुडगा बनण्याच्या पातळीवर जुडग्याभोवती कोलॅजेन धाग्यांचे पटल असते, ज्यामुळे स्नायूंचे कार्य नीट घडते. या पटलामुळे स्नायूंवरील बल वितरित होत असल्याने स्नायूंवरील ताण कमी होतो. स्नायूंमध्ये विटीच्या आकाराचे संवेदी ग्राही विखुरलेले असतात. ज्याद्वारे स्नायू ताणले गेल्याची माहिती चेतासंस्थेला मिळते.
अशीच – जुडग्यामधील जुडगा – संरचना स्नायुपेशींच्या अंतर्गत असते. प्रत्येक स्नायुपेशीत स्नायुतंतुकांचा (मायोफायब्रिल) जुडगा असतो. प्रत्येक स्नायुतंतुक हे सार्कोमीर या एकमेकांना जोडलेल्या खंडांचे बनलेले असते आणि हे स्नायुतंतुकखंड वेगवेगळ्या प्रथिनांच्या धाग्यांचे जुडगेच असतात.
रेखित आणि हृदीय स्नायूंचे स्वरूप स्नायुतंतुकखंडांच्या नियमित रचनेमुळे तयार होते. स्नायुतंतुकखंडांतील प्रथिने मुख्यत: ॲक्टिन आणि मायोसीन प्रकारांची असतात. अरेखित स्नायुतंतुकामध्येही ॲक्टिन आणि मायोसीन या प्रथिनांचे तंतू असतात; परंतु त्यांच्यात स्नायुतंतुकखंड नसतात. अरेखित स्नायू दोन प्रकारांचे असतात. पहिल्या प्रकारात सर्व स्नायू पेशी एकदम आकुंचन पावतात, म्हणजे संपूर्ण स्नायू आकुंचन पावतो; तर दुसऱ्या प्रकारात स्नायू एकापेक्षा अधिक घटकांचे बनलेले असतात आणि हे घटक स्वतंत्रपणे आकुंचन पावतात.
स्नायूंची स्थूल संरचना : स्नायूंची स्थूल संरचना त्यांच्या शरीरातील कार्यांचा सर्वांत महत्त्वाचा निर्देशक आहे. शरीरातील काही भागांमध्ये पिश्चकी (पिसांसारखी रचना असलेले) स्नायू असतात. हे स्नायू इतर स्नायूंपेक्षा वेगळे असतात. साधारणपणे स्नायूंच्या क्रियेची (आकुंचनाची) जी दिशा असते, तिच दिशा त्यांच्या पूलिकांची (आणि त्यांच्या आकुंचनाची) असते. पिश्चकी स्नायूंमध्ये मात्र, पूलिकांची दिशा स्नायूंच्या क्रियेच्या दिशेपेक्षा वेगळी असते. या दोन दिशांमध्ये कोन असतो. परिणामी पूलिका जेवढ्या आकुंचन पावतात, त्यापेक्षा संपूर्ण स्नायूचे आकुंचन कमी होते; मात्र या कोनामुळे एकाच काटछेदाच्या स्नायूमध्ये जास्त तंतू (पूलिका) बसू शकतात व त्यामुळे बल वाढते. शरीरामध्ये जेथे लांबीमधील बदलापेक्षा (आकुंचनापेक्षा) लावायचा जोर (बल) महत्त्वाचा असतो, तेथे पिश्चकी स्नायू असतात. उदा., मांडीचा सरल ऊरु (रेक्टस फेमोरिस) स्नायू. वेगवेगळ्या अवयवांतील पिश्चकी स्नायूंची संरचना वेगवेगळी असते. काही पिश्चकी स्नायूंतील पूलिका (उदा., हाताचे काही स्नायू) आकुंचन रेषेच्या एका बाजूला (एकपिश्चकी) असतात. काही पिश्चकी स्नायूंतील पूलिका (मांडीचा रेक्टस फेमोरिस स्नायू) आकुंचन रेषेच्या दोन्ही बाजूंना (द्विपिश्चकी) असतात. काही पिश्चकी स्नायूंमध्ये आकुंचन रेषेच्या टोकापासून पूलिकांच्या दोनपेक्षा अधिक शाखा फुटलेल्या (बहुपिश्चकी) असतात (उदा., खांद्याच्या स्नायूंमध्ये).
स्नायू-कंकाल संस्था : मानवी शरीरात सु. ६५० रेखित स्नायू असतात. या सर्व रेखित स्नायूंची मिळून स्नायू संस्था बनते. स्नायू संस्था स्नायू-कंकाल संस्थेचा एक भाग असतो. स्नायू-कंकाल संस्थेत स्नायूंबरोबर हाडे, सांधे, कंडरा व अस्थिरज्जू यांचा समावेश केला जातो.
स्नायूंची हालचाल : शरीरातल्या तीनही प्रकारांच्या स्नायूंमध्ये लक्षणीय फरक असतात; मात्र तीनही प्रकारांचे स्नायू आकुंचनासाठी (स्नायुतंतुकखंडातील) ॲक्टिन आणि मायोसीन या प्रथिनतंतूंचा वापर करतात. ॲक्टिन तंतू हे मायोसीन तंतूवर सरकतात. या त्यांच्या सरकण्याने स्नायुतंतुक आखडतात. परिणामी स्नायूंचे आकुंचन होते. रेखित स्नायूंमध्ये ही आकुंचन क्रिया चेतापेशींनी पाठवलेल्या विद्युत आवेगांमुळे घडून येते. हृदीय तसेच अरेखित गुळगुळीत स्नायू हे शरीरातील नियमितपणे आकुंचित होत राहणाऱ्या इंद्रियांतर्गत गतिप्रेरक पेशींमुळे आकुंचित होतात आणि या गतिप्रेरक पेशींना लागून असलेल्या स्नायूंच्या पेशी आपोआप आकुंचित होत राहतात. सर्व रेखित स्नायू आणि अनेक अरेखित गुळगुळीत स्नायू यांच्याकडे आकुंचनाचा संदेश स्नायू आणि चेतेचे टोक यांच्यातील संपर्कस्थानामध्ये असलेल्या ॲसिटिल-कोलीन या चेतासंप्रेरकाद्वारे दिला जातो.
स्नायू आणि ऊर्जा : शरीरातील उर्जेचा सर्वाधिक वापर स्नायूंच्या हालचालीमुळे होतो. सर्व स्नायूंच्या पेशींमध्ये एटीपी या ऊर्जाधारित रेणूंची निर्मिती होते आणि ती मायोसीन रेणूंच्या सरकण्यासाठी म्हणजे स्नायूंच्या आकुंचनासाठी वापरली जाते. स्नायूंमध्ये थोड्या कालावधीसाठी ऊर्जा साठवता येते आणि ही ऊर्जा क्रिएटिन फॉस्फेट रेणूंच्या रूपात असते. एटीपीमधून क्रिएटिन फॉस्फेट निर्माण होते आणि त्यापासून गरजेनुसार क्रिएटिन कायनेझ या विकराद्वारे एटीपी परत मिळते. स्नायूंमध्ये ग्लायकोजेनच्या स्वरूपात ग्लुकोज साठलेले असते. जेव्हा स्नायूंच्या शक्तिशाली आकुंचनासाठी उर्जेची गरज असते, तेव्हा ग्लायकोजेनचे रूपांतर ग्लुकोजमध्ये होते. रेखित (ऐच्छिक) स्नायूंमध्ये ग्लायकॉलिसीस या विनॉक्सिजीवी प्रक्रियेत ग्लुकोजपासून एटीपी आणि लॅक्टिक आम्ल तयार होतात. स्नायुपेशींमध्ये मेद पदार्थही असतात आणि ते धावणे, पोहणे, सायकल चालवणे इ. खेळांमध्ये ऑक्सिजीवी प्रक्रियेतून ऊर्जा मिळवण्यासाठी वापरले जातात. ऑक्सिजीवी प्रक्रियेत, अधिक जैवरासायनिक अभिक्रिया घडून येत असल्याने ऊर्जानिर्मितीसाठी अधिक वेळ लागतो; परंतु ही ऊर्जा अधिक असते. याउलट, हृदीय स्नायू हे प्रथिने, मेद, ग्लुकोज यांचा वापर ऑक्सिजीवी प्रक्रियांचा वापर तुलनेने जलद करून कमाल एटीपी मिळवतात. व्यायाम करताना रेखित स्नायूंद्वारे तयार झालेले लॅक्टिक आम्ल हे हृदय, यकृत आणि तांबड्या रक्तपेशी यांच्याद्वारे वापरले जाते.
व्यायाम : स्नायूंचे कृतिकौशल्य (मोटर स्किल) सुधारणे, तंदुरुस्ती (शारीरिक सक्षमता) वाढवणे, स्नायू आणि हाडे मजबूत करणे आणि सांध्यांचे कार्य सुधारणे इत्यादींसाठी व्यायाम करतात. व्यायामामुळे स्नायू, संयोजी ऊती, हाडे आणि चेतापेशी (स्नायूंना उद्दीपित करणाऱ्या) यांवर विविध परिणाम होतात. व्यायामामुळे स्नायू अतिपुष्ट होतात (हायपरट्रॉफी). शरीरसौष्ठवात हेच उद्दिष्ट असते. व्यायामामुळे स्नायूंच्या संख्येत वाढ न होता मूळच्या स्नायूच्या तंतूंमध्ये प्रथिनमय तंतूंची भर पडते आणि स्नायूंचे आकारमान वाढते. वय आणि शरीरातील संप्रेकरांची पातळी यांमुळे अतिपुष्टतेवर परिणाम होऊ शकतो. पुरुषांमध्ये पौगंडावस्थेत शरीराच्या वाढीसाठी लागणारी संप्रेरके अधिक प्रमाणात तयार होतात आणि त्यामुळे त्यांच्या स्नायूंची वाढ अधिक होते. एकदा ते प्रौढ झाले की, नैसर्गिकरित्या वाढणारी अतिपुष्टता थांबते. शरीराच्या वाढीसाठी टेस्टोस्टेरोन हे संप्रेरक कारणीभूत असल्याने आणि पुरुषांत ते अधिक असल्याने त्यांच्यात अतिपुष्टता उद्भवण्याची सहजप्रवृत्ती असते. टेस्टोस्टेरोन किंवा अन्य संप्रेरकांचे सेवन केल्यासही स्नायू पुष्ट होतात. स्नायूंच्या बांधणीवर स्नायू, पाठीचा कणा आणि चेतासंस्था यांच्याशी संबंधित असलेले घटक परिणाम करतात. काही वेळा एखाद्या व्यक्तीत शरीराच्या एका बाजूचे स्नायू विरुद्ध बाजूच्या स्नायूंपेक्षा कमी ताकदवान असल्याचे दिसते.
स्नायुविकार : अपघातजन्य, कार्यदोष, पुष्टिदोष, जंतुसंक्रामण आणि आनुवंशिक कारणांमुळे स्नायूंमध्ये विकार उद्भवतात. उदा., रासायनिक पदार्थांच्या विषाक्ततेमुळे उद्भवणारा पक्षाघात, क्लॉस्ट्रिडियम टिटॅनाय सूक्ष्मजंतूंमुळे उद्भवणारा धनुर्वात इत्यादी.
अपुष्टी (अट्रॉफी) : निष्क्रियता आणि क्रियाशून्यता यांमुळे मनुष्यात स्नायूंचे वजन घटते, याला अपुष्टी म्हणतात. स्नायुपेशींचे आकारमान व कमी संख्या आणि त्यांच्यातील प्रथिनांचे कमी प्रमाण यांमुळे हे घडते. तसेच वाढते वय किंवा एखाद्या रोगामुळे अपुष्टी उद्भवू शकते. दीर्घकाळ हालचाल न केल्यास मानवामध्ये स्नायू दुर्बलता आणि अपुष्टी उद्भवते. नासातील संशोधनात असे आढळून आले आहे की, अवकाशयानात जाणाऱ्या मानवाचे अवकाशात जाणवणाऱ्या वजनरहितपणामुळे काही स्नायूंचे वजन सु. ३०% पर्यंत कमी होते. वाढत्या वयानुसार रेखित स्नायूंचे कार्य आणि वजन नियमित राखण्याची क्षमता हळूहळू कमी होते. याला स्नायुक्षीणता म्हणता येईल. यामुळे वृद्धांमध्ये अनेक आजार उद्भवू शकतात. कर्करोग, एड्स या आजारांमुळेही अपुष्टी उद्भवते. याशिवाय यकृताच्या, हृदयाच्या काही विकारांमुळे रेखित स्नायू अपुष्ट होतात.
उपचार : योग्य वैद्यकीय सल्ल्याने पेनिसिलिनसारखी प्रतिजैविक तसेच हायपरबॅरिक ऑक्सिजन चिकित्सा इ. उपचाराने स्नायुविकार नियंत्रित करता येतात. विशिष्ट स्नायूंना विश्रांती, वेदनाशामक औषधे, तसेच अंत:क्षेपणे यांचादेखील वापर केला जातो.
कंडरा (स्नायुरज्जू)
शरीरातील स्नायू आणि हाडे यांना जोडणाऱ्या तंतुमय संयोजी ऊतींपासून बनलेल्या मजबूत बंधांना कंडरा म्हणतात. कंडरांमध्ये ताण सहन करण्याची क्षमता असते. कंडरा स्नायूंना हाडाशी जोडते, तर अस्थिरज्जू एक हाड दुसऱ्या हाडाला जोडते. कंडरा शरीरभर दिसून येतात आणि डोक्यापासून पावलांपर्यंत असतात. स्नायूंच्या प्रत्येक टोकापाशी कंडरा असतात. कंडरेचे एक टोक स्नायुतंतूंला घट्टपणे जुळलेले असते, तर दुसरे टोक हाडाला जुळलेले असते. कंडरा ही दाट व नियमित संयोजी ऊती असते. ही ऊती कंडरा पेशी (टेनोसाइट) आणि पेशीबाह्य-आधारद्रव्य यांनी बनलेली असते. कंडरा पेशींपासूनच कंडरेचे पेशीबाह्य-आधारद्रव्य तयार होते. या आधारद्रव्यात मुख्यत: मोठ्या संख्येने व दाटीवाटीने कोलॅजेन तंतू असतात. हे कोलॅजेन तंतू एकमेकांना समांतर असतात.
कंडरेतील सर्वांत मूलभूत एकक ‘तंतुक’ असते. अनेक तंतुके एकत्र येऊन कोलॅजेनचे प्राथमिक तंतू (उपपूलिका) बनतात. हे प्राथमिक तंतू आणि कंडरा पेशी यांच्या दाट बांधणीतून द्वितीयक तंतुगुच्छ (पूलिका) बनतात. कंडरा पेशींचा आकार विटीसारखा असतो. त्यांच्यापासून धाग्यासारखे प्रवर्ध (डेंड्राइट) निघालेले असतात आणि ते आधारद्रव्यात घुसलेले असतात. अनेक तंतुगुच्छ एकत्र येऊन तृतीयक तंतू बनतात आणि अनेक तृतीयक तंतू एकत्र येऊन कंडरा बनलेली असते. कंडरेच्या बाह्यभागावर पांढरे आवरण असते, त्याला पराटेनॉन (पॅराटेनॉन) म्हणतात. कंडरेच्या आतले तंतू, उपपूलिका, पूलिका, तृतीयक तंतू यांवरदेखील आवरण असते; त्याला अंतरटेनॉन (एंडोटेनॉन) म्हणतात. कंडरा हाडांशी कोलॅजेनयुक्त तंतूंनी जोडलेली असते, ज्यांची वाढ हाडांच्या आधारद्रव्यापर्यंत झालेली असते. पराटेनॉनच्या आत, पांढऱ्या आवरणाच्या आत, स्निग्ध व चिकट स्नेहल द्रव असल्याने कंडरांची हालचाल घर्षणाशिवाय होते. कंडरेच्या एकूण भागापैकी सु. ३०% भाग कोरड्या कंडरेचा असतो. यात सु. ८६% कोलॅजेन, २% इलास्टीन, १-५% प्रोटिओग्लायकॅन; तर ०.२% भागात कॉपर (तांबे), मँगॅनीज आणि कॅल्शियम यांची खनिजे असतात.
दोन कंडरा पेशींमध्ये पेशी-सांध्यामधून (गॅप जंक्शन) संदेशवहन होते. अशा संदेशांमुळे शरीरावर पडलेला ताण त्यांना समजू शकतो आणि या ताणाला त्या प्रतिसाद देऊ शकतात. कंडरेला रक्तपुरवठा करणाऱ्या रक्तवाहिन्या कोलॅजेन तंतूबरोबर समांतर गेलेल्या असतात, तर चेतांचा पुरवठा तंतूंच्या आवरणावर असतो. कंडरेची लांबी सर्व मोठ्या गटात वेगवेगळी असते आणि व्यक्तीनुसार बदलते. स्नायू जाड, पुष्ट व पसरट असला, तरी त्याची कंडरा चपटी व आटोपशीर असते. जेव्हा स्नायूंचे आकुंचन होते, तेव्हा कंडरा दोरीसारखी ओढली जाते. त्यामुळे ती ज्या हाडाला जुळलेली असते, त्या हाडाची हालचाल होते. कंडरेमुळे स्नायूंची तरफक्रिया अधिक प्रभावी होते.
कंडरेचे विकार : कंडरेची लांबी आनुवंशिक कलाने ठरते. स्नायूंची लांबी जशी परिस्थितीनुसार (जसे आघात, असंतुलित वापर) बदलते, तशी कंडरेची लांबी बदलत नाही. कंडरेला अनेक दुखापती होऊ शकतात. या दुखापती (विकार) बहुधा अतिश्रमामुळे होतात. त्यामुळे कंडरेचा दाह होतो, ती दुबळी होते व परिणामी तुटू शकते. वाढते वय, शरीराचे वजन, अयोग्य पोषण इ.कारणांमुळेही कंडरेचे विकार उद्भवतात. उदा., कंडरा शोथ, कंडरा पूजन्य इत्यादी.
उपचार : काही कंडराच्या ठिकाणी द्रवार्बुदे (गाठी) झाल्यास त्यातील द्रव शोषून घ्यावा लागतो, बहुदा ती आपोआप नाहीशी होतात. काही विकारांमध्ये वैद्यकीय सल्ल्यानुसार शस्त्रक्रियादेखील करावी लागते.
