Muscular hydrostat
پٹھوں والا ہائیڈروسٹیٹ ایک حیاتیاتی ڈھانچہ ہے جو جانوروں میں پایا جاتا ہے۔ یہ اشیاء (بشمول خوراک) کو جوڑنے یا اپنے میزبان کو ادھر ادھر منتقل کرنے کے لیے استعمال ہوتا ہے اور بنیادی طور پر پٹھوں پر مشتمل ہوتا ہے جس میں کنکال کی مدد نہیں ہوتی ہے۔ یہ ایک علیحدہ ڈبے میں سیال کے بغیر اپنی ہائیڈرولک حرکت انجام دیتا ہے، جیسا کہ ہائیڈروسٹیٹک کنکال میں ہوتا ہے۔ ایک پٹھوں والا ہائیڈروسٹیٹ، ہائیڈروسٹیٹک کنکال کی طرح، اس حقیقت پر انحصار کرتا ہے کہ جسمانی دباؤ پر پانی مؤثر طریقے سے غیر کمپریسبل ہے۔ ہائیڈروسٹیٹک کنکال کے برعکس، جہاں عضلات سیال سے بھری ہوئی گہا کو گھیرے ہوئے ہوتے ہیں، ایک پٹھوں والا ہائیڈروسٹیٹ بنیادی طور پر پٹھوں کے ٹشو پر مشتمل ہوتا ہے۔ چونکہ پٹھوں کے ٹشو خود بنیادی طور پر پانی سے بنے ہوتے ہیں اور مؤثر طریقے سے انکمپریسیبل بھی ہوتے ہیں، اسی طرح کے اصول لاگو ہوتے ہیں۔ پٹھوں کی اناٹومی پٹھوں کو پٹھوں کے ہائیڈروسٹیٹ کو منتقل کرنے کی طاقت فراہم کرتے ہیں۔ چونکہ عضلات صرف سکڑ کر اور چھوٹے ہو کر طاقت پیدا کرنے کے قابل ہوتے ہیں، اس لیے پٹھوں کے مختلف گروپوں کو ایک دوسرے کے خلاف کام کرنا پڑتا ہے، جس میں ایک گروپ آرام کرتا ہے اور لمبا ہوتا ہے کیونکہ دوسرا گروپ سکڑ کر طاقت فراہم کرتا ہے۔ اس طرح کے تکمیلی پٹھوں کے گروپوں کو مخالف جوڑے کہا جاتا ہے۔ پٹھوں کے ہائیڈروسٹیٹ میں پٹھوں کے ریشے تین سمتوں میں ہوتے ہیں: لمبے محور کے متوازی، لمبے محور کے متوازی، اور لمبے محور کے گرد عمودی طور پر لپٹے ہوتے ہیں۔ لمبے محور کے متوازی پٹھوں کو طول البلد بنڈلوں میں ترتیب دیا جاتا ہے۔ یہ جتنے زیادہ پردیی طور پر واقع ہوتے ہیں، اتنی ہی زیادہ وسیع موڑ کی حرکتیں ممکن ہوتی ہیں۔ ایک زیادہ پردیی تقسیم ٹیٹراپوڈ زبانوں، آکٹوپس بازوؤں، نوٹیلس خیموں، اور ہاتھی کی چھڑیوں میں پائی جاتی ہے۔ جو زبانیں پھسلن کے لیے ڈھال لی جاتی ہیں ان میں عام طور پر مرکزی طور پر واقع طول البلد ریشے ہوتے ہیں۔ یہ سانپ کی زبانوں، چھپکلی کی بہت سی زبانوں اور ممالیہ جانوروں میں پائے جاتے ہیں۔ لمبے محور پر عمودی پٹھوں کو ٹرانسورس، سرکلر، یا ریڈیل پیٹرن میں ترتیب دیا جا سکتا ہے۔ ایک الٹا ترتیب میں پٹھوں کے ریشوں کی چادریں شامل ہوتی ہیں جو لمبے محور پر عمودی طور پر چلتی ہیں، عام طور پر افقی اور عمودی سمتوں کے درمیان باری باری ہوتی ہیں۔ یہ انتظام سکویڈ، آکٹوپس اور زیادہ تر ممالیہ زبانوں کے بازوؤں اور خیموں میں پایا جاتا ہے۔ شعاعی ترتیب میں ریشے ہوتے ہیں جو اعضاء کے مرکز سے تمام سمتوں میں نکلتے ہیں۔ یہ چیمبر والے نوٹیلس کے خیموں اور ہاتھی کے پروبوسس (ٹرنک) میں پایا جاتا ہے۔ ایک سرکلر ترتیب میں لمبے محور کے ارد گرد سکڑنے والے ریشوں کے حلقے ہوتے ہیں۔ یہ سکویڈ ٹینٹیکلز کے ساتھ بہت سے ممالیہ اور چھپکلی کی زبانوں میں پایا جاتا ہے۔ لمبے محور کے ارد گرد ہیلیکل یا ترچھا ریشے عام طور پر مخالف چیرالیٹی کے ساتھ دو تہوں میں موجود ہوتے ہیں اور پٹھوں کے مرکزی مرکز کے ارد گرد لپیٹتے ہیں۔ آپریشن کا طریقہ کار پٹھوں کے ہائیڈروسٹیٹ میں، عضلات خود حرکت پیدا کرتے ہیں اور اس حرکت کے لیے کنکال کی مدد فراہم کرتے ہیں۔ یہ یہ مدد فراہم کر سکتا ہے کیونکہ یہ بنیادی طور پر ایک غیر کمپریسبل "مائع" پر مشتمل ہوتا ہے اور اس طرح حجم میں مستقل ہوتا ہے۔ پٹھوں والے ہائیڈروسٹیٹ کی سب سے اہم بائیو مکینیکل خصوصیت اس کا مستقل حجم ہے۔ عضلات بنیادی طور پر ایک آبی مائع پر مشتمل ہوتے ہیں جو جسمانی دباؤ پر بنیادی طور پر غیر کمپریسبل ہوتے ہیں۔ مسکولر ہائیڈروسٹیٹ یا مستقل حجم کے کسی دوسرے ڈھانچے میں، ایک جہت میں کمی کم از کم ایک دوسرے طول و عرض میں معاوضے میں اضافے کا سبب بنے گی۔ پٹھوں کے ہائیڈروسٹیٹس میں لمبائی، موڑنے اور گھومنے کے طریقہ کار کا انحصار حجم کی مستقل مزاجی پر ہوتا ہے تاکہ سخت کنکال کے منسلک ہونے کی عدم موجودگی میں شکل کی تبدیلیوں کو متاثر کیا جا سکے۔ چونکہ جب قطر بڑھتا یا کم ہوتا ہے تو پٹھوں کے ہائیڈروسٹیٹس مستقل حجم سے کم ہوتے ہیں، اس لیے لمبائی میں بھی بالترتیب کمی یا اضافہ ہونا چاہیے۔ سلنڈر کو دیکھتے وقت حجم یہ ہوتا ہے: V = πr2l۔ جب رداس کو لمبائی کے لحاظ سے الگ کیا جاتا ہے: dr/dl =-r/(2l)۔ اس سے اگر قطر میں 25 فیصد کمی آتی ہے تو لمبائی میں تقریبا 80 فیصد اضافہ ہوگا جو اس بات پر منحصر ہے کہ جانور کیا کرنے کی کوشش کر رہا ہے۔ ہائیڈروسٹیٹس میں لمبائی اور مختصر ہونا ٹرانسورس یا ہیلیکل پٹھوں کے انتظامات کے سکڑنے کی وجہ سے ہوتا ہے۔ پٹھوں کے ہائیڈروسٹیٹس کے مستقل حجم کو دیکھتے ہوئے، یہ سنکچن طول البلد پٹھوں کی لمبائی کا سبب بنتے ہیں۔ لمبائی میں تبدیلی قطر میں کمی کے مربع کے متناسب ہوتی ہے۔ لہذا، لمبے محور پر عمودی پٹھوں کا سکڑنا قطر میں کمی کا سبب بنے گا جبکہ مستقل حجم کو برقرار رکھنے سے اعضاء کی لمبائی کے لحاظ سے لمبا ہوگا۔ دوسری طرف، لمبا محور کے متوازی پٹھوں کے سکڑنے کی وجہ سے ہو سکتا ہے جس کے نتیجے میں اعضاء کا قطر بڑھنے کے ساتھ ساتھ لمبائی بھی کم ہو جاتی ہے۔ لمبائی اور مختصر کرنے میں استعمال ہونے والے عضلات مستقل حجم کے اصول اور ایک دوسرے کے ساتھ اپنے مخالفانہ تعلقات کے ذریعے مدد کو برقرار رکھتے ہیں۔ یہ میکانزم اکثر بیلچے کے مینڈکوں اور گرگٹ کے شکار کے ساتھ ساتھ انسانی زبان اور بہت سی دوسری مثالوں میں بھی دیکھے جاتے ہیں۔ کچھ مینڈکوں میں، زبان اپنی آرام کی لمبائی کے 180% تک لمبی ہو جاتی ہے۔ غیر زبانی زبانیں انٹرا زبانی زبانوں کے مقابلے میں زیادہ لمبائی/چوڑائی کا تناسب ظاہر کرتی ہیں، جس سے لمبائی میں زیادہ اضافہ ہوتا ہے (100% سے زیادہ آرام کی لمبائی، انٹرا زبانی زبانوں کے مقابلے میں صرف 50 ٪ آرام کی لمبائی میں اضافہ)۔ زیادہ لمبائی کی لمبائی اعضاء کی طرف سے پیدا ہونے والی قوت کے ساتھ تجارت کرتی ہے۔ جیسے جیسے لمبائی/چوڑائی کا تناسب بڑھتا ہے تو لمبائی میں اضافہ ہوتا ہے جبکہ قوت کم ہوتی ہے۔ سکویڈز کو شکار کو پکڑنے اور کھانا کھلانے میں بھی پٹھوں کے ہائیڈروسٹیٹ کی لمبائی کا استعمال کرتے ہوئے دکھایا گیا ہے۔ پٹھوں کے ہائیڈروسٹیٹ کا موڑ دو طریقوں سے ہو سکتا ہے، دونوں میں مخالف پٹھوں کے استعمال کی ضرورت ہوتی ہے۔ طول البلد پٹھوں کا یکطرفہ سکڑنا بہت کم یا کوئی موڑ پیدا نہیں کرے گا اور مستقل حجم کے اصول کی وجہ سے پٹھوں کے ہائیڈروسٹیٹ کے قطر کو بڑھانے کا کام کرے گا جسے پورا کرنا ضروری ہے۔ ہائیڈروسٹیٹ ڈھانچے کو موڑنے کے لیے، طول البلد پٹھوں کے یکطرفہ سکڑنے کے ساتھ مستقل قطر کو برقرار رکھنے کے لیے ٹرانسورس، ریڈیل، یا سرکلر پٹھوں کی سکڑنے والی سرگرمی ہونی چاہیے۔ پٹھوں کے ہائیڈروسٹیٹ کا موڑ ٹرانسورس، ریڈیل، یا سرکلر پٹھوں کے سکڑنے سے بھی ہو سکتا ہے جس سے قطر کم ہو جاتا ہے۔ موڑنا طول البلد پٹھوں کی سرگرمی سے پیدا ہوتا ہے جو ساخت کے ایک طرف مستقل لمبائی کو برقرار رکھتا ہے۔ جانوروں کی زبانوں میں پٹھوں کے ہائیڈروسٹیٹ کا موڑنا خاص طور پر اہم ہے۔ یہ حرکت وہ طریقہ کار فراہم کرتی ہے جس کے ذریعے سانپ اپنے ارد گرد کا احساس کرنے کے لیے اپنی زبان سے ہوا کو ہلاتا ہے، اور یہ انسانی تقریر کی پیچیدگیوں کا بھی ذمہ دار ہے۔ پٹھوں والے ہائیڈروسٹیٹ کی سختی جہتی تبدیلیوں کے خلاف مزاحمت کرنے والے ہائیڈروسٹیٹ کے پٹھوں یا کنیکٹو ٹشو کے ذریعے کی جاتی ہے۔ ٹورسن ٹورسن ایک پٹھوں کے ہائیڈروسٹیٹ کو اس کے لمبے محور کے ساتھ موڑنا ہے اور یہ پٹھوں کے ہیلیکل یا الٹے ترتیب سے پیدا ہوتا ہے جس کی سمت مختلف ہوتی ہے۔ گھڑی کی مخالف سمت گھومنے کے لیے دائیں ہاتھ کی ہیلکس کا سکڑنا ضروری ہے۔ بائیں ہاتھ کی ہیلکس کا سکڑنا گھڑی کی سمت گھومنے کا سبب بنتا ہے۔ دائیں اور بائیں ہاتھ دونوں ہیلکس کے بیک وقت سکڑنے کے نتیجے میں ٹورسنل قوتوں کے خلاف مزاحمت میں اضافہ ہوتا ہے۔ پٹھوں کے ہائیڈروسٹیٹس میں ترچھا یا ہیلیکل پٹھوں کی صفوں ڈھانچے کے دائرے میں واقع ہیں، جو پٹھوں کے اندرونی مرکز کو لپیٹتے ہیں، اور یہ پردیی مقام ایک بڑا لمحہ فراہم کرتا ہے جس کے ذریعے ٹارک کو زیادہ مرکزی مقام سے لگایا جاتا ہے۔ ہیلیکل ترتیب شدہ پٹھوں کے ریشوں کا اثر، جو پٹھوں کے ہائیڈروسٹیٹ کی لمبائی میں تبدیلیوں میں بھی حصہ ڈال سکتا ہے، فائبر کے زاویے پر منحصر ہوتا ہے-وہ زاویے جو ہیلیکل پٹھوں کے ریشے ساخت کے لمبے محور کے ساتھ بناتے ہیں۔ ہیلیکل فائبر کی لمبائی کم از کم اس وقت ہوتی ہے جب فائبر کا زاویہ 54°44′ کے برابر ہوتا ہے اور جب فائبر کا زاویہ 0° اور 90° تک پہنچتا ہے تو زیادہ سے زیادہ لمبائی ہوتی ہے۔ خلاصہ یہ ہے کہ، اس کا مطلب یہ ہے کہ 54°44′ سے زیادہ فائبر کے زاویے کے ساتھ ہیلیکی طور پر ترتیب شدہ پٹھوں کے ریشے ٹورسن اور لمبائی دونوں کے لیے قوت پیدا کریں گے جبکہ 54°44′ سے کم فائبر کے زاویے کے ساتھ ہیلیکی طور پر ترتیب شدہ پٹھوں کے ریشے ٹورسن اور شارٹننگ دونوں کے لیے قوت پیدا کریں گے۔ ترچھا یا ہیلیکل پٹھوں کی تہوں کا فائبر زاویہ مختصر ہونے کے دوران بڑھنا چاہیے اور لمبا ہونے کے دوران کم ہونا چاہیے۔ ٹورسنل فورس پیدا کرنے کے علاوہ، مائل پٹھوں کی پرتیں اس لیے لمبائی کے لیے ایک قوت پیدا کریں گی جو لانگٹیوڈینل کمپریشن کے خلاف مزاحمت میں ٹرانسورس پٹھوں کی مدد کر سکتی ہے۔ مثالیں بہت سے کیڑوں کی مکمل لاشیں مولسک کے پاؤں (بشمول سیفالوپوڈز میں بازو اور خیمے) ممالیہ جانوروں کی زبانیں اور رینگنے والے جانوروں کی ہاتھیوں کی صندوق ویسٹ انڈین مانٹی تکنیکی ایپلی کیشنز کا تھونٹ انجینئروں اور ماہرین حیاتیات کے ایک گروپ نے روبوٹک بازو تیار کرنے کے لیے تعاون کیا ہے جو مختلف سائز، بڑے پیمانے پر، سطح کی ساخت اور مکینیکل خصوصیات کی مختلف اشیاء کو جوڑنے اور سنبھالنے کے قابل ہیں۔ ان روبوٹک بازوؤں کے پچھلے روبوٹک بازوؤں کے مقابلے میں بہت سے فوائد ہیں جو پٹھوں کے ہائیڈروسٹیٹس پر مبنی نہیں تھے۔ حوالہ جات جانوروں کی اناٹومی بائیو میکینکس