Muskuloskeletalnøgle

ramme og støtte: bindevævet

den overordnede funktion af bindevæv er at forene eller forbinde strukturer i kroppen og at give støtte. Knogle er et bindevæv, der giver den stive ramme for støtte. Hvor knogler artikulerer med hinanden tæt fibrøst bindevæv, rig på kollagenfibre, omgiver enderne af knoglerne, så bevægelse kan forekomme, mens stabiliteten opretholdes. Brusk, et andet bindevæv, findes også forbundet med LED, hvor det danner en komprimerbar forbindelse mellem to knogler eller giver en lavfriktionsoverflade til glat bevægelse af en knogle på en anden. Bindevæv fastgør muskler til knogler i form af enten en ledning (sene) eller et fladt ark (fascia). Bindevævet kan opdeles i:

• tæt fibrøst væv;
• brusk;
• ben.

tæt fibrøst væv

tæt fibrøst bindevæv forener strukturer i kroppen, mens det stadig tillader bevægelse at forekomme. Det har høj trækstyrke til at modstå strækningskræfter. Dette bindevæv har få celler og består stort set af fibre af kollagen og elastin, der giver vævet stor styrke. Fibrene produceres af fibroblastceller, der ligger mellem fibrene (figur 1.1). Sejheden af dette væv kan mærkes, når man skærer gennem stødning af bøf med en stump kniv. Muskelfibrene skæres let, men belægningen af hvidt bindevæv er meget hård. Eksempler på dette væv er som følger:

figur 1.1 tæt fibrøst bindevæv set dækker knogle som periosteum, og danner senen af en skeletmuskulatur.

• kapslen, der omgiver de bevægelige (synoviale) led, der binder knoglerne sammen (se figur 1.7).
• ligamenter danner stærke bånd, der forbinder knogle til knogle. Ligamenter styrker ledkapslerne i bestemte retninger og begrænser bevægelsen.
• sener forener kontraktile fibre af muskel til knogle.

i sener og ledbånd ligger de kollagene fibre parallelt i retning af størst stress.

• en aponeurose er en stærk flad membran med kollagenfibre, der ligger i forskellige retninger for at danne bindevævsplader. En aponeurose kan danne fastgørelsen af en muskel, såsom de skrå mave muskler, der mødes i midterlinjen af maven (se Kapitel 10, figur 10.6). I håndfladen og fodsålen ligger en aponeurose dybt mod huden og danner et beskyttende lag for senerne nedenunder (se Kapitel 8, figur 8.21).
• et retinaculum er et bånd af tæt fibrøst væv, der binder sener af muskler og forhindrer buestreng under bevægelse. Et eksempel er håndledets fleksorretinaculum, som holder muskelens sener, der passerer ind i hånden i position (Se kapitel 6, figur 6.15).
• Fascia er et udtryk, der anvendes til de store områder af tæt fibrøst væv, der omgiver muskulaturen i alle kropssegmenter. Fascia er specielt udviklet i lemmerne, hvor den dypper ned mellem de store grupper af muskler og fastgøres til knoglen. I nogle områder giver fascia en base til fastgørelse af muskler, for eksempel giver thoracolumbar fascia tilknytning til de lange muskler i ryggen (se Kapitel 10, figur 10.6).
• Periosteum er den beskyttende belægning af knogler. Sener og ledbånd blandes med periosteum omkring knogler (se figur 1.3).
• Dura er tykt fibrøst bindevæv, der beskytter hjernen og rygmarven (se Kapitel 3, figur 3.21).

brusk

brusk er et væv, der kan komprimeres og har modstandsdygtighed. Cellerne (chondrocytter) er ovale og ligger i et grundstof, der ikke er stift som knogle. Der er ingen blodforsyning til brusk, så der er en grænse for dens tykkelse. Vævet har stor slidstyrke, men kan ikke repareres, når det er beskadiget.

hyalinbrusk kaldes almindeligvis gristel. Det er glat og glaslignende, der danner en lavfriktionsdækning til ledfladerne på leddene. Hos ældre har ledbrusk en tendens til at blive eroderet eller forkalkes, så leddene bliver stive. Hyalinbrusk danner kystbrusk, der forbinder de forreste ender af ribbenene til brystbenet (figur 1.2). I det udviklende foster dannes de fleste knogler i hyalinbrusk. Når den bruskagtige model af hver knogle når en kritisk størrelse for overlevelsen af bruskcellerne, begynder ossifikation.

Figur 1.2 mikroskopisk struktur af hyalin og fibrocartilage, placering i skelet af stammen.

Fibrocartilage består af bruskceller, der ligger mellem tætpakkede kollagenfibre (figur 1.2). Fibrene giver ekstra styrke til vævet, samtidig med at det bevarer dets modstandsdygtighed. Eksempler på, hvor fibrocartilage findes, er skiverne mellem knoglerne i rygsøjlen, pubic symphysis, der forbinder de to halvdele af bækkenet anteriorly og menisci i knæleddet.

Bone

Bone er det væv, der danner de stive understøtninger til kroppen ved at indeholde en stor del calciumsalte (calciumphosphat og carbonat). Det skal huskes, at knogle er et levende væv sammensat af celler og en rigelig blodforsyning. Det har en større kapacitet til reparation efter skade end noget andet væv i kroppen, undtagen blod. Knoglens styrke ligger i de tynde plader (lameller), der består af kollagenfibre med calciumsalte deponeret imellem. Lamellerne ligger parallelt, holdes sammen af fibre, og knoglecellerne eller osteocytterne findes imellem. Hver knoglecelle ligger i et lille rum eller lacuna og forbinder med andre celler og til blodkapillærer ved hjælp af fine kanaler kaldet canaliculi (figur 1.3).

i kompakt knogle er lamellerne lagt ned i koncentriske ringe omkring en central kanal, der indeholder blodkar. Hvert system af koncentriske lameller (kendt som en Haversian system eller en osteon) ligger i længderetningen. Mange af disse systemer er tæt pakket for at danne den tætte kompakte knogle, der findes i skaftet af lange knogler (figur 1.3).

figur 1.3 en sektion af skaftet af en lang knogle.

i cancelløs eller trabekuleret knogle danner lamellerne plader arrangeret i forskellige retninger for at danne et maske. Pladerne er kendt som trabeculae, og mellemrummet indeholder blodkapillærer. Knoglecellerne, der ligger i trabeculae, kommunikerer med hinanden og med rumene ved canaliculi. De udvidede ender af lange knogler er fyldt med cancelløs knogle dækket med et tyndt lag kompakt knogle. Det centrale hulrum i skaftet af lange knogler indeholder knoglemarv. Denne organisering af de to typer knogler producerer en struktur med stor stivhed uden overdreven vægt (figur 1.4). Bone har kapacitet til at ombygge i form som reaktion på spændingerne på den, således at trabeculae ‘ s strukturlinjer i enderne af knoglen følger kraftlinjerne på knoglen. For eksempel giver linjerne af trabeculae i enderne af vægtbærende knogler, såsom lårbenet, maksimal styrke til at understøtte kropsvægten mod tyngdekraften. Ombygning af knogler opnås ved aktiviteten af knogledannende celler kendt som osteoblaster og knogledestruerende celler kendt som osteoklaster; begge typer celler findes i knoglevæv. Calciumsalte af knogler skifter konstant med calciumioner i blodet under påvirkning af hormoner (parathormon og thyrocalcitonin). Bone er et levende, konstant skiftende bindevæv, der giver en stiv ramme, hvorpå muskler kan udøve kræfter for at producere bevægelse.

figur 1.4 brutto struktur af lang knogle: langsgående og tværgående sektioner.

artikuleringer

hvor skeletets stive knogler mødes, er bindevæv organiseret til at binde knoglerne sammen og danne LED. Det er leddene, der tillader bevægelse af kroppens segmenter i forhold til hinanden. Leddene eller artikulationerne mellem knogler kan opdeles i tre typer baseret på de involverede bindevæv. De tre vigtigste klasser af LED er fibrøse, brusk og synoviale.

fibrøse led

her er knoglerne forenet af tæt fibrøst bindevæv.

kranens suturer er fibrøse led, der ikke tillader bevægelse mellem knoglerne. Kanten af hver knogle er uregelmæssig og låses sammen med den tilstødende knogle, et lag af fibrøst væv, der forbinder dem (figur 1.5 a).

en syndesmosis er et led, hvor knoglerne er forbundet med et ledbånd, der tillader en vis bevægelse mellem knoglerne. En syndesmosis findes mellem radius og ulna (figur 1.5 b). Den interosseøse membran tillader bevægelse af underarmen.

en gomphosis er et specialiseret fibrøst led, der fastgør tænderne i kæbens stikkontakter (figur 1.5 c).

figur 1.5 fibrøse led: (a) sutur mellem knogler i kraniet; (b) syndesmosis mellem radius og ulna; (c) gomphosis: tand i soklen.

bruskede led

i disse led er knoglerne forenet af brusk.

en synchondrose eller primær bruskled er et led, hvor foreningen består af hyalinbrusk. Denne type ledd kaldes også primær brusk. Artikuleringen af den første ribbe med brystbenet er ved en synchondrose. Under væksten af skeletets lange knogler er der en synchondrose mellem enderne og knoglens skaft, hvor midlertidig brusk danner epifysepladen. Disse plader forsvinder, når væksten stopper, og knoglen bliver forbenet (figur 1.6 a).

en symfyse eller sekundær brusk er et led, hvor ledfladerne er dækket af et tyndt lag hyalinbrusk og forenet af en skive af fibrocartilage. Denne type LED (undertiden kaldet sekundær brusk) tillader en begrænset bevægelse mellem knoglerne ved komprimering af brusk. Hvirvlerne på hvirvlerne artikuleres af en skive af fibrocartilage (figur 1.6 b). Bevægelsen mellem to hvirvler er lille, men når alle de intervertebrale skiver komprimeres i en bestemt retning, forekommer der en betydelig bevægelse af rygsøjlen. Lille bevægelse forekommer ved pubic symphysis, leddet hvor højre og venstre halvdel af bækkenet mødes. Bevægelsen øges sandsynligvis ved pubic symphysis i det sene stadium af graviditeten og under fødslen for at øge størrelsen på fødselskanalen.

figur 1.6 Bruskled: (a) synkondrose i et barns metakarpale knogle, som det ses på røntgen; (b) symfyse mellem kroppene af to hvirvler.

figur 1.7 typisk synovial led.

synoviale led

synoviale led er kroppens mobile led. Der er et stort antal af disse led, som viser en bred vifte af form og bevægelsesområde. De fælles træk ved dem alle er vist i sektionen af en typisk synovial ledd (figur 1.7) og opført som følger:

• hyalinbrusk dækker enderne af de to artikulerende knogler, hvilket giver en lavfriktionsoverflade til bevægelse mellem dem.
• en kapsel af tæt fibrøst væv er fastgjort til artikulære margener eller en vis afstand væk på hver knogle. Kapslen omgiver leddet som en ærme.
• der er et fælles hulrum inde i kapslen, der tillader fri bevægelse mellem knoglerne.
• ligamenter, bånd eller ledninger af tæt fibrøst væv, forbinder knoglerne. Ledbåndene kan blandes med kapslen, eller de er fastgjort til knoglerne tæt på leddet.
• en synovial membran leder ledkapslen og alle ikke-artikulære overflader inde i leddet, dvs. enhver struktur i leddet, der ikke er dækket af hyalinbrusk.

en eller flere bursae findes forbundet med nogle af de synoviale led på et friktionspunkt, hvor en muskel, en sene eller huden gnider mod knoglestrukturer. En bursa er en lukket sæk af fibrøst væv foret med en synovial membran og indeholder synovialvæske. Bursaens hulrum kommunikerer undertiden med fælleshulen. Pads af fedt, væske ved kropstemperatur, er også til stede i nogle LED. Begge strukturer har en beskyttende funktion.

alle de store bevægelige led i kroppen, for eksempel skulder, albue, håndled, hofte, knæ og ankel, er synoviale led. Retningen og rækkevidden af deres bevægelser afhænger af formen på ledfladerne og tilstedeværelsen af ledbånd og muskler tæt på leddet. De forskellige typer synovial led er beskrevet i kapitel 2, hvor bevægelsesretningerne ved leddene overvejes.

skeletmuskulatur

skeletmuskulatur er fastgjort til skeletets knogler og producerer bevægelse ved leddene. Den grundlæggende enhed af skeletmuskler er muskelfiberen. Muskelfibre er bundet sammen i bundter for at danne en hel muskel, som er fastgjort til knogler af fibrøst bindevæv. Når spændingen udvikler sig i musklen, trækkes enderne mod midten af musklen. I dette tilfælde trækker muskelen sig sammen i længden, og en kropsdel bevæger sig. Alternativt kan en kropsdel bevæges af tyngdekraften og / eller af en ekstra vægt, for eksempel en genstand, der holdes i hånden. Nu kan spændingen udviklet i muskelen bruges til at modstå bevægelse og holde objektet i en position.

sammenfattende tillader den udviklede spænding en muskel:

• at forkorte for at producere bevægelse;
• at modstå bevægelse som reaktion på tyngdekraften eller en ekstra belastning.

desuden kan musklerne udvikle spændinger, når de øges i længden. Dette vil blive overvejet i kapitel 2, i afsnittet om typer af muskelarbejde.

både muskel-og fibrøst bindevæv har elasticitet. De kan strækkes og vende tilbage til den oprindelige længde. Den unikke funktion af muskler er evnen til at forkorte aktivt.

struktur og form

strukturen af en hel muskel er kombinationen af muskel og bindevæv, som begge bidrager til funktionen af den aktive muskel. I en hel muskel er grupper af kontraktile muskelfibre bundet sammen af fibrøst bindevæv. Hvert bundt kaldes en fasciculus. Yderligere belægninger af bindevæv binder fasciculi sammen, og et ydre lag omgiver hele muskelen (figur 1.8).

figur 1.8 skeletmuskulatur: organiseringen af muskelfibre i en hel muskel og en sarkomer i afslappet og forkortet tilstand (som det ses af et elektronmikroskop).

figur 1.9 elastiske komponenter i muskler.

det samlede bindevævselement, der ligger mellem de kontraktile muskelfibre, er kendt som den parallelle elastiske komponent. Den spænding, der opbygges i musklerne, når den aktiveres, afhænger af spændingen i muskelfibrene og i den parallelle elastiske komponent. Det fibrøse bindevæv, for eksempel en sene, der forbinder en hel muskel med knogler, er kendt som den serie elastiske komponent. Den indledende spænding, der opbygges i en aktiv muskel, strammer seriens elastiske komponent, og derefter kan muskelen forkortes. En model af de elastiske og kontraktile dele af en muskel er vist i figur 1.9. Hvis bindevævskomponenterne mister deres elasticitet på grund af manglende brug ved skade eller sygdom, kan en muskel gå i kontraktur. Livlige splinter bruges til at opretholde elasticitet og forhindre kontraktur, mens muskelen kommer sig.

de enkelte muskelfibre ligger i en muskel på en af følgende to måder:

• parallelle fibre ses i REM og fusiforme muskler (figur 1.10 a, b). Disse muskler har lange fibre, som er i stand til at forkorte over hele længden af musklen, men resultatet er en mindre kraftig muskel.
• skrå fibre ses i pennate muskler. Muskelfibrene i disse muskler kan ikke afkortes i samme omfang som parallelle fibre. Fordelen ved dette arrangement er imidlertid, at flere muskelfibre kan pakkes ind i hele musklen, så der kan opnås større kraft.

musklerne med skrå fibre er kendt som unipennate, bipennate eller multipennate, afhængigt af den særlige måde, hvorpå muskelfibrene er arrangeret (figur 1.10 c, d). Nogle af de store muskler i kroppen kombinerer parallelle og skrå arrangementer. Skulderens deltoidmuskel (se Kapitel 5, figur 5.9) har en gruppe af fibre, der er multipennate og to grupper, der er fusiform, som kombinerer styrke til at løfte vægten af armen med en bred vifte af bevægelse. Formen af en bestemt muskel afspejler den tilgængelige plads og kravene til rækkevidde og bevægelsesstyrke.

figur 1.10 form af hele muskler: parallelle fibre (a) rem og (b) fusiform; skrå fibre (c) multipennat og (d) unipennat og bipennat.