muskuloskeletaalinen avain

puitteet ja tuki: sidekudokset

sidekudoksen yleinen tehtävä on yhdistää eli yhdistää kehon rakenteita ja antaa tukea. Luu on sidekudos, joka tarjoaa jäykät puitteet tukea. Jos luut niveltyvät toisiinsa tiheä kuitu sidekudoksen, runsaasti kollageenia kuituja, ympäröi päät luut, jolloin liikkeen tapahtua säilyttäen vakautta. Rustoa, toista sidekudosta, löytyy myös liitoksista, joissa se muodostaa puristuvan linkin kahden luun välille tai tarjoaa matalan kitkapinnan, jolla yksi luu liikkuu sujuvasti toiseen. Sidekudos kiinnittää lihakset luuhun joko narun (jänne) tai litteän levyn (faskia) muodossa. Sidekudokset voidaan jakaa:

• tiheä sidekudos;
• rustoa;
• luu.

tiheä sidekudos

tiheä sidekudos yhdistää kehon rakenteita sallien kuitenkin liikkeen. Sillä on suuri vetolujuus venytysvoimia vastaan. Tässä sidekudoksessa on vähän soluja ja se koostuu suurelta osin kollageeni-ja elastiinikuiduista, jotka antavat kudokselle suurta voimaa. Kuituja tuottavat kuitujen välissä olevat fibroblastisolut (Kuva 1.1). Tämän kudoksen sitkeyden voi tuntea, kun leikkaa pihvin läpi tylpällä veitsellä. Lihaskudokset viipaloituvat helposti, mutta Valkoisen sidekudoksen peite on hyvin sitkeää. Esimerkkejä tästä kudoksesta ovat seuraavat:

Kuva 1.1 tiheä sidekudos nähdään kattaa luun luukalvon, ja muodostavat jänteen luurankolihaksen.

• kapseli, joka ympäröi siirrettäviä nivelniveliä, joka sitoo luut yhteen (KS.Kuva 1.7).
• nivelsiteet muodostavat vahvoja nauhoja, jotka yhtyvät luusta luuhun. Nivelsiteet vahvistavat nivelkapseleita tiettyihin suuntiin ja rajoittavat liikkumista.
• jänteet yhdistävät lihaksen supistumiskudokset luuhun.

jänteissä ja nivelsiteissä kollageenisäikeet ovat rinnakkain suurimman rasituksen suuntaan.

• aponeuroosi on vahva tasainen kalvo, jossa kollageenikuituja, jotka sijaitsevat eri suuntiin muodostaa arkkia sidekudoksen. Aponeuroosi voi muodostaa lihaksen kiinnityksen, kuten vinot vatsalihakset, jotka kokoontuvat vatsan keskiviivalle (katso Luku 10, Kuva 10.6). Kämmenessä ja jalkapohjassa on syvälle ihoon ulottuva aponeuroosi, joka muodostaa suojaavan kerroksen alla oleville jänteille (KS.Luku 8, Kuva 8.21).
• retinaculum on tiheästä sidekudoksesta koostuva nauha, joka sitoo lihasten jänteitä ja estää jousen venymistä liikkeen aikana. Esimerkkinä on ranteen koukistaja retinaculum, joka pitää käteen siirtyvien lihasten jänteet paikoillaan (katso Luku 6, Kuva 6.15).
• faskia on termi, jota käytetään tiheän sidekudoksen laajoista alueista, jotka ympäröivät kaikkien ruumiinosien lihaksistoa. Faskia kehittyy erityisesti raajoissa, joissa se painuu alas suurten lihasryhmien väliin ja kiinnittyy luuhun. Joillakin alueilla faskia muodostaa pohjan lihasten kiinnitykselle, esimerkiksi thoracolumbar faskia antaa kiinnityksen selän pitkiin lihaksiin (katso Luku 10, Kuva 10.6).
• Periosteum on luiden suojapeite. Jänteet ja nivelsiteet sekoittuvat luukalvon kanssa luun ympärillä (KS.Kuva 1.3).
• Dura on paksua aivoja ja selkäytintä suojaavaa sidekudosta (KS.Luku 3, kuva 3.21).

rusto

rusto on puristettavissa oleva kudos, jolla on resilienssiä. Solut (kondrosyytit) ovat soikeita ja sijaitsevat jauhetussa aineessa, joka ei ole jäykkä kuten luu. Rustolle ei ole verenkiertoa, joten sen paksuudella on rajansa. Kudos kestää hyvin kulumista, mutta sitä ei voi korjata vahingoittuessaan.

hyaliinirustoa kutsutaan yleisesti rustoksi. Se on sileä ja lasimainen ja muodostaa nivelten nivelpinnoille vähäkitkaisen peitteen. Vanhuksilla nivelrusto yleensä rapautuu tai kalkkeutuu, jolloin nivelet jäykistyvät. Hyaliinirusto muodostaa kylkiruston, joka yhdistää kylkiluiden etupäät rintalastaan (Kuva 1.2). Kehittyvässä sikiössä suurin osa luista muodostuu hyaliinirustoon. Kun kunkin luun rustomalli saavuttaa rustosolujen säilymisen kannalta kriittisen koon, alkaa luutuminen.

Kuva 1.2 mikroskooppinen rakenne hyaliini ja fibrocartilage, sijainti luuranko runko.

Fibrocartilage koostuu rustosoluista, jotka sijaitsevat tiheästi pakattujen kollageenikuitujen välissä (Kuva 1.2). Kuidut antavat kudokselle lisää voimaa säilyttäen samalla sen joustavuuden. Esimerkkejä, joissa fibrocartilage löytyy välilevyt luiden selkärangan, häpyliitos yhdistää kaksi puoliskoa lantion anteriorly, ja menisci polvinivelen.

luu

luu on kudos, joka muodostaa jäykät kannat keholle sisältämällä suuren määrän kalsiumsuoloja (kalsiumfosfaattia ja karbonaattia). On muistettava, että luu on elävä kudos, joka koostuu soluista ja runsaasta verenkierrosta. Sillä on suurempi korjauskyky vaurion jälkeen kuin millään muulla kudoksella, paitsi verellä. Luun vahvuus on ohuissa levyissä (lamellae), jotka koostuvat kollageenikuiduista, joiden väliin on talletettu kalsiumsuoloja. Lamellit sijaitsevat rinnakkain, yhdessä kuitujen kanssa, ja niiden välissä on luusoluja tai osteosyyttejä. Jokainen luusolu sijaitsee pienessä tilassa tai lacuna, ja yhdistää muihin soluihin ja veren hiussuoniin hienoja kanavia kutsutaan canaliculi (Kuva 1.3).

kompaktissa luussa lamellit sijaitsevat samankeskisinä renkaina verisuonia sisältävän keskuskanavan ympärillä. Jokainen järjestelmä samankeskinen lamellae (tunnetaan Haversian järjestelmä tai osteon) sijaitsee pitkittäissuunnassa. Monet näistä järjestelmistä ovat tiiviisti pakattuja muodostaen pitkien luiden akselista löytyvän tiiviin tiiviin luun (Kuva 1.3).

Kuva 1.3 pitkän luun varren pätkä.

cancellous tai trabeculate luun, lamellae muodostavat levyt järjestetty eri suuntiin muodostaa mesh. Levyt tunnetaan trabeculae ja välitilat sisältävät veren kapillaareja. Trabekkuleissa makaavat luusolut kommunikoivat keskenään ja väleihin canaliculien avulla. Pitkien luiden laajennetut päät ovat täynnä ohuen tiiviin luun peitossa olevaa luuta. Pitkien luiden akselin keskusontelossa on luuydintä. Tämä kahden luutyypin rakenne tuottaa rakenteen, jolla on suuri jäykkyys ilman liiallista painoa (Kuva 1.4). Luulla on kyky muuttaa muotoaan siihen kohdistuvien rasitusten seurauksena niin, että trabekkulien rakennerivit luun päissä noudattavat luuhun kohdistuvia voimalinjoja. Esimerkiksi painoa kantavien luiden päissä olevat trabekkulien linjat, kuten reisiluu, antavat maksimaalisen voiman tukea kehon painoa painovoimaa vastaan. Luun Remodelling saavutetaan toiminnan luun muodostavien solujen tunnetaan osteoblastit, ja luuta tuhoavien solujen tunnetaan osteoklastit; molemmat solutyypit löytyvät luukudoksessa. Luun kalsiumsuolat vaihtuvat jatkuvasti veren kalsiumionien kanssa hormonien (parathormoni ja tyreokalsitoniini) vaikutuksesta. Luu on elävää, jatkuvasti muuttuvaa sidekudosta, joka tarjoaa jäykän kehyksen, johon lihakset voivat käyttää voimia liikkeen tuottamiseksi.

Kuva 1.4 pitkän luun Kokonaisrakenne: pitkittäis-ja poikittaisosat.

Artikulaatiot

jos luurangon jäykät luut kohtaavat, sidekudokset järjestäytyvät sitomaan luita yhteen ja muodostamaan niveliä. Nivelet mahdollistavat kehon osien liikkumisen toisiinsa nähden. Luiden väliset liitokset tai artikulaatiot voidaan jakaa kolmeen tyyppiin sen perusteella, mitä sidekudoksia niihin liittyy. Nivelen kolme pääluokkaa ovat kuitumaiset, rustoiset ja synoviaaliset.

Kuituliitokset

tässä luita yhdistää tiheä sidekudos.

kallon ompeleet ovat kuitumaisia niveliä, jotka eivät salli liikettä luiden välillä. Kunkin luun reuna on epäsäännöllinen ja lomittuu viereisen luun, niitä yhdistävän sidekudoskerroksen kanssa (kuva 1.5 a).

syndesmoosi on nivel, jossa luita yhdistää nivelside, joka mahdollistaa jonkin verran liikettä luiden välillä. Värttinäluun ja kyynärluun välissä on syndesmoosi (Kuva 1,5 b). Interosseaalinen kalvo mahdollistaa kyynärvarren liikkeen.

gomfoosi on erikoistunut sidekudosliitos, joka kiinnittää hampaat leuan kuopissa (Kuva 1,5 c).

Kuva 1.5 Sidekudosliitokset: a) kallon luiden välinen ommel; b) värttinäluun ja kyynärluun välinen syndesmoosi; c) gomfoosi: hammas pistokkeessa.

Rustonivelet

näissä nivelissä luita yhdistää rusto.

synkondroosi eli primäärinen rustonivel on nivel, jossa liitos koostuu hyaliinirustosta. Tällaista liitosta kutsutaan myös primääriseksi rustoksi. Ensimmäisen kylkiluun artikulaatio rintalastan kanssa tapahtuu synkondroosilla. Luurangon pitkien luiden kasvun aikana päiden ja luun varren välillä on synkondroosi, jossa tilapäinen rusto muodostaa epifyseaalisen levyn. Nämä levyt katoavat, kun kasvu pysähtyy ja luu luutuu (Kuva 1.6 a).

symphysis eli sekundaarinen rustonivel on nivel, jossa nivelen pintaa peittää ohut hyaliinirusto ja sitä yhdistää fibrokartonkilevy. Tämän tyyppinen yhteinen (joskus kutsutaan toissijainen rustoinen) mahdollistaa rajoitetun määrän liikettä luiden puristus ruston. Elinten nikamien artikuloitu levy fibrocartilage (Kuva 1.6 b). Kahden nikaman välinen liike on pientä, mutta kun kaikki nikamavälilevyt puristuvat tiettyyn suuntaan, tapahtuu selkärangan huomattava liike. Pieni liike tapahtuu häpyliitoksessa, nivelessä, jossa lantion oikea ja vasen puolisko kohtaavat. Liikettä todennäköisesti lisätään häpyliitoksessa raskauden loppuvaiheessa ja synnytyksen aikana synnytyskanavan koon kasvattamiseksi.

Kuva 1.6 Rustonivelet: a) lapsen kämmenluun synkondroosi, kuten röntgenkuvassa näkyy; b) kahden nikaman välinen liitos.

Kuva 1.7 tyypillinen nivelnivel.

Synoviaalinivelet

Synoviaalinivelet ovat kehon liikkuvia niveliä. On olemassa suuri määrä näitä niveliä, jotka osoittavat erilaisia muotoja ja liikkumavaraa. Niiden kaikkien yhteiset piirteet on esitetty tyypillisen nivelnivelen jaksossa (Kuva 1.7) ja lueteltu seuraavasti:

• Hyaliinirusto peittää kahden nivelen päät, jolloin niiden välillä on pieni kitkapinta.
• kussakin luussa on nivelreunuksiin tai jonkin matkan päähän kiinnitetty kapseli tiheää sidekudosta. Kapseli ympäröi liitosta kuin holkki.
• kapselin sisällä on nivelontelo,joka mahdollistaa luiden vapaan liikkuvuuden.
• jänteet, nauhat tai jänteet, jotka koostuvat tiheästä sidekudoksesta, liittyvät luihin. Nivelsiteet voivat sekoittua kapseliin tai ne ovat kiinni luissa lähellä niveltä.
• nivelkalvo rajaa nivelkapselin ja kaikki nivelen sisällä olevat Ei-nivelpinnat, ts. nivelen rakenne, jota hyaliinirusto ei peitä.

yksi tai useampi bursae löytyy liittyy joitakin nivelkalvon nivelet pisteen kitka, jossa lihas, jänne tai iho hankaa vastaan luisia rakenteita. Bursa on nivelkalvon reunustama umpinainen sidekudospussi, joka sisältää nivelnestettä. Bursan ontelo viestii joskus nivelonteloon. Joissakin nivelissä on myös rasvaa, nestettä ruumiinlämmössä. Molemmilla rakenteilla on suojaava tehtävä.

kaikki kehon suuret liikuteltavat nivelet, esimerkiksi olkapää, kyynärpää, ranne, lonkka, polvi ja nilkka, ovat nivelniveliä. Niiden liikesuunta ja-alue riippuvat nivelpintojen muodosta sekä nivelsiteiden ja lihasten läsnäolosta lähellä niveltä. Nivelnivelen eri tyyppejä kuvataan luvussa 2, jossa tarkastellaan nivelten liikesuuntia.

Luustolihas

Luustolihas kiinnittyy luuston luihin ja saa aikaan liikettä nivelissä. Luurankolihasten perusyksikkö on lihassyy. Lihaskudokset sitoutuvat nippuina yhteen muodostaen kokonaisen lihaksen, joka kiinnittyy luihin kuitumaisen sidekudoksen avulla. Kun jännitys kehittyy lihaksessa, päät vedetään kohti lihaksen keskustaa. Tällöin lihas supistuu pituutta ja kehon osa liikkuu. Vaihtoehtoisesti kehon osaa voidaan liikuttaa painovoiman ja/tai lisäpainon, esimerkiksi kädessä pidettävän esineen, avulla. Nyt lihakseen kehittynyttä jännitystä voidaan käyttää liikkeen vastustamiseen ja esineen pitämiseen yhdessä asennossa.

yhteenvetona voidaan todeta, että kehittynyt jännitys mahdollistaa lihaksen:

• lyhentää tuottaa liikettä;
• vastustamaan liikettä painovoiman tai lisätyn kuorman vaikutuksesta.

lisäksi lihakset voivat kehittää jännitystä, kun niiden pituus kasvaa. Tätä tarkastellaan luvussa 2 lihastyön tyyppejä koskevassa jaksossa.

sekä lihas-että sidekudokset ovat elastisia. Niitä voidaan venyttää ja palata alkuperäiseen pituuteen. Lihaksen ainutlaatuinen tehtävä on kyky lyhentää aktiivisesti.

rakenne ja muoto

kokonaisen lihaksen rakenne on lihas-ja sidekudosten yhdistelmä, jotka molemmat edistävät aktiivisen lihaksen toimintaa. Koko lihaksessa supistumiskykyisten lihaskuitujen ryhmät sitoutuvat yhteen sidekudoksen avulla. Jokainen nippu on nimeltään fasciculus. Sidekudoksen päällysteet sitovat faskikulia yhteen ja uloin kerros ympäröi koko lihasta (Kuva 1.8).

Kuva 1. 8 luurankolihas: lihaskuitujen järjestäytyminen kokonaiseksi lihakseksi ja sarkomeeri rentoutuneessa ja lyhennetyssä tilassa (elektronimikroskoopilla nähtynä).

Kuva 1.9 lihasten elastiset komponentit.

supistumiskykyisten lihaskuitujen välissä olevaa sidekudoselementtiä kutsutaan yhdensuuntaiseksi elastiseksi komponentiksi. Lihasjännitys, joka muodostuu sen aktivoituessa, riippuu lihassäikeiden ja yhdensuuntaisen elastisen komponentin jännityksestä. Sidekudosta, esimerkiksi jännettä, joka yhdistää kokonaisen lihaksen luuhun, kutsutaan sarjan elastiseksi komponentiksi. Aktiiviseen lihakseen kertyvä alkujännitys kiristää sarjan elastista komponenttia, minkä jälkeen lihas voi lyhentyä. Kuvassa 1.9 esitetään malli lihaksen joustavista ja supistuvista osista. Jos sidekudoskomponentit menettävät kimmoisuutensa, koska niitä ei käytetä vammoissa tai sairauksissa, lihas voi mennä kontraktuuraan. Eloisia lastoja käytetään elastisuuden ylläpitämiseen ja supistumisen estämiseen lihaksen toipuessa.

yksittäiset lihaskudokset sijaitsevat lihaksessa jommallakummalla seuraavista tavoista:

• yhdensuuntaisia kuituja on hihnassa ja fusiform-lihaksissa (Kuva 1.10 a, b). Näissä lihaksissa on pitkiä kuituja, jotka pystyvät lyhentymään koko lihaksen pituudelta, mutta tuloksena on vähemmän voimakas lihas.
• Pennaattilihaksissa on vinoja kuituja. Näiden lihasten lihaskudokset eivät voi lyhentyä samassa määrin kuin rinnakkaiset kuidut. Tämän järjestelyn etuna on kuitenkin se, että koko lihakseen voidaan pakata enemmän lihassyitä, jolloin saadaan aikaan suurempi voima.

lihaksista, joissa on vinoja kuituja, käytetään nimitystä unipennaatti, bipennaatti tai multipennaatti sen mukaan, miten lihassuidut on järjestetty (Kuva 1.10 c, d). Osa kehon suurista lihaksista yhdistää yhdensuuntaiset ja vinot järjestelyt. Hartialihas (katso Luku 5, kuva 5.9) on yksi ryhmä kuituja, jotka ovat multipennate ja kaksi ryhmää, jotka ovat fusiform, joka yhdistää voimaa nostaa painoa käsivarren monenlaisia liikkeitä. Tietyn lihaksen muoto kuvastaa käytettävissä olevaa tilaa sekä liikkeen kantaman ja voiman vaatimuksia.

Kuva 1.10 koko lihaksen muoto: yhdensuuntaiset kuidut (a) hihna ja (b) fusiform; vinokuidut (c) monipennaatti ja (d) unipennaatti ja bipennaatti.