musculoskeletale sleutel

Framework and support: the bindweefsels

de algemene functie van bindweefsel is om structuren in het lichaam te verenigen of te verbinden en ondersteuning te geven. Bot is een bindweefsel dat het stijve kader voor ondersteuning biedt. Waar botten articuleren met elkaar dicht vezelig bindweefsel, rijk aan collageenvezels, omringt de uiteinden van de botten, waardoor beweging optreden met behoud van stabiliteit. Kraakbeen, een ander bindweefsel, wordt ook gevonden geassocieerd met gewrichten, waar het vormt een samendrukbare verbinding tussen twee botten, of biedt een lage wrijving oppervlak voor een soepele beweging van het ene bot op het andere. Bindweefsel hecht spieren aan het bot, in de vorm van een koord (pees) of een plat blad (fascia). Het bindweefsel kan worden verdeeld in:

• dicht vezelig weefsel;
• kraakbeen;
• bot.

dicht vezelig bindweefsel

dicht vezelig bindweefsel verenigt structuren in het lichaam, terwijl beweging nog steeds mogelijk is. Het heeft een hoge treksterkte om zich te verzetten tegen het uitrekken van krachten. Dit bindweefsel heeft weinig cellen en bestaat grotendeels uit vezels van collageen en elastine die het weefsel grote kracht geven. De vezels worden geproduceerd door fibroblastcellen die tussen de vezels liggen (figuur 1.1). De taaiheid van dit weefsel kan worden gevoeld bij het snijden door stoofsteak met een bot mes. De spiervezels zijn gemakkelijk te snijden, maar de bekleding van wit bindweefsel is erg taai. Voorbeelden van dit weefsel zijn als volgt:

figuur 1.1 dichte vezelig bindweefsel gezien die bot als periosteum, en de vorming van de pees van een skeletspier.

• de capsule rond de beweegbare (synoviale) gewrichten die de botten aan elkaar bindt (zie figuur 1.7).
• ligamenten vormen sterke banden die bot aan bot verbinden. Ligamenten versterken de gewrichtscapsules in bepaalde richtingen en beperken de beweging.
• pezen verenigen de contractiele vezels van spier tot bot.

in pezen en ligamenten liggen de collageenvezels parallel in de richting van de grootste stress.

• een aponeurose is een sterk vlak membraan, met collageenvezels die in verschillende richtingen liggen om vellen bindweefsel te vormen. Een aponeurose kan de gehechtheid van een spier vormen, zoals de schuine buikspieren, die in de middellijn van de buik samenkomen (zie hoofdstuk 10, figuur 10.6). In de handpalm en de voetzool ligt een aponeurose diep in de huid en vormt een beschermende laag voor de pezen eronder (zie hoofdstuk 8, figuur 8.21).
• een retinaculum is een band van dicht vezelig weefsel dat de pezen van de spieren bindt en de bowstring tijdens beweging voorkomt. Een voorbeeld is het flexor retinaculum van de pols, dat de pezen van spieren die in de hand overgaan in positie houdt (Zie hoofdstuk 6, figuur 6.15).
• Fascia is een term die wordt gebruikt voor de grote delen van dicht vezelig weefsel die de spieren van alle lichaamssegmenten omringen. Fascia is vooral ontwikkeld in de ledematen, waar het naar beneden duikt tussen de grote groepen spieren en hecht zich aan het bot. In sommige gebieden, fascia biedt een basis voor de bevestiging van de spieren, bijvoorbeeld de thoracolumbale fascia geeft bevestiging aan de lange spieren van de rug (zie hoofdstuk 10, figuur 10.6).
• Periosteum is de beschermende bekleding van botten. Pezen en ligamenten mengen zich met het periosteum rond het bot (zie figuur 1.3).
• Dura is dik vezelig bindweefsel dat de hersenen en het ruggenmerg beschermt (zie hoofdstuk 3, figuur 3.21).

kraakbeen

kraakbeen is een weefsel dat gecomprimeerd kan worden en veerkracht heeft. De cellen (chondrocyten) zijn ovaal en liggen in een gemalen stof die niet stijf is als bot. Er is geen bloedtoevoer naar kraakbeen, dus er is een limiet aan de dikte. Het weefsel heeft een grote weerstand tegen slijtage, maar kan niet worden gerepareerd wanneer beschadigd.

hyalien kraakbeen wordt gewoonlijk kraakbeen genoemd. Het is glad en glasachtig, de vorming van een lage wrijving bedekking aan de gewrichtsoppervlakken van gewrichten. Bij ouderen heeft het gewrichtskraakbeen de neiging om geërodeerd of verkalkt te worden, zodat gewrichten stijf worden. Hyalien kraakbeen vormt het kraakbeen van de ribben die de voorste uiteinden van de ribben verbinden met het borstbeen (figuur 1.2). Bij de zich ontwikkelende foetus worden de meeste botten gevormd in hyalien kraakbeen. Wanneer het kraakbeenmodel van elk bot een kritieke grootte bereikt voor de overleving van de kraakbeencellen, begint de ossificatie.

figuur 1.2 microscopische structuur van hyalien en fibrocartilage, locatie in het skelet van de stam.

Fibrocartilage bestaat uit kraakbeencellen die tussen dicht opeengepakte collageenvezels liggen (figuur 1.2). De vezels geven extra kracht aan het weefsel met behoud van de veerkracht. Voorbeelden van waar fibrocartilage wordt gevonden zijn de schijven tussen de botten van de wervelkolom, de schaambeenbeenverbinding tussen de twee helften van het bekken anteriorly, en de menisci in het kniegewricht.

Bot

Bot is het weefsel dat de stijve steun vormt voor het lichaam doordat het een groot deel calciumzouten (calciumfosfaat en carbonaat) bevat. Men moet niet vergeten dat bot een levend weefsel is dat bestaat uit cellen en een overvloedige bloedtoevoer. Het heeft een grotere capaciteit voor reparatie na schade dan enig ander weefsel in het lichaam, behalve bloed. De sterkte van het bot ligt in de dunne platen (lamellen), samengesteld uit collageenvezels met calciumzouten afgezet ertussen. De lamellen liggen parallel, bij elkaar gehouden door vezels, en de botcellen of osteocyten worden gevonden tussen. Elke botcel ligt in een kleine ruimte of lacune, en verbindt zich met andere cellen en met bloed capillairen door fijne kanalen genaamd canaliculi (figuur 1.3).

in compact bot worden de lamellen gelegd in concentrische ringen rond een centraal kanaal met bloedvaten. Elk systeem van concentrische lamellen (bekend als een haversiaans systeem of een osteon) ligt in een lengterichting. Veel van deze systemen zijn dicht opeengepakt om het dichte compacte bot te vormen dat in de schacht van lange botten wordt aangetroffen (figuur 1.3).

figuur 1.3 een deel van de schacht van een lang bot.

in cancelous of trabeculate bot, de lamellen vorm platen gerangschikt in verschillende richtingen om een gaas te vormen. De platen staan bekend als trabeculae en de tussenruimten bevatten bloed capillairen. De botcellen in de trabeculae communiceren met elkaar en met de ruimtes door canaliculi. De geëxpandeerde uiteinden van lange botten zijn gevuld met afgestorven bot bedekt met een dunne laag compact bot. De centrale holte van de schacht van lange botten bevat beenmerg. Deze organisatie van de twee soorten bot produceert een structuur met grote stijfheid zonder overgewicht (figuur 1.4). Bot heeft de capaciteit om in vorm te remodelleren in reactie op de spanningen op het, zodat de structuurlijnen van de trabeculae aan de uiteinden van het bot de lijnen van kracht op het bot volgen. Bijvoorbeeld, de lijnen van trabeculae aan de uiteinden van gewichtdragende botten, zoals het dijbeen, bieden maximale sterkte om het lichaamsgewicht tegen de zwaartekracht te ondersteunen. Het remodelleren van been wordt bereikt door de activiteit van beendervormende cellen die als osteoblasten worden bekend, en been-vernietigende cellen die als osteoclasten worden bekend; beide types van cel worden gevonden in beenweefsel. De calciumzouten van bot wisselen voortdurend af met calciumionen in het bloed, onder invloed van hormonen (parathormon en thyrocalcitonine). Bot is een levend, voortdurend veranderend bindweefsel dat een stijf kader biedt waarop spieren krachten kunnen uitoefenen om beweging te produceren.

figuur 1.4 bruto structuur van lang bot: longitudinale en transversale secties.

articulaties

wanneer de stijve botten van het skelet samenkomen, zijn de bindweefsels zodanig georganiseerd dat de botten aan elkaar worden gebonden en gewrichten worden gevormd. Het zijn de gewrichten die beweging van de segmenten van het lichaam ten opzichte van elkaar mogelijk maken. De gewrichten of articulaties tussen botten kunnen worden verdeeld in drie soorten op basis van de specifieke bindweefsels betrokken. De drie hoofdklassen van gewricht zijn vezelig, kraakbeenachtig en synoviaal.

vezelige gewrichten

hier zijn de botten verenigd door dicht bindweefsel.

de hechtingen van de schedel zijn vezelige gewrichten die geen beweging tussen de botten mogelijk maken. De rand van elk bot is onregelmatig en vergrendelt met het aangrenzende bot, een laag vezelig weefsel die hen verbindt (figuur 1.5 a).

syndesmose is een gewricht waarbij de botten verbonden zijn door een ligament dat enige beweging tussen de botten mogelijk maakt. Een syndesmose wordt gevonden tussen de radius en de ellepijp (figuur 1.5 b). Het interosseous membraan maakt beweging van de onderarm mogelijk.

een gomphosis is een speciaal vezelig gewricht dat de tanden in de kaken van de kaak fixeert (figuur 1.5 c).

figuur 1.5 vezelachtige gewrichten: a) hechting tussen schedelbeenderen; b) syndesmose tussen het spaakbeen en de ellepijp; C) gomfose: tand in het stopcontact.

kraakbeengewrichten

in deze gewrichten worden de botten verenigd door kraakbeen.

een synchondrose of Primair kraakbeengewricht is een gewricht waarbij de vereniging bestaat uit hyalien kraakbeen. Dit type gewricht wordt ook wel primair kraakbeenachtig genoemd. De articulatie van de eerste rib met het borstbeen is door een synchondrose. Tijdens de groei van de lange botten van het skelet, is er een synchondrose tussen de uiteinden en de schacht van het bot, waar Tijdelijk kraakbeen vormt de epifysaire plaat. Deze platen verdwijnen wanneer de groei stopt en het bot verbeend raakt (figuur 1.6 a).

een symphysis of secundaire kraakbeenverbinding is een verbinding waarbij het oppervlak van de verbinding bedekt is met een dunne laag hyalien kraakbeen en verbonden is met een schijf van fibrocartilage. Dit type gewricht (soms secundair kraakbeenachtig genoemd) zorgt voor een beperkte hoeveelheid beweging tussen de botten door compressie van het kraakbeen. De lichamen van de wervels articuleren door een schijf van fibrocartilage (figuur 1.6 b). De beweging tussen twee wervels is klein, maar wanneer alle tussenwervelschijven in een bepaalde richting worden samengedrukt, treedt een aanzienlijke beweging van de wervelkolom op. Er is weinig beweging bij het schaambeen, het gewricht waar de rechter-en linkerhelft van het bekken samenkomen. Beweging is waarschijnlijk toegenomen bij de schaamsymfyse in het late stadium van de zwangerschap en tijdens de bevalling, om de grootte van het geboortekanaal te vergroten.

figuur 1.6 kraakbeengewrichten: a) synchondrose in het metacarpale bot van een kind, zoals te zien op röntgenfoto; b) symfyse tussen het lichaam van twee wervels.

figuur 1.7 typische synoviale gewricht.

synoviale gewrichten

synoviale gewrichten zijn de beweeglijke gewrichten van het lichaam. Er is een groot aantal van deze gewrichten, die een verscheidenheid aan vorm en bereik van beweging tonen. De gemeenschappelijke kenmerken van elk van hen zijn weergegeven in het gedeelte van een typisch synoviaal gewricht (figuur 1.7) en als volgt weergegeven:

• hyalien kraakbeen bedekt de uiteinden van de twee scharnierende botten, het verstrekken van een lage wrijving oppervlak voor beweging tussen hen.
• aan de articulaire randen van elk bot is een capsule van dicht vezelig weefsel bevestigd. De capsule omringt het gewricht als een huls.
• in de capsule bevindt zich een gewrichtsholte die het vrije verkeer tussen de botten mogelijk maakt.
• ligamenten, banden of koorden van dicht vezelig weefsel, voegen zich aan de botten. De ligamenten kunnen mengen met de capsule of ze zijn gehecht aan de botten dicht bij het gewricht.
• een synoviaal membraan loopt langs de gewrichtskap en alle niet-gewrichtsoppervlakken in het gewricht, d.w.z. elke structuur in het gewricht die niet door hyalien kraakbeen wordt bedekt.

een of meer bursae worden gevonden geassocieerd met een aantal van de synoviale gewrichten op een punt van wrijving waar een spier, een pees of de huid wrijft tegen een benige structuren. Een slijmbeurs is een gesloten zak van vezelig weefsel bekleed door een synoviaal membraan en bevat synoviale vloeistof. De holte van de slijmbeurs communiceert soms met de gezamenlijke holte. Pads van vet, vloeibaar bij lichaamstemperatuur, zijn ook aanwezig in sommige gewrichten. Beide structuren hebben een beschermende functie.

alle grote beweegbare gewrichten van het lichaam, bijvoorbeeld de schouder, elleboog, pols, heup, knie en enkel, zijn synoviale gewrichten. De richting en het bereik van hun bewegingen zijn afhankelijk van de vorm van de gewrichtsoppervlakken en de aanwezigheid van ligamenten en spieren dicht bij het gewricht. De verschillende soorten synoviale gewricht worden beschreven in hoofdstuk 2, waar de richtingen van de beweging van de gewrichten worden beschouwd.

skeletspier

skeletspier is gehecht aan de botten van het skelet en produceert beweging in de gewrichten. De basiseenheid van skeletspieren is de spiervezel. Spiervezels worden samengebonden in bundels om een hele spier te vormen, die door vezelig bindweefsel aan de botten is bevestigd. Wanneer er spanning ontstaat in de spier, worden de uiteinden naar het midden van de spier getrokken. In dit geval trekt de spier in lengte samen en beweegt een lichaamsdeel. Als alternatief kan een lichaamsdeel worden verplaatst door zwaartekracht en/of door een extra gewicht, bijvoorbeeld een voorwerp dat in de hand wordt gehouden. Nu kan de spanning in de spier worden gebruikt om beweging te weerstaan en het object in één positie te houden.

kortom, de ontwikkelde spanning maakt een spier:

• ze, zij ze zullen verkorten ze zouden produceren;
• om beweging te weerstaan in reactie op de zwaartekracht of een extra belasting.

verder kunnen spieren spanning ontwikkelen wanneer ze in lengte toenemen. Dit zal worden besproken in hoofdstuk 2, in het hoofdstuk over soorten spierwerk.

zowel spierweefsel als bindweefsel van vezels hebben elasticiteit. Ze kunnen worden uitgerekt en terugkeren naar de oorspronkelijke lengte. De unieke functie van spier is het vermogen om actief in te korten.

structuur en vorm

de structuur van een hele spier is de combinatie van spier en bindweefsel, die beide bijdragen tot de functie van de actieve spier. In een hele spier worden groepen contractiele spiervezels aan elkaar gebonden door vezelig bindweefsel. Elke bundel heet een fasciculus. Verdere bekledingen van bindweefsel binden de fasciculi aan elkaar en een buitenste laag omringt de hele spier (figuur 1.8).

figuur 1.8 skeletspieren: de organisatie van spiervezels in een hele spier, en een sarcomeer in de ontspannen en de verkorte toestand (zoals gezien door een elektronenmicroscoop).

figuur 1.9 elastische spiercomponenten.

het totale bindweefselelement tussen de contractiele spiervezels staat bekend als de parallelle elastische component. De spanning die wordt opgebouwd in de spier wanneer deze wordt geactiveerd, hangt af van de spanning in de spiervezels en in de parallelle elastische component. Het vezelige bindweefsel, bijvoorbeeld een pees, die een hele spier verbindt met het bot staat bekend als de serie elastische component. De initiële spanning die zich opbouwt in een actieve spier verstevigt de serie elastische component en dan kan de spier verkorten. Figuur 1.9 toont een model van de elastische en samentrekkende delen van een spier. Als de bindweefselcomponenten hun elasticiteit verliezen, door gebrek aan gebruik bij letsel of ziekte, kan een spier contractuur krijgen. Levendige spalken worden gebruikt om de elasticiteit te behouden en contractuur te voorkomen terwijl de spier herstelt.

de afzonderlijke spiervezels liggen in een spier op een van de volgende twee manieren::

• parallelle vezels worden waargenomen in de spieren van de riem en de spoelvormige spieren (figuur 1.10 a, b). Deze spieren hebben lange vezels die kunnen verkorten over de gehele lengte van de spier, maar het resultaat is een minder krachtige spier.
• schuine vezels worden gezien in schepspieren. De spiervezels in deze spieren kunnen niet in dezelfde mate verkorten als parallelle vezels. Het voordeel van deze regeling is echter dat meer spiervezels in de hele spier kunnen worden verpakt, zodat meer kracht kan worden bereikt.

de spieren met schuine vezels staan bekend als unipennate, bipennate of multipennate, afhankelijk van de specifieke manier waarop de spiervezels zijn gerangschikt (figuur 1.10 c, d). Sommige van de grote spieren van het lichaam combineren parallelle en schuine regelingen. De deltaspier van de schouder (zie hoofdstuk 5, Figuur 5.9) heeft een groep vezels die multipennaat en twee groepen die spoelvormig zijn, die sterkte combineert om het gewicht van de arm op te heffen met een breed scala van beweging. De vorm van een bepaalde spier weerspiegelt de beschikbare ruimte en de eisen van het bereik en de kracht van de beweging.

figuur 1.10 vorm van hele spieren: parallelle vezels (a) riem en (b) spoelvormig; schuine vezels (c) multipennaat en (d) unipennaat en bipennaat.