cheie musculo-scheletice

cadru și suport: țesuturile conjunctive

funcția generală a țesutului conjunctiv este de a uni sau conecta structurile din corp și de a oferi sprijin. Osul este un țesut conjunctiv care asigură cadrul rigid pentru sprijin. În cazul în care oasele se articulează între ele, țesutul conjunctiv fibros dens, bogat în fibre de colagen, înconjoară capetele oaselor, permițând mișcarea să aibă loc în timp ce menține stabilitatea. Cartilajul, un alt țesut conjunctiv, se găsește, de asemenea, asociat cu articulațiile, unde formează o legătură compresibilă între două oase sau oferă o suprafață cu frecare redusă pentru mișcarea lină a unui os pe altul. Țesutul conjunctiv atașează mușchii la os, sub forma unui cordon (tendon) sau a unei foi plate (fascia). Țesuturile conjunctive pot fi împărțite în:

• țesut fibros dens;
• cartilaj;
• bone.

țesutul fibros dens

țesutul conjunctiv fibros dens unește structurile din corp, permițând totuși mișcarea. Are o rezistență ridicată la tracțiune pentru a rezista forțelor de întindere. Acest țesut conjunctiv are puține celule și este în mare parte alcătuit din fibre de colagen și elastină care conferă țesutului o mare rezistență. Fibrele sunt produse de celule fibroblaste care se află între fibre (figura 1.1). Duritatea acestui țesut poate fi simțită atunci când tăiați friptura cu un cuțit contondent. Fibrele musculare sunt ușor feliate, dar acoperirea țesutului conjunctiv alb este foarte dură. Exemple ale acestui țesut sunt următoarele:

figura 1.1 țesut conjunctiv fibros dens văzut acoperind osul ca periost și formând tendonul unui mușchi scheletic.

• capsula care înconjoară articulațiile mobile (sinoviale) care leagă oasele împreună (vezi figura 1.7).
• ligamentele formează benzi puternice care se alătură osului la os. Ligamentele întăresc capsulele articulare în anumite direcții și limitează mișcarea.
• tendoanele unesc fibrele contractile ale mușchilor cu oasele.

în tendoane și ligamente, fibrele colagenice se află în paralel în direcția celui mai mare stres.

• o aponeuroză este o membrană plată puternică, cu fibre de colagen care se află în direcții diferite pentru a forma foi de țesut conjunctiv. O aponeuroză poate forma atașarea unui mușchi, cum ar fi mușchii abdominali oblici, care se întâlnesc în linia mediană a abdomenului (vezi capitolul 10, figura 10.6). În palma mâinii și pe talpa piciorului, o aponeuroză se află adânc pe piele și formează un strat protector pentru tendoanele de dedesubt (vezi capitolul 8, figura 8.21).
• un retinaculum este o bandă de țesut fibros dens care leagă tendoanele mușchilor și previne arcul în timpul mișcării. Un exemplu este retinaculul flexor al încheieturii mâinii, care ține tendoanele mușchilor care trec în mână în poziție (vezi capitolul 6, Figura 6.15).
• Fascia este un termen folosit pentru zonele mari de țesut fibros dens care înconjoară musculatura tuturor segmentelor corpului. Fascia este dezvoltată în special în membre, unde se scufundă între grupurile mari de mușchi și se atașează de os. În unele zone, fascia oferă o bază pentru atașarea mușchilor, de exemplu fascia toracolumbară dă atașament mușchilor lungi ai spatelui (vezi capitolul 10, figura 10.6).
• periostul este învelișul protector al oaselor. Tendoanele și ligamentele se amestecă cu periostul din jurul osului (vezi figura 1.3).
• Dura este un țesut conjunctiv fibros gros care protejează creierul și măduva spinării (vezi capitolul 3, figura 3.21).

cartilajul

cartilajul este un țesut care poate fi comprimat și are rezistență. Celulele (condrocitele) sunt ovale și se află într-o substanță măcinată care nu este rigidă ca osul. Nu există aport de sânge la cartilaj, deci există o limită a grosimii sale. Țesutul are o rezistență mare la uzură, dar nu poate fi reparat atunci când este deteriorat.

cartilajul hialin este denumit în mod obișnuit gristle. Este netedă și asemănătoare sticlei, formând o acoperire cu frecare redusă pe suprafețele articulare ale articulațiilor. La vârstnici, cartilajul articular tinde să se erodeze sau să se calcifice, astfel încât articulațiile devin rigide. Cartilajul hialin formează cartilajele costale care unesc capetele anterioare ale coastelor cu sternul (figura 1.2). La fătul în curs de dezvoltare, majoritatea oaselor se formează în cartilajul hialin. Când modelul cartilaginos al fiecărui os atinge o dimensiune critică pentru supraviețuirea celulelor cartilajului, începe osificarea.

Figura 1.2 structura microscopică a hialinei și fibrocartilajului, localizarea în scheletul trunchiului.

Fibrocartilajul constă din celule cartilaginoase situate între fibrele de colagen dens ambalate (figura 1.2). Fibrele conferă o rezistență suplimentară țesutului, păstrându-și în același timp rezistența. Exemple de unde se găsește fibrocartilajul sunt discurile dintre oasele coloanei vertebrale, simfiza pubiană care unește cele două jumătăți ale pelvisului anterior și meniscul în articulația genunchiului.

os

OS este țesutul care formează suporturile rigide pentru organism, conținând o proporție mare de săruri de calciu (fosfat de calciu și carbonat). Trebuie amintit că osul este un țesut viu compus din celule și o cantitate abundentă de sânge. Are o capacitate mai mare de reparare după deteriorare decât orice alt țesut din organism, cu excepția sângelui. Rezistența osului constă în plăcile subțiri (lamele), compuse din fibre de colagen cu săruri de calciu depozitate între ele. Lamelele se află în paralel, ținute împreună de fibre, iar celulele osoase sau osteocitele se găsesc între ele. Fiecare celulă osoasă se află într-un spațiu mic sau lacună și se conectează cu alte celule și cu capilarele sanguine prin canale fine numite canaliculi (figura 1.3).

în osul compact, lamelele sunt așezate în inele concentrice în jurul unui canal central care conține vase de sânge. Fiecare sistem de lamele concentrice (cunoscut sub numele de sistem Haversian sau osteon) se află într-o direcție longitudinală. Multe dintre aceste sisteme sunt strâns ambalate pentru a forma osul compact dens găsit în arborele oaselor lungi (figura 1.3).

figura 1.3 o secțiune a arborelui unui os lung.

în osul spongios sau trabeculat, lamelele formează plăci dispuse în direcții diferite pentru a forma o plasă. Plăcile sunt cunoscute sub numele de trabecule, iar spațiile dintre ele conțin capilare sanguine. Celulele osoase situate în trabecule comunică între ele și cu spațiile prin canaliculi. Capetele extinse ale oaselor lungi sunt umplute cu os spongios acoperit cu un strat subțire de os compact. Cavitatea centrală a arborelui oaselor lungi conține măduvă osoasă. Această organizare a celor două tipuri de os produce o structură cu rigiditate mare, fără greutate excesivă (figura 1.4). Osul are capacitatea de a se remodela în formă ca răspuns la solicitările de pe acesta, astfel încât liniile de structură ale trabeculelor de la capetele osului să urmeze liniile de forță ale osului. De exemplu, liniile trabeculelor de la capetele oaselor purtătoare de greutate, cum ar fi femurul, oferă o rezistență maximă pentru a susține greutatea corporală împotriva gravitației. Remodelarea osului se realizează prin activitatea celulelor Formatoare de oase cunoscute sub numele de osteoblaste și a celulelor distrugătoare de oase cunoscute sub numele de osteoclaste; ambele tipuri de celule se găsesc în țesutul osos. Sărurile de calciu ale osului se schimbă constant cu ionii de calciu din sânge, sub influența hormonilor (paratormon și tirocalcitonină). Osul este un țesut conjunctiv viu, în continuă schimbare, care oferă un cadru rigid pe care mușchii pot exercita forțe pentru a produce mișcare.

figura 1.4 structura brută a osului lung: secțiuni longitudinale și transversale.

articulații

unde oasele rigide ale scheletului se întâlnesc, țesuturile conjunctive sunt organizate pentru a lega oasele împreună și pentru a forma articulații. Articulațiile permit mișcarea segmentelor corpului unul față de celălalt. Articulațiile sau articulațiile dintre oase pot fi împărțite în trei tipuri pe baza țesuturilor conjunctive implicate. Cele trei clase principale de articulații sunt fibroase, cartilaginoase și sinoviale.

articulații fibroase

aici, oasele sunt unite de țesut conjunctiv fibros dens.

suturile craniului sunt articulații fibroase care nu permit nicio mișcare între oase. Marginea fiecărui os este neregulată și se blochează cu osul adiacent, un strat de țesut fibros care le leagă (figura 1.5 a).

o sindesmoză este o articulație în care oasele sunt unite printr-un ligament care permite o mișcare între oase. O sindesmoză se găsește între rază și ulna (figura 1.5 b). Membrana interosoasă permite mișcarea antebrațului.

o gomfoză este o articulație fibroasă specializată care fixează dinții în prizele maxilarului (figura 1.5 c).

figura 1.5 articulații fibroase: (a) sutură între oasele craniului; (b) sindesmoză între rază și ulna; (c) gomfoză: dinte în soclu.

articulații cartilaginoase

în aceste articulații oasele sunt unite de cartilaj.

o sincondroză sau o articulație cartilaginoasă primară este o articulație în care Uniunea este compusă din cartilaj hialin. Acest tip de articulație se mai numește cartilaginos primar. Articularea primei coaste cu sternul este printr-o sincondroză. În timpul creșterii oaselor lungi ale scheletului, există o sincondroză între capete și arborele osului, unde cartilajul temporar formează placa epifiză. Aceste plăci dispar atunci când creșterea se oprește și osul devine osificat (figura 1.6 a).

o simfiză sau o articulație cartilaginoasă secundară este o articulație în care suprafețele articulare sunt acoperite de un strat subțire de cartilaj hialin și unite de un disc de fibrocartilaj. Acest tip de articulație (uneori numită cartilagină secundară) permite o cantitate limitată de mișcare între oase prin comprimarea cartilajului. Corpurile vertebrelor se articulează printr-un disc de fibrocartilaj (figura 1.6 b). Mișcarea între două vertebre este mică, dar când toate discurile intervertebrale sunt comprimate într-o anumită direcție, apare o mișcare considerabilă a coloanei vertebrale. Puțină mișcare are loc la simfiza pubiană, articulația în care se întâlnesc jumătățile drepte și stângi ale pelvisului. Mișcarea este probabil crescută la simfiza pubiană în stadiul final al sarcinii și în timpul nașterii, pentru a crește dimensiunea canalului de naștere.

figura 1.6 articulații cartilaginoase: (a) Sincondroza în osul metacarpian al unui copil, așa cum se vede pe raze x; (b) simfiza dintre corpurile a două vertebre.

figura 1.7 articulația sinovială tipică.

articulațiile sinoviale

articulațiile sinoviale sunt articulațiile mobile ale corpului. Există un număr mare de aceste articulații, care prezintă o varietate de formă și gamă de mișcare. Caracteristicile comune ale tuturor acestora sunt prezentate în secțiunea unei articulații sinoviale tipice (figura 1.7) și enumerate după cum urmează:

• cartilajul hialin acoperă capetele celor două oase articulate, oferind o suprafață cu frecare redusă pentru mișcarea între ele.
• o capsulă de țesut fibros dens este atașată la marginile articulare, sau la o anumită distanță, pe fiecare OS. Capsula înconjoară articulația ca un manșon.
• există o cavitate articulară în interiorul capsulei care permite mișcarea liberă între oase.
• ligamente, benzi sau corzi de țesut fibros dens, se alătură oaselor. Ligamentele se pot amesteca cu capsula sau sunt atașate de oase aproape de articulație.
• o membrană sinovială aliniază capsula articulară și toate suprafețele nearticulare din interiorul articulației, adică. orice structură în comun care nu sunt acoperite de cartilaj hialin.

una sau mai multe burse se găsesc asociate cu unele dintre articulațiile sinoviale într-un punct de frecare în care un mușchi, un tendon sau pielea se freacă de orice structură osoasă. O bursa este un sac închis de țesut fibros căptușit de o membrană sinovială și care conține lichid sinovial. Cavitatea bursei comunică uneori cu cavitatea articulară. Tampoane de grăsime, lichide la temperatura corpului, sunt de asemenea prezente în unele articulații. Ambele structuri au o funcție de protecție.

toate articulațiile mobile mari ale corpului, de exemplu umărul, cotul, încheietura mâinii, șoldul, genunchiul și glezna, sunt articulații sinoviale. Direcția și gama mișcărilor lor depind de forma suprafețelor articulare și de prezența ligamentelor și a mușchilor apropiați de articulație. Diferitele tipuri de articulații sinoviale sunt descrise în Capitolul 2, Unde sunt luate în considerare direcțiile de mișcare la articulații.

mușchi scheletici

mușchi scheletici este atașat la oasele scheletului și produce mișcare la nivelul articulațiilor. Unitatea de bază a mușchilor scheletici este fibra musculară. Fibrele musculare sunt legate împreună în mănunchiuri pentru a forma un mușchi întreg, care este atașat de oase prin țesut conjunctiv fibros. Când tensiunea se dezvoltă în mușchi, capetele sunt trase spre centrul mușchiului. În acest caz, mușchiul se contractă în lungime și o parte a corpului se mișcă. Alternativ, o parte a corpului poate fi mișcată de gravitație și/sau de o greutate adăugată, de exemplu un obiect ținut în mână. Acum, tensiunea dezvoltată în mușchi poate fi folosită pentru a rezista mișcării și a ține obiectul într-o singură poziție.

în rezumat, tensiunea dezvoltată permite unui mușchi:

• pentru a scurta pentru a produce mișcare;
• pentru a rezista mișcării ca răspuns la forța gravitației sau la o sarcină suplimentară.

mai mult, mușchii pot dezvolta tensiune atunci când cresc în lungime. Acest lucru va fi luat în considerare în Capitolul 2, în secțiunea privind tipurile de muncă musculară.

atât țesutul conjunctiv muscular, cât și cel fibros au elasticitate. Ele pot fi întinse și se pot întoarce la lungimea inițială. Funcția unică a mușchiului este capacitatea de a scurta activ.

structura și forma

structura unui mușchi întreg este combinația de mușchi și țesuturi conjunctive, care ambele contribuie la funcția mușchiului activ. Într-un mușchi întreg, grupurile de fibre musculare contractile sunt legate între ele prin țesut conjunctiv fibros. Fiecare pachet este numit fascicul. Alte acoperiri ale țesutului conjunctiv leagă fasciculii împreună și un strat exterior înconjoară întregul mușchi (figura 1.8).

figura 1.8 mușchi scheletici: organizarea fibrelor musculare într-un mușchi întreg și un sarcomer în starea relaxată și scurtată (așa cum se vede printr-un microscop electronic).

figura 1.9 componente elastice ale mușchilor.

elementul total de țesut conjunctiv situat între fibrele musculare contractile este cunoscut sub numele de componenta elastică paralelă. Tensiunea care se acumulează în mușchi atunci când este activată depinde de tensiunea din fibrele musculare și din componenta elastică paralelă. Țesutul conjunctiv fibros, de exemplu un tendon, care leagă un întreg mușchi de os este cunoscut sub numele de componenta elastică de serie. Tensiunea inițială care se acumulează într-un mușchi activ strânge componenta elastică a seriei și apoi mușchiul se poate scurta. Un model al părților elastice și contractile ale unui mușchi este prezentat în figura 1.9. Dacă componentele țesutului conjunctiv își pierd elasticitatea, prin lipsa utilizării în leziuni sau boli, un mușchi poate intra în contracție. Atelele pline de viață sunt folosite pentru a menține elasticitatea și pentru a preveni contracția în timp ce mușchiul se recuperează.

fibrele musculare individuale se află în interiorul unui mușchi într-unul din următoarele două moduri:

• fibrele paralele sunt observate în curea și mușchii fusiformi (figura 1.10 a, b). Acești mușchi au fibre lungi care sunt capabile să se scurteze pe întreaga lungime a mușchiului, dar rezultatul este un mușchi mai puțin puternic.
• fibrele oblice sunt observate în mușchii pennați. Fibrele musculare din acești mușchi nu se pot scurta în aceeași măsură ca fibrele paralele. Avantajul acestui aranjament, totuși, este că mai multe fibre musculare pot fi ambalate în întregul mușchi, astfel încât să se poată obține o putere mai mare.

mușchii cu fibre oblice sunt cunoscuți ca unipenați, bipenați sau multipenați, în funcție de modul particular în care sunt aranjate fibrele musculare (figura 1.10 c, d). Unii dintre mușchii mari ai corpului combină aranjamente paralele și oblice. Mușchiul deltoid al umărului (vezi capitolul 5, Figura 5.9) are un grup de fibre care sunt multipenate și două grupuri care sunt fusiforme, care combină rezistența pentru a ridica greutatea brațului cu o gamă largă de mișcări. Forma unui anumit mușchi reflectă spațiul disponibil și cerințele de gamă și forță de mișcare.

figura 1.10 forma întregului mușchi: fibre paralele (a) curea și (b) fusiforme; fibre oblice (c) multipenate și (d) unipenate și bipenate.