muskuloskeletala Nyckel

ramverk och stöd: bindväven

den övergripande funktionen av bindväv är att förena eller ansluta strukturer i kroppen och att ge stöd. Ben är en bindväv som ger den styva ramen för stöd. Där Ben artikulerar med varandra tät fibrös bindväv, rik på kollagenfibrer, omger benens ändar, vilket gör att rörelse kan ske samtidigt som stabiliteten bibehålls. Brosk, en annan bindväv, finns också associerad med leder, där den bildar en komprimerbar länk mellan två ben eller ger en lågfriktionsyta för jämn rörelse av ett ben på ett annat. Bindvävnad fäster muskler till ben, i form av antingen en sladd (sena) eller ett platt ark (fascia). Bindvävnaderna kan delas in i:

• tät fibrös vävnad;
• brosk;
• ben.

tät fibrös vävnad

tät fibrös bindväv förenar strukturer i kroppen medan den fortfarande tillåter rörelse. Den har hög draghållfasthet för att motstå sträckkrafter. Denna bindväv har få celler och består till stor del av fibrer av kollagen och elastin som ger vävnaden stor styrka. Fibrerna produceras av fibroblastceller som ligger mellan fibrerna (figur 1.1). Segheten i denna vävnad kan kännas när man skär genom stewing biff med en trubbig kniv. Muskelfibrerna skivas lätt, men täckningen av vit bindväv är mycket hård. Exempel på denna vävnad är följande:

figur 1.1 tät fibrös bindväv ses täcker ben som benhinnan, och bildar senan av en skelettmuskel.

• kapseln som omger de rörliga (synoviala) lederna som binder samman benen (se figur 1.7).
• ligament bildar starka band som förenar ben till ben. Ligament stärker ledkapslarna i särskilda riktningar och begränsar rörelsen.
• senor förenar muskelens kontraktila fibrer till ben.

i senor och ligament ligger kollagenfibrerna parallellt i riktning mot störst stress.

• en aponeuros är ett starkt platt membran, med kollagenfibrer som ligger i olika riktningar för att bilda ark av bindväv. En aponeuros kan bilda fastsättning av en muskel, såsom de sneda bukmusklerna, som möts i mitten av buken (se Kapitel 10, figur 10.6). I handflatan och fotsulan ligger en aponeuros djupt mot huden och bildar ett skyddande skikt för senorna Under (se Kapitel 8, figur 8.21).
• en retinaculum är ett band av tät fibrös vävnad som binder senor av muskler och förhindrar bowstring under rörelse. Ett exempel är handledets flexor retinaculum, som håller senorna i musklerna som passerar in i handen på plats (se Kapitel 6, figur 6.15).
• Fascia är en term som används för de stora områdena av tät fibrös vävnad som omger muskulaturen i alla kroppssegment. Fascia är särskilt utvecklad i lemmarna, där den doppar ner mellan de stora muskelgrupperna och fäster vid benet. I vissa områden ger fascia en bas för fastsättning av muskler, till exempel thoracolumbar fascia ger fastsättning på de långa musklerna i ryggen (se Kapitel 10, figur 10.6).
• Periosteum är det skyddande skyddet av ben. Senor och ligament blandas med periosteum runt benet (se figur 1.3).
• Dura är tjock fibrös bindväv som skyddar hjärnan och ryggmärgen (se kapitel 3, Figur 3.21).

brosk

brosk är en vävnad som kan komprimeras och har motståndskraft. Cellerna (kondrocyter) är ovala och ligger i ett markämne som inte är styvt som Ben. Det finns ingen blodtillförsel till brosk, så det finns en gräns för dess tjocklek. Vävnaden har stor motståndskraft mot slitage, men kan inte repareras när den skadas.

hyalinbrosk kallas vanligtvis gristle. Den är slät och glasliknande och bildar en lågfriktionsbeläggning på ledytorna på lederna. Hos äldre tenderar ledbrosket att eroderas eller förkalkas, så att lederna blir styva. Hyalinbrosk bildar kalkbrosken som förenar de främre ändarna av revbenen till bröstbenet (figur 1.2). I det utvecklande fostret bildas de flesta benen i hyalinbrosk. När den broskiga modellen för varje ben når en kritisk storlek för bruskcellernas överlevnad börjar benbildning.

Figur 1.2 mikroskopisk struktur av hyalin och fibrocartilage, plats i stammens skelett.

Fibrocartilage består av broskceller som ligger mellan tätt packade kollagenfibrer (figur 1.2). Fibrerna ger extra styrka till vävnaden samtidigt som den behåller sin motståndskraft. Exempel på var fibrocartilage finns är skivorna mellan benen i ryggraden, pubic symfysen som förenar de två halvorna av bäckenet framåt och menisci i knäleden.

Ben

ben är den vävnad som bildar de styva stöden för kroppen genom att innehålla en stor andel kalciumsalter (kalciumfosfat och karbonat). Man måste komma ihåg att ben är en levande vävnad som består av celler och en riklig blodtillförsel. Den har en större kapacitet för reparation efter skada än någon annan vävnad i kroppen, förutom blod. Benets styrka ligger i de tunna plattorna (lameller), som består av kollagenfibrer med kalciumsalter avsatta däremellan. Lamellerna ligger parallellt, hålls samman av fibrer, och bencellerna eller osteocyterna finns däremellan. Varje bencell ligger i ett litet utrymme eller lacuna och ansluter sig till andra celler och till blodkapillärer genom fina kanaler som kallas canaliculi (figur 1.3).

i kompakt ben läggs lamellerna i koncentriska ringar runt en central kanal som innehåller blodkärl. Varje system av koncentriska lameller (känd som ett Haversiskt system eller en osteon) ligger i längdriktning. Många av dessa system är tätt packade för att bilda det täta kompakta benet som finns i axeln på långa ben (figur 1.3).

figur 1.3 en sektion av axeln på ett långt ben.

i cancellous eller trabeculate ben bildar lamellerna plattor anordnade i olika riktningar för att bilda ett nät. Plattorna är kända som trabeculae och utrymmena däremellan innehåller blodkapillärer. Bencellerna som ligger i trabeculae kommunicerar med varandra och med utrymmena av canaliculi. De expanderade ändarna av långa ben är fyllda med cancellous ben täckt med ett tunt lager av kompakt ben. Den centrala kaviteten hos axeln av långa ben innehåller benmärg. Denna organisation av de två typerna av ben ger en struktur med stor styvhet utan överdriven vikt (figur 1.4). Benet har förmågan att omforma i form som svar på spänningarna på det, så att strukturlinjerna i trabeculae vid benets ändar följer kraftlinjerna på benet. Till exempel ger linjerna av trabeculae i ändarna av viktbärande ben, såsom lårbenet, maximal styrka för att stödja kroppsvikt mot tyngdkraften. Remodellering av ben uppnås genom aktiviteten hos benbildande celler som kallas osteoblaster och benförstörande celler som kallas osteoklaster; båda typerna av celler finns i benvävnad. Kalciumsalterna av ben växlar ständigt med kalciumjoner i blodet, under påverkan av hormoner (parathormon och thyrocalcitonin). Ben är en levande, ständigt föränderlig bindväv som ger en stel ram på vilken muskler kan utöva krafter för att producera rörelse.

figur 1.4 Bruttostruktur av långt ben: längsgående och tvärgående sektioner.

artikuleringar

där skelettets styva ben möts, är bindväv organiserade för att binda benen ihop och bilda leder. Det är lederna som tillåter rörelse av kroppens segment i förhållande till varandra. Lederna eller lederna mellan benen kan delas in i tre typer baserat på de berörda bindvävnaderna. De tre huvudklasserna av LED är fibrösa, broskiga och synoviala.

fibrösa leder

här förenas benen av tät fibrös bindväv.

skallens suturer är fibrösa leder som inte tillåter rörelse mellan benen. Kanten på varje ben är oregelbunden och låser sig med det intilliggande benet, ett lager av fibrös vävnad som förbinder dem (figur 1.5 a).

en Syndesmos är en LED där benen förenas av ett ligament som tillåter viss rörelse mellan benen. En Syndesmos finns mellan radien och ulna (figur 1.5 b). Det interosseösa membranet möjliggör rörelse av underarmen.

en gomfos är en specialiserad fibrös LED som fixerar tänderna i käftens socklar (figur 1.5 c).

figur 1.5 fibrösa leder: (a) sutur mellan ben i skallen; (b) Syndesmos mellan radien och ulna; (c) gomphosis: tand i hylsan.

broskiga leder

i dessa leder förenas benen av brosk.

en synkondros eller primär broskig LED är en LED där föreningen består av hyalinbrosk. Denna typ av LED kallas också primär brosk. Artikuleringen av den första ribben med sternum är genom en synkondros. Under tillväxten av skelettets långa ben finns en synkondros mellan ändarna och benets axel, där tillfälligt brosk bildar epifysplattan. Dessa plattor försvinner när tillväxten stannar och benet blir ossifierat (figur 1.6 a).

en symfys eller sekundär broskig LED är en LED där ledytorna täcks av ett tunt lager hyalinbrosk och förenas av en skiva av fibrocartilage. Denna typ av LED (ibland kallad sekundär brosk) möjliggör en begränsad rörelse mellan benen genom kompression av brosket. Kotorens kroppar artikuleras av en skiva av fibrocartilage (figur 1.6 b). Rörelsen mellan två ryggkotor är liten, men när alla intervertebrala skivor komprimeras i en viss riktning uppträder avsevärd rörelse i ryggraden. Liten rörelse sker vid pubic symfysen, fogen där de högra och vänstra halvorna av bäckenet möts. Rörelsen ökar förmodligen vid pubic symfysen i slutet av graviditeten och under förlossningen, för att öka storleken på födelsekanalen.

figur 1.6 broskiga leder: (a) synkondros i ett barns metakarpala ben, vilket ses på röntgen; (b) symfys mellan kropparna i två ryggkotor.

figur 1.7 typisk synovial LED.

synoviala leder

synoviala leder är kroppens rörliga leder. Det finns ett stort antal av dessa leder, som visar en mängd olika former och rörelseomfång. De gemensamma egenskaperna hos dem alla visas i avsnittet av en typisk synovialled (figur 1.7) och listas enligt följande:

• hyalinbrosk täcker ändarna på de två artikulerande benen, vilket ger en lågfriktionsyta för rörelse mellan dem.
• en kapsel av tät fibrös vävnad är fäst vid artikulära marginaler, eller något avstånd, på varje ben. Kapseln omger fogen som en ärm.
• det finns en gemensam hålighet inuti kapseln som möjliggör fri rörelse mellan benen.
• ligament, band eller sladdar av tät fibrös vävnad, gå med i benen. Ligamenten kan blandas med kapseln eller de är fästa vid benen nära leden.
• ett synovialt membran leder ledkapseln och alla icke-artikulära ytor inuti fogen, dvs. vilken struktur som helst i fogen som inte täcks av hyalinbrosk.

en eller flera bursae finns associerade med några av de synoviala lederna vid en friktionspunkt där en muskel, en sena eller huden gnuggar mot några beniga strukturer. En bursa är en sluten säck av fibrös vävnad fodrad av ett synovialt membran och innehållande synovialvätska. Bursas hålighet kommunicerar ibland med foghålan. Pads av fett, vätska vid kroppstemperatur, finns också i vissa leder. Båda strukturerna har en skyddande funktion.

alla kroppens stora rörliga leder, till exempel axel, armbåge, handled, höft, knä och fotled, är synoviala leder. Riktningen och räckvidden för deras rörelser beror på formen på ledytorna och närvaron av ledband och muskler nära leden. De olika typerna av synovialled beskrivs i kapitel 2 där rörelseriktningarna vid lederna beaktas.

skelettmuskel

skelettmuskel är fäst vid skelettets ben och producerar rörelse vid lederna. Den grundläggande enheten för skelettmuskler är muskelfibern. Muskelfibrer binds samman i buntar för att bilda en hel muskel, som är fäst vid ben av fibrös bindväv. När spänningen utvecklas i muskeln dras ändarna mot mitten av muskeln. I detta fall kontraherar muskeln i längd och en kroppsdel rör sig. Alternativt kan en kroppsdel flyttas av gravitation och / eller av en extra vikt, till exempel ett föremål som hålls i handen. Nu kan spänningen som utvecklas i muskeln användas för att motstå rörelse och hålla föremålet i ett läge.

Sammanfattningsvis tillåter den utvecklade spänningen en muskel:

• att förkorta för att producera rörelse;
• att motstå rörelse som svar på tyngdkraften eller en extra belastning.

dessutom kan musklerna utveckla spänningar när de ökar i längd. Detta kommer att behandlas i kapitel 2, i avsnittet om typer av muskelarbete.

både muskler och fibrös bindväv har elasticitet. De kan sträckas och återgå till den ursprungliga längden. Muskelns unika funktion är förmågan att förkorta aktivt.

struktur och form

strukturen hos en hel muskel är kombinationen av muskler och bindväv, som båda bidrar till den aktiva muskelns funktion. I en hel muskel binds grupper av kontraktila muskelfibrer samman av fibrös bindväv. Varje bunt kallas en fasciculus. Ytterligare beläggningar av bindväv binder fasciculi tillsammans och ett yttre skikt omger hela muskeln (figur 1.8).

figur 1.8 skelettmuskel: organisering av muskelfibrer i en hel muskel och en sarkomer i avslappnat och förkortat tillstånd (sett av ett elektronmikroskop).

figur 1.9 elastiska komponenter i muskler.

det totala bindvävselementet som ligger mellan de kontraktila muskelfibrerna är känt som den parallella elastiska komponenten. Spänningen som byggs upp i muskeln när den aktiveras beror på spänningen i muskelfibrerna och i den parallella elastiska komponenten. Den fibrösa bindväv, till exempel en sena, som länkar en hel muskel till ben är känd som serien elastisk komponent. Den initiala spänningen som byggs upp i en aktiv muskel stramar seriens elastiska komponent och sedan kan muskeln förkortas. En modell av de elastiska och kontraktila delarna av en muskel visas i Figur 1.9. Om bindvävskomponenterna förlorar sin elasticitet, genom brist på användning vid skada eller sjukdom, kan en muskel gå in i kontraktur. Livliga Splinter används för att bibehålla elasticitet och förhindra kontraktur medan muskeln återhämtar sig.

de enskilda muskelfibrerna ligger i en muskel på ett av följande två sätt:

• parallella fibrer ses i REM och fusiforma muskler (figur 1.10 a, b). Dessa muskler har långa fibrer som kan förkortas över hela muskelns längd, men resultatet är en mindre kraftfull muskel.
• sneda fibrer ses i pennate muskler. Muskelfibrerna i dessa muskler kan inte förkortas i samma utsträckning som parallella fibrer. Fördelen med detta arrangemang är dock att fler muskelfibrer kan packas i hela muskeln, så att större kraft kan uppnås.

musklerna med sneda fibrer kallas unipennate, bipennate eller multipennate, beroende på det speciella sätt på vilket muskelfibrerna är anordnade (figur 1.10 c, d). Några av kroppens stora muskler kombinerar parallella och sneda arrangemang. Axelns deltoida muskel (se Kapitel 5, Figur 5.9) har en grupp fibrer som är multipennate och två grupper som är fusiform, som kombinerar styrka för att lyfta vikten av armen med ett brett utbud av rörelse. Formen av en viss muskel återspeglar det tillgängliga utrymmet och kraven på räckvidd och rörelsestyrka.

figur 1.10 Form av hela muskler: parallella fibrer (a) rem och (b) fusiform; sneda fibrer (c) multipennate och (d) unipennate och bipennate.