Scheletul si muschii
I. Scheletul
Scheletul uman este format din 206 oase separate, unite intre ele prin diferite articulatii. Marimea, respectiv forma diferitelor oase este determinata de functia anatomica. Cel mai mare os este femulrul, iar cel mai mic este scarita (2,6 mm), una din oscioarele auditive.
Oasele pot fi impartite in 4 mari grupe. Oasele lungi sau cilindrice dupa cum le arata si denumirea, sunt alungite, usor curbate, au rolul de a amortize socurile. Din aceasta categorie fac parte oasele gambei, bratului, degetelor. Oasele scurte (sau cubice) sunt colturoase, groase. Asa sunt de exemplu oasele carpiene si tarsiene. Oasele neregulate, conform denumirii, au forme si dimensiuni variate. Formeaza unele parti ale fetei si spatelui. In final, oasele late - coastele, craniul, spata - reprezinta scuturi ale organelor vitale.
Muschi si oase
Peste 500 de muschi - asa-nimitii muschi scheletici - se ataseaza de oasele noastre. Muschii se insera pe oase prin intermediul prelungirilor numite ligamente. In timpul miscarii, muschii corespunzatori se contracta, deplasand osul care apartine de acestia. Muschii si oasele formeaza impreuna cele mai mari sisteme organice ale organismului nostrum: sistemul osos si muscular.
Scheletul este flexibil datorita articulatiilor care unesc oasele. Unele articulatii sunt insa fixe, oasele fiind sudata intre ele la nivelul marginilor, astfel incat par a fi un singur os. Asa de exemplu, osul pereche al bazinului (osul coxal) este format de fapt din 3 oase: portiune superioara este iliumul, partea inferioara, anterioara este pubisul, iar cea posterioara este ichiumul. La noii nascuti si la copii, aceste oase se pot deplasa putin unul fata de celalalt, dar pana la maturitate se osifica complet.
O alta categorie importanta a legaturilor interosoase este articulatia mobile, dar masura miscarii este variabila. Cea mai mare articulatie a organismului nostru, articulatia genunchiului de exemplu functioneaza ca o balama: permite miscarea inspre inapoi a gambei, dar nu permite miscari laterale si orientate inainte. La fel functioneaza si articulatiile degetelor.
Articulatia coxo-femurala, dintre osul bazinului si femur, este insa o articulatie numita sferica, sau libera: suprafata sferica a capului articular al femurului se potriveste in cavitatea articulata a bazinului. Aceasta structura determina o mobilitate deosebita a articulatiei, permitand miscari ample inainte, inapoi si lateral. La fel este si articulatia umarului (intre humerus si spata).
Articulatiile coloanei vertebrale
Coloana vertebrala umana e formata din 26 de oase separate: vertebre; acestea sunt unite prin articulatii. Vertebrele se deplaseaza putin fata de vertebrele invecinate, dar aceste deplasari mici, adunate la un loc determina o flexibilitate deosebita a coloanei vertebrale. Daca nu ar fi asa, nu apleca in fata, in spate sau lateral.
La intalnirea capului si a coloanei vertebrale gasim un alt tip de articulatie. Datorita celor doua proeminente (condili) ale osului occipital care se potrivesc in cavitatile articulare ale primei vertebre, ne putem apleca inainte sau inapoi. Prima vertebra cervicala se numeste atlas (dupa titanul din mitologia greaca). Atlasul, de forma unui inel, se potriveste cu a doua vertebra cervicala, axis. Articulatia dintre cele doua vertebre se numeste articulatie pivotanta, care permite rotirea capului la stanga si la dreapta. La fel functioneaza articulatia cotului, care permite rotirea antebratului.
Cele mai simple articulatii ale scheletului sunt probabil cele in care o suprafata articulara aluneca spre cealalta. O asemenea articulatie este intre rotula si extremitatea distala a femurului, sau intre oasele carpiene.
Oasele care se articuleaza in sa, se pot deplasa in directii diferite, dar nici unul nu se poate deplasa fata de celalalt os. O asemenea articulatie este intre osul metacarpian al degetului mare si oasele carpiene. Datorita acestei caracteristici ale articulatiei in sa, ne putem intoarce degetul mare spre palma. Fara aceasta capacitate, ne-ar fi foarte greu sa apucam obiectele.
Numaratoarea oaselor
Capul uman este format in totalitate din 29 de oase. Neurocraniul este compus din 8 oase; acestea sunt bine sudate, pentru a proteja creierul sensibil la actiunile din exterior. Alte 14 oase intra in formarea fetei (craniul visceral), in cele doua urechi mai exista cate 3 oscioare auditive, iar urmatorul si totodata ultimul os este mandibula. Cavitatile unor oase craniale reduc greutatea craniului.
In formarea coloanei vertebrale intra 26 de oase. Cele 7 vertebre cervicale sunt urmate de 12 vertebre dorsale, iar acestea de 5 vertebre lombare late, puternice. Osul sacrum, situat intre oasele care formeaza bazinul, este alcatuit din sudarea a 5 vertebre sacrale. Ultima vertebra a coloanei este coccisul. Acesta era format initial din 4 oase care s-au unit.
Oasele care formeaza toracele sunt 25 la numar. Pe cele doua parti sunt aliniate una sub alta 12 perechi de coaste lungi si curbate, in centru fiind situat sternul. La extremitatea posterioara, coastele sunt in legatura directa cu vertebrele dorsale, iar in fata cele 10 perechi superioare de coaste se ataseaza de stern prin intermediul unui cartilaj.
Oasele centurii scapulare, ale bratului, antebratului si mainii sunt in numar de 64, reprezentand aproximativ o treime din numarul total al oaselor corpului uman. In centura scapulara de o parte si de alta sunt situate cate o clavicula si o spata. Bratul este format dintr-un os, iar antebratul din doua oase lungi: humerusul, respectiv radiusul si ulna (prin aceasta anatomistii intelegand regiunea carpometacarpiana si regiunea falangelor) este alcatuit din mai multe oase: cele 8 oase carpiene, care asigura jocul incheieturii, cele 5 oase metacarpiene, cele doua falange ale degetului mare, respective cele 3 falange la restul degetelor - in total 27 pe ambele parti.
Centura pelvina si piciorul sunt formate din 62 de oase: si acestea reprezinta aproximativ o treime din numarul total de oase. Osul pereche al centurii pelviene, impreuna cu osul sacrum al coloanei vertebrale formeaza bazinul. De aici in jos urmeaza femurul, rotula, tibia si fibula. In regiunea gleznei de o parte si de alta se gasesc cate 7 oase tarsiene, cate 5 oase metatarsiene si se termina cu cele 2 falange ale degetelor mari, respectiv cele 3 falange ale celorlalte degete de la picior.
Structura interna a oaselor
Oasele organismului viu nu sunt deloc atat de uscate, albe si rigide, precum am putea crede vazand scheletele expuse in muzee. Osul viu este de culoare cenusie, fiind acoperit de o membrana rezistenta - periost - prin care patrund vasele sangvine si nervii destinati oaselor.
Desi oasele par a fi compacte, in realitate sunt pline de mici cavitati. Sub periost urmeaza compacta osului, sau tesutul osos de tip Havers. Daca facem o sectiune transversala la nivelul unui os, in tesutul compact putem observa o multitudine de mici cercuri. Aceste asa-numitele canale Havers strabat longitudinal osul, avand rolul de a adaposti vasele si nervii care patrund din periost in os. In jurul acestor canale, in mici lacune osoase, sunt situate niste celule de dimensiuni microscopice: celulele osoase sau osteocitele, care formeaza partea solida a osului.
Stratul poros, buretos, ce se intinde sub tesutul compact, se numeste tesut osos spongios, cu toate ca si acesta este solid. In sfarsit, in interiorul osului, intalnim maduva osoasa. Aici este produsa marea parte a celulelor sangvine.
II. Muschii
Muschii corpului uman se grupeaza in trei clase. Prima clasa este formata din muschii scheletici, adica muschii striati care se fixeaza pe schelet. Acestia sunt controlati de creier si impreuna cu oasele pe care se fixeaza cu tendoane, sunt responsabili de orice miscare voluntara, constienta, de la zambet pana la urcatul scarilor. A doua clasa este formata din muschii netezi. Numele lor - la fel ca si in cazul muschilor striati - provine de la structura lor microscopica. Rolul lor este realizarea miscarilor involuntare ale organelor interne, de exemplu miscarile din intestin sau vezica urinara, care nu pot fi controlate constient, voluntar. Cea de a treia clasa este formata din muschiul care reprezinta cea mai mare parte din masa inimii, muschiul cardiac.
Pozitia muschilor
Muschii scheletici (muschii striati) se gasesc in intreg corpul uman din crestet pana in picioare, constituind o parte considerabila a masei acestuia. Masa lor totala poate atinge 25%, chiar si la nou nascuti. Acesti muschi realizeaza miscarea diferitelor parti ale scheletului: de la musculus stapedius, de marimea capatului unui ac de gamalie, care se afla in urechea interna, pana la muschiul gluteu mare, care se afla in fese, si care controleaza incheietura soldurilor.
Muschii se fixeaza pe oase cu ajutorul unui tendon. Din cele doua capete de fixare ale muschiului, unul este numit origine, celalalt insertie terminala. Originea este asezata proximal, iar insertia terminala, distal. Tendonul din care porneste un muschi este de cele mai multe ori mai scurt decat cel cu care se fixeaza. Punctul de pornire de regula este pe o parte a unei articulatii, iar punctul de fixare pe partea cealalta, astfel in cazul contractiei muschiului se schimba pozitia oaselor componente ale articulatiei.
Structura muschilor
Muschii striativoluntari pot fi vizualizati ca o serie de ghemuri de fibre ce formeaza impreuna un intreg unitar. Fibrele cele subtiri - substratul structural propriu-zis - sunt asa numitele miofilamente (filamente subtiri si groase). Acestea au dimensiunea atat de mica, incat se pot vedea doar cu ajutorul microscopului electronic. Sunt alcatuite din proteine, actina si miozina, care se numesc si proteine contractile. Un muschi se contracta daca filamentele alcatuite din miozina aluneca pe filamentele subtiri alcatuite din actina.
Filamentele se organizeaza in manunchiuri numite miofibrile. Intre miofibrila se afla granule de glicogen - "rezervoarele de combustibil" ale muschilor - si mitocondrii care au rolul de "centrale energetice". In mitocondrii se ard moleculele nutritive, energia eliberata astfel se inmagazineaza in legaturi chimice utile celulei.
Miofibrilele formeaza manunchiuri mai complexe, fibre musculare. Acestea sunt de fapt celule musculare, nucleele fiind asezate langa membrana. La fiecare fibra musculara se cupleaza o fibra nervoasa, care in caz de nevoie va camanda contractia acesteia.
Fibrele musculare se grupeaza in manunchiuri si mai mari. Fiecare manunchi este infasurat in tesut conjunctiv, asemenea izolatiei unui cablu de cupru. Muschii mai mici sunt formati doar din cateva legaturi de fibre musculare, dar cei mai mari - din sute de legaturi.
Muschiul intreg este cuprins de un tesut, asemenea izolatiei cablurilor ce contin mai multe fibre izolate. Organizarea intr-o geometrie complexa, compacta a fibrelor musculare si a filamentelor nu este o proprietate a structurii muschilor netezi, dar cantractia lor se bazeaza tot pe alunecarea filamentelor intre ele. Structura muschiului inimii vazuta cu microscopul este practic la fel cu ceaal muschilor striati, cu diferenta ca intre celulele muschilor inimii se pot vedea punti.
Nervii motori pornesc din scoarta motorica a creierului, trecand prin maduva spinarii si ies la nivelul muschilor inervati de ei.
Nervii patrund in muschi pe suprafetele circumscrise acestora. Deoarece semnalul electric, sosit prin nervul motor in muschi, este foarte slab, trebuie amplificat cumva, pentru ca in interiorul muschiului se desfasoara procese, schimbari electrice mult mai intense. Impulsul nervos se transforma in contractie musculara prin niste placi motoare, localizate pe capetele fibrelor intrafusale, in punctul in care se cupleaza fibra musculara cu fibra nervoasa. Semnalul din nervi nu actioneaza direct asupra muschiului, ci prin eliberarea unei substante capabile sa transfere excitatia - acetil-colina.
Alimentarea cu energie a muschilor
Alunecarea filamentelor de miozina pe filamentele de actina este un proces complex, pe parcursul careia de realizeaza noi si noi legaturi chimice, in timp ce se desfac cele vechi. Tot acest proces necesita energie, acesta eliberandu-se din arderea substantelor nutritive in mitocondrii si se inmagazineaza in legaturi fosfatice de energie mare, ATP (Trifosfat de Adenozina).
In muschi mai gasim si alte doua tipuri de fibre. Una inregistreaza forta de contractare, cealalta masoara forta de intindere aparuta in tendoanele care realizeaza fixare muschilor pe oase. Informatiile oferite de aceste fibre ajung in creier si sunt importante pentru controlul functionarii muschilor.
Coordonarea muschilor
Actiunile noastre necesita contractia coordonata a diferitelor grupe de muschi, aparate Golgi, care detecteaza in mod continuu starea de incordare a muschilor, si informeaza creierul prin intermediul maduvei spinarii. In acest mod, creierul - prin intermediul comenzilor transmise prin nervii motori - tine sub control functionarea musculaturii.
Receptorii similari, insa mai mari, se afla in zona de contact dintre muschi si tendoane. Acestea sunt aparate Golgi sau fusuri neuro-musculare. Rolul lor este probabil sa protejeze musculature de eventualele leziuni, prin blocarea semnalelor de contractie in muschii supratensionati.
Tesuturi nervoase de motricitate
Procesul sofisticat de reglaj al contractiilor musculare necesare miscarilor este realizat de nervii motori, ai caror fibre pornesc din creier sau din maduva spinarii si ajung direct in muschi. Fiecare celula nervoasa din nervii motori actioneaza cate un grup de fibre musculare. Fiecare celula nervoasa din nervii motori actioneaza cate un grup de fibre musculare. Cand prin intermediul unei celule nervoase de motricitate ajung impulsuri de miscare in muschi, toate fibrele musculare actionate de acestia primesc aceeasi informatie de contractare. Aceste grupuri de fibre musculare reprezinta unitarile motrice ale musculaturii. Unitatile motrice se compun dintr-un numar diferit de fibre musculare, in functie de finetea si precizia miscarii respective. Spre exemplu, miscarea globului ocular necesita un reglaj foarte fin, de aceea, in muschii care sunt responsabili de miscarea ochiului, un grup de motricitate contine aproximativ zece fibre musculare, in timp ce muschii bratului (bicepsul), unde nu este nevoie de o asemenea precizie, un grup de motricitate e compus din peste o mie de fibre musculare.
O conditie necesara pentru reglajul miscarilor prin care realizam actiunile este ca organele senzoriale care urmaresc aceste miscari sa transmita reactii despre miscari in mod continuu.
Oricat de desavarsit ar fi controlul creierului si al sistemului nervosa supra musculaturii, daca nu avem forta corespunzatoare, nu putem actiona cum dorim. Muschii fiind tesuturi vi, au nevoie de suficienta hrana si oxigen. Circulatia sangelui trebuie sa indeparteze in mod continuu deseurile generate datorita functionarii musculaturii, pentru ca muschiul sa poata functiona efficient sub comanda sistemului nervos.
Leziunile muschilor
Cand muschiul este contractat sau suprasolicitat, de obicei datorita unor miscari bruste sau neobisnuite, o parte din tesutul fin al muschiului se rupe. Pulpa este indeosebi expusa acestor tipuri de accidentari, mai ales la sarituri sau intoarceri.
Muschiul afectat se contracta si, datorita sangerarii in interiorul tesutului, se umfla. El devine sensibil, apoi doare si nu-si poate indeplini functia pe deplin. Muschiul trebuie infasurat sau fixat cu bandaj si odihnit pana cand durerea dispare si sensibilitatea revine la normal.
Vorbim despre rupere musculara, cand fibra musculara se rupe intr-o cantitate atat de mare incat se intrerupe continuitatea muschiului. Acesta este o rana deosebit de grava si necesita tratament clinic.
Leziunile tendonului
Tendoanele prin care muschii se fixeaza pe oase pot suferi contractii sau se pot rupe asemenea muschilor. Tendoanele din incheietura mainii, degete si genunchi sunt deosebit de sensibile. Adesea se accidenteaza tendonul lui Achile (tendonul calcanear), care leaga muschii gambei de calcai.
Leziunile articulatiilor
Oasele se fixeaza in articulatii prin intermediul unui tesut conjunctiv fin. Aceste tesuturi, in mod mormal impiedica indepartarea oaselor si supretensionarea articulatiei. Entorsa inseamna ca articulatia, in urma unei actiuni a unei forte puternice se intinde si fibrele conjunctive se rup. Aceasta o umflatura si durere, care se intensifica la miscarea articulatiei. In cazuri mai usoare ajunge sa infasuram articulatia si sa o odihnim. In cazuri mai grave exista pericolul sangerarii interne si deteriorarea permanenta a fibrelor articulatiei.
