Fiziologia aparatului locomotor

Corpul omenesc i-a dezvoltat un dispozitiv de postur i micare adecvat activitilor sale complexe prin interaciunea sa continu cu mediul nconjurtor. neleas n sensul deplasrii ansamblului organismului su al unor pri din acesta n spaiu , activitatea locomotorie ia formele cele mai diferite n cursul dezvoltrii filogenetice. nc din viaa uterin , fiina uman este dotat cu necesitatea reflex a micrii . Odat cu naterea , copilul face o serie de micri dezordonate ncepnd de la prima lun i pn la vrsta de 5 ani , funcia locomotorie parcurge o lung i complicat cale de dezvoltare . Locomoia are , la rndul su , o influent hotrtoare asupra dezvoltrii vorbirii , gndirii i tuturor celorlalte activiti nervoase superioare proprii fiine umane . 1.1 Elemente de morfo-fiziologie osoas Aparatul locomotor dirijeaz ntreaga stato-dinamic de postur i micare a organismului . El este alctuit n principal din dou sisteme : unul cu rol de susinere i de mobilizare pasiv reprezentat de sistemul de prghii osteo-articulare i altul care acioneaz activ asupra primului , format din ansamblul de muchi cu nervii lor motorii, cunoscut sub numele de sistem neuro-muscular. Osul ca esut Oasele sunt incluse , alturi de ligamente , tendoane i cartilaje , n clasa esuturilor conjunctive i reprezint o important parte att a suportului mecanic i de meninere a integritii structurale scheletice , ct i a celui de transmitere a forei de la elementele active (neuro-musculare) la cele pasive (osteo-articulare) ale aparatului locomotor. Oasele sunt compuse din dou compartimente majore : celule i matricea extracelular . Celulele (condroblaste , condrocite , osteoblaste , osteocite i fibroblaste) ocup 3% din volumul total osos i iau parte la sinteza i secreia componentelor organice . Sunt asamblate ntr-o reea sub forma unei matrice extracelulare , n care componenta organic osteoid este puternic mineralizat i vascularizat . Coninutul hidric reprezint 8% din volumul total osos ; 65 % din greutatea uscat este reprezentat de minerale i 35 % de matricea organic , n care derivaii de colagen sunt majoritari (95%) . Formarea oaselor Osteogeneza intramembranar implic osteoblastele difereniate care secret matricea osteoid utilizat ca substrat pentru mineralizare . Acest tip st la baza formrii oaselor craniului i masivului facial , parial a claviculei i mandibulei i a ntregului esut periostic . Osteogeneza endocondral asigur formarea restului scheletului din esut cartilaginos . Trecnd prin stadii succesive spre maturare , iniial se produce o hipertrofie a condrocitelor din zona central a diafizei , urmat de invazia n teritoriu a vaselor nutritive , apariia centrilor primari de osificare i , n final , formarea centrilor secundari de osificare epifizar . Creterea osoas este nsoit de mrirea masei i grosimii oaselor prin depunere periostic n cadrul procesului de osificare intramembranar , n timp ce canalul medular se extinde prin resorbie endostal , iar oasele se alungesc prin osificare endocondral . Discul cartilajului de cretere dintre diafiz i epifiz este sediul osificrii endocondrale. Prezint zone distincte de osteogenez , unde procesul este mai rapid . Procesele fundamentale de cretere i maturare osoas sunt sub controlul permanent a numeroi factori modulatori , la care se adaug zestrea genetic , evoluia neonatal , factorii nutriionali metabolici , biochimici , farmacologici , circulatori , de vrst i cei biomecanici din solicitrile fizice .Factorii modulatori ai creterii osoase sunt modulatori organici ex-nutriionali ai modelrii i remodelrii din timpul creterii osoase , prin facilitarea fie a resorbiei , fie a osteoformrii: -factorii stimulatori ai osteolizei sunt de natur hormonal: parathormon , glucocorticoizi ; - factori de cretere de tip epidermal (EGF) , fibroblastic (FGF) , transformator (TGF), factorul de activare a osteoclastelor , prostaglandine de tip E.Factorii stimulatori ai osteosintezei au trei surse:umoral: insulina, STH, somatomedina -C [IGF-I (insulin - like growth factor)], hormonii tiroidieni;osoas : proteina morfogenetic osoas (BMP), factorul de cretere scheletic (SGF) , factori de cretere derivai din os (BDGF);tumoral (factorul carcinomului prostatic, factorul carcinomului de sn) .Mecanismele modulatoare: hormonul de cretere (STH) acioneaz indirect , prin somatomedina C , care mrete sinteza de ADN i colagen i stimuleaz oxidarea glucozei , transportul de oxigen i sinteza proteinelor . STH hipofizar stimuleaz creterea osului n lungime i grosime . Deficitul la copil ntrzie creterea (nanism hipofizar) , iar excesul (adenom eozinofil hipofizar) antreneaz prepubertar gigantismul , iar postpubertar acromegalia . Hormonul tiroidian este indispensabil creterii : deficitul su la copil perturb creterea i maturaia scheletului . Hormonul paratiroidian stimuleaz resorbia osoas prin activarea osteoclastelor i inhibarea osteoblastelor. Att tiroxina , ct i parathormonul , prin creterea resorbiei osteoclastice i periostale , simultan cu scderea absorbiei intestinale a calciului i intensificarea calciuriei , ocup un loc important n controlul mineralizrii i morfogenezei osoase . Insulina opereaz prin enzime biosintetice , crescnd direct sinteza de colagen n osteoblaste , iar calcitonina prin inhibarea resorbiei osoase . Hormonul de cretere , hormonul paratiroidian (PTH) , insulin i vitamina D influeneaz deopotriv creterea i metabolismul osos prin stimularea sintezei de colagen , osteocalcin i alte fosfoproteine . Cortizonul i glucocorticoterapia prelungit , tiroxina i PTH favorizeaz resorbia osteolitic. Excesul de glucocorticoizi , prin inhibarea osteoformarii , reduce masa osoas (osteoporoza indus de cortizol) n paralel cu efectele hipocalcemice i ntrzierea creterii (boala Cushing, hipercorticism terapeutic etc.) . Hormonii sexuali (estrogeni , androgeni , anabolizante de sintez) favorizeaz cu precdere osteoformarea .Androgenii stimuleaz maturaia scheletului i creterea prin favorizarea anabolismului proteic , postpubertar . Hiperandrogenismul , prin sudarea prematura a cartilajelor de cretere , ar explica statura redus a subiecilor . Estrogenii prezint efecte mai reduse , dar dozele mari accelereaz maturarea scheletului .Factorii nutrionali - metabolici: aportul nutritiv normal de protide , calciu i fosfor , alturi de vitaminele C i D ar favoriza osteoformarea i creterea osoas .Insuficiena srurilor fosfo-calcice i a vitaminei D n timpul creterii favorizeaz resorbia osoas , inhibarea creterii , reducerea rezistenei mecanice osoase , cu apariia deformrilor osoase de tip rahitic (curbri , tensionri etc.). Hipocalcemia alimentar i avitaminoza C sunt nsoite de osteoporoz , iar hipofosfatemia prin avitaminoz D mpiedic mineralizarea osteoidului , ducnd la osteomalacie i rahitism. Factori circulatori: tulburrile vasomotorii determin osteoporoze algice posttraumatice . Factori genetici: osteopatii "genotipice" .Vrsta : osul sufer modificri structural - funcionale pe tot parcursul vieii. Copilria este marcat prin elasticitatea oaselor , iar btrneea , printr-o cretere a mineralului , avnd drept urmare o cretere a fragilitii n consecin a fracturilor . n esutul osos spongios osteoformarea diminueaz odat cu vrsta adult , iar resorbia osoas rmne stabil i antreneaz o osteoporoz lent , progresiv . Factorii biomecanici de solicitare fizic : ortostatismul i locomoia determin la nivelul osului o stare de tensiune prin aciunea unor factori mecanici reprezentai de greutate , tonus , contracie , aciune , torsiune , compresie etc. . Acetia acioneaz asupra arhitecturii osului . Micarea, presiunile, traciunile sunt factori mecanici necesari stimulrii activitii osteoblastice . Imobilitatea i neutralizarea micrii favorizeaz procesele de osteoliza i determin osteoporoza . esutul osos are tot atta nevoie de exerciiu ca i esutul muscular . Consolidarea unei fracturi , cel puin n prim faz , impune ns o strict imobilizare . Imobilizarea complet i prelungit a unui segment de membru (din poliomielit sau TBC osteoarticular) poate ncetini creterea n lungime a unui os , grbind dispariia cartilajelor sale de conjugare . Imobilizrile prelungite (la pat) , starea de imponderabilitate (zboruri spaiale) care evolueaz cu un bilan negativ al calciului , demineralizarea , rarefaciile osoase i apariia de calculi renali pun problema interveniei factorilor mecanici (gravitaie , traciune muscular) n reglarea echilibrului calcic n os . Exist presiuni favorabile formrii osului (presiuni funcionale) , evaluate ntre 8 i 15 kg/cm2 .Att remodelarea , ct i procesele reparative scheletice sunt nsoite de importante modificri ale potenialelor electrice zonale generate de proprietile piezoelectrice ale osului . Activitatea electric osoas include poteniale generate de ntindere (de natura piezoelectric) i, pe de alta parte, biopoteniale membranare . Poteniale generate de ntindere apar n timpul deformrii prin mobilizarea sarcinilor electrice fixate pe moleculele de colagen n matricea mineralizat . Biopoteniale membranare : sunt produse de electrogeneza celulelor osoase . 1.2 Osul ca organ funcional Osul este format dintr-o varietate de esuturi , cel osos este majoritar alturndu-se variate de esut conjunctiv (cartilaginos , fibros etc. ) , esut adipos i vascular. esutul osos : osul , ca amestec a doua variante de esut osos (cortical i spongios) cu implicaii funcionale diferite , prezint o organizare arhitectural strict legat de aranjamentele interne ale acestora .esutul cortical (lamelar) este de tip haversian , avnd ca unitate funcional osteonul sau "sistemul lamelar haversian" i este format dintr-o succesiune de lamele concentrice , situate n jurul unui canal central (haversian) , dispus paralel cu axul osului i care conine arteriole , venule i nervi . Comunicarea osteonului la cavitatea medular se face printr-un sistem de canale transverse (Volkmann). La nivelul sistemului sunt localizate osteocitele interconectate prin canicule care permit vehicularea nutrimentelor i hormonilor spre canalul central haversian pentru schimburi metabolice i ionice. Distribuia esutului osos compact i a celui spongios lamelar n arhitectura amintit depinde de implicaiile funcionale ale osului . esutul compact este prezent n oasele implicate n realizarea funciei de susinere (plante , bazin) sau de micare (prghii osoase diafizare) . esutul spongios asigur o rezistenta crescuta la un minim de material distribuit trabecular susinnd si protejnd unele organe. La nivelul osului lung exist o arhitectur care formeaz trei suprafee distincte (periostic , haversian i endostal ), delimitate de dou membrane : periostul la exterior i endostul la partea intern . Endostul delimiteaz spre canalul medular coninutul mduvei osoase , fiind cptuit de un bogat pat vascular , de celule endoteliale , capilare i fibre reticulare . Suprafaa haversian , alctuit din perei lacunari i canaliculari mrginii de osteocite, particip alturi de suprafaa endostal la homeostazia mineralului osos. Mduva osoasa - Cavitile osoase conin esutul hematopoietic reprezentat de mduva roie. Aceasta particip att la generarea elementelor figurate sanguine , ct i la procesele de nutriie , formare i cretere a oaselor prin coninutul mare n osteoblaste , osteoclaste , vase sanguine i nervi. Mduva roie sufer variaii cantitative i calitative ncepnd de la natere i copilrie (unde ocup locul major) , cu transformarea ei n mduv galben n timpul creterii (localizat n oasele lungi) i , n final , n mduva cenuie la vrstnici , unde, n paralel , se produce i transformarea oaselor n structuri rigide i casante. Reeaua vascular osoas - Osul este un organ bogat vascularizat (aproximativ 10% din debitul cardiac). Sursele sanguine variaz n raport cu forma i mrimea osului , dar pentru un os lung luat ca model irigaia sanguin provine din patru sisteme distincte: artera nutritiv ; artera metafiz ; artera epifizar ; arterele periostice (atrofiate la adult). Sistemul circulator periostal n special constituie o rezerv cu un debit minim n condiii normale , care crete dup fracturi sau distrucii medulare. Sistemul venos medular prezint o capacitate de 6-8 ori mai mare dect la cel arterial i joac un rol de "poart de intrare" a tinerelor celule sanguine generate n sistemul hematopoietic medular. Reeaua nervoasa somato-vegetativa - esuturile periarticulare i periostul sunt prevzute cu o inervaie senzitiv bine reprezentat , ceea ce explic sindroamele algice din anumite afeciuni ale aparatului locomotor (reumatoide , traumatice , neoplazice etc.) . 1.3 Funciile osuluiFunciile mecanice . Privesc rolul de susinere , rezisten static i dinamic , a prghiilor osoase n realizarea posturii i micrii ca parte pasiv a aparatului locomotor . Funciile de susinere i protecie:suport pentru cap, trunchi i extremiti; punct de inserie a tendoanelor musculare i ligamentelor; adpost pentru organele interne (toracice i pelvine), creier, mduva spinrii i organele de sim. Funciile de postur i locomoie sunt posibile datorit asamblrii sub form de prghii a oaselor lungi i scurte , conectate prin articulaii mobile , puse n micare , ca baz a ntregului comportament .Funcii biologice: Definitivarea i meninerea formei corpului uman se realizeaz prin programarea genetic a osteoformrii i adaptarea metabolismului pentru sintezele componentelor osteo-articulare.Participarea la metabolismul mineral se face prin rolul de depozit mineral , zona de schimb ionic i asigurarea homeostaziei fosfo-calcic . Participarea n hematopoiez i aprarea organismului sunt posibile prin coninutul n mduva roie generatoare de elemente figurate sanguine . Elemente de morfo-fiziologie articular

Asamblarea pieselor osoase ale scheletului este realizat prin intermediul unor formaiuni anatomo-funcionale denumite articulaii . Articulaia se prezint ca un organ de unire a dou sau mai multe piese osoase . Articulaiile sunt clasificate n trei tipuri:fibroase,cartilaginoase i sinoviale . Articulaiile fibroase permit o micare minim (suturi craniene , articulaia tibio-peronier distal) . Articulaiile cartilaginoase sunt cu mobilitate moderat (simfiza pubian , articulaiile intravertebrale) . Articulaiile sinoviale prezint o mare mobilitate (articulaiile centurilor , radio-carpiene , interfalangiene) . Extremitile osoase sunt acoperite de cartilaj articular i scldate de lichidul sinovial , care confer o friciune redus i o rezisten crescut la forele (compresie , traciune) generate de gravitaie sau activitatea muscular . ntreaga articulaie este nvelit de o capsul articular strbtut de vase i nervi i acoperit de o membran sinovial . Dup numrul de piese articulare , articulaiile pot fi: simple (interfalangian) ; compuse (articulaia cotului); complexe (articulaia rotulian); combinate (articulaia temporo-mandibular).Dup forma i gradul de libertate , ele se clasific n:articulaii uniaxiale ,biaxiale i pluriaxiale.La articulaiile uniaxiale (plane sau cilindroide) , micarea se execut ntr-un singur plan (apofizele articulare cervicale) sau asemntor balamalelor (articulaia cotului) , aceasta putnd fi de flexie , extensie , rotaie median sau lateral . Articulaiile biaxiale (elipsoide i selare) , au libertatea micrilor n dou sensuri (flexie-extensie i lateralitate) , micarea de rotaie nefiind posibil (articulaia radio-carpian sau carpo-metacarpian); Articulaii pluriaxiale numite i total libere i orice micare este permis, adic flexie , extensie , micri de lateralitate , adducie i abducie, rotaie i circumducie. Ex: articulaiile scapulo-humeral i coxo-femural. Componentele articulare la o articulaie de tip diartroz prezint toate elementele unei articulaii clasice (extremiti osoase , cartilaje articulare , capsula articular), fiecare avnd o structur i un rol funcional particulare . Extremitile osteo-articulare. Sunt formate din esut osos spongios , cu travee orientate n direcia liniilor de for i separate de cartilajele articulare printr-o lam osoas subcondral. Nivelul de inserie al muchilor periarticulari joac un rol preponderent n modelarea extremitilor. Buna funcionare a articulaiilor este legat de adaptarea perfect a suprafeelor osteo-articulare prin care liniile de for se transmit , pstrnd aceeai direcie . Cartilajul articular - formaiune cartilaginoas hialin , puternic hidratat (70-80% apa) , neted, lucioas , umed i uor albstruie . Cartilajul articular (lipsit de pericondru) are o structur neomogen , care variaz morfologic , ca mrime i orientare intramatriceal a controcitelor i fibrelor de colagen .Variaia compozitiei matriceale i fibrilare st la baza proprietilor fizice ale cartilajului articular de tip hialin: rezisten la forele de tensiune i forfecare, compresibilitate i elasticitate . Cartilajul articular este n acelai timp rezistent i elastic , jucnd rolul unui excelent amortizor de presiune . Condromucoproteina cartilajului formeaz mpreun cu acidul hialuronic al lichidului sinovial un lubrifiant extrem de eficace cu coeficient de frecare foarte redus . mbtrnirea condrocitelor , scderea sintezei de condroitin 6-sulfat, creterea progresiv a condroitin 4-sulfatului i keratan sulfatului determin reducerea hidratrii i o cretere evident a rigiditii . Lipsa vascularizaiei (sanguine i limfatice) i a inervaiei imprim cartilajului articular particulariti nutriional-metabolice care cer anumite precizri. Absena vaselor sanguine este compensat de prezena lichidului sinovial , care asigur nutriia condrocitelor i o continu epurare metabolic .Circulaia i repartiia substanelor nutritive n cartilaj sunt asigurate prin micri continue ale apei n structura acestuia . Micarea i mobilizarea articular sunt necesare cartilajului , favoriznd mecanismul de imbibiie care sta la baza nutriiei sale . Compresiunea intermitent a cartilajului acioneaz ca o pompa care favorizeaz micarea componentelor lichidului sinovial . O mare parte a cartilajului se hrnete prin mbibaie pe seama elementelor nutritive coninute n lichidul sinovial , n care trec i produii si de catabolism .Lipsa vascularizaiei i limiteaz capacitatea de cicatrizare sau regenerare, dar, cartilajul articular rezist totui la diveri factori agresivi mult mai bine ca esutul osos. Cartilajul articular rspunde prin cteva caracteristici eseniale: specializarea sa structural pentru micri la frecare joas ; distribuie uniform la ncrcare i transmisie; amortizarea controlat a ocurilor mecanice i prin proprieti biomecanice, cum ar fi: compresibilitatea , elasticitatea i porozitatea. Compresibilitatea permite cartilajului s joace rolul de amortizor pentru esutul osos subiacent care s-ar eroda prin frecare . Acesta rezist la presiuni foarte mari (350 kg / cm2) i , pn la o anumit limit , deformarea este reversibil . Presiunile exercitate cu intermiten i nu continuu favorizeaz nutriia cartilajului.Elasticitatea asigur posibilitatea cartilajului de a se aplatiza sub efectul unei sarcini i de a-si regsi rapid grosimea normal dup ce sarcina a fost ndeprtat . Deshidratarea atrage dup sine o micorare a elasticitii cartilajului , reprezentnd una din cauzele artrozelor senile . Porozitatea: structura de "burete" permite cartilajului articular mbibarea cu lichid sinovial . Existena unor contacte directe la nivelul porozitilor i spaiilor medulare ale spongioasei explic prezena unei continuiti hidrice. Elementele anexe. Sunt reprezentate de anumite formaiuni anatomice: burelet fibro-cartilaginos , discuri sau meniscuri , inserndu-se pe marginea cavitilor i a capsulei articulare . Capsula articulara. Este format din esut conjunctiv fibros rezistent i puin elastic , ntrit de ligamente capsulare i redus pe alocuri pn la completa dispariie . Prin aceste hiatusuri membrana sinoviala se extinde n funduri de sac , care permit o mai bun alunecare a tendoanelor i muchilor peste articulaii . Capsula articular , ligamentele i tendoanele inserate n zona extraarticular realizeaz o contenie solid i , n acelai timp, supl a articulaiilor. La meninerea contactului ntre suprafeele articulare , cu rol de contenie sau de limitare a micrilor maximale, alturi de ansamblul capsular i formaiunile ligamentare particip i o serie de muchi periarticulari ca ligamente active , tonice .Sinoviala. Partea intens a capsulei articulare conine vase sanguine i limfatice, capilare fenestrate i filete nervoase.Funciile sinovialei: organul sensibil al articulaiei, prin terminaiile sale proprioceptive i dureroase ; un rol de aprare i protecie , fiind o membran de nveli i macrofagic , capabil de a debarasa cavitatea articular de acumulri lichidiene ;implicat n procesele de permeabilitate , cu rol de membran de filtrare, prin care trec n lichidul sinovial substanele dizolvate din snge (proteine plasmatice) . Permeabilitatea mare n ambele sensuri asigur evacuarea substanelor ptrunse n lichidul sinovial i trecerea rapid din snge a substanelor medicamentoase antiinflamatoare; rol secretor , participnd la elaborarea acidului hialuronic din lichidul sinovial ; rol plastic , umplnd golurile dintre suprafeele articulare n repaus i spatiile interarticulare formate n timpul unor micri ;acoper, n afara capsulei articulare , i o zon care poate fi afectat precoce printr-un proces distructiv nsoit de o intens proliferare reactiv a sinovialei. Membrana sinoviala poate fi extirpat fr s afecteze grav funcia articular , capabil de refacere n cteva luni.Lichidul sinovial. Se gsete n articulaiile umane n cantiti foarte reduse , dispus sub forma unui film continuu la suprafaa cartilajelor articulare . Este un lichid clar , vscos , de culoare galben pai , rezultat din ultrafiltrarea plasmei , cu un coninut redus n elemente celulare: 10-100/mm3 , n special monocite i sub 25 % neutrofile , limfocite i fagocite pn la 300/mm3 . Compoziia n electrolii i molecule mici este similar cu cea plasmatic , coninutul n proteine este mai redus (1,5 - 2 g/dl) , cu predominana albuminelor . Proteinele cu molecula mare (fibrinogen, complement) sunt reinute de capilare n procesul de ultrafiltrare , ceea ce explic absena coagulrii spontane a lichidului . Glucoza este n concentraie aproape egal cu cea sanguin . Inervaia capsulo- sinoviala este de o importan particular n : rolul formaiunilor nervoase articulare n postur, locomoie i kinestezie i senzaiile dureroase i aciunile reflexe care nsoesc orice atrofie . Inervaia articular provine din sistemul nervos somatic , prin nervii spinali , i din sistemul vegetativ , prin terminaiile simpatice postganglionare vasomotorii care nsoesc vasele sanguine . Zonele capsulare sunt cel mai puternic inervate senzitiv , nct articulaia apare ca un veritabil organ senzorial periferic . Fibrele nervoase aferente conin: terminaii proprioceptive (corpusculii Ruffini i mici corpusculi lamelari) la nivelul capsulei i ligamentelor , cu rol n postur i n micare i terminaii libere , cu sediul n planul capsulo-ligamentar , sensibile la torsiune i ntindere . Componentele articulare i musculo-tendinoase se gsesc n raport de strns interdependen . Membrana sinoviala "secret" lichidul sinovial , acesta hrnete cartilajul i protejeaz osul ; ligamentele orienteaz micarea , muchii o produc , micarea fiind necesar pentru viaa osului i a cartilajului . Explorarea sistemului osteo-articular n cadrul aparatului locomotor va ine seama att de aspectul general al regiunii examinate (aspectul tegumentelor, temperatura , volumul articulaiei i al musculaturii , sensibilitatea ), ct i de statica i dinamica articular . Anumite deformri ale regiunii atrag dup ele o deviaie a axelor articulare i o schimbare n orientarea suprafeelor articulare , cu rsunet asupra mobilitii staticii i locomoiei. Dup planul n care articulaia asigur direcia micrii segmentelor osoase , are loc o grupare a micrilor dup cum urmeaz : micri n plan frontal (orizontal) - flexie i extensie; micri n plan sagital (vertical) - adducie i abducie; micri giratorii (de rotaie); micri circulare (de circumducie) . Rolul funcional al articulaiilor in organism: postural , prin meninerea poziiei corpului; kinetic , prin deplasarea unor segmente n raport cu altele; locomotor , prin deplasarea corpului n ansamblu n spaiu . 1.4 Musculatura scheletica la nivelul ntregului organismAproximativ 600 de muchii scheletici acoper 40-45% din greutatea corporal. n jurul fiecrei fibre musculare se afla esut conjunctiv denumit endomisium, care conine vase de snge i nervi. Mai multe fibre musculare prezint un nveli comun numit perimisium. esutul conjunctiv care organizeaz fibrele sub forma muchiului ca organ se numete epimisium. Cele trei straturi conjunctive se afla n continuitate i la captul muchiului formeaz tendoanele. Aranjamentul fibrelor musculare n muchi este variabil:1) fibre paralele cu axul lung al muchiului, (pectineu, biceps brahial), au capacitatea de a se scurta pe distane mari.2) fibre oblice fa de axul lung al muchiului , cu mai multe variante: unipenat (flexor propriu al policelui) , bipenat (drept anterior) , circumpenat (tibial anterior) , multipenat (deltoid), dezvolt rapid fora pe distane mici.3) fibre cu aranjament radial sau triunghiular (mic pectoral, lung adductor) Muchii sunt ataai de la un os la altul prin tendoane sau aponevroze , trecnd peste una sau mai multe articulaii . Punctele de ataare muscular proximala i distala se numesc origine i , respectiv , inserie , cea din urm aflndu-se de obicei pe osul mobilizat de muchi . Tendoanele sunt formate din esut conjunctiv flexibil , dar practic inextensibil . Realizarea oricrei micri implic participarea mai multor muchi , care sunt denumii agonti , sinergiti i antagonit i. Muchiul care produce aciunea se numete agonist , iar cel care se opune acesteia , antagonist . Muchii sinergiti acioneaz n acelai sens , dar nu pot realiza separat micarea respectiv . Antagonistul este inhibat reflex atunci cnd agonistul este pus n micare . Inervaia muscular Spaiile dintre fibrele musculare sunt strabtute de o reea de nervi somatici motori i senzitivi , al cror loc de ptrundere este denumit "punct motor" . Majoritatea fibrelor vegetative merg perivascular . Inervaia senzitivInervaia senzitiv sesizeaz starea tonic i nivelul funcional al muchilor sau prezena unor influene nociceptive (dureroase) . Att muchii , ct i tendoanele sunt prevzute cu o important reea nervoas senzitiv ataat unor formaiuni receptoare (fusuri neuro-musculare , corpusculi tendinoi Golgi). Inervaia motorieParticip trei formaiuni: nervii motori (axonii neuronilor motori); jonciunea neuro-muscular (placa motorie); unitatea motorie. Nervii motori. Sunt reprezentai de fibre nervoase eferente ale sistemului nervos prin reeaua de nervi cranieni i rahidieni. 1.5 Postura i locomoia uman Este capacitatea aparatului locomotor de a menine staiunea vertical biped (funcia de postur i echilibru) i de a deplasa diferitele sale segmente i ntregul corp. Cele dou funcii sunt inseparabile i se condiioneaz reciproc , astfel nct orice postur se menine sau se schimb printr-o micare i orice micare pornete de la o postura armonioas i perfect coordonat . Termenul de "poziie" desemneaz o anumit orientare a corpului n spaiu, (ex: staiunea biped ) . Poziiile fiziologice de clinostatism (decubit dorsal si ventral) sau de ortostatism (staiunea verticala). La acestea se adaug diverse poziii (stand pe un picior, pe genunchi, ghemuit, eznd, stand pe mini sau sprijinit culcat), ntlnite obligatoriu in executarea unor activiti motrice sau impuse in diverse exerciii de cultura fizica.Poziiile particulare pot fi observate in diverse boli, in atitudini antalgice sau create de procesul patologic in plina evolutie.Mijloacele kineziterapeutice actuale, asociate diverselor procedee electro si mecanofizice ce au ca scop recuperarea unor defectiuni ale diferitelor segmente ale aparatului locomotor, intra in preocuparea centrelor de reeducare si recuperare funcional nainte de utilizarea recuperrii se impune evitarea apariiei unor deformri in statica si locomoia umana prin utilizarea poziiilor corecte in diverse condiii de munca. Ex: (studiul acestor poziii si obinerea unui randament maxim al muncii prestate fac obiectul unei tiine relativ tinere pe plan mondial, cunoscuta sub numele de ergonomie). Aceasta furnizeaz principiile generale privind organizarea muncii si a locurilor de munca, poziiile fiziologice direct legate de o funcionare optima a aparatului locomotor uman. Meninerea poziiei se gsete in conflict cu fora gravitaionala (staiunea bipedic) si acest fapt pune in joc mecanisme de conservare a echilibrului static si dinamic. Criterii anatomo-biomecanice si fiziologice ale strii de postura in studiul unei anumite poziii de fond se va respecta obligatoriu tratarea urmtoarelor probleme:Descrierea poziiei diferitelor segmente. Fiecare stare postural impune o descriere a poziiei segmentelor implicate si a raporturilor dintre ele. Unghiurile unui segment fata de celalalt, precum si planurile (orizontal, frontal, sagital) in care se gsesc acestea in poziiile de flexie, extensie, rotaie, abducie sau adducie, suspinaie sau pronaie etc.Baza de susinere (poligonul de sustentaie). Este suprafaa geometrica variabila delimitata fie de marginile exterioare, fie de punctele prin care segmentele corpului omenesc iau contact cu solul. Poate fi redusa la un punct (balet), sau la o linie (patinajul sau mersul pe sarma). Meninerea echilibrului devine cu att mai dificila, cu cat baza de susinere i diminueaz suprafaa.Poziia centrului de greutate. Determinarea acesteia se face lund n consideraie locul centrului de greutate si greutatea fiecrui segment n parte.Cunoscnd poziiile mijlocii ale centrelor de greutate si greutatea a doua segmente vecine izolate, se poate gsi centrul de greutate al ambelor segmente reunite.Prin combinarea din aproape in aproape a centrelor de greutate ale diferitelor pari ale corpului, se poate gsi poziia centrului de greutate al ntregului corp aflat intr-o poziie oarecare.Unghiul de stabilitate. Este proiecia centrului de greutate cu dreapta care l unete cu marginea bazei de susinere. Cu cat acest unghi este mai mare, cu att stabilitatea devine mai mare. Teoretic, unghiul de stabilitate este cu att mai mare, cu cat centrul de greutate este situat mai jos, iar baza de susinere mai mare. Mecanisme posturale. Diverse poziii sau stri posturale se menin datorita travaliului static al grupelor musculare, prin contraciile lor izometrice, declanate si reglate prin reflexele de postura. Mecanismele de postura reflexe si de echilibru sunt provocate de stimuli de origine diferita, informaiile fiind primite de la organele proprioceptive ale urechii interne (labirintice) privind poziia capului in spaiu, de la proprioceptorii musculaturii gatului asupra poziiei capului fata de trunchi, de la proprioceptorii musculaturii trunchiului i membrelor (fusurile neuro-musculare) asupra poziiei membrelor in spaiu, de la receptorii retinieni vizuali asupra poziiei ntregului corp fata de corpurile nconjurtoare si exteroreceptorii cutanai care intra in contact cu punctele de sprijin ale corpului pe sol sau cu obiectele nconjurtoare.Toate aceste informaii ajung la diferite etaje ale axului cerebro-spinal (mduva, trunchi cerebral, nucleii cenuii cerebrali, scoara cerebral i cerebel), declannd o serie de reacii: reacii statice locale, reacii statice segmentare si reacii statice generale.Elementul de baza in mecanismul posturii este reflex, participarea centrilor superiori corticali este indispensabila, iar meninerea poziiilor (posturii) nu este posibila fr meninerea echilibrului corpului.Conform legii echilibrului, starea de echilibru se realizeaz atunci cnd proiecia verticala a centrului de greutate al corpului cade in interiorul bazei de susinere.Poziia anormala a capului in spaiu modifica percepiile senzoriale la nivelul retinei si labirintului, determinnd reflexe de redresare a muchilor cefei, care readuc capul si, succesiv, corpul in poziie normala.Grupele musculare posturale principale. Practic intervin toate grupele musculare cu precdere grupul extensorilor intervine si cu efectuarea unui travaliu static. Toate grupele agoniste si antagoniste acioneaz ca nite cupluri de fora, neutralizndu-se reciproc.Mijloacele de stabilizare pasiva si participarea prghiilor osteo-articulare. Un rol deosebit revine echilibrului intrinsec al coloanei vertebrale, capsulei si ligamentelor unor articulaii hiperextinse, punerea sub tensiune a fasciilor si aponevrozelor sau intrarea in contact a unor segmente osoase care blocheaz micarea. Poziia ortostatica bipedain staiunea bipeda, centrul de greutate este localizat la ncruciarea planului dorso-sacral, care trece prin partea superioara a celei de-a doua vertebre lombare (L2), cu planul medio-frontal. Din fata cade in mijlocul bazei de susinere, reprezentata de o suprafaa trapezoidala, limitata de marginile externe ale plantelor. In sprijinul biped, centrul de greutate principal mai are doi centri secundari, plasai in mijlocul articulaiilor coxo-femurale, astfel nct proiecia lor cade in zonele plantare undeva mai la mijloc si mai napoia lor.Obligaia impus picioarelor si gambelor de a suporta greutatea corpului a dus la dezvoltarea si ntrirea acestor elemente. Pelvisul s-a adaptat, de asemenea, la staiunea verticala, in timp ce trunchiul a suferit o angulaie la nivelul articulaiei lombo-sacrate, ce reprezint o zona de extrema slbiciune pe plan mecanic (discopatiile lombare).Apar modificri structurale ale organelor de susinere, in special aezarea traveelor osoase, s-a orientat in direcie verticala, dup liniile principale de fora ce acioneaz vertical asupra corpului omenesc.Mecanisme posturale ortostatice.Mecanismul de meninere a staiunii bipede se realizeaz prin rezistenta opusa greutii corpului, care tinde sa flecteze genunchii si soldurile. Aceasta atrage dup sine ntinderea extensorilor, stimularea fusurilor neuro-musculare, contracia reflexa a extensorilor care fixeaz genunchii restabilind dup sine poziia ortostatica. Un om in poziie verticala pasiva poate cdea in orice direcie: nainte, napoi, sau intr-o parte. Muchii care se opun cderii, in special cei din grupul extensorilor, joaca un rol antigravitaional. Cnd corpul se apleac in fata, extensorii trunchiului si flexorii gambei se contracta cu o fora suficienta pentru a restabili echilibrul, ca urmare a unor reflexe miotatice declanate si coordonate de un veritabil dispozitiv kinestezic. Cnd corpul se rstoarn n spate , se contracta marii drepi abdominali si extensorii gambei. Aceste rspunsuri sunt de origine reflexa si rezulta de la receptorii de ntindere din trunchi, membrele inferioare si de la receptorii cefalici, mai ales ai ochilor. Se constata ca staiunea verticala cu ochii nchii este Putin stabila, fiind nsoit de oscilaii ale trunchiului. Aceasta observaie poate uor dovedi ca aferentele vizuale joaca un rol important in meninerea reflexa a staionarii verticale la om. Reglarea posturii normale la corpul intact depinde, in consecina, de activitatea integrala a tuturor mecanismelor reflexe. Mecanismele generale ale locomoiei Micarea corporala in ansamblu sau a diferitelor sale segmente reprezint unul din mijloacele principale de relaie si adaptare continua a organismului la condiiile mediului.Nou-nscutul vine pe lume cu o activitate motorie de baza si o dotare in muscari dezordonate care ulterior, se vor putea individualiza in raport cu evoluia sa. In primele saptamani de viaa, nou-nscutul prezint chiar un "mers automat tip primar", in cazul in care este susinut de axile. Acesta dispare si reapare abia ctre sfritul primului semestru sau chiar al primului an de viaa. In tot acest interval, se instaleaz o stare de astzi, caracterizata prin absenta echilibrului in poziie ortostatica. Cnd staiunea bipeda este pe deplin ctigata, la 4-5 ani, se poate vorbi de un nceput al educaiei motorii. Schemele motorii in vederea nsuirii unor micri elementare se dezvolta in cursul primilor 3 ani de viaa. Noiuni generale de dinamica si cinematica locomotorieLocomoia - deplasarea apare ca o modificare a poziiei corpului, in general, sau a unor pari din acesta, in particular.Micrile care realizeaz locomoia corpului omenesc sunt rezultatul aciunii combinate a unui ansamblu de componente biomecanice active si pasive, care fac parte integranta din alctuirea aparatului locomotor. In acest sens intra in joc elemente anexate aparatului locomotor (receptori, nervi, centri nervoi) si, pe de alta, a unor componente proprii ale acestuia (muchi, prghii osoase, articulaii).ncepnd cu mesajul senzitiv, mesajul motor (voluntar sau reflex), contracia musculara i terminnd cu mobilizarea sau fixarea poziionala a componentelor osteo-articulare. O micare poate fi declanata voluntar printr-un mesaj senzitiv, particular vizual, care iniiaz suita ulterioara de evenimente in ordinea amintita. In cazul unei muscari reflexe, de redresare, are loc o antrenare iniiala a componentelor osteo-articulare, cu solicitarea ulterioara a receptorilor de ntindere fusilli i tendinoi declanatori ai unui mesaj senzitiv incontient, urmat de succesiunea celorlalte evenimente. Implicai in realizarea micrilor voluntare, semivoluntare sau reflexe, in exercitarea unui act motor intervin, in afara muchilor principali (agonisti), i alte grupe musculare, din care deosebim:- Motorul primar este muchiul care controleaz efectuarea continua si gradata a micrii.- Muchii de fixare susin segmentul in poziia cea mai utila.- Muchii neutralizatori sunt antagonitii care suprima micarea "motorului principal", intervenind dup terminarea micrii.Interaciunea dintre muchii sinergici si antagoniti mrete supleea si precizia muscarii, care creste odat cu creterea numrului de muchi antrenai in micare. Cu cat relaxarea antagonitilor este mai mare, cu att micarea este mai rapida si mai puternica. Prin aciuni armonice sincronizate intr-o anumita succesiune, dezvolta ntreg ansamblul de micri particulare unei anumite activiti motorii.In condiiile ntregului organism, contraciile sunt obinute in majoritatea cazurilor de ambele tipuri (contracie de tip izotonic sau izometric) si in special sub forma lor fuzionat se secuse multiple - cunoscute sub denumirea de tetanos, generate prin impulsurile nervoase reflexe sau voluntare. Scheletul poate fi considerat ca o combinaie de prghii ce alctuiesc dispozitivul pasiv osteo-articular. Tipul, amplitudinea si fora micrilor sunt guvernate de lungimea parghiilor osoase si natura articulaiilor care leag segmentele mobile de dispoziia, forma si numrul muchilor care acioneaz asupra acestora si de sarcinile care trebuie sa fie mobilizate.Se precizeaz 3 puncte de aplicare a forelor la nivelul prghiei: doua aparin forelor statice de sprijin si rezistenta ; al treilea punct aparine forei motorii . La prghia reprezentata de un oarecare segment osos, sprijinul este reprezentat de axa biomecanica a miscarii sau de punctul de sprijin pe sol; rezistenta este data de greutatea corpului sau a segmentului care se deplaseaz, la care se poate aduga si greutatea sarcinii de mobilizat, iar fora este reprezentata de inseria pe segmentul osos a muchiului care realizeaz micarea. Prghiile se clasifica in: prghii de gradul I (cu sprijinul la mijloc), de gradul II (cu rezistenta la mijloc) si de gradul III (cu fora la mijloc).Prghiile de gradul I sunt cunoscute ca prghii de echilibru, cele de gradul II ca prghii de fora, iar cele de gradul III ca prghii de viteza. Prghiile in care fora de aplicare este mai apropiata de punctul de sprijin sunt etichetate ca fiind si de viteza, iar cele in care aceasta este apropiata de punctul de rezistenta sunt utilizate ca prghii de fora, acionnd nsa cu viteze mult mai sczute. Mobilitatea articulara trebuie considerata ca un factor activ, in acest caz, articulaiile nu au numai un simplu rol pasiv in executarea micrilor, forma lor si gradul de libertate de micare pe care l ofer reprezentnd factori importani care dirijeaz si sensul miscarilor, putnd limita, in acelai timp, si amplitudinea acestora. Din punct de vedere al mobilitii articulare, pe plan funcional nu se pot distinge dect doua categorii de articulaii: unele concepute pentru micarea pieselor scheletice (articulaiile membrelor si mandibulei), mobile, iar altele dimpotriv au rol in sudarea acestora si fixitatea lor (articulaiile oaselor craniene), sau articulaii imobile. La realizarea funciei de locomoie li se opun o serie de factori ai mediului extern cu care aparatul locomotor interacioneaz in timpul activitilor sale specifice. Atrag atenia: greutatea corpului impusa de fora gravitaionala tinde sa atrag corpul spre pmnt, ineria care tinde sa prelungeasc si sa menin o stare data, presiunea atmosferica ca o componenta a forei gravitaionale, cu rol deosebit pentru meninerea in contact a suprafeelor articulare, rezistenta mediului care tinde sa se opun muscarii corpului, fora de frecare in contactul componentelor corporale cu solul si fora de reacie a suprafeei de sprijin, egala si de sens opus forei gravitaionale.Analiza cinematica a muscarii pornete de la stabilirea reperelor de micare (planuri si axe), a tipurilor, direciilor si amplitudinii micrilor. Planurile anatomice sunt suprafee care secioneaz imaginar corpul omenesc sub o anumita incidenta:- planul sagital dispus pe direcia suturii sagitale a craniului, pe direciile verticala si antero-posterioara mparte corpul in doua jumti, dreapta si tanga.- Planul frontal urmeaz direcia suturii fronto-parietale sau coronare a craniului. Dispus vertical si mparte corpul in intr-o parte anterioara si o parte superioara.- Planul transversal, orizontal mparte corpul in doua pri: superioara si inferioara.Punctul de intersecie a celor trei planuri reprezint centrul de greutate al corpului. Axele biomecanice articulare. Articulaiile mobile (in special diartrozele) pot reprezenta unul, doua sau chiar trei grade de libertate. Axa de micare reprezint linia situata intr-un anumit plan (sagital, frontal sau transversal), in jurul cruia unul din segmentele osoase se deplaseaz fata de celalalt.Exista trei axe fundamentale perpendiculare una pe alta: axa sagitala, axa frontala, si axa longitudinala.- axa sagitala este orientata si dirijata dinainte napoi, permind micri de abducie si abducie in plan frontal;- axa frontala situata in plan frontal, in direcie orizontala si dirijata transversal; permite micri de flexie si extensie in plan sagital;- axa longitudinala este verticala, permite micri de rotaie interna si externa in plan transversal.In funcie de planurile si axele de referina deosebim: flexia si extensia; abducia si adducia, abducia deprteaz, iar adducia apropie de acest plan toate segmentele membrelor; inclinarea (inflexia) laterala. Desemneaz micri de lateralitate ale capului, gatului si trunchiului, intr-un plan frontal, in jurul axei sagitale. La aceste micri se asociaz si o rotaie - se efectueaz in jurul axului longitudinal si in plan transversal pentru toate prtile corpului, in afara de omoplat si clavicula ; bascula se utilizeaz pentru a defini anumite micri ale bazinului si omoplatului. In cazul omoplatului, bascula traduce o rotaie in jurul axei sagitale, in timp ce pentru bazin aceasta poate fi in anteversie (anterior), retroversie (posterior) sau laterala (spre tanga sau dreapta). Circumducia - micarea care se executa simultan pe mai multe planuri, fiind o combinaie succesiva de micri de flexie, extensie, abductie si adductie, care descriu o micare circulara particulara; glisarea si hiperextensia. Sunt micri care depesc limitele fiziologice. Glisarea se produce la nivelul suprafeelor articulare plane sau foarte uor incurbate, in timp ce hiperextensia semnifica depirea limitelor fiziologice ale rezistentei.Micrile mai pot fi clasificare in: miscari de tensiune slaba (scrisul, miscarile de finee si ndemnare); micri de tensiune rapida (micri de fora); micri balistice (aruncri, loviri etc.); micri de oscilaie (pendulari). Fazele mersului. Primul impuls in pornirea mersului este declanat in apropierea centrului de greutate, cnd trunchiul se apleac nainte pentru ca proiecia centrului de greutate sa treac naintea bazei de susinere; aproape concomitent, membrul inferior de sprijin se extinde si corpul este proiectat nainte si puin mai sus, celalalt membru inferior, care devine pendulant, prsete solul si este proiectat naintea membrului de sprijin si fixat din nou pe sol. Fazele se repeta apoi cu membrele in poziie inversa.Mersul se compune astfel dintr-o serie de perioade de sprijin unilateral, separate intre ele prin perioade de sprijin dublu.In cazul alergrii sau al fugii, care ajuta la deplasarea mai rapida a corpului, naintarea se face prin trecerea succesiva a unui membru inferior naintea celuilalt, sprijinul efectundu-se nsa numai pe cate un picior. Intre doua momente de sprijin au loc mici srituri prin aruncarea corpului nainte si suspendarea sa pentru scurt timp in aer.Centrii de greutate in aterizare nu se deplaseaz rectiliniu, descriind un traiect sinusoidal in plan vertical si orizontal. Spre deosebire de mers, in fuga corpul se detaeaz de pmnt nainte ca piciorul anterior sa-l fi atins.In sritura, omul realizeaz chiar o desprindere momentana de sol, in unele cazuri suficient de mare (ex: in volei, baschet) sritura in lungime sau in laime etc. in toate aceste desprinderi, participa aproape ntreaga musculatura a aparatului locomotor pentru realizarea echilibrului si micrii.