Sistemul osos Scheletul este elementul de sustinere a organismului uman si reprezinta aproximativ o cincime din greutatea organismului. Solide si usoare, cele 206 oase care il compun au o forma adaptata la rolul fiecaruia si la mediul inconjurator. Coastele sunt suple si usoare si in timp de protejeaza organele vitale, permit ridicarea si expansiunea toracelui in timpul respiratiei. Oasele noastre sunt tot atatea puncte de fixare pentru muschi, care le utilizeaza pentru a misca diferitele parti ale corpului. Craniul este incontestabil unul dintre grupurile de oase cele mai importante ale scheletului: format din oase plate cu grosime de aproximativ un centimetru, adaposteste creierul. La nastere, acest ansamblu este compus din oase separate, care sunt legate decat prin fontanele, membrane suple si cartilaginoase. Progresiv, pana la aproximativ 2 ani, aceste membrane se osifica pentru a forma viitorul craniu al adultului.
Cele 22 de oase ale craniului se impart in doua grupe: oasele craniene si oasele faciale. Cutia craniana este formata din opt oase: patru sunt simetrice – oasele parietale si oasele temporale; celelalte patru sunt asimetrice – osul sfenoidal (la nivelul pometilor) si osul etmoid (situat intre cavitatea nazala si orbita). Oasele faciale contin paisprezece oase: mandibula si vomerul (partea superioara a peretelui nazal), oasele si apofizele zigomatice, nazale, „stresinile” lacrimare si oasele boltei palatine, care sunt perechi. Partea inferioara a fetei este formata din mandibula in forma de U, care este singura parte mobila a craniului. Toate oasele craniului sunt legate intre ele prin suturi, compuse dintr-un tesut fibros, care le asigura coeziunea. i ntreaga greutate a scheletului – aproximativ 16kg pentru om cantarind 80kg – este sustinuta de coloana vertebrala dorsala a corpului uman.
Compusa din 26 de oase, in lungime de 70cm, aceasta se imparte in cinci parti: sapte vertebre cervicale care formeaza gatul, douasprezece vertebre dorsale(partea de sus a spatelui) pe care se articuleaza coastele, cinci vertebre lombare(partea inferioara a spatelui) care sustin intreaga masa viscerala. Urmatoarele cinci vertebre sunt sudate intre ele si formeaza sacrul, care se articuleaza cu oasele iliace pentru a constitui bazinul. Ultimele vertebre, atrofiate, se unesc intr-un os unic, denumit coccis.
Intre fiecare vertebra se afla cate un disc cartilaginos care amortizeaza socurile, in special cele produse de locomotie. Vertebrele sunt legate unele de altele prin ligamente care le mentin aliniate. in afara rolului sau in sustinerea si flexibilitatea scheletului, coloana vertebrala protejeaza maduva spinarii, care se gaseste in interiorul unui canal situat in centrul sau.
Cutia toracica este compusa din 12 perechi de coaste fixate de vertebrele toracice, denumite vertebre dorsale. Cele sapte perechi de coaste superioare sunt adevarate coaste, iar perechile a 8,9 si a 10 sunt denumite false coaste. Toate ajung, in fata, la stern. Ultimele doua perechi sunt denumite flotante pentru ca nu se articuleaza de stern.
Oasele membrelor superioare ale scheletului permit omului sa beneficieze de un vast camp de miscare. Fiecare membru superior contine 30 de oase care se repartizeaza intre brat, antebrat si mana. Humerusul este unicul os al bratului; radiusul si cubitusul formeaza antebratul. Mana este compusa din oasele carpului, din metacarp si din falange.
Oasele membrelor inferioare sustin corpul. Din aceasta cauza sunt mai solide decat cele ale membrelor superioare. Repartitia oaselor este asemanatoare cu cea a membrelor superioare. Femurul este unicul os al coapsei.; tibia si peroneul constituie gamba. La articulatia dintre coapsa si gamba exista un os suplimentar, rotula. Piciorul este compus din oasele tarsului, din metatars si din falange, ceea ce reprezinta un total de 26 de oase care sustin intreaga greutate a corpului. in pozitie ortostatica, masa corpului se repartizeaza in picioare. Forma lor in arc de bolta permite o buna repartizare a greutatii corporale. Jumatate din greutate se sprijina pe partea anterioara, constituita de oasele metatarsului si de falange, iar cealalta jumatate pe oasele gleznelor sau ale tarsului. Scheletul omului si cel al vertebrelor in general raspunde astfel perfect diferitor functii de protectie, de locomotie si de manevrare.
Cresterea oaselor Cresterea corpului uman se bazeaza in special pe cresterea scheletului. Ea incepe de la nastere si se opreste spre varsta de 20 ani. in uterul matern prinde forma scheletului copilului. Din a 4 pana a 6 saptamana de la conceptie, incep sa apara membrele. Acesti muguri de tesut moale se intaresc progresiv si devin cartilaj. Apoi apare tesutul osos, care initial este suplu si rezistent. Acesta se va modifica putin cate putin in cursul sarcinii, ajungand la structura osoasa cunoscuta. Alte parti ale scheletului se formeaza intre a 6 si a 8 saptamana. in aceasta Perioada, craniul si maxilarul incep sa se osifice. intre a 8 si a 12 saptamana, scheletul capata forma, iar cartilajul incepe sa faca loc osului. Din a 12 pana a 20 saptamana, osificarea este aproape completa. Dupa nasterea copilului, cresterea si maturizarea scheletului continua timp de 20 de ani. Cresterea osoasa este reglata de un ansamblu de hormoni. in copilarie, hormonul cresterii comanda dezvoltarea cartilajului. Apoi, la pubertate, secretia de hormoni sexuali masculini si feminini accelereaza dezvoltarea oaselor – o caracteristica a adolescentei. Anumite parti ale scheletului sufera transformari feminine sau masculine.
Aceasta perioada este urmata de osificarea completa a cartilajelor, care se realizeaza la doua niveluri ale oaselor, in partea lor mijlocie, denumita diafiza, si la extremitati, epifizele. intr-o zona intermediara, metafiza, celulele unei lame active de cartilaj se divid in mod repetat pentru a produce cartilaj nou. in cursul procesului de osificare, o mare parte a acestui cartilaj va fi inlocuita de os. Dar canalul central al osului va contine intotdeauna cartilaj pentru a-i permite sa se alungeasca.
Prin acest proces, osul continua sa creasca in timpul adolescentei. Osul uman are particularitatea de a fi usor, moale si flexibil, avand in zona centrala o parte goala. Suprafata sa externa este acoperita de o foita denumita periost. in compozitia oaselor intra doua tipuri de tesut osos. Primul, osul compact, este un tesut dens care contine o maduva galbena, bogata in lipide. El formeaza corpul oaselor alungite. Cel de-al doilea, cu aspect poros, evoca structura unui burete, de unde si denumirea sa de os spongios. Interstitiile, bogate in vase sanguine, contin o maduva rosie care produce celulele sanguine(globulele rosii, globulele albe si trombocitele). Examinate la microscop, celulele osoase, denumite osteocite, se prezinta sub forma de manunchiuri de bastonase dispuse in lame suprapuse. Fiecare bastonas, de talie minuscula, poarta numele de sistem Havers. in orificiul central al fiecarui bastonas, alte canale grupeaza nervii sensibili la durere, ca si mici vase sanguine, care aduc substante nutritive la nivelul osteocitelor.
Compozitia chimica a osului este uimitoare. Asa dur cum este, osul contine o treime de apa si o treime colagen, o proteina care ii confera flexibilitate. Osul mai contine si cristale de carbonat si de fosfat de calciu, care ii dau rigiditate. Oasele participa deplin la functia nutritiva a corpului uman. Ele contin numeroase saruri minerale care pot fi puse la dispozitia organismului in caz de carenta. Sangele care circula prin minusculele vase din interiorul osului transporta aceste saruri minerale spre organele care au nevoie de ele. Dar, in ciuda aparentei lor soliditati, oasele sunt vulnerabile. Ele pot fi afectate de aceleasi boli ca si celelalte tesuturi, iar din cauza structurii lor complexe complicatiile apar mai frecvent.
Sistemul muscular
Muschii corpului uman se grupeaza in trei clase: - muschii scheletici (muschii striati) se fixeaza pe schelet, sunt controlati de creier si, impreuna cu oasele pe care se ataseaza cu tendoane, sunt responsabili de orice miscare - muschii netezi, rolul lor fiind realizarea miscarilor involuntare ale organelor interne - muschiul cardiac. Muschii scheletici (muschii striati) se gasesc in intregul corp uman din crestet pana in picioare. Acestia sunt compusi din fibre musculare, alcatuite la randul lor din filamente; fibrele musculare se grupeaza in manunchiuri mai mari numite miofibrile. Muschii se fixeaza pe oase cu ajutorul unui tendon. Capacitatea noastra de a ne misca, de a sta stabil in picioare este datorata interactiunii bune dintre muschii scheletici si schelet. Sistemul muscular este format din muschi striati (sau somatici) si muschi netezi, primii fiind cei care stau la baza tuturor miscarilor corpului nostru, prin proprietatea lor fundamenatala - contractilitatea. Cei peste 560 de muschi au forme variate subimpartindu-se in: - muschi lungi (predominand in structura membrelor) - muschi scurti (intra in alcatuirea peretilor trunchiului si se afla intre coastele si vertebrele invecinate si muschii lati). Alaturi de schelet, musculatura contribuie hotarator la determinarea si influentarea formei corpului, diferentierea ei fiind in stransa legatura cu dezvoltarea scheletului.Miscarile pe care diferitii muschi le efectueaza in jurul axelor care trec prin articulatii sunt: - flexia (apropierea a doua segmente legate printr-o articulatie, micsorandu-se unghiul dintre ele) - extensia (miscarea contrara flexiei, unghiul dintre segmente putand ajunge la 180 grade sau chiar mai mult - abductia (indeparteaza un segment sau membrul in intregime de corp) - adductia (apropie aceleasi elemente de trunchi) - rotatia interna (un segment sau intreg membrul se roteste inspre corp, in jurul axului sau vertical) - rotatia externa (miscarea inversa prin care membrul se invarte in afara in jurul aceluiasi ax).
In cazul antebratului, exista o rotatie specifica care poarta numele de pronatie cand palmele sunt orientate in jos, si respectiv supinatie in cazul orientarii lor catre in sus. Musculatura este dispusa, ca si oasele scheletului, in marile regiuni care alcatuiesc corpul uman: trunchi, membre superioare si inferioare. Muschii trunchiului Muschii regiunii toracale: pectoral mare, mic, dintat mare sau anterior, subclavicular, intercostal, interni si externi. Muschii regiunii abdominale: peretele abdominal este alcatuit din 5 perechi de muschi (muschii drepti abdominali, piramidalii abdominali, oblicii abdominali externi si interni, muschii transversi ai abdomenului). Muschii regiunii spinarii: muschii superficiali (trapez, muschiul dorsal mare, muschii romboizi, muschiul ridicator al spatelui, muschiul dintat postero-interiori, muschiul dintat postero-exteriori) Muschii profunzi ai spinarii (tractul median si tractul lateral). Muschii membrelor superioare Muschii umarului: deltoid, supraspinos, infraspinos, rotund mic, rotund mare, subscapular. Muschii bratului: biceps, muschiul brahial, triceps brahial (triceps brachii). Muschii antebratului: muschii regiunii laterale a antebratului, muschiul brachio radial. Muschii palmei Muschii membrelor inferioare Muschii soldului: muschii regiunilor ventrale si dorsale ale soldului, muschii glutei mari, medii si mici, muschii piramidal, muschiul obturator intern si extern si muschii regiunii laterale a soldului, muschiul adductor mare, mediu si mic. Muschii coapsei: muschii regiunii ventrale a coapsei, muschiul croitor, muschiul quadriceps, muschii regiunii dorsale a coapsei, muschiul biceps femural, muschiul semitendinos, muschiul semimembranos. Muschii gambei: muschii regiunii ventrale a gambei, muschiul tibial ventral (anterior), muschiul extensor propriu al halucelui, muschiul extensor comun al degetelor, muschiul fibular ventral, muschii regiunii laterale a gambei, muschiul fibular lung si scurt, muschii regiunii dorsale a gambei, muschiul triceps sural, muschiul plantar subtire, muschiul flexor lung comun al degetelor, muschiul tibial posterior, muschiul flexor lung al halucelului, muschiul popliteu. Muschii labei piciorului. Muschii corpului uman se grupeaza in trei clase: - muschii scheletici (muschii striati) se fixeaza pe schelet, sunt controlati de creier si, impreuna cu oasele pe care se ataseaza cu tendoane, sunt responsabili de orice miscare - muschii netezi, rolul lor fiind realizarea miscarilor involuntare ale organelor interne - muschiul cardiac. Muschii scheletici (muschii striati) se gasesc in intregul corp uman din crestet pana in picioare. Acestia sunt compusi din fibre musculare, alcatuite la randul lor din filamente; fibrele musculare se grupeaza in manunchiuri mai mari numite miofibrile. Muschii se fixeaza pe oase cu ajutorul unui tendon. Capacitatea noastra de a ne misca, de a sta stabil in picioare este datorata interactiunii bune dintre muschii scheletici si schelet. Sistemul muscular este format din muschi striati (sau somatici) si muschi netezi, primii fiind cei care stau la baza tuturor miscarilor corpului nostru, prin proprietatea lor fundamenatala - contractilitatea. Cei peste 560 de muschi au forme variate subimpartindu-se in: - muschi lungi (predominand in structura membrelor) - muschi scurti (intra in alcatuirea peretilor trunchiului si se afla intre coastele si vertebrele invecinate si muschii lati). Alaturi de schelet, musculatura contribuie hotarator la determinarea si influentarea formei corpului, diferentierea ei fiind in stransa legatura cu dezvoltarea scheletului.Miscarile pe care diferitii muschi le efectueaza in jurul axelor care trec prin articulatii sunt: - flexia (apropierea a doua segmente legate printr-o articulatie, micsorandu-se unghiul dintre ele) - extensia (miscarea contrara flexiei, unghiul dintre segmente putand ajunge la 180 grade sau chiar mai mult - abductia (indeparteaza un segment sau membrul in intregime de corp)
- adductia (apropie aceleasi elemente de trunchi) - rotatia interna (un segment sau intreg membrul se roteste inspre corp, in jurul axului sau vertical) - rotatia externa (miscarea inversa prin care membrul se invarte in afara in jurul aceluiasi ax). In cazul antebratului, exista o rotatie specifica care poarta numele de pronatie cand palmele sunt orientate in jos, si respectiv supinatie in cazul orientarii lor catre in sus. Musculatura este dispusa, ca si oasele scheletului, in marile regiuni care alcatuiesc corpul uman: trunchi, membre superioare si inferioare. Muschii trunchiului Muschii regiunii toracale: pectoral mare, mic, dintat mare sau anterior, subclavicular, intercostal, interni si externi. Muschii regiunii abdominale: peretele abdominal este alcatuit din 5 perechi de muschi (muschii drepti abdominali, piramidalii abdominali, oblicii abdominali externi si interni, muschii transversi ai abdomenului). Muschii regiunii spinarii: muschii superficiali (trapez, muschiul dorsal mare, muschii romboizi, muschiul ridicator al spatelui, muschiul dintat postero-interiori, muschiul dintat postero-exteriori) Muschii profunzi ai spinarii (tractul median si tractul lateral). Muschii membrelor superioare Muschii umarului: deltoid, supraspinos, infraspinos, rotund mic, rotund mare, subscapular. Muschii bratului: biceps, muschiul brahial, triceps brahial (triceps brachii). Muschii antebratului: muschii regiunii laterale a antebratului, muschiul brachio radial. Muschii palmei Muschii membrelor inferioare Muschii soldului: muschii regiunilor ventrale si dorsale ale soldului, muschii glutei mari, medii si mici, muschii piramidal, muschiul obturator intern si extern si muschii regiunii laterale a soldului, muschiul adductor mare, mediu si mic. Muschii coapsei: muschii regiunii ventrale a coapsei, muschiul croitor, muschiul quadriceps, muschii regiunii dorsale a coapsei, muschiul biceps femural, muschiul semitendinos, muschiul semimembranos. Muschii gambei: muschii regiunii ventrale a gambei, muschiul tibial ventral (anterior), muschiul extensor propriu al halucelui, muschiul extensor comun al degetelor, muschiul fibular ventral, muschii regiunii laterale a gambei, muschiul fibular lung si scurt, muschii regiunii dorsale a gambei, muschiul triceps sural, muschiul plantar subtire, muschiul flexor lung comun al degetelor, muschiul tibial posterior, muschiul flexor lung al halucelului, muschiul popliteu. Muschii labei piciorului.
SURSA 03 Fibrele pot traversa longitudinal întreg muşchiul, sau se pot opri undeva în masa acestuia, efilându-se. În general, circa 98% din fibre sunt inervate de o singură placă neuro-musculară, situată la mijocul acestora, dar sunt şi cazuri când o placă neuro-musculară inervează mai multe fibre. Fibra musculară este alcătuită din: membrană, numită sarcolemă, citoplasmă (sarcoplasma), şi aparat fibrilar. Sarcolema este o membrană aproape continuă, ce prezintă un orificiu de intrare a fibrei nervoase. Se constituie dintr-un complex elastic, subţire, bistratificat; stratul intern, mai subţire (circa 70 Ångstromi), se numeşte membrană plasmatică, iar cel extern, mai gros (de circa 300 – 500 Ångstromi), numit membrană externă, are o elasticitate foarte mare. Sarcolema se continuă cu ţesutul conjunctiv dintre fibrele musculare, iar în interior se conectează cu membranele Z ale miofibrilelor. Funcţional, sarcolema stabileşte legătura dintre interiorul şi exteriorul celulei, prin intermediul sistemului de canalicule T, importantă cale pentru schimburile de substanţe cu lichidul intercelular. De asemenea, sistemul T deţine rolul primordial de transmisie a impulsului nervos de la placa neuro-musculară la miofibrile.
Sarcoplasma este citoplasma celulară, formată din miofibrile şi citoplasmă necontractilă. Miofibrilele formează ionoplasma. Ele ocupă cam 60 – 80% din masa şi volumul fibrei, prezentându-se ca filamente de 1 – 3 micrometri diametru şi de lungime egală cu a fibrei. Miofibrilele nu posedă membrană proprie. Spaţiul dintre ele este ocupat de citoplasmă, mitocondrii şi reticul endoplasmatic. Într-o fibră se găsesc în jur de 1000 – 1100 de miofibrile, care se dispun paralel pe axul lung al acesteia. Astfel, fibra capătă un aspect striat longitudinal. Structura lor este consecinţa succesiunii de discuri formate din material proteic cu indice de refracţie diferit (luminos sau întunecat) de-a lungul fibrelor, ceea ce le conferă aspectul striat transversal. Discurile sau benzile luminoase, clare, izotrope, monorefringente în lumină polarizată sunt mai subţiri şi poartă denumirea de benzi I, iar cele anizotrope, întunecate, birefringente, mai groase, se numesc benzi A. Benzile A sunt împărţite în două segmente egale de o bandă clară, H (Hensen), iar cele I de banda întunecată Z (Zwischenscheibe, numită şi Stria Amici); aceasta traversează toate miofibrilele, ataşându-se la sarcolemă. Rolul său este de a menţine raporturile interfibrilare. În timpul relaxării exagerate a fibrilelor, în centrul striei H, clare, apare membrana M, întunecată, unde se prind filamentele de miozină. De-o parte şi de alta se găsesc două arii mai luminoase, numite liniile L. Între două membrane Z (între centrii zonelor luminoase I) se găseşte un sarcomer; el este unitatea morfo-histo-funcţională a miofibrilelor. În general, lungimea sarcomerilor ajunge până la 2,5 microni. Într-o fibră sunt cam 10 – 20 de milioane de astfel de unităţi. Filamentele de miozină participă la formarea discului întunecat A, având în mijloc o umflătură (membrana M). Au cam 140 – 160 de Ångstromi în diametru şi lungimi de 1,6 microni. Sunt constituite din câte 200 de molecule de miozină, aranjate într-o reţea hexagonală, densă. Filamentele de actină formează discul clar I, inserându-se cu un capăt pe membrana Z, iar cu celălalt intercalându-se printre filamentele de miozină, oprindu-se în apropiera zonei H. Diametrul lor ajunge până la 50 – 70 de Ångstromi, iar lungimea la 2,05 microni. Sunt mai puţin dense decât filamentele de miozină. Per sarcomer, se găsesc circa 1200 molecule, provenind din două filamente. Fiecare miofibrilă are în componenţă aproape 1500 de filamente de miozină şi 3000 de filamente de actină, fiecare filament de miozină având în juru-i 6 filamente de actină, iar unul de actină 3 de miozină. Raportul numeric este de 1/2, iar cel molar de 4 actină la 1 mizină. Cu excepţia zonei H, discul A este constituit din filamente groase de miozină şi subţiri de actină. Zona clară H constituie elementul elastic al miofilamentului, unde are loc extensia acestuia. Este formată din filamente de miozină şi unul extensibil, proteic, S, ce pare a uni filamentele de actină între ele. Discul A este mai bogat în substanţe minerale comparativ cu discul I; astfel, primul conţine în special Ca+ +, Mg++, K+, iar cel de-al doilea Creatinfosfat (CP, CF), Acid Adenozintrifosforic (ATP), Acid Adenozindifosforic (ADP), lipoide etc. Glicogenul, principala substanţă de conversie energetică a muşchiului, atinge concentraţii considerabile în sarcoplasmă şi discul A, care, se pare, exercită o acţiune ATP-azică (de descompunere asupra ATP), generând energia necesară contracţiei. Proteinele se găsesc în proporţie de 54 în discul A, 36 în discul I, 3 în substanţa S şi 6 în membrana Z. Sarcoplasma nediferenţiată se prezintă sub forma unui gel amorf, roşu. Biochimic, constituie un amestec de ioni: K+, Na+, Ca++, Mg++, PO4–––, dizolvaţi în apă, substanţe organice, necesare metabolismului celular: enzime proteice şi mitocondrii, aflate în strânsă legătură cu filamentele de actină (au rol în utilizarea ATP). Sarcoplasma nediferenţiată ocupă cam 20 – 30% din masa celulară. Ea cuprinde două fracţiuni: - sarcoplasma interfibrilară, bogată în organite celulare (mitocondrii, fragmente de reticul endoplasmatic, incluziuni organice: proteine, aminoacizi liberi, acizi graşi liberi, miogen, globuline, glicogen, enzime etc.) - sarcoplasma periferică, unde se găsesc mitocondrii, nucleu, aparat Golgi, reticul endoplasmatic, lizozomi, glicogen, lipopigmenţi, ATP etc. Reticulul endoplasmatic are doi componenţi: reticulul sarcoplasmatic (RS), identic cu al celorlalte celule, şi sistemul T, tubular transvers, ca o continuare a membranei şi a spaţiului intercelular înăuntrul celulei.
