Aparatul locomotor, oasele

APARATUL LOCOMOTOR – generalitati:

Aparatul locomotor – reprezinta un intreg de structuri organice care ii permite individului sa se miste in spatiul extern. Aceasta structura generala poate fi sintetizata in doua parti: partea pasiva, formata din oase si articulatii şi partea activa, formata din muschi, care, la randul lor, sunt controlati de sistemul nervos.

Aparatul locomotor constituie un fel de “schela” de sustinere care stabilizeaza individul si partile organismului in diferite posturi, atitudini, atat in miscarile active cat si pasive din mediul inconjurator. Fiecare postura a organismului este mentinuta si fiecare miscare este realizata datorita unei cooperari continue dintre aparatul neosenzorial cu aparatul locomotor.

De asemenea, trebuie amintit, ca perfomanta functionala a aparatului locomotor impune o activitate metabolica intensa si, din acest motiv, are in componenta sa o infrastructura vasculara impresionanta.

 

OASELE

Scheletul uman poate fi considerat un “acoperis” al corpului nostru, care numara aproximativ 206 oase: ele compun, prin intermediul structurilor articulare, scheletul de sustinere al corpului, in afara de faptul ca acesta ofera mobilitate muschilor.

Scheletul indeplineste cateva functii fundamentale:

• sustinere: mentinerea in pozitie verticala;
• protectie: protectie (imbracare) a organelor vitale si deosebit de delicate (de exemplu: cutia craniana, cutia toracica);
• miscare: in oase intervin muschii a caror contractie este reglata de sistemul nervos;
• metabolismul de calciu (Ca) fosfor (P): in tesutul osos se regasesc mari cantitati de ioniu care au rolul de depozitare;
• nu este un depozit stabil: in ciuda functiei sale statice, este un tesut in continua remodelare care produce miscarea ionilor;
• hematopoieza: in interiorul sistemului osos se afla maduva osoasa formata din celule hematopoietice partial diferentiate de unde iau nastere celulele din sange.

 

CLASIFICAREA SI CARACTERISTICILE OASELOR

In functie de baza compozitiei lor:

• Componenta minerala: (fosfatul si carbonatul de calciu, impreuna cu micile cantitati de fluoruri, sulfati si cloruri) confera duritate si rigiditate tesutului si rezistenta la compresie.
• Componenta organica: (fibre colagene introduse intr-o substanta amorfa formata din structuri proteice — mucoase pluri cardiace) confera elesticitate oaselor.

 

Oasele reprezinta tesuturi de diferite forme si volum, in stransa relatie cu pozitia in care se afla si cu functia pe care o desfasoara. In baza acestor caracteristici oasele se disting in:

• oase lungi: cand lungimea predomina asupra altor dimensiuni;
• oase plate si largi: cand largimea si lungimea predomina asupra grosimii;
• oase scurte: cand cele trei dimensiuni sunt aproximativ egale.

OASELE LUNGI

Oasele lungi, ca de exemplu osul femural, prezinta un segment central (diafiza) si doua extremitati (epifize).

Epifizele se relationeaza cu oasele apropiate si sunt prevazute cu suprafete articulare.

Masa centrala (diafiza) este alcatuita dintr-un tesut compact, iar in interior, de o cavitate in care in mod obisnuit se afla maduva osoasa. Oasele lungi tipice sunt cele ale articulatiilor inferioare (femurul, tibia, fibula, humerus, radius, ulna). Uneori, se poate distinge si o a treia zona cartilagionoasa, numita metafiza (cartilaj de crestere) asezata intre epifize si diafiza; aceasta zona se intalneste la copii si la tinerii adolescenti, in timp ce dispare la adulti; este esentiala pentru cresterea in lungime a oaselor lungi.

OASELE SCURTE

Oasele scurte sunt caracterizate de o lungime si un diametru avand aceeasi marime; sunt formate din tesut spongios complet acoperit de o lamela de tesut compact. Exemple de oase scurte ale corpului uman sunt: pulsul, osul calcaneu si vertebrele.

 

OASELE SCURTE LATE

Oasele late asemanatoare oaselor lungi, prezinta o mica parte de tesut spongios (cu aspect de burete) unde se gaseste maduva osoasa, acoperit de doua straturi de tesut compact (unul pentru fiecare latura). Oasele tipice plate sunt: oasele craniului, bazinului si sternului.

 

Oasele se impart si in oase apartinand scheletului axial si cele ale scheletului apendicular. Scheletul axial este alcatuit din craniu, coloana vertebrala si cutia toracica; in timp ce scheletul apendicular este format din oasele articulatiior care au functia de legatura dintre scheletul axial si cel apendicular (bazin si torace).

In brat se afla humerusul, in antebrat radius si ulna, in timp ce in picior intalnim femurul. Scapula (omoplatul) este pozitionata pe torace si articuleaza legatura dintre membrul superior si piept.

In stuctura oaselor lungi intalnim:

• epifize: reprezinta doua extremitati ale oaselor lungi, usor umflate si unite de diafiza centrala;
• diafiza: reprezinta partea centrala a oaselor lungi.

 

Epifizele prezinta forme speciale care permit acestora raportarea articulara, cu oasele apropiate, unindu-se acestora. Cand aceasta corespondenta lipseste, raportul dintre cele doua suprafete articulare se realizeaza prin intermediul interpozitionarii structurilor fibro-cartilaginoase, precum in exemplul reprezentat de meniscuri (amortizatori ai genunchiului). Epifizele se disting intre ele prin termenul distal si proximal.

In interior, epifizele contin tesut osos spongios in a caror plasa se gaseste maduva rosie hematopoietica. In interiorul diafizelor, in schimb, se afla un canal diafizar care contine maduva osoasa de culoare galbena. Coastelor si claviculelor, desi sunt oase lungi, le lipseste canalul diafizar si nu contin maduva de culoare galbena. Pe suprafata oaselor se pot intalni si depresiuni, canale, cavităţi.

 

TESUTUL OSOS

Tesutul osos – este un tesut conjunctiv special intrucat este mineralizat, ceea ce ii confera cateva caracteristici specifice, rezistenta dar si un anumit grad de flexibilitate si usurinta.

Compozitia tesutului osos se imparte in urmatoarele procente:

• 65% de cristale de Ca sub formă de cristale de hidroxiapatită;
• 23% de proteine colagenice;
• 2% de protejne non- colagenice;
• 10% de apă.

Tesutul osos poate da nastere diverselor tipuri de oase, adica se organizeaza astfel incat poate forma:

• osul compact (cu ochiul liber cavitaţile nu sunt vizibile);
• osul spungios (cu ochiul liber cavitaţile sunt vizibile).

 

Observarea structurii osoase la microscop permite recunoasterea urmatoarelor tesuturi:

• Un tesut osos alcatuit din fibre nu din lamele (fibre incrucisate): este un os imatur si intalnit cu precadere la embrion, nou-nascuti, si in etapa refacerii osului in urma unei fracturi. Odata depozitat, tesutul fibros este absorbit si inlocuit de tesutul osos de tip lamelar. Plasele acestei “panze de paianjen tridimensionale” sunt formate din fibre groase de colagen cu o grosime considerabila, (un diametru de 5-10 μm). Osul lipsit de lamele prezinta, o elasticitate mai redusa si mai putin consistenta decat osul prevazut cu lamele datorita cantitatii inferioare a mineralelor si lipsa orientarii fibrelor de colagen.
• Un tesut osos format din lamele: formeaza, osul matur in urma remodelarii tesutului osos fibros sau osului existent. Fata de cel amintit mai sus, acest tesut este mai bine organizat, cu o orientare ordonata si paralela a fibrelor de colagen, care sunt dispuse in straturi suprapuse, numite lamele osoase. Intre o lamela si cealalta, se gasesc spaţii mici de comunicare: lacunele, contin celulele care, datorita unui sistem de canaliculi (canale mici), intra in contact cu zonele osului de unde recepteaza materiale nutritive.

Tesutul lamelar este mai raspandit decat tesutul osos fibros si constituie ansamblul oaselor compacte si o buna parte a osului spongios.

Cele doua tipuri de tesuturi osoase (lamelar si fibros) se diferentiaza prin asezarea fibrelor de colagen, ordonate in ceea ce priveste tesutul lamelar si dezordonate la tesutul fibros.

La adulti, intreg tesutul osos este cel de tip lamelar; tesutul fibros, lipsit de lamele, se regaseste in faza de osificare si in timpul procesului de vindecare a unor fracturi.

 

Celulele osoase sunt:

• Celule OSTEOPROGENITOARE: se gasesc in stratul intern din periost si endost. Au o structura foarte asemanatoare celulelor mezenchimale si au capacitatea de a se diferentia in celule osteoblaste. De obicei prezinta o forma conica si contin o cantitate redusa de citoplasma bazofila.

• Celule OSTEOBLASTE: sunt acele celule raspunzatoare de producerea componentelor osului (fibre colagene si matrice organica) si participa la mecanismul de mineralizare al osului. Au forma rotunjita si prezinta scurte extensii / prelungiri citoplasmatice: citoplasma celulelor osteoblaste este abundenta si intens bazoila. Activitatea lor este intensa cand trebuie format un nou tesut osos; se strang in grupuri mici in jurul vaselor si incep sa produca fibre colagene si substanta amorfa. Putin cate putin cantitatea matricei osteoide creste si osteoblastele se depun intr-un singur strat in jurul acesteia. In momentul in care se creeaza conditiile metabolice optimale privind procesul de mineralizare (saruri de Ca), osteoblastele se impart si formeaza un strat de celule pozitionat in exteriorul primului rand de celule osteoblaste continuandu-se producerea matricei osteoide, in timp ce stratul format din osteoblastele mai vechi (din interior) transmit prelungiri si se transforma in celule osoase mature (osteocite). Aceasta diviziune a celulelor osteoblaste permite continuarea procesului de crestere a osului, proces care nu ar fi posibil cand celulele sunt inconjurate de matricea mineralizata.

• Celule OSTEOCITE: sunt celulele mature ale osului, retinute in mici depresiuni in interiorul matricei osoase, numite lacune osoase. Osteocitele au o forma neregulata fiind dotate cu prelungiri lungi care sunt inconjurate de matricea mineralizata si sunt situate in asa zisii canaliculi ososi. Aceste prelungiri sunt conectate la terminatiile celulelor vecine. Rolul celulelor osteocite este acela de conexiune a celulelor intre ele cu vasele care se gasesc in periost, in endost si in canalele vasculare (ale lui Havers şi Volkmann). Aceasta conexiune face posibil schimbul de substante nutritive si semnale intre celulele inmagazinate in matricea mineralizata.

• Celule OSTEOCLASTE: sunt celulele care contribuie la absorbtia osului ce trebuie inlocuit in timpul procesului continuu de remodelare de-a lungul intregii vietii. Celulele osteoclaste iau nastere din celulele monocite din sange si sunt in general polinucleate.

 

Tesutul osos se poate forma prin doua procedee de osificare:

• osificare membranoasa: celulele osteoblaste invadeaza tesutul conjunctiv si isi incep activitatea de producere a matricei osteoide care ulterior va fi miner Aceasta modalitate este intalnita de exemplu in oasele craniului;
• osificare condrala (intracartilaginoasa): consta in inlocuirea unui model de tesut cartilaginos din partea tesutului nou format. Este intalnita la nivelul membrelor unde mecanismul intracartilaginos actioneaza si cu cel membranos pentru formarea diferitelor parti ale oaselor lungi (diafiza, epifiza, metafiza).

 

Bibliografie:

^[] Baciu, C., (1977), Anatomia functionala si biomecanica aparatului locomotor, Editura Sport Turism, Bucuresti

^[] Dragan, I., (1994), Medicina sportiva aplicata, Editura Editis, Bucuresti

^[] Gentry Steele, D., Bramblett, C., A.,  (2003), The anatomy and biology of the human skeleton, Library of Congress Cataloging

^[] Manno, R., (1992), Les bases de l’antrenement sportif, Editura Revue EPS, Paris

^[] Weineck, J., (1992), Biologie du sport, Editura Vigot, Paris