Układ szkieletowy kostny (systema ossium) tworzy rusztowanie ciała a także pomaga w utrzymaniu prawidłowej postawy ciała. Jest miejscem przyczepu mięśni. Umożliwia zmianę położenia całego ciała, oraz zmianę części ciała względem siebie. Wzrost kości powoduje wzrost organizmu (funkcja wzrostowa). Chroni narządy wewnętrzne np. mózgowie, rdzeń kręgowy, serce, płuca. Magazynuje sole mineralne, zwłaszcza sole wapnia.. Zbudowany jest z kości: długich (kość ramienna, śródstopia, udowa, przedramienia, śródręcza), płaskich (miednica, mózgoczaszka), krótkich (kości nadgarstka i stępu), różnokształtnych (żuchwa, kość skroniowa i klinowa czaszki).
Tkanka kostna to jeden z wielu szczególnych rodzajów tkanki łącznej. Charakteryzuje się tym, że substancja międzykomórkowa jest przesycona solami wapnia (fosforan, węglan) i tworzy wokół kanałów naczyniowych koncentrycznie ułożone blaszki tworzące większe, walcowate jednostki strukturalne. Miedzy blaszkami, w jamkach kostnych, rozlokowane są komórki tworzące tkankę kostną: osteocyty, osteoblasty, osteoklasty. Osteocyty - ułożone są luźno i równomiernie, a dojrzałe komórki pochodzą ze zrębu szpikowego i mają wiele jąder. Natomiast osteoblasty – komórki kościotwórcze odpowiedzialne bywają za rozrost kości i przebudowę, a w złamaniach zapewniają naprawę. Osteoklasty to komórki kościogubne, niszczące część powstałej tkanki kostnej, dzięki nim powstają przestrzenie wewnątrz kości, wypełniające się szpikiem kostnym.

Tkanka łączna chrzęstna należy do najgęstszych tkanek łącznych i występuje przede wszystkim u kręgowców. W substancji międzykomórkowej znajdują się zaokrąglone komórki chrzęstne, czasem też występują włókna sprężyste.

Chemicznie kość zbudowana jest ze składników organicznych tworzących osseinę (składnik budulcowy kości). Jest to substancja organiczna wydzielana przez osteoblasty. Osseina zawiera włókna kolagenowe i fosfolipidy. Jest to jeden z najważniejszych składników kości, który nadaje im sprężystości i elastyczności. Osseina składa się też ze składników nieorganicznych, czyli soli wapnia i fosforu dzięki którym kość jest twarda. Każda kość pokryta jest okostną - włóknistą błoną ochraniająca kość od zewnątrz, która jest silnie unaczyniona i unerwiona. Znajdują się w niej tzw. komórki kościotwórcze, od których zaczyna się wytwarzanie tkanki kostnej w okresie wzrastania kości lub po ich złamaniu. Pozwala na przyrost kości na grubość. Okostna ma za zadanie chronić, regenerować i odżywiać uszkodzoną tkankę kostną, szczególnie w okresie wzrostu oraz złamania.

Kość długa składa się z trzonu znajdującego się pośrodku i nasad na obydwu końcach.

Nasady zbudowane są z istoty gąbczastej (struktura budująca tkankę kostną, jest miękka i elastyczna) i istoty zbitej, która zawiera dużo fosforanu wapnia, dzięki czemu kość jest sztywna i odporna na złamania. Wewnątrz trzonu znajduje się jama szpikowa, która zawiera szpik kostny, który możemy podzielić na: szpik kostny czerwony (odpowiedzialny za produkcję wszystkich rodzajów komórek krwi) i szpik kostny żółty (powstaje na skutek stłuszczenia szpiku kostnego czerwonego i nie ma właściwości krwiotwórczych).

Podział połączeń kości obejmuje dwie zasadnicze grupy: połączenia ścisłe (synarthoses) i połączenia jamowe, czyli stawowe (articulatione). Do połączeń ścisłych zalicza się:

a)więzozrost (syndesmosis) :

• włóknisty (syndesmosis fibrosa) - zawiera dużo włók klejodajnych (np. błona międzykostna przedramienia);

• sprężysty (syndesmosis elastica) - elastyczny i rozciągliwy (np. więzadła żółte kręgosłupa).

• szew (sutura) - specyficzny rodzaj więzozrostu; występuje w obrębie czaszki.

  Wyróżnia się szwy proste (sutura piana), szwy łuskowate (tura sqamosa), szwy piłowate (sutura serrata).

• wklinowane (gomphosis) – sposób zamocowania zębów w zębodołach.

b)Chrząstkozrost (synchondrosis) łączy dwie kości za pomocą warstwy chrząstki włóknistej (wyjątkiem jest połączenie pierwszego że z mostkiem, gdzie występuje chrząstka szklista). Przykładem takiego łączenia jest chrząstka spojenia łonowego lub krążki między kręgowe.
c)Kościozrost (synostosis) powstaje z wiekiem przez kostnienie chrząstkozrostu lub więzozrostu.
To połączenie wyklucza możliwości ruchowe (np. kość krzyżowa, szwy czaszki).

Połączenia wolne, czyli stawy, umożliwiają swobodne ruchy kości względem siebie. Określane są często jako połączenia maziowe (junct synouiales). Stałymi elementami stawów są:

• powierzchnie stawowe (facies articulares) pokryte chrząstką szklistą, która zmniejsza tarcie, jest elastyczna i odporna na ścieranie.

• torebka stawowa (capsula articularis) ochraniająca staw. Zbudowana jest z zewnętrznej warstwy - błony włóknistej ( tworzy grube, mocne pasma łącznotkankowe, czyli więzadła, ochrania staw) i warstwy wewnętrznej - błony maziowej (wydziela maź i może wytwarzać kosmki, fałdy lub kaletki maziowe).

• jama stawowa (cauum articulare) -jest to szczelinowata przestrzeń wypełniona mazią. Wielkość jamy stawowej w różnych stawach waha się od kilku do kilkudziesięciu cm3.

Oprócz wymienionych powyżej stałych składników stawu występują również niestałe, dodatkowe elementy, a mianowicie:

• więzadła stawowe (ligamenta articularia), które są zrośnięte z torebką stawową, bądź też biegną niezależnie od niej. Są to pasma tkanki łącznej włóknistej, łączące kości w stawie, wzmacniające staw i ograniczające ruchomość.

• obrąbki stawowe (labrum glenoidalia), czyli pierścienie zbudowane z chrząstki włóknistej. Powiększają powierzchnię panewki (np. w stawie ramiennym) i chronią powierzchnie stawowe przed uderzeniami.

• krążki stawowe (disci articulares) - są to twory włókniste, dzielące jamę stawową na dwa piętra.

• łąkotki stawowe (menisci articulares) - częściowo rozdzielają jamę stawową. Wyrównują źle dopasowane do siebie powierzchnie stawowe, pełnią rolę amortyzatorów i stanowią przesuwalne powierzchnie stawowe.

Ogólnie stawy można podzielić na proste i złożone. W budowie stawu prostego biorą udział tylko dwie kości. Staw złożony utworzony jest przez więcej niż dwie kości (np. staw promieniowo-nadgarstkowy).

Stawy jednoosiowe, w których ruch może się odbywać tylko w jednej osi:

a)staw zawiasowy(articulatio ginglymus) - jedna powierzchnia stawowa jest wykształcona w formie bloczka, druga jest jego negatyw (wcięcie). Oś ruchu jest ustawiona poprzecznie do długiej osi kości. W stawie tym występują zawsze więzadła poboczne,(ustalają staw i zabezpieczają przed bocznymi przesunięciami). Ruchy w tym stawie to zginanie i prostowanie (np. stawy międzypaliczkowe).

b)staw obrotowy (articulatio trochoidea) - jedna powierzchnia stawowa w kształcie walca obraca się w stosunku do drugiej. Oś ruchu w t; stawie biegnie wzdłuż długiej osi kości. Wykonywane ruchy to rotacja (ruch obrotowy) w obie strony (np. staw promienniowo-łokciowy bliższy).

c)staw śrubowy (articulatio cochlearis) - ruch w tym stawie odbywa się w dwóch płaszczyznach prostopadłych do siebie. Ruch składa się ze skrętu dookoła osi podłużnej i przesuwania wzdłuż tej osi np. staw szczytowo-obrotowy pośrodkowy.

Stawy dwuosiowe, w kt órych ruch odbywa się wokół dwóch prostopadłych do siebie osi:

a)staw eliptyczny (articulatio elipsoidea), czyli kłykciowy (articulatio con-dylaris) - na przekroju jedna powierzchnia ma kształt eliptyczny, wypukły w stosunku do swojej osi długiej i krótkiej, a druga powierzchnia jest wklęsła. Wykonywane ruchy to: zginanie i prostowanie, odwodzenie i przywodzenie oraz ruch wypadkowy - obwodzenie (np. staw promieniowo-nadgarstkowy).

b)staw siodełkowaty (articulatio sellaris) - obie powierzchnie stawowe są wklęsłe, w kształcie siodełek. Taki układ występuje tylko w stawie śródręczno-nadgarstkowym kciuka. Wykonywane ruchy to: przywodzenie i odwodzenie, przeciwstawianie i odprowadzanie oraz ruch wypadkowy – obwodzenie.

Stawy trójosiowe (wieloosiowe):

a)staw kulisty wolny (articulatio spheroidea).

b)staw kulisty panewkowy (articulatio cotylica) - w obu przypadkach jedna powierzchnia stawowa jest wykształcona w formie wycinka kuli, druga jest jej negatywem, czyli panewką. W stawie kulistym wolnym (staw ramienny) głowa jest o wiele większa od panewki, co decyduje o bardzo dużej ruchomości, natomiast w stawie kulistym panewkowym (staw biodrowy) głęboka panewka obejmuje głowę aż poza jej równik powodując ograniczenie zakresu ruchów. Wykonywane ruchy to: zginanie i prostowanie, odwodzenie i przywodzenie, skręt na zewnątrz i do wewnątrz oraz ruch wypadkowy – obwodzenie.

Wyróżniamy trzy rodzaje czaszek u psów: Brachycefaliczna ( graniasta, krótka i szeroka), Mezocefaliczna ( zwykła, trójkątna i piramidalna), Dolichocefaliczna (wybitnie długa, podłużna i stożkowata). Czaszki można także podzielić na mózgoczaszkę i trzewioczaszkę. W skład mózgoczaszki wchodzi kości: czołowa, sitowa, klinowa, potyliczna, skroniowa i ciemieniowe. Zatem w skład trzewioczaszki wyróżniamy: kości nosowe, jarzmowe, podniebienne oraz żuchwa.

Układ mięśniowy (systema musculorum) zbudowany jest z elementów zwanych mięśniami. Są to narządy, których zadaniem jest zmiana położenia poszczególnych części ciała względem siebie lub całego ciała w przestrzeni. Mięśnie pełnią bardzo ważną rolę: stanowią połowę masy ciała, dostarczają ciepło w organizmie. Na wytworzenie ciepła idzie około 60-80% energii uzyskanej w mięśniach przez spalanie cukru zwierzęcego – glikogenu. Pozostałe 20-40% energii przejawia się w postaci ruchu. Mięśnie pod względem czynności są nazywane zginaczami i prostownikami (albo przywodziciele i odwodziciele) – działają antagonistycznie. Podczas ruchu jeden kurczy się bardziej od drugiego, wykonują przeciwstawną czynność.

Mięsień szkieletowy to narząd o określonym kształcie i czynności, zbudowany z włókien mięśniowych poprzecznie prążkowanych, połączonych przez tkankę łączną włóknistą. W mięśniu można rozróżnić dwa składniki: brzusiec i ścięgna. Brzusiec tworzą pęczki włókien mięśniowych. Każdy pęczek, jak i cały mięsień otoczone są łącznotkankową błoną, tzw. omięsną.

Niektóre mięśnie mają więcej niż jeden brzusiec, nazywamy je wtedy dwugłowymi, trójgłowymi lub czterogłowymi. Ścięgna zbudowane są z tkanki łącznej zbitej włóknistej, nie wykazują zdolności kurczenia się i stanowią część bierną mięśnia. Mięśnie są unerwione i unaczynione. Komórki mięśniowe zawierają barwnik podobny do hemoglobiny - mioglobinę, która nadaje im czerwone zabarwienie. Mięsień może przyczepiać się do kości za pośrednictwem włókien ścięgnowych, które spajają się z okostną. Takie miejsce przymocowania ścięgien nazywa się przyczepami. Każdy z przyczepów znajduje się na innej kości, które połączone są w stawie. Przyczepy mięśniowe mogą przybierać różną postać, co oczywiście powoduje przystosowanie kształtu ścięgien. Przy przyczepach na powięziach, ich płaskie i szerokie ścięgna nazywane są rozcięgnami.

Wszelkie urządzenia które w jakikolwiek sposób pomagają lub współdziałają w pracy mięśni nazywamy narządami pomocniczymi. Należą do nich powięzie, więzadła, kaletki maziowe, pochewki ścięgnowe oraz trzeszczki. Powięzie to cienkie , mocne błony łącznotkankowe o perlistym zabarwieniu. Rozróżnia się powięzie powierzchowne i głębokie. Powięzie powierzchowne oddzielają skórę od mięśni. Na nich może spoczywać cienki mięsień skórny, który potrząsa skórą. Powięzie głębokie przyczepiają się do kości, dzięki temu mięśnie utrzymane są w korzystnym dla ich pracy położeniu. Powieź głęboka brzucha koni i bydła jest bardzo wytrzymała dzięki włóknom sprężystym, które nadają żółte zabarwienie (opona żółta). Więzadła to zgrubienia powięzi w postaci pasm łącznotkankowych. Występują w miejscach gdzie może zachodzić obawa przemieszczeń ścięgien. Kaletki maziowe to poduszeczkowate, zamknięte twory, których wewnętrzna błona wydziela do środka kaletki - ciecz podobną do mazi stawowej. Układają się one pod ścięgnami. Pochewki ścięgien obejmują ścięgna mięśni i podobnie jak kaletki maziowe ułatwiają ślizganie się narządów względem siebie. Zbudowane z cewki i dwóch blaszek. Które pokrywają bezpośrednio ścięgno mięśnia i wyścielającej wewnętrzną powierzchnię pochewki włóknistej. Blaszki te przechodzą w siebie tworząc krezkę ścięgna. Trzeszczki stanowią podporę, wokół których owijające się ścięgna mięśni zmieniają kierunek swego przebiegu i działania.

W budowie mięśnia poprzecznie prążkowanego biorą udział: kości, ścięgna, powięź, mięsień szkieletowy, namięsna, omięsna, pęczki włókien, śródmięsna oraz włókna mięśniowe.

Włókno mięśniowe jest komórką, pokrytą sarkolemmem. Wewnątrz komórki znajdują się miofibrylle – włókna białkowe odpowiedzialne za kurczenie się komórki mięśniowej o kształcie wałków. Miofibrylle skąpane są w cytoplazmie, którą nazywamy sarkoplazmą. W sarkoplaźmie znajdują się mitochondria, jądra komórkowe, tłuszcze, glikogen, aparat golgiego. Każda miofibrylla otoczona jest siateczką sarkoplazmatyczną, która tworzy tzw triady ( zbudowana z kanalika T i cystern brzeźnych). Przez kanalik T biegnie pobudzenie nerwowe.

Mięśnie szkieletowe zbudowane są z dwóch rodzajów włókien - białych i czerwonych. W zależności od rodzaju mięśnia występują one w różnych proporcjach. Włókna białe wypełnione są miofibrylami. Zawierają mało cytoplazmy, znajdującej się w niej mioglobiny ( nadaje im jasny kolor). Specjalizują się w szybkich i krótkotrwałych ruchach. Włókna czerwone zawierają mniej miofibryli, dużo cytoplazmy i mioglobiny( nadaje im ciemny, czerwony kolor). Specjalizują się w pracy długotrwałej.

Komórka mięśnia poprzecznie prążkowanego ma kształt cylindryczny, mocno wydłużony i zawiera liczne mitochondria. Cytoplazma zawiera czerwony barwnik – mioglobinę ( białko podobne w budowie do hemoglobiny i mające wysokie powinowactwo z tlenem inaczej rezerwuar tlenu). Wewnątrz całej długości komórki, biegną pęczki włókienek białkowych zwanych miofibryllami. Pęczki włókienek oddzielone są od siebie siateczką śródplazmatyczną (jony wapnia).

Miofibrylle zbudowane są z filamentów białkowych: cienkich (aktynowych) i grubych (miozynowych), które są regularnie względem siebie ułożone. Filamenty cienkie składają się z połączonych cząsteczek białka – aktyny. Tworzące dwa łańcuchy które połączone z białkami troponiną i tropomiozyną. Filamenty grube budują białka – miozyna (ogonek i główka) Główka odstaje od utworzonego przez ogonki włókienka i dotykają filamentu cienkiego. Filamenty grube i cienkie są regularnie rozmieszczone na przemian, przy czym zachodzą nieco na siebie. Jest to widoczne w postaci na przemian ułożonych prążków jasnych i ciemnych.

Sarkomer jest podstawową jednostką czynnościową włókna mięśniowego i boną rozdzielającą te włókno na części. Odpowiedzialny jest za skurcz mięśnia poprzecznie prążkowanego. W połowie długości prążka jasnego znajduje się cienka, ciemna linia (linia Z). Sarkomer składa się z dwóch prążków Z, strefy H, strefy A i strefy I. Od linii Z do linii Z – sarkomer. Pośrodku występują włókna miozynowe ciemne (miofilamenty grube). Skurcz włókna mięśniowego to zjawisko, według którego skurcz jest efektem wsuwania się filamentów aktynowych między miozynowe. Zjawisko to można zaobserwować na poziomie każdego sarkomeru, a końcowy efekt skurczu włókna mięśniowego jest wynikiem sumy skurczów poszczególnych jego sarkomerów.

Fizjologia skurczu mięśnia poprzecznie prążkowanego – najpierw jest przekaz impulsu nerwowego z OUN za pośrednictwem nerwu ruchowego. Następnie pobudzenie kom. mięśniowej przez impuls nerwowy, który dociera postaci fali depolaryzacyjnej do zakończeń neuronu, gdzie znajduje się synapsa nerwowo-mięśniowa (tzw. płytka moto-neuronalna). Następnie wydzielanie neuroprzekaźnika - acetylocholiny- wywołuje pobudzenie błony kom. mięśniowej, pobudzenia wewnątrz włókna mięśniowego odbywa się przez system błon wewnątrzkomórkowych tworzących tzw. kanaliki T, które biegną od błony komórkowej do wnętrza komórki. Kiedy fala depolaryzacyjna( pobudzenie) dotrze do błon siateczki sarkoplazmatycznej powoduje otwarcie w nich kanałów wapniowych Ca2+.Wypływające jony Ca2+ łączą się z białkiem troponiną w filamentach cienkich, przez co tropomiozyna traci swoje działanie hamujące w stosunku do połączenia aktyny z miozyną. Stąd miozyna może połączyć się z aktyną !!! Po ustaniu pobudzenia jony Ca2+ są usuwane z sarkoplazmy do siateczki sarkoplazmatycznej przez pompy wapniowe. Kiedy brakuje Ca2+ w sarkoplazmie, powoduje powrót tropomiozyny i troponiny do ich poprzedniego położenia w filamencie cienkim, w wyniku czego zostaje zablokowane łączenie się miozyny z aktyną. Potem następuje wślizgiwanie się aktyny pomiędzy cząsteczki miozyny - niezbędne jest ATP .Przyłącza się ono do główki w cząsteczce miozyny i ulega hydrolizie do ADP i fosforanu nieorganicznego, co powoduje zmianę położenia główki w stosunku do pałeczkowatej reszty cząsteczki miozyny, teraz główka miozyny może związać się z aktyną. Towarzyszy temu odłączenie się fosforanu i wyzwolenie energii, ścisłe związanie główki miozynowej z aktyną. Podczas tych zmian odłącza się ADP, a przesuwająca się główka miozyny połączonej z aktyną ciągnie filament cienki. Filament cienki ślizga się po filamencie grubym. Następuje koniec skurczu: Odłączenie ADP od główki miozyny. Ponowne przyłączenie ATP do miozyny powoduje uwolnienie aktyny. Na sam koniec jest działanie pompy wapniowej (niezbędne ATP).

Mechanizm skurczu pośmiertnego (stężenia pośmiertnego) : Po śmierci zapas ATP spada do zera, następnie przestaje funkcjonować pompa wapniowa i w sarkoplazmie utrzymywane jest wysokie stężenie jonów Ca2+. Które „wylewają się” na filamenty, dochodzi do połączenia ich z troponiną . To znosi hamujące działanie tropomiozyny w stosunku do aktyny. Dochodzi do skurczu (pośmiertnego) i dopiero po rozkładzie białek kurczliwych następuje rozluźnienie mięśni i skurcz pośmiertny ustaje.

W zależności od czasu pracy mięśni, ATP może być uzyskiwany z różnych źródeł:

1.Fosfokreatyna - to aminokwas, do którego dołączona jest reszta fosforanowa pewna jego ilość zawsze znajduje się w mięśniu i pełni rolę „podręcznego magazynu energii”. Podstawowe źródło ATP w nagłych, krótko trwających ruchach (np. unik) lub w pierwszych sekundach wysiłku fizycznego. Pozyskiwanie ATP z fosfokreatyny odbywa się poprzez przeniesienie reszty fosforanowej na ADP: fosfo-kreatyna + ADP → kreatyna + ATP

2. Oddychanie tlenowe jest podstawowym procesem, w wyniku którego następuje wytwarzanie ATP w mięśniach niezbędne odpowiednie zaopatrzenie mięśni w tlen. Pewna jego ilość jest zmagazynowana w tkance mięśniowej przez znajdującą się tam mioglobinę.

a) glukoza - w ciągu pierwszych 2-3 minut pracy mięśni glukoza ulega rozkładowi beztlenowemu, po tym czasie uruchamiane są przemiany tlenowe w mitochondriach, energia uzyskiwana bezpośrednio z glukozy wystarcza na kilkanaście minut wysiłku.

b) glikogen - zużywany po wyczerpywaniu się glukozy, pewna ilość glikogenu jest zmagazynowana w mięśniach, poza tym rozkładany jest też glikogen znajdujący się w wątrobie, ten zapas energii wystarcza na około 1 godzinę wysiłku.

c) kwasy tłuszczowe wykorzystywane są jako źródło energii podczas dłuższego kilku-kilkunastogodzinnego wysiłku.

3. Oddychanie beztlenowe u zwierząt o słabej kondycji fizycznej sprawność układu oddechowego i krwionośnego jest niska. Do mięśni nie jest doprowadzana wystarczająca ilość tlenu. Zapasy zmagazynowane przez mioglobinę również wyczerpują się po pewnym czasie. Sytuację braku tlenu w mięśniach określamy jako dług tlenowy. Energia potrzebna do ich dalszej pracy powstać może jedynie w procesie oddychania beztlenowego. Rozkład glukozy do kwasu mlekowego. Zakwaszenie środowiska zakłócając funkcjonowanie włókien mięśniowych - stają się one sztywne, a ich ruch sprawia ból (powstają tzw. zakwasy). Kwas mlekowy jest odprowadzany do wątroby i tam rozkładany. Proces odprowadzania trwa około 1-3 dni.

Mięśniówka gładka zbudowana jest z wrzecionowatych komórek, zawierających jedno centralnie położone jądro komórkowe. Filamenty w tej tkance są ułożone nieregularnie (brak prążkowania). Występują w ścianach naczyń krwionośnych, śluzówkach przewodu pokarmowego drogach oddechowych, w pęcherzu moczowy i drogach rodnych. Mięśnie gładkie działają niezależnie od woli, powolnie i długotrwale są odporne na zmęczenie. Pełnią funkcje żywotne np: nadają kształt soczewkom, poszerzają źrenice, regulują przepływ krwi przez naczynka krwionośne, przesuwają pokarm w układzie pokarmowym. Mięśnie te odporne są na znużenia, zdolne do pozostawiania w długotrwałym skurczu, nawet w warunkach niedoboru tlenu. Skurcze mięśni gładkich wywołują takie czynniki jak pobudzenie nerwowe, substancje chemiczne, rozciąganie; występują też spontanicznie wywołane automatyzmem mięśnia.

Dominika Ozimkiewicz .

6