Temat: Budowa układu kostnego
Układ kostny - wszystkie kości składające się na ciało człowieka.
U człowieka dorosłego szkielet składa się z 206 kości - liczba ta jest większa u dzieci ze względu na wiele punktów kostnienia (około 270 u noworodka i 256 u 14-latka); spada dopiero po połączeniu się np. trzonów z nasadami. U starszych ludzi kości może być mniej niż 206 ze względu na zrastanie kości czaszki[1]. Średnia waga szkieletu to 10 kilogramów u kobiet i 12 kilogramów u mężczyzn.
Podstawowym materiałem budulcowym szkieletu człowieka jest tkanka kostna oraz w mniejszym stopniu chrzęstna. Ze względu na budowę zewnętrzną kości podzielono na kilka grup:
Warstwa zewnętrzna wszystkich kości zbudowana jest z istoty zbitej. Ponadto kości długie również w swoim trzonie zawierają istotę zbitą. Końce kości długich oraz wszystkie inne kości są wewnątrz zbudowane z istoty gąbczastej . Istota gąbczasta zbudowana jest z beleczek kostnych. Szkielet zawiera około 1,5 kg szpiku kostnego .
Szkielet człowieka można podzielić na dwie części. Pierwszą część stanowi szkielet osiowy. w jego skład wchodzą: czaszka, kręgosłup oraz żebra i mostek. Drugą część stanowi szkielet kończyn górnych oraz dolnych wraz z ich obręczami.
Okresy rozwojowe układu kostnego
I okres rozwoju - 0-4 tygodni - kościec ma charakter łącznotkankowy czyli
błoniasty (mezenchymatyczny)
II okres rozwoju - od 4-6 tygodnia -
szkielet zbudowany z chrząstki szklistej
III okres rozwoju - od 7 tygodnia -
szkielet kostny
W ostatecznej postaci kości występują najpóźniej ze wszystkich układów ciała
Rozwój kości odbywa się dzięki komórkom kościotwórczym - osteoblastom
Okostna i jej rola - włóknista błona ochraniająca kość od zewnątrz, jest silnie unaczyniona (odżywia kość) 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 i regenerować uszkodzoną tkankę kostną, szczególnie w okresie wzrostu oraz złamania.
Szpik kostny to miękka, silnie ukrwiona, mająca gąbczastą konsystencję tkanka znajdująca się wewnątrz jam szpikowych kości długich oraz w małych jamkach w obrębie istoty gąbczastej kości. Masa całego szpiku u osoby dorosłej wynosi około 2,5 kg.
Rozróżniamy:
U dziecka szpik kostny czerwony wypełnia wszystkie kości. Z biegiem czasu czerwony szpik przekształca się w żółty tak, że u osób dorosłych czerwony szpik kostny występuje jedynie w kościach płaskich: mostku, trzonach kręgów, żebrach, kościach czaszki, kościach miednicy i łopatkach oraz w nasadach kości długich. W przypadku anemii szpik żółty może zostać zastąpiony czerwonym.
Wzrastanie kości na długość odbywa się w chrząstkach nasadowych.
Skład chemiczny kości
osseina - 35% masy kostnej
sole mineralne - 65% masy kostnej
Cechy biologiczne kości
Pomimo tak dużej zawartości soli mineralnych i mimo bardzo powolnej przemiany materii, kość jest materiałem bardzo plastycznym, ulegającym łatwo przebudowie pod wpływem zmiany działających na nią czynników mechanicznych. Unieruchomienie kości np. w opatrunku gipsowym lub w skutek porażenia nerwu prowadzi do jej zaniku (odwapnienia), natomiast mechaniczne obciążenie powoduje jej przerost (stąd osoby wykonujące ciężką pracę fizyczną mają grube kości). Połączenie substancji organicznej z solami mineralnymi nadaje kości niezwykłą wytrzymałość i twardość.
Wytrzymałości kości
około 9-12 kg/mm2
k. udowa rozrywa się przy obciążeniu ok. 5600 kg/mm2
k. udowa łamie się przy zgniataniu 7780 kg/mm2
k. udowa łamie się przy małych siłach poprzecznych zaledwie 380 kg/mm2
Budowa wewnętrzna i zewnętrzna kości
Powierzchnia kości pokryta jest okostną. Jest to cienka błona z tkanki łącznej zbitej. Nie występuje na powierzchniach stawowych (pokrytych chrząstką szklistą) ani w miejscach zetknięcia kości. Okostna obfituje w naczynia krwionośne oraz w nerwy i ich zakończenia czuciowe. Naczynia okostnej wnikają w głąb kanalików kostnych. Nerwy powodują wrażliwość samej okostnej i kości. Wewnętrzna warstwa okostnej - przylegająca do kości - zawiera komórki kościotwórcze osteoblasty i komórki kościogubne - osteoklasty. W organizmach rosnących osteoblasty przekształcają się stopniowo w komórki kostne - osteocyty, powodując wzrastanie kości na grubość przez tak zwaną apozycję, czyli nakładanie się nowych warstw. W wypadku złamania lub pęknięcia kości osteoblasty okostnej rozmnażają się i wnikając w szczelinę powodują zrastanie się jej brzegów. Komórki kościogubne odgrywają szczególną rolę w kształtowaniu się kości płodu, powodując m. in. powstawanie jam szpikowych w pierwotnie pełnych trzonach jego kości długich. Okostna zrasta się z kością szczególnie silnie w miejscach przyczepu wiązadeł i ścięgien mięśniowych. Przez nią wnikają bowiem w głąb kości włókna klejodajne ścięgien i wiązadeł, zwane włóknami Sharpeya. Łączą one mięśnie, kości i wiązadła w jednolity, funkcjonalny układ ruchu. Usunięcie okostnej powoduje obumieranie i rozpad kości.
Szpik jest to silnie ukrwiona miękka masa gąbczasta, wypełniająca wnętrze jam szpikowych kości długich oraz małe jamki szpikowe istoty gąbczastej. Szpik zawarty w kościach długich składa się głównie z komórek tłuszczowych nadających mu zabarwienie żółtawe i nosi nazwę szpiku żółtego. Szpik wypełniający jamki szpikowe istoty gąbczastej kości płaskich czaszki, obojczyka, mostka, żeber, kręgów, kości miednicy zwany jest szpikiem czerwonym. Szpik czerwony jest właściwym narządem krwiotwórczym: powstają tu krwinki czerwone, krwinki białe ziarniste (granulocyty) i płytki krwi. Szpik żółty może w razie potrzeby bardzo szybko przekształcić się w szpik czerwony, podejmując aktywnie produkcję krwinek. Stanowi on zatem potężną rezerwę na wypadek konieczności zwiększenia produkcji upostaciowanych elementów krwi (np. na wypadek krwotoku).
Wykład 2
Temat: Chód i wyznaczniki chodu
Receptory
Mechanoreceptory I, II, III rzędu - w zewnętrznej warstwie torebki stawowej, czas reakcji 60 ms. Kilkanaście receptorów pobudzonych w skórze daje odpowiedź 300 receptorów w korze mózgu.
W środkowej warstwie II rzędu - czas odp. 80-90 ms.
W wewnętrznej warstwie III rzędu w więzadłach, ścięgnach czas reakcji 120 ms.
Nocyceptory - receptory bólowe
Prioprioreceptory - w mięśniach, ścięgnach, torebce stawowej. Każdy ruch zapoczątkowany jest głową (gałką oczną). Prawidłowy chód kształtuje się na połowie 6-7 roku życia i mamy wówczas wszystkie krzywizny.
Środek ciężkości u osoby dorosłej przebiega sinusoidalnie do boku, musimy chodzić po linii prostej.
Wyznaczniki chodu:
1. Czynnik chodu typu „ruch cyrkla”
Każdy ruch końca nogi jest poprzedzony obrotem i przesunięciem się stawu biodrowego. Cała noga traktowana jest jako człon sztywny. Miednica przesuwa się po trajektorii złożonej z łuków koła
o promieniu równym długości nóg.
2. Obroty miednicą
Wielkość obrotów względem osi pionowej jest rzędu ±3˚ w czasie chodu z przeciętną prędkością 5km/h
i rośnie wraz ze wzrostem prędkości. Obroty te powodują wydłużenie długości kroku.
3. Przechyły miednicy
Biodro w czasie przenoszenia nogi znajduje się niżej niż w fazie podparcia. Obroty te powodują „spłaszczenie” łuków trajektorii ruchu środka miednicy.
4. Przemieszczanie kolana nogi opierającej się o podłoże
Ruch ten dodaje się do ruchów wymienionych uprzednio i powoduje dalsze „spłaszczanie” łuków trajektorii ruchu miednicy.
5. Przemieszczanie się kostki w fazie podparcia
Przed oderwaniem palców od podłoża kostka przemieszcza się do przodu i ku górze. Ten składnik ruchu nogi powoduje płynne przejście z fazy podparcia do fazy przenoszenia; udo i podudzie uzyskują prędkość początkową fazy przenoszenia.
6. Boczne ruchy miednicy
Ruchy te są spowodowane przenoszeniem ciężaru ciała przy stąpaniu z nogi na nogę. Częstotliwość ruchów jest równa połowie częstotliwości przemieszczeń pionowych miednicy.
W efekcie środek miednicy przemieszcza się w kierunku ruchu po torze sinusoidalnym.
Wyznaczniki chodu wg Degi:
1 - Ruch miednicy w pł. poprzecznej - dochodzi do obniżenia miednicy w nodze wykrocznej i w tył w nodze zakrocznej.
2 - Opadanie miednicy po stronie zakrocznej w pł. czołowej
3 - Ruch kolana, kolano wyprostowane, kontakt pięty z podłożem, przy pełnym obciążeniu stopy występuje 15o zgięcia w kolanie. Staw skokowy, biodrowy i kolanowy w jednej linii.
4 - Ruch w stawie skokowym, obrót w osi kostek bocznych i stawach Choparta oraz stawach Listrfanka. Odbicie stopy (przodostopia i palucha) nazywamy propulsją stopy.
5 - Drugi wyznacznik kolana - gdy noga zostaje z tyłu znowu zginamy kolano nogi zakrocznej do 15o - 20o
6 - 3 wyznacznik miednicy - przemieszczanie miednicy w pł. czołowej
Wyznaczniki chodu wg Pery:
Faza podporowa (60% czasu jednego cyklu) - kontakt pięty z podłożem.
- ekscentryczne hamowanie
- ekscentryczne opuszczanie stopy aż do momentu zetknięcia się całej linii powierzchni z podłożem z jednoczesnym hamowaniem zgięcia stawu kolanowego amortyzującym chód
- pełne obciążenie, staw biodrowy, kolanowy i skokowy znajdują się w jednej osi pionowej
- przetaczanie stopy - ciężar ciała zostaje przejęty przez przodostopie
Faza przenoszenia (40% czasu jednego cyklu)
- odbicie - stopa traci kontakt z podłożem i jednocześnie zaczyna się przenosić
- przyspieszenie - kończyna zakroczna (znajdująca się z tyłu w stosunku do tułowia) przemieszcza się do przodu
- przenoszenie właściwe - podudzie ustawione jest prostopadle do podłoża, a poszczególne stawy kończyny są w zgięciu
- hamowanie - po wyprzedzeniu tułowia noga wykroczna prostuje się w stawie kolanowym przygotowując się do zetknięcia pięty z podłożem i przejęcia masy ciała w następnej fazie
Analiza chodu:
- Ruchy miednicy 4o w przód i tył
- rotacja na zewnątrz nogi wykrocznej - 8o
- obie stopy są lekko na zewnątrz - 5o
- czworobok podparcia - środek ciężkości pada na czworobok podparcia