TKANKI - komórki spełniające

zasadniczo takie same czynności i taką samą rolę

PODSTAWOWE GRUPY TKANEK

• nabłonkowa - pokrywa powierzchnie ciała, wyściela jego jamy,

naczynia i przewody

• łączna - funkcja podporowa, łącząca poszczególne elementy

• 
  
  włóknista luźna (tworzy substancje międzykomórkowe)

zwarta ( o dużej wytrzymałości, jako budulec dla

mięśni, więzadeł, torebki stawowej)-

włókna kolagenowe (klejodajne) i włókna sprężyste (elastyna)

Fibroblasty- podstawowa komórka tkanki łącznej

włóknistej

• chrzęstna - zbudowana z chondrocytów, zatopionych w

substancji międzykomórkowej.

• kostna

• tłuszczowa

• siateczkowa

TK.KOSTNA

• z osteocytów, zatopionych w substancji międzykomórkowej (międzykostnej) przesyconej w 65% solami wapnia. Odgrywa żywą rolę w gospodarce wapniowo-fosforamowej

• * część twarda - hydroxyapatyt - 60%

* część elastyczna - kolagen -30%

*woda - 10%

OSTEOBLASTY- PODSTAWOWA FUNKCJA TO TWORZENIE I

GOJENIE KOŚCI. Wytwarzają Substancję

miedzykomórkową tk.kostnej po zakończeniu swojej

funkcji i obmurowaniu się w jamie kostnej stają się

OSTEOCYTAMI

OSTEOCYTY - żywe komórki tk. Kostnej

OSTEOKLASTY - komórki kościogubne

KOŚĆ

ZBITA GĄBCZASTA

Korowa beleczkowata

Kanały HAVERSA

- naczynia

• nerwy

• tkanka łączna

OSTEON

- system blaszek kostnych ułożonych koncentrycznie, a w ich środku biegną naczynia krwionośne. Jest to jednostka strukturalna kości zbitej. Ułożenie OSTEONÓW jest zgodne z kierunkiem maksymalnych naprężeń i odkształceń

Kość jest materiałem ściśliwym , pod obciążeniem ulega odkształceniom. Kanaliki kostne zmieniają wówczas swoje wymiary przestrzenne powodują wówczas efekt pompowania w systemie kanałów Hoversa.

Po odciążeniu - płyny są zasysane z kanałów Hoversa do naczyń włosowatych.

Tkanka kostna , jako tkanka żywa, podlega stale występującym procesom:

• wzrostu,

• umocnienia - osłabienia

• mineralizacji - demineralizacji

• sorbcji - resorbcji

R E M O D E L I N G (przebudowa)

Zjawiska przebudowy kości wywołują dwa efekty:

• chemiczny (koncentracja wapnia w wyniku powtarzających się naprężęń

• piezoelektryczny - przyciąganie lub odpychanie jonów pierwiastków w tym wapnia( ich przegrupowanie)- pod działaniem zmiennych obciążeń następuje polaryzacja kości i masa kostna powiększa się po stronie potencjału ujemnego, a zmniejsza po stronie potencjału dodatniego

Przebudowa kości

- to proces przebiegający w szkielecie osób dorosłych, utrzymujący tkankę kostną w stanie równowagi.

Rocznie 25% masy starej kości gąbczastej zastępowane jest przez nową ( 2-3% kości zbitej). Ten proces jest rezultatem działania osteoblastów i osteoblastów i zależy od czynników genetycznych, hormonalnych i metabolicznych .

Cykliczne obciążenia kości powodują:

• 
  masy kostnej

• grubości kości

• 
  gojenie

Prawo WOLFFA (Mayer,Culman) -1892r

• struktura tubekularna tkanki kostnej w warunkach równowagi dostosowuje się do kierunków naprężeń głównych

( kość sama zmienia kształt w warunkach normalnych i patologicznych, aby wytrzymać maksymalny ucisk, przy minimalnym wydatku tkanki kostnej.

• dokonuje się to przez proces wchłaniania i odkładania się tkanki kostnej w stopniu niemal matematycznej perfekcji)

• dzieje się to prawdopodobnie pod wpływem sygnałów elektrycznych pojawiających się pod wpływem działania sił mechanicznych oraz sygnałów chemicznych modyfikujących kierunek działania osteoklastów i osteoblastów.

Teoria Joresa:

-ucisk może powodować efekt wzrostu oraz hamujący kości ( jej zanik - gdy ucisk jest nadmierny i stały, lub gdy okresy ucisku są dłuższe niż okresy bez niego - dzioby i mostki kostnej w arthrozach).

W kości rosnącej dynamika wzrostu jest silniejszym czynnikiem w określaniu jej formy niż reakcja funkcjonalna na mechaniczne odkształcenia i ucisk.

W biomechanice mają znaczenie dwie cech fizyczne kości :

• elastyczność

• wytrzymałość ( na działanie różnych sił)

ELASTYCZNOŚ KOŚCI

Prawo Hooke'a ( 1660r)

-jedna jednostka siły daje jedną jednostkę wydłyżenia

- 2 2, i t.d.

Jeżeli każda jednostka siły wywołuje analogiczną i stałą jednostkę wydłużenia to mówimy, że ciało jest doskonale elastyczne. ( w sensie prawa Hooke'a).

MODUŁ elastyczności YOUNGA

- jest to teoretyczna siła, która działając na jednostkę przekroju poprzecznego struktury, podwaja jego pierwotną długość.

Moduł elastyczności kości wynosi 2000 kg/mm2. Punkt rozpadu kości wynosi tylko 10 kg/mm2 przekroju poprzecznego. TZN - kość ulega rozpadowi, gdy zostanie wydłużona o 1/200 część swojej pierwotnej długości.

W zakresie wąskiego pola ( do punktu jej rozpadu) kość zachowuje się zgodnie z prawem Hooke'a. Poza tymi granicami, gdy siła przestanie działać, kość nie powraca do swych poprzednich rozmiarów pozostając zniekształconą

( osteomalacja, krzywica).

WYTRZYMAŁOŚĆ KOŚCI

rozciąganie

ucisk

KOŚĆ zginanie

skręcanie

UCISK

kompresja

12,56-16,87 kg/mm2

siła kompresji

K O S C K O S C

rodzaj podłoża

miękkie twarde

statyczna kompresja obciążenie spoczynkowe

kompresja dynamiczna - przy spadaniu ciała (prawo Kocha - 1/2mv2)

Rozciąganie 12,41kg/mm2

(20-30 MPa)

wytrzymałość na rozciąganie zmienia się z wiekiem: 120MPa-20 r.ż. 65MPa - 95 r.ż.

Kompresja : rozciąganie = 1 : 0,73

złamania marszowe

SIŁY ŚCINAJĄCE I ZGINAJĄCE

obciążenie

`siły ścinające

Siły kolinearne ( działające w tej samej linii)

Siły koplanarne - działają w tej samej płaszczyźnie

Są równoległe i skierowane przeciwko sobie.

Siły zginania i ścinania jako współzależne nie mogą być rozdzielone , a maksimum jednej z nich odpowiada minimum drugiej.

2,1kg

80 mm

2-3,5 mm2

pęknięcie

SKRĘCANIE

Wywołują dwie sprzężone siły działające:

• w równoległych płaszczyznach

• pod kątem prostym do osi

• skierowane w przeciwnych kierunkach

- ( antetorsja szyjki kości udowej, rotacja i torsja kręgu, rot.zew, głowy k.piszczelowej)

- urazy sportowe

RAORGANIZACJA KOŚCI

( przykłady)

- zespół Mortona ( skrócenie I k.śr. obciążenia II k.śr. zwiększenie grubości trzonu II kśr)

• strefy Loosera- zaniki po wypukłej stronie krzywizny

• złamania zmęczeniowe ( k. Piszczelowa, II i III k.śr)

• szyjka k. udowej

• 
  ch.Scheuermanna ( ucisk)

• tętniak aorty

• zanik kości ( atrofia) - dostosoaniem do zmniejszonych potrzeb ilości tk.kostnej ( w porażeniach mięśni)

Pourazowa przebudowa kości

• funkcjonalna przebudowa kostniny w kość zaczyna się w momencie rozpoczęcia używania kończyny (Zondecka 1914, Steidler 1977)

• kompresja a zrost ( Eggers 1949, Charnley 1948))

• wyciągi ( zjawiska piezoelektryczne indukowane naprzemiennym oddalaniem i zbliżaniem odłamów)

• wygojenie w zagięciu kątowym

• wygojenie w rotacji a w angulacji

Przebudowa kości w stanach zapalnych

( osteomyelitis, gruźlica, osteofity w spondylosis coxarthrosais ...OBRONNE MECHANIZMY)

Przebudowa kości w guzach nowotworowych

( torbiele, kostnienie okostnej)

C H R Z Ą S T K A

Należy do grupy tkanek oporowych

Końce kości tworzące staw pokryte są gładką, śliską chrząstką szklistą.

Znajduje się ona na blaszcze podchrzęstnej ( kość zbita).

Chrząstka stawowa musi:

• tworzyć gładką, elastyczną powierzchnię

• utrzymać nie zmienioną strukturę

Chrząstka nie ma naczyń krwionośnych, ma niewielkie zdolności do regeneracji.

BUDOWA CHRZĄSTKI

• chondrocyty

• włókna kolagenowe

• substancja podstawowa

Chondrocyty:

• 0,1% objętości chrząstki

• zawierają glikogen i kom.tłuszczu

• mogą syntetyzować kolagen i proteoglikany

Włókna kolagenowe:

• mogą tworzyć pęczki lub luźną sieć

• nie poddają się rozciąganiu

• b.d. wytrzymałość na obciążenie ( do 6kg/1mm.kw)

Substancja podstawowa:

• w niej zatopione chondrocyty i włókna kolagenowe

• jej głównym składnikiem są proteoglikany

• zawiera 70-85% wody w stosunku do masy chrząstki

• zawarty w niej kolagen i proteoglikany są wodochłonnymi koloidami ( nadaje chrząstce własności gąbki)

• chrząstka pozbawiona proteoglikanów traci zdolność powracania do poprzedniego kształtu ( po ucisku)

Ubytek substancji podstawowej powoduje:

- nieelastyczność chrząstki

• jej kruchość

• chropowatość ( odsłonięcie wł.kolagenowych)

wg Raubera moduł elastyczności chrząstki wynosi 0,9 kg/mm2

• wytrzymałość na rozciąganie 0,17 kg/mm2

• wytrzymałość na ucisk - 1,57 kg/mm2

• wytrzymałość na siły ścinające 0,35 kg/mm2

• na skręcanie 0,24 kg/mm2

Chrząstka jest doskonale elastyczna dla małych obciążeń i tylko wtedy, gdy obciążenie działa krótko ( np.50-120 g/mm2 przez < godz.

Nie tylko jak duży ciężar dźwiga chrząstka lecz jak długo go dźwiga(długie stanie, długo w jednej pozycji).

Chrząstka może być w znacznym stopniu odkształcana dla zwiększenia kontaktu powierzchni stawowych i dystrybucji ucisku.

S T A W Y

KOŚĆ KOŚĆ

TYPY połączeń kości

I. połączenia małoruchome

1.więzozrosty (syndesmosis)

2.chrząstkozrosty ( synchondrosis)

II. połączenia nieruchome - kościozrosty

III. połączenia ruchome - S T A W Y

T Y P Y S T A W Ó W

1. JEDNOOSIOWE

• zawiasowy

• obrotowy

2. DWUOSIOWE

• kłykciowy

• siodełkowy

3.WIELOOSIOWE

• kulisty

• panewkowy

Staw prosty - łączy dwie kości

Staw złożony - łączy > 2 kości

Każdy staw zbudowany jest z:

• powierzchni stawowych

• torebki stawowej

• płyn stawowy

mogę też występować:

• więzadła

• krążki stawowe

• obrąbki stawowe

TOREBKA STAWOWA

• zamyka jamę stawową odgraniczając ją od otoczenia

• jest jednym z czynników utrzymujących kości w stawie

• często wzmocniona więzadłami zew.

• Może stanowić miejsce przyczepu ścięgna

SKŁADA się z:

• warstwy zewnętrznej, włóknistej

• warstwy wewnętrznej, maziowej

funkcja - mechaniczna

B Ł O N A M A Z I O W A

• wyściela jamę stawową

• ma zdolność do regeneracji

• produkuje płyn stawowy ( komórki C-kwas hialuronowy)

P Ł Y N S T A W O W Y

• dializat osocza, pozbawiony fibrynogenu, przenikający przez ścianę włośniczek do przestrzeni pozanaczyniowej, gdzie łączy się z kw.hialuronowym

• ilość 0.1 - 3,5ml

• bierze udział w odżywianiu chrząstki poprzez :

• dyfuzję

• aktywny transport przez chondrocyty

• pompowanie przez ucisk

• ruch zwiększa przenikanie do chrząstki substancji rozpuszczalnych

• smaruje staw - zmniejsza współczynnik tarcia

• do niego chrząstka wydala metabolity

Właściwości fizyczne płynu:

• klarowny,bezbarwny-lekkosłomkowy

• o dużej lepkości, ph 7,2-7,4

• stężenie elektrolitów jak w surowicy krwi

• białko 13-30g/l

• MUCYNA 0,7-1,4g/l

ŁĄKOTKI

OBRĄBKI STAWOWE

KRĄŻKI STAWOWE

WIĘZADŁA WEWNĄTRZSTAWOWE

KALETKI MAZIOWE

Ładunki ujemne działają pobudzająco na tworzenie się tkanki kostnej

---