**ILIA CATERENIUC, dr. habilitat n medicin, profesor universitarCatedra Anatomia omuluiARTROLOGIA.GENERALITI DESPRE ARTICULAII I BIOMECANICA LOR

*Articulaiile (articulationes/juncturae osseum) includ totalitatea elementelor, care unesc oasele ntre ele.Ligamentele i articulaiile realizeaz legtura dintre partea pasiv (oasele) i partea activ (muchii) ale aparatului locomotor. Artrologia (arthron articulaie, logos tiin) sau sindesmologia (syndesmosis ligament) (, 1742) este partea anatomiei, care are ca obiect de studiu jonciunile osoase.Organismul uman include peste 200 de articulaii, care difer dup forma suprafeelor articulare, amplitudinea i tipul micrilor.

*Funciile articulaiilor: de unire a oaselor ntr-un schelet integru; de cretere (n articulaii are loc creterea oaselor); de amortizare (atenuarea loviturilor); de asigurare a stabilitii corpului; de locomoie.DEZVOLTAREA ARTICULAIILOR N FILO- I ONTOGENEZ Cea mai veche form filogenetic de unire a oaselor este cea prin intermediul esutului conjunctiv (ex.: prile scheletului extern la nevertebrate). O form mai complicat de jonciune este cea prin intermediul esutului cartilaginos ( scheletul petilor). Cea mai superioar form de unire a oaselor, la animalele terestre, este cea prin articulaii.

*n osteogenez oasele se formeaz printr-un proces de condensare a mezenchimului, articulaiile provenind din aceleai modele/mulaje cartilaginoase/fibroase din care provin i oasele. La nceput articulaiile sunt fixe (sinartroze) i formate din aglomerri de celule mezenchimale, dispuse ntre machetele fibroase/cartilaginoase ale viitoarelor oase.

*Sub aciunea forelor de forfecare n mijlocul articulaiilor apar mici caviti cu pereii umectai de lichid, fcndu-se, astfel, trecerea spre articulaiile semimobile.

Cu ct aceste fore vor crete n intensitate, cu att mai mult aceast despictura central se va transforma ntr-o cavitate virtual ca n diartroze, iar mobilitatea acestora va deveni mai mare.

n a 5-a a 7-a sptmn n cavitile interzonale ale viitoarelor articulaii, din esutul mezenchimal se formeaz sinoviala.

* Primordiile cavitii articulare apar ctre sfritul lunii a 2-a de dezvoltare.

Din mezenchimul periferic se formeaz capsul articular dubl cu anexele sale.

Lig. intracapsulare i cartilajele intracapsulare se difereniaz din mezenchim n a 2-a jumtate de dezvoltare intrauterin.

* De la apariie, pn la desvrirea creterii i n continuare, articulaiile, sub influena factorilor mecanici, sufer modificri plastice continue.

Uneori rmiele mezenchimale, situate ntre dou viitoare suprafee articulare, se transform n cartilaj, care mparte toat cavitatea articular n camere/etaje. Dac acesta este rotund e numit disc (discus cerc), dac are aspect de semilun menisc (men lun).

Forma viitoarei articulaii se determin n perioada iniial de dezvoltare a ftului i depinde de diverse condiii funcionale.

*

*

*CLASIFICAREA UNIRILOR/JONCIUNILOR OSOASE Dup dezvoltare, structur i gradul de mobilitate unirile osoase se mpart n articulaii nentrerupte (sinartroze), semiarticulaii (hemiartroze, simfize) i diartroze (articulaii ntrerupte).

CARACTERISTICA SINARTROZELOR Sinartrozele (articulaiile fixe), n care micrile sunt reduse, minime sau inexistente, sunt de urmtoarele tipuri:* articulaii fibroase (uniri prin esut fibros): sindesmoze: membrane i ligamente; gomfoze (ex. articulaia dentoalveolar); suturi: dinate, scuamoase, plane;

*

*Ligamentele interosoase, sunt formate din fibre de esut conjunctiv cu traiect pluridirecional.Unele lig. pot suporta o for de greutate la extensiune foarte mare pn la cteva sute de kg. (nu la rupere, ci la detaare de la os): ligamentul ileofemural 350 kg., cel plantar lung 200 kg. Sindesmozele elastice lig. flava (cu predominarea fibrelor elastice) i lig. nucal. Lig. flava, elastic, tapeteaz suprafaa posterioar a canalului vertebrat, ngustndu-l la nivelul L4-5 i S1. Edemul acestuia, provocat de ridicarea brusc a unei greuti, lovituri, micri brute etc., este pricina un sindrom de durere.

*

*

* Jonciunile prin intermediul esutului conjunctiv sunt cu att mai mobile, cu ct stratul conjunctiv este mai pronunat. Acestea sunt flexibile i mai puin elastice.

Prezena esutului conjunctiv ntre oase atenueaz loviturile i comoiile din timpul locomoiei.

Suturile sunt privite ca zone de cretere a oaselor, similar zonei metaepifizare a oaselor tubulare. Dezvoltarea celei sau altei forme de sutur depinde de condiiile mecanice, funcionale a osului dat i de orientarea vaselor sangvine n el (s-a stabilit, c dac vasele sunt dispuse paralel marginii osului se dezvolt suturi armonice, dac perpendicular dinate).

*

*

* Sincondrozele (prin intermediul esutului cartilaginos), se divid n temporare/tranzitorii i permanente (sincondroza petrooccipital etc.). Ele prezint lamele cartilaginoase (cartilaj fibros sau hialin) dispuse ntre oasele care articuleaz, permind micri reduse i elastice. Sincondrozele hialine sunt elastice i mai puin dure (ex.: ntre coastele osoase i stern). Sincondrozele, permit revenirea n timpul locomoiei la poziia iniial fr folosirea energiei musculare adugtoare (datorit elasticitii cartilajului). Amplituda de micare n aa articulaii e mic i depinde de grosimea stratului de cartilaj.

*

* Care este soarta sincondrozelor temporare i a sindesmozelor? Acestea, de regul se osific i devin nentrerupte, imobile sinostoze prin intermediul esutului osos.

** sinsarcozele realizate prin intermediul esutului muscular.

* n cadrul COLOANEI VERTEBRALE distingem toate formele de articulaii: 122 de diartroze, sinartroze (26 sincondroze, 363 ligamente) i hemiartroze (simfize), care asigur funcia principal a acesteia de sprijin. Coloana vertebral, curbat n S, este foarte elastic, cu rol de amortizor.

*Discul intervertebral include: inelul fibros i nucleul pulpos.Inelul fibros, dispus periferic, este alctuit din lame de fibre conjunctive, care se inser profund n zona compact osoas. Ele sunt orientate oblic n raport cu vertebrele, se ncrucieaz ntre ele i sunt unite reciproc printr-o substan numit ciment.

* Posterior cimentul interlamelar se gsete n cantitate mai mic, ceea ce favorizeaz hernia nucleului pulpos spre canalul vertebrei.

* Datorit particularitilor anatomice, n hernii, discul alunec mai frecvent posterior (lig. longitudinal posterior este mai slab, iar nucleul pulpos la nivel lombar e deplasat posterior). 90 % din aceste hernii se realizeaz la nivelul L4-5- S1 (herniile Schmorl).

* n partea central a discului intervertebral lamelele de fibre se pierd n nucleul pulpos, unde se sudeaz strns cu matricea intercelular a acestuia.

Rezistena la traciune a inelului fibros se aseamn cu acea a tendoanelor i crete de la centru spre periferia inelului, lamelele externe fiind cele mai solide.

*Discurile intervertebrale realizeaz urmtoarele funcii: prin rezistena sa contribuie la meninerea curburilor coloanei vertebrale; prin elasticitatea sa favorizeaz revenirea la starea de echilibru dup finele micrii; transmit greutatea corpului n toate direciile diferitor segmente ale coloanei; amortizeaz ocurile/presiunile la care este supus fiecare segment al corpului n mod special n locomoie; funcia de hemiartroz, care permite mobilitatea reciproc a corpurilor vertebrelor vecine; funcia de frn a inelului fibros (n cazul micrilor cu amplitudine mare).

*Discul intervertebral la brbai suport o fora de presiune maxim de cca 2200 kg, la femei 1400 kg. Discurile intervertebrale dur consolideaz corpurile vertebrelor (n traum are loc fractura corpurilor vertebrelor i aproape nici odat ele nu se rup de la disc).nlimea fiecrui disc n decursul zilei variaz cu 0,09-0,12 cm.Trecere de la poziia culcat la vertical provoac o supratensiune asupra discului intervertebral de cca 45,5 kg., iar ntr-o flexiune adnc a corpului, supratensiunea suportat de nucleul pulpos se mrete pn la 90-135 kg. (Petter).n poziia stnd (ortostatic) asupra discului C6-C7 va apsa o greutate de 3 kg., a celui D4-5 17 kg., iar la nivelul L4-5 47 kg.

*HEMIARTROZELE Semiarticulaiile (hemiartrozele, simfizele) constituie o form de tranziie, n care zona intermediar prezint o fant incomplet, cu aspect de fisur, aprut sub influena unor micri de amplitudine redus (ex. simfiza pubian, art. sacrococcigian etc.). n poziie anatomic normal asupra acestora acioneaz forele de presiune, iar pe ezute de extensiune, dnd natere hemiartrozelor .

*

*CARACTERISTICA GENERAL A DIARTROZELOR Diartrozele sunt articulaii mobile, caracterizate prin prezena cavitii articulare, dispus ntre extremitile oaselor articulante.

Forma diartrozelor este n raport direct cu funcia pe care acestea o ndeplinesc.

n dependen de forma feelor articulare i volumul micrilor, diartrozele se mpart n: uni-, bi- i pluriaxiale.

*

*

* uniaxiale (cu o ax de micare, cu un singur grad de libertate):- cilindrice (trohoide, n pivot);- trohleare (ginglimus sau n balama);- elicoidale (cohleare, ca o cohlee de melc);

* biaxiale (cu 2 axe de micare): - elipsoide;- seliforme (selare, n a);- bicondilare;

* pluriaxiale (cu 3 axe de micare): - sferoide;- cotilice (enartroze); - plane (amfiartroze).

*n funcie de numrul feelor articulare distingem articulaii: simple formate doar din dou fee articulare;

compuse formate din trei sau mai multe fee;

complexe cavitatea crora este divizat n dou etaje/camere de un disc;

combinate care reprezint dou sau mai multe articulaii anatomic izolate, ce coreleaz funcional, adic funcioneaz doar concomitent, n acelai timp.

*

*

*Elementele principale ale diartrozelorDin elementele principale ale legturilor ntrerupte (diartrozelor) fac parte: extremitile osteoarticulare cu cartilajele articulare; capsula articular; cavitatea articular.

* * Extremitile osteoarticulare i cartilajele articulare Suprafeele articulare, de regul, sunt tapetate cu cartilaj hialin, cu suprafaa lucioas, neted, fapt care uureaz micrile, atenund loviturile i comoiile n cadrul locomoiei. Grosimea cartilajului articular nu este uniform pe toat ntinderea suprafeelor articulare i variaz n limitele 0,2-6 mm (mai gros la tineri, cu vrsta se subiaz treptat). Cartilajul articular este avascular, deci are posibiliti limitate de cicatrizare i regenerare. Nutriia cartilajului se efectueaz prin imbibiie (osmoz) din vasele membranei sinoviale i din lichidul sinovial.

*

*Cartilajul beneficiaz de trei proprieti mecanice. El este: compresibil; elastic i, poros.

Funciile fiziologice ale cartilajul: determin congruena suprafeelor articulare; are rol de amortizator pentru esutul osos subiacent; micoreaz fora de frecare dintre suprafeele articulare n contact.

O mare importan funcional o au dimensiunile suprafeelor articulare; cu ct ele sunt mai mari, cu att mai mult crete duritatea articulaiilor.

* * Capsula articular, formaiune conjunctiv activ, continu periostul celor dou segmente osoase n contact. Prezint un manon care se inser n jurul epifizelor: la marginea suprafeelor articulare (n articulaiile cu micri limitate), pn la metafiz (n cele cu micri ample). O capsul tensionat frneaz micrile.

* Capsula se compune din dou straturi: extern - fibros, continuare a stratului extern al periostului; intern sinovial.

Stratul fibros cu grosime variat i o rezisten inegal, este format preponderent, din fibre colagene, care, conform direciei forelor de traciune, sunt dispuse pluridirecional. Sinoviala (Paracels) tapeteaz toat suprafaa interioar a capsulei, pn la limitele cartilajului articular, neacoperindu-l, e bogat n vase sanguine din care se produce un transudat sanguin lichidul sinovial.

* Sinoviala prezint 3 straturi: intern tectorial, include cteva straturi compacte de celule sinoviale A (secretorii) i B; colageno-elastic superficial, strat stromal, n care difuz sunt rspndite fibroblaste i mastocite; colageno-elastic profund, adiacent capsulei fibroase.

Derivatele stratului sinovial: funduri de sac/recesuri, prelungirile externe ale sinovialei; viloziti sinoviale, prelungiri interne, intraarticulare, sub forma unor ciucuri foarte bine vascularizai; plici adipoase cute pline cu esut adipos, ce umplu spaiile goale ale cavitii, toate cu rol de amortizator.

*

*Importana fiziologic a capsulei articulare:

determin consolidarea mecanic a suprafeelor articulare; protejeaz articulaia de factorii externi; efectueaz recepia nervoas dolor (protecia biologic); sinoviala absoarbe din cavitatea articular produsele metabolice;lichidul sinovial are rol vital n funcionarea articulaiilor; uureaz micrile; ermetizeaz articulaiile; funcia de barier (component al sistemului reticulo-endotelial); tapeteaz vaginele i bursele sinoviale.

* * Cavitatea sinovial/articular este spaiul delimitat de tunic sinovial i suprafeele articulare. n cavitatea articular presiunea este negativ (mai mic ca cea atmosferic), fapt ce menine n contact suprafeele articulare.

*Funciile lichidului sinovial:

de locomoie permite micarea liber a suprafeelor articulare; de amortizare; metabolic particip la procesele metabolice intense ntre articulaie i snge; trofic/de nutriie n deosebi pentru straturile periferice ale cartilajului articular; de lubrifiere; de protecie (fagocitoza).

*ELEMENTELE AUXILIARE ALE DIARTROZELOR:

ligamentele;discurile;meniscurile;oasele sesamoide;burelete fibrocartilaginoase;bursele sinoviale.

* Ligamentele: capsulare/intracapsulare, intraarticulare, extracapsulare, ndeprtate de capsul.

Importana ligamentelor:fixeaz i fortific articulaia;frneaz micrile;ndreapt/orienteaz micrile (cele colaterale);funcii mixte.

*

*II. III. Discurile i meniscurile (mresc amplituda micrilor i atenueaz loviturile i comoiile, formeaz articulaii cu 2 camere sau etaje).

*IV. Oasele sesamoide (completeaz articulaiile, mresc fora de traciune a muchilor i unghiul lor de inserie).

*V. Bureletul fibrocartilaginos (mrete suprafaa articular, o adncete i menine suprafeele n contact).

*VI. Bursele sinoviale (caviti parasinoviale, nchise n capsula articular, conin lichid sinovial, uureaz micrile, au dimensiuni n limitele 0,5-5 cm (inflamaia bursit).

*FACTORI CARE SUSIN SUPRAFEELE ARTICULARE N CONTACT

Extensiunea capsulei articulare i a ligamentelor auxiliare.Tensiunea muscular (tonusul muchilor antagoniti).Forele de atracie molecular, care menin suprafeele articulare n contact.Presiunea atmosferic (ex. cu art. coxofemural).

*DEOSEBIRILE DINTRE ARTICULAIILE MEMBRELOR SUPERIOR I INFERIOR INCLUD particularitile de structur :a articulaiei umrului i a celei coxofemurale;a articulaiilor oaselor antebraului i gambei;a articulaiei cotului i celei a genunchiului;a articulaiilor oaselor carpiene i tarsiene.

Articulaiile minii i piciorului O particularitate important este structura de bolt a piciorului, susinut de muchi i ligamente. n poziia ortostatic construciile piciorului iau asupra lor i rspndesc activ masa corpului.

*FACTORII CARE ACIONEAZ ASUPRA MOBILITII ARTICULAIILOR

Micrile n articulaii depind de:forma suprafeelor articulare;direcia i locul de fixare a ligamentelor;structura i particularitile de fixare a capsulei articulare;caracterul, localizarea i modul de fixare a muchilor care acioneaz n articulaia dat;mobilitatea e limitat de apofize.

*ELEMENTELE DE AMORTIZARE ALE SCHELETULUIcartilajul articular (hialin);discurile;meniscurile;plicele sinoviale i adipoase;ligamentele intraarticulare;lichidul sinovial;membranele interosoase;suturile;curburile coloanei vertebrale;discurile intervertebrale;inelul pelvian;bolile piciorului.

*

*

*BIOMECANICA ARTICULAIILORToate cte sunt n lume, de la mari pn la mici, pururi sunt n micare Gh. incai Biomecanica (kineziologia) este tiina care explic unitatea dintre FORM-STRUCTUR-FUNCIE, la nivelul aparatului locomotor, tiin care analizeaz activitatea muscular a omului n baza legilor mecanicii i a particularitilor anatomo-fiziologice ale sistemului osteo-artro-muscular. Forma articulaiilor i gradele de libertate n micare, reprezint factori importani care conduc direcia i sensul micrilor i care limiteaz amplitudinea lor (se msoar cu goniometrul).

* Pentru a nelege importana studiului biomecanicii n condiii normale de via i activitate, trebuie s cunoatem forele care acioneaz pe corpul uman. Acestea sunt de origine extern i intern. FORELE DE ACIUNE EXTERNE sunt:gravitaie/fora de greutate;fora de frecare;presiunea atmosferic;rezistena ntmpinat de organismul n micare n raport cu mediul: aer, ap, contactul cu solul, forele (centrifug-centripet) n cursul deplasrii ntr-un vehicul n mers, precum i pe sol (micrile globului pmntesc), ineria (acceleraia i deceleraia unui vehicul).

* FORELE DE ACIUNE INTERNE se evideniaz la nivelul prghiilor de micare i apar la interaciunea diferitor segmente constitutive. Acestea sunt:- de frecare (suprafee articulare, planuri anatomice, etc.);- de alunecare;- greutatea segmentelor n micare;- antagonisme interne (muchi, tendoane, ligamente, care frneaz, se opun sau ajut pe alate direcii micarea iniial indus de un muchi sau un grup de muchi); fora de inerie (se opune forelor care accelereaz sau frneaz micarea). Studiul micrilor articulare la om ntotdeauna va fi raportat la poziia biped, nu la cea anatomic (decubit dorsal).

* Bipedismul, caracteristic omului, este condiionat de relaia dintre centrul de greutate al corpului i poligonul de susinere, care este reprezentat de aria cuprins ntre cele dou tlpi sprijinite pe sol (un trapez isoscel, cu baza mare anterior).

Bipedismul are i o condiie dinamic, anume echilibrul.

*MOBILITATEA ARTICULAR Articulaiile nu au un simplu rol pasiv n executarea micrilor. Forma lor i gradele de libertate de micare pe care le ofer, reprezint factori importani, care conduc direcia i sensul micrilor i limiteaz amplitudinea lor.

De aceea, mobilitatea articular trebuie considerat un factor activ, care particip la realizarea micrilor.

*Micri pasive i micri active Prin micare pasiv se nelege micarea executat de o for exterioar, de obicei de mna examinatorului, la care persoana studiat nu particip activ, deci nu i contract muchii. Micarea activ este cea executat de persoana examinat cu ajutorul propriilor sale grupe musculare. Ea reprezint i o metod de determinare a capacitii funcionale musculare. n general, amplitudinea articular a micrilor pasive este mai mare dect a micrilor active.

*CUPLURI I LANURI MOTRICE Activitile motorii nu rezult din activitatea izolat a unor muchi, oase sau articulaii, ci din punerea n aciune a cuplurilor/lanurilor motrice.Cupluri de for. Cupluri/lanuri cinematice Un lan de oase, unite prin articulaii, este numit lan sau cuplu cinematic. n locomoie se includ (concomitent sau pe rnd) multe articulaii. Un lan de articulaii n care ultimul la nu e unit cu primul e numit cuplu cinematic deschis (lanul cinematic deschis se termin liber). n micarea de aruncare, de ex., membrul superior acioneaz ca un lan cinematic deschis; n lovitura unei mingi cu piciorul, membrul inferior acioneaz tot ca un lan cinematic deschis.

* Lanul cinematic nchis are ambele capete fixate n poziia atrnat, membrul superior acioneaz ca un lan cinematic nchis la fel ca i n poziia stnd. Se pot descrie trei tipuri de lanuri cinematice principale ale corpului omenesc: lanul cinematic al trunchiului, gtului i capului, lanul cinematic al membrului superior i lanul cinematic al membrului inferior.

* Dou segmente mobile apropiate realizeaz un cuplu cinematic: gamba cu piciorul, antebraul cu mna etc.

n mecanic se descriu trei tipuri de cupluri cinematice: de translaie, de rotaie i elicoidal.

n biomecanica corpului omenesc nu se ntlnesc cupluri de translaie, cele elicoidale sunt rare (articulaia gleznei), dar, n schimb, cele de rotaie sunt numeroase.

De altfel, micrile cuplurilor cinematice ale corpului omenesc sunt, n general, micri de rotaie.

* inuta prezint poziia fireasc, neforat, liber, n care persoana este obinuit s-i in corpul n repaus.

inuta omului e determinat de urmtorii factori:localizarea centrului de greutate;de structura scheletului;de gradul de manifestare a curburilor;de unghiul de nclinare a bazinului;de orientarea axelor membrelor inferioare;de forma toracelui;de tonusul muscular.

*Tipuri ale inutei: normal; redresat; grbovit; lordotic; cifotic.

- C7,Th7 ,S1

*

*Centrul de greutate: este localizat aproximativ la 55-59% din nlimea corpului msurat de la sol, de regul, n dreptul vertebrei S1-S2, n planul sagital, anterior cu cca 7 cm (la un brbat cu nlimea 170 cm este la 90 cm de la sol);la femei este amplasat ceva mai jos; localizarea lui depinde i de tipul constituional; la nou-nscut este la nivelul Th 5-6.

*PARTICULARITILE DE VRST ALE ARTICULAIILOR

Primordiile cavitilor articulare apar ctre sfritul lunii a II-a intrauterine.La natere articulaiile anatomic sunt oformate, iar diferenierea elementelor componente continu i n perioada postnatal.Ctre 12 ani procesele de reconstrucie n cartilajul articular se sting; ctre 14-16 ani cartilajul devine tipic hialin.La nou-nscut structura capsulei articulare e deja difereniat n straturile: extern fibrocolagenic i intern sinovial.Ctre prima 1/2 a primului an de via relieful sinovialei se complic, se mrete numrul vilozitilor i pliurilor.La natere stratul fibros include fibre elastice i colagene; ctre 12-14 ani numrul lor crete, capsula se ngroa.Doar ctre 22-25 ani articulaiile obin o dezvoltare optimal.

*