Sistemul scheletic 2: structura și funcția sistemului musculo-scheletic

Acest articol, al doilea dintr-o serie de două părți despre sistemul scheletic, trece în revistă structura și funcția sistemului musculo-scheletic și fiziopatologia comună. Acest articol este însoțit de o autoevaluare care vă permite să vă testați cunoștințele după ce l-ați citit

Introducere

Sistemul musculo-scheletic este alcătuit din oase, cartilaje, ligamente, tendoane și mușchi, care formează un cadru pentru organism. Tendoanele, ligamentele și țesutul fibros leagă structurile între ele pentru a crea stabilitate, cu ligamentele care leagă osul de os, iar tendoanele care leagă mușchiul de os. Există 206 oase în scheletul adultului; scheletul bărbatului și cel al femeii sunt aproape la fel, dar scheletul femeii are un pelvis mai larg pentru a se adapta la naștere, iar scheletul bărbatului este de obicei mai înalt și are o densitate osoasă mai mare. Scheletul este împărțit în:

• Scheletul axial – care cuprinde craniul, coloana vertebrală și cutia toracică;
• Scheletul apendicular – format din centurile pelviene și pectorale, precum și membrele superioare și inferioare (Cedar, 2012).

Mișcarea coordonată este posibilă prin combinarea unor mișcări intenționate și sincronizate între mușchii și oasele relevante pentru a crea articularea articulațiilor. Configurația suprafeței articulare determină mișcarea posibilă. Planurile de mișcare includ flexia, extensia, abducția, adducția, rotația și circumducția (tabelul 1).

Articulații

Articulațiile sunt suprafețele de articulare dintre două oase și pot fi clasificate în funcție de gradul de mișcare pe care îl permit:

• Sinartroză – o articulație fixă, imobilă;
• Amfiartroză – o articulație în care este posibilă o anumită mișcare;
• Diartroză – o articulație liber mobilă (Moini, 2020).

Se pot clasifica, de asemenea, în funcție de componentele care unesc oasele (cum ar fi structurile fibroase, structurile cartilaginoase și structurile sinoviale), așa cum se arată mai jos.

Articulații fibroase

Articulațiile fibroase sunt suprafețe de articulare legate între ele cu conexiuni fibroase rezistente. Un exemplu sunt liniile de sutură din craniu, unde oasele care erau inițial separate au fuzionat împreună (sinostoză) pentru a forma un singur os (Danning, 2019). Deoarece linia de sutură nu permite mișcarea odată ce a avut loc fuziunea, aceasta este considerată a fi o articulație sinartrozică.

Syndesmoza este un alt tip de articulație fibroasă, în care ligamentele și membrana interosoasă conectează articulația pentru a crea o structură fermă. Un exemplu este articulația tibiofibulară inferioară, în care ligamentele interosoase, tibiofibulare și transversale conectează tibia distală și fibula din partea inferioară a piciorului. Un alt exemplu este articulația radioulnară, în care o membrană intraosoasă conectează oasele distale radius și ulnar ale antebrațului. Aceasta poate fi clasificată, de asemenea, ca o articulație amfiartrozică, deoarece permite o anumită mișcare pentru a permite pronarea și supinația mâinii și antebrațului.

Articulații cartilaginoase

Aceste articulații sunt conectate prin cartilajul dur dintre oase și pot fi clasificate ca fiind primare (sinchondroze) sau secundare (simfize).

Sinchondrozele
Sinchondrozele sunt articulații cartilaginoase formate din cartilaj hialin și se găsesc în principal în scheletul în creștere ca centre de osificare a oaselor în creștere care se vor osifica în timp (sinostoză), cum ar fi placa de creștere epifizară.

Articulațiile cartilaginoase sunt de obicei imobile, dar, într-o afecțiune rară la copii și adolescenți, atașamentul epifizei se slăbește, permițând capului femural să alunece în josul gâtului femural. Acest lucru este cunoscut sub numele de alunecare a epifizei femurale superioare și deseori se prezintă prin apariția la copil a unei șchiopătări neașteptate (Robson și Syndercombe Court, 2019).

În scheletul matur, un exemplu de sincondroză este prima articulație sternocostală (între prima coastă și manubriu); toate celelalte articulații sternocostale sunt sinoviale.

Simfizele
Acestea sunt articulații cartilaginoase permanente, în care oasele sunt conectate prin fibrocartilaj; în mod interesant, toate acestea se află pe linia mediană a corpului (Robson și Syndercombe Court, 2019). Discurile intervertebrale dintre corpurile vertebrale ale coloanei vertebrale sunt un exemplu de oase conectate prin fibrocartilaj. Aceste articulații fibroase permit mișcări relativ limitate în mod individual, dar se pot realiza mișcări extinse în mod colectiv la nivelul întregii coloane vertebrale.

Un alt exemplu de simfiză este simfiza pubiană din pelvis, care ajută la menținerea stabilității pelviene. În timpul sarcinii, simfiza pubiană este înmuiată de hormoni pentru a permite expansiunea în timpul nașterii. Aceasta, împreună cu oasele neconsolidate ale craniului bebelușului, permite trecerea capului bebelușului prin canalul de naștere.

Deoarece simfizele permit o ușoară mișcare între suprafețele de articulare, ele sunt considerate amfiartroze.

Articulațiile sinoviale

Articulațiile sinoviale sunt concepute pentru a permite mișcarea liberă a articulației și sunt clasificate ca diartroze. Caracterizate de un decalaj între oasele care se articulează, ele sunt ținute în strânsă apropiere de o capsulă articulară. Contracția infrastructurii de mușchi din jurul articulației menține mișcarea, în timp ce stabilitatea este menținută prin utilizarea structurilor țesuturilor moi, cum ar fi ligamentele, labrele, tampoanele de grăsime și meniscurile (Danning, 2019).

Articulația are o capsulă fibroasă exterioară care încapsulează întreaga articulație și este atașată de periost, permițând mișcarea, menținând rezistența la tracțiune și ajutând la prevenirea luxației. În interiorul capsulei se află fibre nervoase senzoriale, care detectează durerea și identifică poziția articulației (Moini, 2020). Stratul interior al capsulei este puternic vascularizat și inervat de fibre nervoase lente/ mici care, dacă sunt stimulate, pot provoca o senzație difuză de arsură sau durere (Danning, 2019). Acest strat conține, de asemenea, membrana sinovială (sinovială), care este compusă din sinoviocite dintre care există două tipuri:

• Tipul A – mediază eliberarea de citokine și sunt implicate în generarea unui răspuns imunitar (Robson și Syndercombe Court, 2019);
• Tipul B – produc lichidul sinovial.

Lichidul sinovial
Lichidul sinovial ajută la protejarea articulației împotriva leziunilor mecanice și conține acid hialuronic și lubricină (Danning, 2019). Într-o articulație sănătoasă, lichidul sinovial este foarte vâscos și limpede și este fie incolor, fie de o culoare pai palidă. Apa este capabilă să pătrundă foarte ușor în articulație în timpul inflamației, dar, odată ce se amestecă cu acidul hialuronic, nu mai poate ieși la fel de repede (Robson și Syndercombe Court, 2019) – ca atare, deși este posibil să dureze doar câteva ore pentru ca articulația să se umfle, poate dura câteva zile pentru ca această umflătură să dispară.

Lichidul sinovial se poate infecta prin răspândirea hematogenă (prin sânge) a bacteriilor, extinderea unei infecții adiacente sau inocularea directă în urma unui traumatism sau a unei proceduri invazive. Acest lucru este cunoscut sub numele de artrită septică și poate afecta sinoviala sau cartilajul.

Artrita reumatoidă
Este o artropatie inflamatorie autoimună care afectează sinoviala. Apare mai des la fumători și este de trei ori mai frecventă la femei decât la bărbați (Ralston și McInnes, 2014).

Deznodământul clinic se caracterizează prin producerea anormală de citokine și mediatori inflamatori, cum ar fi interleukina 1, interleukina 6, interleukina 15 și factorul de necroză tumorală (Ralston și McInnes, 2014). Acest lucru face ca sinoviala să devină inflamată și hipertrofiată, astfel încât vilozitățile sinoviale se îngroașă și fuzionează între ele pentru a forma un panus. Panusul invadează țesutul înconjurător (cum ar fi cartilajul, ligamentele și capsula articulară), ceea ce poate duce la distrugerea progresivă a articulației (Danning, 2019).

Artrita reumatoidă poate afecta, de asemenea, structurile periarticulare, inclusiv învelișurile tendinoase și burselor, precum și să aibă manifestări extraarticulare.

Osteoartrita
Suprafețele articulare din articulațiile sinoviale sunt acoperite cu aproximativ 2-3 mm de cartilaj hialin, care asigură o suprafață netedă și reduce frecarea în timpul mișcării. Acest lucru ajută la distribuirea greutății de-a lungul articulației, reducând frecarea și deteriorarea suprafeței osoase (Robson și Syndercombe Court, 2019).

Osteoartrita este o afecțiune degenerativă care implică pierderea focală a cartilajului articular, astfel încât cartilajul devine mai puțin eficient în protejarea capetelor osului (Ralston și McInnes, 2014). În timp, acest lucru poate face ca suprafețele osoase să se frece între ele la mișcare, provocând durere și crepitus audibil. Pe măsură ce osul încearcă să compenseze pierderea cartilajului articular, acesta produce os nou pentru a încerca să stabilizeze articulația. Acest lucru duce la îngroșarea osului sub cartilajul rămas (scleroză) și la formarea de osteofite la marginile articulației, ceea ce poate reduce amplitudinea de mișcare a articulației.

Ligamentele de susținere
Articulațiile sinoviale sunt concepute pentru a permite mișcarea și, în același timp, pentru a menține echilibrul, rezistența și stabilitatea. Ele variază în ceea ce privește structura și tipul de mișcare pe care o permit – tabelul 2 rezumă diferitele tipuri.

Stabilitatea articulației depinde de forma sa, de numărul și poziția ligamentelor de susținere din jurul acesteia, de rezistența acestora și de tensiunea pe care o exercită (Tortora și Derrickson, 2009). Ligamentele de susținere sunt descrise în funcție de poziția lor în raport cu capsula (extracapsulară sau intracapsulară). Tensiunea excesivă asupra ligamentelor, cum ar fi deplasarea articulației dincolo de intervalul său funcțional de mișcare, poate provoca întinderea acestora și poate însemna o entorsă sau o ruptură. Leziunile ligamentelor pot compromite stabilitatea și funcția articulației.

Dezactivarea prelungită a articulației, de exemplu din cauza imobilizării într-un ghips sau prin repaus la pat, dă adesea o flexibilitate redusă a ligamentelor și tendoanelor, precum și atrofie musculară (Tortora și Derrickson, 2009). Acest lucru poate duce la o mobilitate redusă a articulațiilor și la dificultăți în activitatea funcțională.

Musculare

Există trei tipuri de mușchi în organism:

• Mușchi netezi;
• Mușchi cardiaci;
• Mușchi scheletici.

Spre deosebire de mușchiul scheletic, mușchii netezi și cardiaci nu sunt sub control voluntar (Soames și Palastanga, 2019). Mușchiul scheletic este inervat de nervii somatici (motori) pentru a simula mișcarea voluntară, în timp ce mușchii cardiaci și netezi sunt inervați de sistemul nervos autonom.

Mușchiul scheletic
Anatomia mușchiului scheletic este prezentată în Fig. 1. Celulele fibroase ale mușchiului scheletic sunt înguste, dar pot fi lungi (Danning, 2019) și fiecare fibră are propriul înveliș de țesut conjunctiv numit endomisiu (Soames și Palastanga, 2019). Fibrele musculare se află în mănunchiuri cunoscute sub numele de fascicule, care sunt ținute împreună de un strat de țesut conjunctiv numit perimisium. Acestea sunt grupate împreună pentru a forma mușchii, legați de un înveliș de țesut conjunctiv fibros cunoscut sub numele de epimysium. Epimisul fuzionează cu perimisul pentru a forma tendonul muscular, care atașează mușchiul la periostul osului.

Locul în care tendoanele și ligamentele se inserează în os este cunoscut sub numele de enthesis; acesta este locul afectat în mod obișnuit în spondiloartropatiile seronegative (de exemplu, spondilita anchilozantă, artrita psoriazică și artrita reactivă). Artropatiile seronegative sunt un tip de artrită care nu prezintă anticorpi împotriva factorului reumatoid.

Bursele sunt saci plini de lichid localizați în locurile în care pot exista forțe de forfecare, cum ar fi atunci când mușchii și tendoanele trec peste, sau în jurul marginii osului – de exemplu, în umăr (bursa subacromială) sau în șold (bursa trohanterică) (Robson și Syndercombe Court, 2019). Bursele permit structurilor să alunece fără probleme unele peste altele, reducând frecarea în timpul mișcării. Ocazional, acestea pot deveni inflamate și dureroase din cauza unei infecții, a artritei sau a mișcării repetitive și a „suprasolicitării” articulației, o afecțiune cunoscută sub numele de bursită. Exemple comune includ bursita prepatelară (genunchiul femeii de serviciu) și bursita olecraniană (cotul studentului).

Mușchii scheletici au mai multe funcții cheie, printre care:

• Menținerea posturii și a poziției corpului;
• Producerea mișcării;
• Ajutarea întoarcerii sângelui venos de la membrele inferioare către partea dreaptă a inimii (pompa mușchilor scheletici);
• Conversia energiei chimice în energie mecanică, care generează căldură și contribuie la temperatura corpului (Moini, 2020; Robson și Syndercombe Court, 2019).

Mulți mușchi sunt numiți în funcție de diferitele lor caracteristici, cum ar fi: brevis (scurt), longus (lung), maximus (mare) și minimus (mic). Numele lor pot indica, de asemenea, direcția mușchiului – de exemplu, mușchiul abdominus transverse se desfășoară transversal, iar mușchiul rectus abdominis se desfășoară vertical („rectus” înseamnă drept) – și pot indica, de asemenea, funcția; ca exemplu, flexor pollicis longus semnifică un mușchi care se flexează (Drake et al, 2020).

Mușchii scheletici sunt antagoniști – ei lucrează în opoziție unul față de celălalt pentru a crea mișcare. Atunci când mușchiul scheletic primește un semnal de la nervul somatic (motor), acesta se scurtează, trăgând un os spre celălalt. Pe măsură ce un mușchi din pereche se contractă, celălalt mușchi se relaxează; procesul este apoi inversat pentru a îndrepta articulația osoasă.

Mușchii scheletici au nevoie de patru proprietăți cheie:

• Contractilitate – astfel încât să se contracte pentru a produce forțe suficiente pentru a mișca osul;
• Extensibilitate – asigurându-se că este capabil să se întindă fără a fi deteriorat;
• Elasticitate – permițându-i să revină la starea de repaus după ce a fost întins sau contractat;
• Excitabilitate – deci este capabilă să răspundă la un stimul (potențial de acțiune).

Joncțiunea neuromusculară este sinapsa chimică formată între fibra nervoasă și fibra musculară. Nervul în sinapsa dintre mușchi și fibra nervoasă eliberează acetilcolină, care acționează ca un neurotransmițător chimic pentru a transmite impulsul electric de la nerv la receptorii din mușchi. În timpul intervențiilor chirurgicale, joncțiunea neuromusculară este un loc important pentru acțiunea medicamentelor, deoarece blocarea receptorilor de acetilcolină asigură o blocadă neuromusculară care provoacă paralizia musculară.

Musul scheletic are cele mai bune performanțe atunci când este utilizat în mod regulat, iar utilizarea antrenamentelor sau exercițiilor fizice specifice poate îmbunătăți rezistența și puterea acestuia. De asemenea, pierderea masei musculare (atrofie), cum ar fi o scădere a dimensiunii și forței musculare, poate apărea din cauza inactivității sau a unor factori cum ar fi o alimentație deficitară sau o boală cronică. Deși îmbătrânirea, și reducerea mobilității care o însoțește, poate reduce calitatea țesutului conjunctiv și poate face ca ligamentele să-și piardă o parte din flexibilitate (Robson și Syndercombe Court 2019), este important să se optimizeze sănătatea musculo-scheletică prin menținerea unei diete sănătoase și continuarea activității fizice cât mai bine posibil (Rowe et al, 2019).

Concluzie

Mușchii și articulațiile sunt o parte importantă a sistemului musculo-scheletic. Structura suprafețelor de articulare și tipul de țesut conjunctiv joacă un rol semnificativ în ceea ce privește amplitudinea și planul de mișcare permis la nivelul articulației. Mușchii scheletici sunt responsabili pentru mișcare și postură și funcționează cel mai bine atunci când sunt folosiți în mod regulat pentru a preveni atrofia. Patologia care afectează articulațiile poate avea un impact semnificativ asupra funcției și amplitudinii mișcărilor – înțelegerea modului în care patologia afectează sistemul musculo-scheletic permite practicienilor să abordeze semnele și simptomele și să promoveze în mod proactiv sănătatea musculo-scheletică.

• Testați-vă cunoștințele cu Nursing Times Self-assessment după ce ați citit acest articol. Dacă obțineți un scor de 80% sau mai mult, veți primi un certificat personalizat pe care îl puteți descărca și stoca în Portofoliul NT ca dovadă de DPC sau revalidare.
• Faceți Nursing Times Self-assessment pentru acest articol

.