SlideShare ist ein Scribd-Unternehmen logo
1 von 9
Downloaden Sie, um offline zu lesen
АНАТОМИЈА И ФИЗИОЛОГИЈА ЧОВКА ЗА ИНЖЕЊЕРЕ
Handout 4п-2009
1
МУСКУЛАТОРНИ СИСТЕМ
1. УВОД
Мишићно ткиво чини око 50 % укупне масе човека.
Главне особине мишићног ткива су:
ексцитабилност, контрактилност и еластичност.
На основу хистолошке грађе класификовани су на:
1. попречно пругасте (скелетни, висцерални и
срчани)
2. глатке мишиће
Мишићне ћелије се разликују не само по структури
већ и по инервацији, механизму и контроли
контракције.
Скелетни (попречно пругасти) мишићи су под
контролом воље. Ћелије попречно пругастих
мишића су распоређене паралелно. Укупна снага
коју производе скелтени мишићи једнака је збиру
снага контракција појединачних мишићних ћелија.
Највећи део гравитационог оптерећења трпе скелет
и лигаменти. Скелетни мишићи производе снагу и
покрет. Скелетни мишићи имају моторну и
сензорну инервациjу. Моторни неурони иницирају
контракције мишићних ћелија а сензорни
региструју степен и брзину контракције.
Глатки мишићи који граде зидове унутрашњих
органа су под контролом АНС, различитих
локалних и хуморалних фактора али се могу
контраховати и спонтано, под дејством механичке
стимулације (истезање) и хемијским надражајима.
Акциони потенцијал се појављује у вишеједарним
глатким мишићима када се једновремено
деполарише 30-40 мишићних влакана. Мишићне
ћелије у зидовима шупљих органа су повезане као
карике у ланцу и носе исти терет и контрахују се у
истој мери. Стварају снагу и покрет и мењају
димензије и облик шупљих органа. Глатке
мишићне ћелије крвних судова морају издржати
оптерећење интралуминалног притиска. Глатки
мишићи се деле на :
• једно-јединичне (ексцитација настаје и
растезањем)
• више-јединичне (контракхују се под дејством
нервних импулса, ретко спонтано).
Срчани мишић се понаша као функционални
синцицијум јер су ћелије међусобно спојене
интеркалатним дисковима. Главни извор енергије
су масне киселине депоноване у виду
триацилглицерола у масним капима. Гликоген се
користи као извор енергије углавном у стањима
стреса. Срчани мишић је ауторитмичан. АНС не
иницира контракције али утиче на њихов ритам.
Стимулацијом вагуса срчани ритам се успорава, а
стимулацијом симпатикуса убрзава.
2. МИШИЋНА КОНТРАКЦИЈА
Приликом мишићне контракције долази до
претварања хемијске енергије у механичку
енергију. У овом процесу веома важну улогу играју
јони Ca++, који се мобилишу из интрацелуларних
депоа ендоплазматског ретикулума који се у
мишићним ћелијама назива саркоплазматски
ретикулум а делимично и из ванћелијске течности.
Акциони потенцијал који је настао у неурону се на
мишић преноси неуромишићном спојницом. Када
акциони потенцијал доспе у мишић, покреће се
мобилизација Ca++ из резерви (депоа) ка
саркоплазми што доводи до контракције мишића.
Код скелетног мишића неуротерансмитер је увек
ацетилхолин, а код вишејединичних глатких
мишића може бити ацетилхоин или норадреналин.
У стању мировања, на крајевима моторних нервних
влакана која инервишу попречно пругасте мишиће
ослобађа се око 104 молекула ацетилхолина што је
довољно за одржавање базалног тонуса.
Моторна јединица је скуп мишићних влакана које
инервише један алфа мотонеурон. По закону све
или ништа контрахује се само изоловано попречно
пругасто влакно. Величина контракције зависи од
броја подражених моторних јединица. Моторне
јединице нису јасно ограничене. Број влакана који
улази у састав моторне јединице се разликује од
мишића до мишића.
Примера ради, моторна јединица мишића листова
ногу садржи око 2000 мишићних влакана,
лумбалног мишића нешто преко 100, моторна
јединица мишића покретача очне јабучице има 10
влакана. Од величине моторне јединице зависе
прецизност и финоћа покрета.
ЋЕЛИЈСКЕ ОСНОВЕ МИШИЋНЕ
КОНТРАКЦИЈЕ ПОПРЕЧНОПРУГАСТОГ
МИШИЋА
Попречно пругасти мишићи су добили назив према
изгледу снимака на светлосној микроскопији на
којима се виде као испругани (наизменични
распоред светлих и тамних пруга) што има основа у
њиховој ултраструктурној грађи. Светле пруге
означавају се као изотропне I–пруге, а тамне као
анизотропне А–пруге. По средини I–пруге пружа се
танка Z–линија. Растојање између две Z–линије
назива се саркомера. Миофибрил (мишићно
влаканце) је основна функционална јединица
мишићне ћелије. Изграђен је од две основне врсте
миофиламената (протеинске структруре):
1. танких – актинских влакана
2. дебелих – миозинских влакана
I–пруга се састоји само из актинских филамената.
А-пруга има светлији регион у целини тзв. H–
пруга, која се састоји само из миозинских
филамената.
Бочно од H–пруге налази се А–пруга која је тамнија
и ту се преклапају актински и миозински
филаменти.
АНАТОМИЈА И ФИЗИОЛОГИЈА ЧОВКА ЗА ИНЖЕЊЕРЕ
Handout 4п-2009
2
Слика 1. Шема мишићне ћелије
Актински филаменти се састоје из:
1. Актина или F-актина који се састоји од 200
јединица G-актина (слика3.). Ланци F актина се
једним крајем везују за Z линију а другим крајем
залазе у А пругу између миозинских филамената.
2. Тропомиозина који у миру покрива активна
места на F–актину.
3. Тропонина (C, T и I). Тропонин C има велики
афинитет за Ca++, тропонин T везује се за
тропомиозин, тропонин I инхибира везу између
актина и миозина. Слика 4.
Миозински филаменти се састоје од око 200
молекула миозина на којима се разликују три
региона: реп, врат и двострука главица.
Штапићасти делови миозинских ланаца се сустичу
у нивоу H– пруге а њихове главице усмерене су
према Z–линији. Главице имају место за везивање
ATP-a, ATPaзну активност, и способност везивања
за актин. Један миозински филамент је окружен са
6 актинских, што се означава као паракристални
распоред.
Слика 2. Шема саркомере и паракристалног
распореда актинских и миозинских влакана.
Организација саркоплазматског ретикулума.
Цистерне саркоплазматског ретикулума су у
контакту са појединачним миофибрилима или
њиховимк мањим групама. Цистерне су уздужно
оријентисане осим на граници светле и тамне пруге
где формирају попречне канале тзв. терминалне
цистерне. Терминалене цистерне представљају
резервоар јона Ca++ (око 2000 пута је већа
концентрација Ca++ него у околној цитоплазми).
Између две терминалне цистерне налазе се цевасте
инвагинације ћелијске мембране које се називају
трансверзални или Т тубули
.
АНАТОМИЈА И ФИЗИОЛОГИЈА ЧОВКА ЗА ИНЖЕЊЕРЕ
Handout 4п-2009
3
Слика 3. Структура актина
Слика4. Изглед влакана тропонина и тропомиозина
Основна контрактилна јединица попречно пругастог
мишића је саркомера – растојање између две Z– линије.
МОЛЕКУЛАРНЕ ОСНОВЕ МИШИЋНЕ
КОНТРАКЦИЈЕ
Када талас деполаризације захвати Т тубуле,
отварају се волтажно зависни Ca++ канали у
терминалним цистернама и јони Ca++ дифундују у
цитолазму и везују се за Тропонин C. То доводи до
конформационих промена молекулског комплекса
тропомиозин–тропонин.
Раскида се веза између тропонина I и актина и
АНАТОМИЈА И ФИЗИОЛОГИЈА ЧОВКА ЗА ИНЖЕЊЕРЕ
Handout 4п-2009
4
Слика 5а. Из предсинаптичког неурона ослобађа се
ацетилхолин који делује на канале мембране
мишићне ћелије и изазива њихову деполаризацију.
Акциони потенцијал се шири низ мембрану
мишићне ћелије и доспева до трансверзалних
цевчица (Т-тубула) где изазива ослобађање јона
Са++ из саркоплазматског ретикулума.
Слика 5б. У одсуству јона Са++, протеин влакнасте
структуре – тропомиозин – блокира приступ
миозинских главица према везивним местима на
актину.
Слика 5в. Са везивањем јона Ca++ за тропонин,
покреће се промена конформационог стања тропонина
који за собом повлачи филаменте тропомиозина. Сада
се откривају се активна места на молекулу актина за
која се може везати миозин, чиме се формирају
попречне везе.
Слика 6г. Миозин хидролизује АТП и подлеже
конформационој промени ка вишем енергетском
стању. Миозинска главица се везује за актин чиме
формира попречну везу. АДП и неоргански
фосфат се одвајају од миозина. Релаксација
миозина ро, главица се ротира што доводи до
померања влакана актина у односу на миозин,
што доводи до скраћења растојања између Z-
дискова и скраћења саркомере.
АНАТОМИЈА И ФИЗИОЛОГИЈА ЧОВКА ЗА ИНЖЕЊЕРЕ
Handout 4п-2009
5
откривају се активна места на актинском филаменту.
Истовремено долази до хидролизе АТП-а на
миозинској главици. Енергија која се при томе
ослобађа користи се за савијање миозинске главице
и њено везивање за активно место на G-актину.
Тако се остварује веза између актина и миозина у
виду попречног моста. Даљим разлагањем АДП-а
омогућено је покретање актинског филамента у
правцу средишта А-пруге. Овај покрет личи на
завеслај. Да би се миозинска главица одвојила од
актинског филамента неопходно је да се за њу веже
нови молекул АТП-а. Опадањем концентрације
Ca++, комплекс тропомиозин-тропнин поново
прекрива активна места на G-актину. Раскидањем
попречних мостова настаје релаксација мишића
која представља пасивно стање. За време
контракције актински филаменти клизе преко
миозинских те се подручје њиховог преклапања
повећава при чему долази до смањења дужине
саркомере. У скелетном и срчаном мишићу циклус
контракције и релаксације се може представити
кроз следећих пет фаза:
1. Акциони потенцијал сарколеме доводи до
пораста концентрације Ca++ у саркоплазми изнад
0.1 mmol/l (вредност у миру).
2. Везивање калцијума за тропонин и
откривање/активација везивних места.
3. Формирају се снажне везе (мостови).
4. Дисоцијација јона Ca++ од протеина и њихов
активни повратак у цистерне.
5. Актински филаменти се враћају у конфигурацију
при којој је даље стварање мостова инхибирано.
Мишићи и кости граде систем полуге што
омогућава да се контракције скелетних мишића
одвијају са далеко мањим скрћењем мишића. Када
је мишић активан, његова влакна се скраћују и
стварају тензију на тетивама за које су везана. Сила
коју мишић испољава није константна. Она зависи
од степена активације мишића, дужине мишића и
брзине скраћења. ММП глатких мишића износи од
50 до – 60mV.
2. ТИПОВИ МИШИЋНИХ
КОНТРАКЦИЈА
Постоје два типа мишићних контракција:
1. изометријска – не долази до промене дужине
мишића. Карактеристична је за мишиће дуж
кичменог стуба чија је основна улога одржање
усправног става тела, равнотеже и снаге.
2. изотонична – дужина мишића се мења, али
тонус остаје исти. Карактеристична за мишиће који
покрећу кости у зглобовима.
Изотоничне и изометријске контракције могу бити
просте и сумиране.
Слика 6. Изотонична (А) и изометријска (Б)
контракција мишића.
Утицај дужине мишића на тензију –
контракцију
Већу тензију развијају изометријске контракције.
Изотоничке контракције имају већу брзину
контракције. У односу на брзину контракције
постоје брзи и спори мишићи. Спори су одговорни
за тоничке контракције и служе за радно
оптерећење. Брзи мишићи се брже релаксирају, али
се брже и замарају. Најбржи су мишићи покретачи
очних јабучица, па онда мишићи вилица, руке и
ноге. Брза мишићна влакна се називају и бела
мишићна влакна, поседују велику количину
гликогена и ензима који су повезани са анаеробним
метаболизмом. Спора мишићна влакана се називају
и црвена, богата су миоглобином и мрежом
капилара и имају интензван аеробни метаболизам.
Тонус мишића
Изолован нестимулисани мишић је релаксиран и
млитав. Релаксиран мишићу организму има извесну
чврстину – тонус. Овај базални тонус је резултат
постојања ниског нивоа контрактилне активности
која се обезбеђује гама моторним неуроном. Тонус
глатких мишића крвних судова представља
нормалну контракцију глатких мишића насталу
због васкуларног отпора.
Мишићни замор
Приликом мишићног замора долази до
продужавања времена контракције и то на рачун
деконтракције и смањења амплитуде контракције.
Замор настје у физиолошким и патолошким
условима. Може имати и психолошку компоненту.
Једна од теорија каже да целуларни замор мишића
настаје услед смањене производње енергије и пада
парцијалног притиска кисеоника и нагомилавања
анаеробних продуката метаболизма. Гликоген
служи као депо енергије који се троши при
интензивном мишићном напору. Масне киселине
депоноване у виду масних капи у цитолпазми
мишића су главни извор енергије у мишићу који се
опоравља од претходне контракције или мирује као
и када је изложен дуготрајном мишићном напору.
Неуромишићни замор настаје кад се исцрпе резерве
ацетилхолина на неуромишићној спојници
(капацитет неуромишићне синапсе је 10 000
импулса у серији један за другим). Дуготрајан рад,
АНАТОМИЈА И ФИЗИОЛОГИЈА ЧОВКА ЗА ИНЖЕЊЕРЕ
Handout 4п-2009
6
без мотивације, са рутином, доводи до мишићног
замора који је последица замора синапси у вишим
деловима ЦНС-а. Општи замор настаје услед
поремећене хомеостазе услед рада и на његов
настанак има утицаја тање кардиоваскуларног и
респираторног система.
Електромиографија је метода којом се региструје
елементарна активност скелетних мишића и
користи се за дијагнозу оштећења мишића, рогнозу
болести и процену опоравка.
разлике скелетних и глатких мишића
скелетни глатки
контрахује се по закону све или ништа могућа делимична контракција (само једног дела
ћелије)
миофиламенти парлелно распоређни миофиламенти у свим правцима
мањи степен преклапања актинских и миозиинских
филамената
већи степен преклапања актинских и миозиинских
филамената
један миозински филамент окружен са 6 актинских један миотински филамент окружен са 12 актинских
снеуротрансмитер ацетилхолин неуротрансмитера цетилхолин и норадреналин
вољна контрола контракције АНС, хуморални фактори
контракција посредована јонима Ca++
контракција посредована калмодулином и миозин
киназом
релаксација мишића је пасиван процес релаксација је посредована миоѕин фосфорилазом
контракција траје дуже
Ca++
улазе у ћелију из саркоплазматског ретикулума Ca++
улазе у цитоплазму из екстрацелуларног
простора
Табела 1. Разлике скелетних и глатких мишића
Мишићи и кости као полуге
На пасивни део локомотроног система делују две
силе: мишићна снага и сила земљине теже.Ове две
силе покрећу кости у зглобовима по принципу
полуге и омогућавају статику и динамику човечијег
тела. Поред тога на статику и динамику човечијег
тела утичу и две спојне спољне силе – отпор и
терет. Отпор се супротставља мишићном дејству а
друга сила делује у правцу силе земљине теже.
С обзиром на однос нападне тачке мишићне силе,
нападне тачке силе земљине теже и ослонца
(обртне тачке зглоба), у човечијем телу постоје три
врсте коштаних полуга:
1. полуге статике или равнотеже
2. полуге снаге
3. полуге брзине
Код полуга статике, тачка ослонца се налази између
нападних тачака силе мишићне снаге и силе
земљине теже. Пример за ову врсту полуге су
зглобови кичменог стуба, горњи зглоб главе, зглоб
кука.
Кoд полуге снаге нападна тачка силе земљине теже
се налази између тачке ослонца и нападне тачке
силе мишићне снаге. Ова полуга постоји једино код
стопала. Тачка ослонца су прсти, а нападна тачка
силе снаге мишића листа делује у горњем скочном
зглобу.
Код полуга брзине нападна тачка мишићне силе
налази се између тачке ослонца и нападне тачке
силе мишићне снаге. Ова врста полуге на рачун
снаге добија у брзини покрета. Брзина је већа што
је нападна тачка мишићне силе ближа тачки
ослонца.
Дејство мишићне силе
Мишићна сила има одређен интензитет, правац,
смер и нападну тачку. Може се представити као
вектор чији крајеви представљају инсерције
мишића. Мишићна сила представља резултанту
дејства контракције његових мишићних снопића.
Линија мишићне силе са коштаном полугом
образује инсерциони угао различите величине.
Дејство мишићне силе на полугу, односно
мишићни рад зависи од:
• мишићног момента,
• величине инсерционог угла
• односа линије његове силе према тачки ослонца.
Мишићни моменат је производ интензитета и крака
мишићне силе. Крак мишићне силе је најкраће
растојање линије силе од тачке ослонца.
Инсерциони угао је угао између линије мишићне
силе и осовине полуге. Обично је испод 90◦. Однос
линије мишићне силе према тачки ослонца одређује
смер дејства или покрета, да ли ће мишић бити
флексор, екстензор, адуктор, абдуктор...
Линију силе земљине теже представља вертикала
спуштена из тежишта тела и појединих његових
делова. Њено обртно дејство пропорционално је
величини њеног крака. Дејство ове силе не постоји
АНАТОМИЈА И ФИЗИОЛОГИЈА ЧОВКА ЗА ИНЖЕЊЕРЕ
Handout 4п-2009
7
једино ако се тежиште тела налази вертикално
изнад тачке ослонца (лабилна равнотежа) или пак
испод (стабилна равнотежа). У човечијем телу
тежишта су постављена што је могуће ближе тачки
ослонца зглоба, што смањује обртно дејство силе
земљине теже и олакшава мишићни рад. Против
силе земљине теже у миру делује стално мишићни
тонус.
3. СКЕЛЕТ
Карактеристике коштаног ткива
Коштано ткиво је потпорно везивно ткиво са
минерализованим ЕЦМ-ом. Тврдоћа костију потиче
од кристала хидроксиапатита, а чврстина од
колагенх влакана. У случају деминерализације кост
задржава облик али постаје савитљива као тетива.
Уклањањем органског матрикса постаје крта и лако
ломљива. У људском телу само је глеђ тврђа од
кости, а једино хрскавица боље подноси механичка
напрезања. Улога костију је:
• потпорна
• учествују у кретању
• механичка заштита унутршњих органа
• хематопоеза
• депо калцијума и фосфора.
Ћелије коштаног ткива су остеобласти (који се
могу наћи и у другим формама – остеокласти.
Остеобласти стварају кост, а остеокласти је
разграђују. Остеокласти разграђују кост
захваљујући специфичним ензимима које поседују.
Спољашњу површину кости облаже периост – слој
везивног ткива кој исхрањује кост. Унутрашњу
површину кости облаже ендоост који садржи
остеогене ћелије и тањи је од периоста.
Према структури, кост се може поделити на:
• примарну , незрелу, влакнасту или фиброзну
• секундарну, зрелу, ламеларну кост
Секундарна кост може бити организована као :
• компактна – ламеларна кост
• спонгиозна – трабекуларна кост
Основна морфолошка и функционална јединица
компактне кости је остеон или Хаверсов систем.
Има изглед цилиндра у чијем центру се налази
Хаверсов канал око кога се налазе концентричне
ламеле. У дугим костима Хаверсови канали су
усмерени паралално са дужом осовином кости. Око
сваког канала налази се 4-20 концентричних ламела
(цилиндри различитог пречника, мањи унутар
већег). Око спољашње концентричне ламеле налази
се цемент. Остеоцити два блиска остеона не
комуницирају. Хаверсов систем настаје постепеним
слагањем ламела од периферије ка центру.
Хаверсови канали су повезани са периостом,
ендостом и међусобно преко косих или попречних
канала. Спонгиозна кост се састоји од коштаних
гредица између којих се налазе узани простори
испуњени коштаном сржи. Око 90 % скелета чини
компактна кост а 10%спонгиозна
кост.остеопрогениторне ћелије и остеоцити) и
У анатомском смислу све кости се могу поделити
на:
• кратке (кичмени пршљанови, кости ручја и
ножја
• дуге (кости надлакта, подлакта, прстију,
надколенице, потколенице)
• пљоснате кости (кости лобање, лица, карлице)
Код кратких костију средиште је изграђено од
спонгиозне кости, а спољашњи део од компактне
кости. Пљоснате кости лобање имају три слоја:
спољашњи и унутрашњи су компактни а средишњи
је спонгиозан. Костна срж се налази у централној
шупљини дијафиза дугих костију и у ситним
шупљинама спонгиозне кости. Дуга кост се састоји
од тространо призматичног тела-дијафизе и два
краја: горњег и доњег. Крајеви се називају епифизе.
Код пљоснатих костију постоје две површине које
се у зависности о положаја кости називају
спољашња и унутрашња или горња и доња
Средиште епифиза дугих костију у потпуности
гради спонгиозна кост док дијафизе гради
компактна кост.
Окоштавање
Постоје два типа окоштавања:
1. директно-интрамембранско (из мезенхима
настаје коштано ткиво – већина пљоснатих костију
окоштава на овај начин) 2. индиректно-
енхондрално (из мезенхима настаје хијалина
хрскавица која окоштава – кости базе лобање,
кичменог стуба, карлице и екстремитета) Кости
расту у дужину из епифизне плоче. По престанку
раста у висину, кости могу да расту у ширину, ка
повећању пречника. Овај тип раста се назива и
апозициони раст. Кости се током живота стално
стварају и разграђују. Процес преобликовања
костију назива се ремоделовање. На овај процес
Аксијални
скелет
Кичмени стуб
Лобања
Ребра и грудна кост
Укупно:
26
22
1
25
74
Скелет
екстремите
та
Горњи екстремитети
Доњи екстремитети
Укупно:
64
62
126
Аудиторн
и
комплекс
6
Укупно 206
АНАТОМИЈА И ФИЗИОЛОГИЈА ЧОВКА ЗА ИНЖЕЊЕРЕ
Handout 4п-2009
8
утичу различити хормонски фактори али и степен
изложености механичкој сили.
фактори који утишу
на метаболизам кост
тип утицаја
паратхормон подстиче
разградњу
калцитонин подстиче синтезу
кортикостероиди подстиче
разградњу
естрогени подстиче синтезу
андрогени подстиче синтезу
простагландини подстиче синтезу
интерлеукини подстиче синтезу
фактори раста подстиче синтезу
витамин Де подстиче синтезу
механичко
оптерећење
подстиче синтезу
Биомеханички аспекти остеогенезе
Остеогенеза је процес настанка и формирања
костију. Када око 20. године престане осификација,
наступа равнотежни процес изградње/разградње
коштаног ткива када се кости даље формирају у
складу са спољашњим оптерећењем. Јулиус Волф
(Julius Wolf) је 1892. формулисао „закон
трансформације костију“: „Свака сила која трајно
или веома често делује на одређену кост мускуло-
скелетног система доводи до очвршћавања те
кости, тј. повећања густине коштаних ћелија и
дебљине кости.“ Каснија испитивања костију
рентгенским зрацима су потврдила овај закон.
Остеогенеза омогућава трајну адаптацију
геометрије костију тако што се кост штити од
дејства попречних сила, тежећи да се постави у
правцу дејства оптерећења. Пример механичког
модела адаптације кости је дат на примеру улне и
симболички је приказан на слици 7.
Распоред коштаног ткива у једној кости зависи од
механичких фактора. Отпор у телу на савијање и
истезање се распоређује дуж трајекторија. Дуж тих
трајекторија групише се коштано ткиво.
Трајекторије дугих костију ка епифизама шире се
лепезасто да би се супротставиле зглобном
притиску и да би пружиле отпор тракцијама
периарткуларних мишића и веза.
Слика 7. Адаптација облика кости према правцу и
смеру дејства спољашњег оптерећења, на примеру
кости подлактице (улна).
Правац и распоред трајекторија утврђује се на
декалцификованим костима (при дидекцији, кости
се раслојавају дуж трајекторија). Или методом
поларизације. Кости подносе веће оптерећење када
су у споју са меким деловима него изоловано, јер се
тада силе распоређују и на меке делове.
Зглобови
Зглоб ппредставља скуп елемената помоћу којих се
кости спајају међусобно. С обзиром на
покретљивост сви зглобови се могу поделити на :
1. непокретне (sinartroze)
o везивне: синдесмозе, сутуре (шав),
гомфозе (клинасти спој)
o хрскавичаве: синхондроза и симфиза
2. покретне
Главни елементи покретног зглоба:
• зглобне површине
• зглобна шупљина
• зглобна чаура
Споредни елементи покретног зглба:
• зглобне везе
• фиброзно хрскавичаве плоче (нпр менискус,
зглобни колутови) Улога фиброзно хрскавичавих
плоча. Ублажавање удараца и као покретне допуне
зглобних површина. У односу на то да ли у састав
зглоба улазе две или више кости, покретни
АНАТОМИЈА И ФИЗИОЛОГИЈА ЧОВКА ЗА ИНЖЕЊЕРЕ
Handout 4п-2009
9
зглобови се деле на: просте и сложене. Према
облику зглобних површина зглобови се деле на:
• лоптасте
• јајасте
• седласте
• ваљкасте
• равне.
Код лоптастих зглобова једна зглобна површина је
облика полулопте а друга у виду плиће или дубље
јаме. То је најпокретљивији зглоб. Покрети се врше
око једне тачке у свим правцима. Обртна тачка је у
центру лоптасте зглобне површине.
Карактеристични покрети у оваквим зглобовима су
ротација, увртање и извртање око вертикалне
осовине. Јајасти и седласти зглобови су
двоосовински. У њима се врше покрети флексије,
екстензије, абдукције, аддукције, циркумдукције.
Ваљкасти зглоб има једну осовину покрета. У
зависности усмерења у односу на осовину кости
може бити зглоб шарке (у њему се одвијају само
флексија и екстензија) и точкаст зглоб (покрети
супнације и пронације). Стабилност и чврстину
једном зглобу дају зглобна чаура, чаурне везе и
околни мишићи. На чврстину зглоба утиче и
атмосферски притисак, пошто је зглобна шупљина
безваздушна и у њој влада негативан притисак. Сви
покрети у зглобу зависе од облика зглобних
површина и околних мишића. Ако се у зглобу врше
покрети већих амплитуда било активно било
пасивно, зглоб се постепено адаптира новој
функцији, зглобна чаура се истегне и олабави, а
зглобне површине прошире.
При смањењу или престанку кретања у зглобу,
зглобна чаура се затеже и може доћи до сабијања
везива те долази до потпуне укочености зглоба-
анкилозе.
Подсетник:
1. Које су главне особине мишићног ткива?
2. Како се дефинише моторна јединица?
3. Од чега ѕависи јачина мишићне
контракције?
4. Од чега зависи прецизност покрета?
5. Шта је саркомера?
6. Из чега се састоје актибски филаменти?
7. Шта чини паракристални распоред у
миозинским филаментима?
8. Од каквог је значаја организација
саркоплазматског ретикулума у
попречнопругастим мишићним ћелијама за
мишићну контракцију?
9. Шта се дешава на молекуларномнивоу при
контракцији попречнопругастих мишића?
10. Да ли долоази до промене тонуса при
изотоничкој мишићној контракцији?
11. Који тип контракције има већу брзину
изометријски или изотонички?
12. Која су разлике између црвених и белих
мишићних влакана?
13. Које су разлике између скелетних и
глатких мишића?
14. Који су типови коштаних полуга у
организму?
15. Од чега зависи мишићни рад посматранао
кроз модел полуге?
16. Од чега зависи чврстина костију?
17. Које су улоге коштаног ткива?
18. Шта су то Хаверсови канали?
19. Какво је то енхондрално окоштавање?
20. Који су главни а који споредни елементи
покретног зглоба?
21. Шта даје чврстину и стабилност зглобу?
22. Наведи пример лоптастог зглоба.
Литература:
1. Т. Јовановић. Мишићни систем у Т. Јовановић.
Медицинска Физиологиија. Дефектолошки
факултет, Београд, 2004:71-81.
2. З. Анђелић и сар. Мишићно ткиво у Ћелија и
ткива.. ГИП Бонафидес доо, Ниш, 2002: 115-129.
3. З. Анђелић и сар. Хрскавица и кост у Ћелија и
ткива.. ГИП Бонафидес доо, Ниш, 2002:69-83

Más contenido relacionado

Mehr von Dragan Bjelic

Mehr von Dragan Bjelic (10)

Nega povredjenog
Nega povredjenogNega povredjenog
Nega povredjenog
 
Nagla pojava bolesti
Nagla pojava bolestiNagla pojava bolesti
Nagla pojava bolesti
 
Povrede lica i vilice
Povrede lica i vilicePovrede lica i vilice
Povrede lica i vilice
 
Digestivni sistem
Digestivni sistemDigestivni sistem
Digestivni sistem
 
Srce-COR
Srce-CORSrce-COR
Srce-COR
 
Park prirode Uvac
Park prirode UvacPark prirode Uvac
Park prirode Uvac
 
Poljoprivreda Srbije
Poljoprivreda SrbijePoljoprivreda Srbije
Poljoprivreda Srbije
 
Uvod u informatiku za 1. razred srednjih skola
Uvod u informatiku za 1. razred srednjih skolaUvod u informatiku za 1. razred srednjih skola
Uvod u informatiku za 1. razred srednjih skola
 
II SVETSKI RAT
II SVETSKI RATII SVETSKI RAT
II SVETSKI RAT
 
PLANINE
PLANINEPLANINE
PLANINE
 

muskulatorni sistem

  • 1. АНАТОМИЈА И ФИЗИОЛОГИЈА ЧОВКА ЗА ИНЖЕЊЕРЕ Handout 4п-2009 1 МУСКУЛАТОРНИ СИСТЕМ 1. УВОД Мишићно ткиво чини око 50 % укупне масе човека. Главне особине мишићног ткива су: ексцитабилност, контрактилност и еластичност. На основу хистолошке грађе класификовани су на: 1. попречно пругасте (скелетни, висцерални и срчани) 2. глатке мишиће Мишићне ћелије се разликују не само по структури већ и по инервацији, механизму и контроли контракције. Скелетни (попречно пругасти) мишићи су под контролом воље. Ћелије попречно пругастих мишића су распоређене паралелно. Укупна снага коју производе скелтени мишићи једнака је збиру снага контракција појединачних мишићних ћелија. Највећи део гравитационог оптерећења трпе скелет и лигаменти. Скелетни мишићи производе снагу и покрет. Скелетни мишићи имају моторну и сензорну инервациjу. Моторни неурони иницирају контракције мишићних ћелија а сензорни региструју степен и брзину контракције. Глатки мишићи који граде зидове унутрашњих органа су под контролом АНС, различитих локалних и хуморалних фактора али се могу контраховати и спонтано, под дејством механичке стимулације (истезање) и хемијским надражајима. Акциони потенцијал се појављује у вишеједарним глатким мишићима када се једновремено деполарише 30-40 мишићних влакана. Мишићне ћелије у зидовима шупљих органа су повезане као карике у ланцу и носе исти терет и контрахују се у истој мери. Стварају снагу и покрет и мењају димензије и облик шупљих органа. Глатке мишићне ћелије крвних судова морају издржати оптерећење интралуминалног притиска. Глатки мишићи се деле на : • једно-јединичне (ексцитација настаје и растезањем) • више-јединичне (контракхују се под дејством нервних импулса, ретко спонтано). Срчани мишић се понаша као функционални синцицијум јер су ћелије међусобно спојене интеркалатним дисковима. Главни извор енергије су масне киселине депоноване у виду триацилглицерола у масним капима. Гликоген се користи као извор енергије углавном у стањима стреса. Срчани мишић је ауторитмичан. АНС не иницира контракције али утиче на њихов ритам. Стимулацијом вагуса срчани ритам се успорава, а стимулацијом симпатикуса убрзава. 2. МИШИЋНА КОНТРАКЦИЈА Приликом мишићне контракције долази до претварања хемијске енергије у механичку енергију. У овом процесу веома важну улогу играју јони Ca++, који се мобилишу из интрацелуларних депоа ендоплазматског ретикулума који се у мишићним ћелијама назива саркоплазматски ретикулум а делимично и из ванћелијске течности. Акциони потенцијал који је настао у неурону се на мишић преноси неуромишићном спојницом. Када акциони потенцијал доспе у мишић, покреће се мобилизација Ca++ из резерви (депоа) ка саркоплазми што доводи до контракције мишића. Код скелетног мишића неуротерансмитер је увек ацетилхолин, а код вишејединичних глатких мишића може бити ацетилхоин или норадреналин. У стању мировања, на крајевима моторних нервних влакана која инервишу попречно пругасте мишиће ослобађа се око 104 молекула ацетилхолина што је довољно за одржавање базалног тонуса. Моторна јединица је скуп мишићних влакана које инервише један алфа мотонеурон. По закону све или ништа контрахује се само изоловано попречно пругасто влакно. Величина контракције зависи од броја подражених моторних јединица. Моторне јединице нису јасно ограничене. Број влакана који улази у састав моторне јединице се разликује од мишића до мишића. Примера ради, моторна јединица мишића листова ногу садржи око 2000 мишићних влакана, лумбалног мишића нешто преко 100, моторна јединица мишића покретача очне јабучице има 10 влакана. Од величине моторне јединице зависе прецизност и финоћа покрета. ЋЕЛИЈСКЕ ОСНОВЕ МИШИЋНЕ КОНТРАКЦИЈЕ ПОПРЕЧНОПРУГАСТОГ МИШИЋА Попречно пругасти мишићи су добили назив према изгледу снимака на светлосној микроскопији на којима се виде као испругани (наизменични распоред светлих и тамних пруга) што има основа у њиховој ултраструктурној грађи. Светле пруге означавају се као изотропне I–пруге, а тамне као анизотропне А–пруге. По средини I–пруге пружа се танка Z–линија. Растојање између две Z–линије назива се саркомера. Миофибрил (мишићно влаканце) је основна функционална јединица мишићне ћелије. Изграђен је од две основне врсте миофиламената (протеинске структруре): 1. танких – актинских влакана 2. дебелих – миозинских влакана I–пруга се састоји само из актинских филамената. А-пруга има светлији регион у целини тзв. H– пруга, која се састоји само из миозинских филамената. Бочно од H–пруге налази се А–пруга која је тамнија и ту се преклапају актински и миозински филаменти.
  • 2. АНАТОМИЈА И ФИЗИОЛОГИЈА ЧОВКА ЗА ИНЖЕЊЕРЕ Handout 4п-2009 2 Слика 1. Шема мишићне ћелије Актински филаменти се састоје из: 1. Актина или F-актина који се састоји од 200 јединица G-актина (слика3.). Ланци F актина се једним крајем везују за Z линију а другим крајем залазе у А пругу између миозинских филамената. 2. Тропомиозина који у миру покрива активна места на F–актину. 3. Тропонина (C, T и I). Тропонин C има велики афинитет за Ca++, тропонин T везује се за тропомиозин, тропонин I инхибира везу између актина и миозина. Слика 4. Миозински филаменти се састоје од око 200 молекула миозина на којима се разликују три региона: реп, врат и двострука главица. Штапићасти делови миозинских ланаца се сустичу у нивоу H– пруге а њихове главице усмерене су према Z–линији. Главице имају место за везивање ATP-a, ATPaзну активност, и способност везивања за актин. Један миозински филамент је окружен са 6 актинских, што се означава као паракристални распоред. Слика 2. Шема саркомере и паракристалног распореда актинских и миозинских влакана. Организација саркоплазматског ретикулума. Цистерне саркоплазматског ретикулума су у контакту са појединачним миофибрилима или њиховимк мањим групама. Цистерне су уздужно оријентисане осим на граници светле и тамне пруге где формирају попречне канале тзв. терминалне цистерне. Терминалене цистерне представљају резервоар јона Ca++ (око 2000 пута је већа концентрација Ca++ него у околној цитоплазми). Између две терминалне цистерне налазе се цевасте инвагинације ћелијске мембране које се називају трансверзални или Т тубули .
  • 3. АНАТОМИЈА И ФИЗИОЛОГИЈА ЧОВКА ЗА ИНЖЕЊЕРЕ Handout 4п-2009 3 Слика 3. Структура актина Слика4. Изглед влакана тропонина и тропомиозина Основна контрактилна јединица попречно пругастог мишића је саркомера – растојање између две Z– линије. МОЛЕКУЛАРНЕ ОСНОВЕ МИШИЋНЕ КОНТРАКЦИЈЕ Када талас деполаризације захвати Т тубуле, отварају се волтажно зависни Ca++ канали у терминалним цистернама и јони Ca++ дифундују у цитолазму и везују се за Тропонин C. То доводи до конформационих промена молекулског комплекса тропомиозин–тропонин. Раскида се веза између тропонина I и актина и
  • 4. АНАТОМИЈА И ФИЗИОЛОГИЈА ЧОВКА ЗА ИНЖЕЊЕРЕ Handout 4п-2009 4 Слика 5а. Из предсинаптичког неурона ослобађа се ацетилхолин који делује на канале мембране мишићне ћелије и изазива њихову деполаризацију. Акциони потенцијал се шири низ мембрану мишићне ћелије и доспева до трансверзалних цевчица (Т-тубула) где изазива ослобађање јона Са++ из саркоплазматског ретикулума. Слика 5б. У одсуству јона Са++, протеин влакнасте структуре – тропомиозин – блокира приступ миозинских главица према везивним местима на актину. Слика 5в. Са везивањем јона Ca++ за тропонин, покреће се промена конформационог стања тропонина који за собом повлачи филаменте тропомиозина. Сада се откривају се активна места на молекулу актина за која се може везати миозин, чиме се формирају попречне везе. Слика 6г. Миозин хидролизује АТП и подлеже конформационој промени ка вишем енергетском стању. Миозинска главица се везује за актин чиме формира попречну везу. АДП и неоргански фосфат се одвајају од миозина. Релаксација миозина ро, главица се ротира што доводи до померања влакана актина у односу на миозин, што доводи до скраћења растојања између Z- дискова и скраћења саркомере.
  • 5. АНАТОМИЈА И ФИЗИОЛОГИЈА ЧОВКА ЗА ИНЖЕЊЕРЕ Handout 4п-2009 5 откривају се активна места на актинском филаменту. Истовремено долази до хидролизе АТП-а на миозинској главици. Енергија која се при томе ослобађа користи се за савијање миозинске главице и њено везивање за активно место на G-актину. Тако се остварује веза између актина и миозина у виду попречног моста. Даљим разлагањем АДП-а омогућено је покретање актинског филамента у правцу средишта А-пруге. Овај покрет личи на завеслај. Да би се миозинска главица одвојила од актинског филамента неопходно је да се за њу веже нови молекул АТП-а. Опадањем концентрације Ca++, комплекс тропомиозин-тропнин поново прекрива активна места на G-актину. Раскидањем попречних мостова настаје релаксација мишића која представља пасивно стање. За време контракције актински филаменти клизе преко миозинских те се подручје њиховог преклапања повећава при чему долази до смањења дужине саркомере. У скелетном и срчаном мишићу циклус контракције и релаксације се може представити кроз следећих пет фаза: 1. Акциони потенцијал сарколеме доводи до пораста концентрације Ca++ у саркоплазми изнад 0.1 mmol/l (вредност у миру). 2. Везивање калцијума за тропонин и откривање/активација везивних места. 3. Формирају се снажне везе (мостови). 4. Дисоцијација јона Ca++ од протеина и њихов активни повратак у цистерне. 5. Актински филаменти се враћају у конфигурацију при којој је даље стварање мостова инхибирано. Мишићи и кости граде систем полуге што омогућава да се контракције скелетних мишића одвијају са далеко мањим скрћењем мишића. Када је мишић активан, његова влакна се скраћују и стварају тензију на тетивама за које су везана. Сила коју мишић испољава није константна. Она зависи од степена активације мишића, дужине мишића и брзине скраћења. ММП глатких мишића износи од 50 до – 60mV. 2. ТИПОВИ МИШИЋНИХ КОНТРАКЦИЈА Постоје два типа мишићних контракција: 1. изометријска – не долази до промене дужине мишића. Карактеристична је за мишиће дуж кичменог стуба чија је основна улога одржање усправног става тела, равнотеже и снаге. 2. изотонична – дужина мишића се мења, али тонус остаје исти. Карактеристична за мишиће који покрећу кости у зглобовима. Изотоничне и изометријске контракције могу бити просте и сумиране. Слика 6. Изотонична (А) и изометријска (Б) контракција мишића. Утицај дужине мишића на тензију – контракцију Већу тензију развијају изометријске контракције. Изотоничке контракције имају већу брзину контракције. У односу на брзину контракције постоје брзи и спори мишићи. Спори су одговорни за тоничке контракције и служе за радно оптерећење. Брзи мишићи се брже релаксирају, али се брже и замарају. Најбржи су мишићи покретачи очних јабучица, па онда мишићи вилица, руке и ноге. Брза мишићна влакна се називају и бела мишићна влакна, поседују велику количину гликогена и ензима који су повезани са анаеробним метаболизмом. Спора мишићна влакана се називају и црвена, богата су миоглобином и мрежом капилара и имају интензван аеробни метаболизам. Тонус мишића Изолован нестимулисани мишић је релаксиран и млитав. Релаксиран мишићу организму има извесну чврстину – тонус. Овај базални тонус је резултат постојања ниског нивоа контрактилне активности која се обезбеђује гама моторним неуроном. Тонус глатких мишића крвних судова представља нормалну контракцију глатких мишића насталу због васкуларног отпора. Мишићни замор Приликом мишићног замора долази до продужавања времена контракције и то на рачун деконтракције и смањења амплитуде контракције. Замор настје у физиолошким и патолошким условима. Може имати и психолошку компоненту. Једна од теорија каже да целуларни замор мишића настаје услед смањене производње енергије и пада парцијалног притиска кисеоника и нагомилавања анаеробних продуката метаболизма. Гликоген служи као депо енергије који се троши при интензивном мишићном напору. Масне киселине депоноване у виду масних капи у цитолпазми мишића су главни извор енергије у мишићу који се опоравља од претходне контракције или мирује као и када је изложен дуготрајном мишићном напору. Неуромишићни замор настаје кад се исцрпе резерве ацетилхолина на неуромишићној спојници (капацитет неуромишићне синапсе је 10 000 импулса у серији један за другим). Дуготрајан рад,
  • 6. АНАТОМИЈА И ФИЗИОЛОГИЈА ЧОВКА ЗА ИНЖЕЊЕРЕ Handout 4п-2009 6 без мотивације, са рутином, доводи до мишићног замора који је последица замора синапси у вишим деловима ЦНС-а. Општи замор настаје услед поремећене хомеостазе услед рада и на његов настанак има утицаја тање кардиоваскуларног и респираторног система. Електромиографија је метода којом се региструје елементарна активност скелетних мишића и користи се за дијагнозу оштећења мишића, рогнозу болести и процену опоравка. разлике скелетних и глатких мишића скелетни глатки контрахује се по закону све или ништа могућа делимична контракција (само једног дела ћелије) миофиламенти парлелно распоређни миофиламенти у свим правцима мањи степен преклапања актинских и миозиинских филамената већи степен преклапања актинских и миозиинских филамената један миозински филамент окружен са 6 актинских један миотински филамент окружен са 12 актинских снеуротрансмитер ацетилхолин неуротрансмитера цетилхолин и норадреналин вољна контрола контракције АНС, хуморални фактори контракција посредована јонима Ca++ контракција посредована калмодулином и миозин киназом релаксација мишића је пасиван процес релаксација је посредована миоѕин фосфорилазом контракција траје дуже Ca++ улазе у ћелију из саркоплазматског ретикулума Ca++ улазе у цитоплазму из екстрацелуларног простора Табела 1. Разлике скелетних и глатких мишића Мишићи и кости као полуге На пасивни део локомотроног система делују две силе: мишићна снага и сила земљине теже.Ове две силе покрећу кости у зглобовима по принципу полуге и омогућавају статику и динамику човечијег тела. Поред тога на статику и динамику човечијег тела утичу и две спојне спољне силе – отпор и терет. Отпор се супротставља мишићном дејству а друга сила делује у правцу силе земљине теже. С обзиром на однос нападне тачке мишићне силе, нападне тачке силе земљине теже и ослонца (обртне тачке зглоба), у човечијем телу постоје три врсте коштаних полуга: 1. полуге статике или равнотеже 2. полуге снаге 3. полуге брзине Код полуга статике, тачка ослонца се налази између нападних тачака силе мишићне снаге и силе земљине теже. Пример за ову врсту полуге су зглобови кичменог стуба, горњи зглоб главе, зглоб кука. Кoд полуге снаге нападна тачка силе земљине теже се налази између тачке ослонца и нападне тачке силе мишићне снаге. Ова полуга постоји једино код стопала. Тачка ослонца су прсти, а нападна тачка силе снаге мишића листа делује у горњем скочном зглобу. Код полуга брзине нападна тачка мишићне силе налази се између тачке ослонца и нападне тачке силе мишићне снаге. Ова врста полуге на рачун снаге добија у брзини покрета. Брзина је већа што је нападна тачка мишићне силе ближа тачки ослонца. Дејство мишићне силе Мишићна сила има одређен интензитет, правац, смер и нападну тачку. Може се представити као вектор чији крајеви представљају инсерције мишића. Мишићна сила представља резултанту дејства контракције његових мишићних снопића. Линија мишићне силе са коштаном полугом образује инсерциони угао различите величине. Дејство мишићне силе на полугу, односно мишићни рад зависи од: • мишићног момента, • величине инсерционог угла • односа линије његове силе према тачки ослонца. Мишићни моменат је производ интензитета и крака мишићне силе. Крак мишићне силе је најкраће растојање линије силе од тачке ослонца. Инсерциони угао је угао између линије мишићне силе и осовине полуге. Обично је испод 90◦. Однос линије мишићне силе према тачки ослонца одређује смер дејства или покрета, да ли ће мишић бити флексор, екстензор, адуктор, абдуктор... Линију силе земљине теже представља вертикала спуштена из тежишта тела и појединих његових делова. Њено обртно дејство пропорционално је величини њеног крака. Дејство ове силе не постоји
  • 7. АНАТОМИЈА И ФИЗИОЛОГИЈА ЧОВКА ЗА ИНЖЕЊЕРЕ Handout 4п-2009 7 једино ако се тежиште тела налази вертикално изнад тачке ослонца (лабилна равнотежа) или пак испод (стабилна равнотежа). У човечијем телу тежишта су постављена што је могуће ближе тачки ослонца зглоба, што смањује обртно дејство силе земљине теже и олакшава мишићни рад. Против силе земљине теже у миру делује стално мишићни тонус. 3. СКЕЛЕТ Карактеристике коштаног ткива Коштано ткиво је потпорно везивно ткиво са минерализованим ЕЦМ-ом. Тврдоћа костију потиче од кристала хидроксиапатита, а чврстина од колагенх влакана. У случају деминерализације кост задржава облик али постаје савитљива као тетива. Уклањањем органског матрикса постаје крта и лако ломљива. У људском телу само је глеђ тврђа од кости, а једино хрскавица боље подноси механичка напрезања. Улога костију је: • потпорна • учествују у кретању • механичка заштита унутршњих органа • хематопоеза • депо калцијума и фосфора. Ћелије коштаног ткива су остеобласти (који се могу наћи и у другим формама – остеокласти. Остеобласти стварају кост, а остеокласти је разграђују. Остеокласти разграђују кост захваљујући специфичним ензимима које поседују. Спољашњу површину кости облаже периост – слој везивног ткива кој исхрањује кост. Унутрашњу површину кости облаже ендоост који садржи остеогене ћелије и тањи је од периоста. Према структури, кост се може поделити на: • примарну , незрелу, влакнасту или фиброзну • секундарну, зрелу, ламеларну кост Секундарна кост може бити организована као : • компактна – ламеларна кост • спонгиозна – трабекуларна кост Основна морфолошка и функционална јединица компактне кости је остеон или Хаверсов систем. Има изглед цилиндра у чијем центру се налази Хаверсов канал око кога се налазе концентричне ламеле. У дугим костима Хаверсови канали су усмерени паралално са дужом осовином кости. Око сваког канала налази се 4-20 концентричних ламела (цилиндри различитог пречника, мањи унутар већег). Око спољашње концентричне ламеле налази се цемент. Остеоцити два блиска остеона не комуницирају. Хаверсов систем настаје постепеним слагањем ламела од периферије ка центру. Хаверсови канали су повезани са периостом, ендостом и међусобно преко косих или попречних канала. Спонгиозна кост се састоји од коштаних гредица између којих се налазе узани простори испуњени коштаном сржи. Око 90 % скелета чини компактна кост а 10%спонгиозна кост.остеопрогениторне ћелије и остеоцити) и У анатомском смислу све кости се могу поделити на: • кратке (кичмени пршљанови, кости ручја и ножја • дуге (кости надлакта, подлакта, прстију, надколенице, потколенице) • пљоснате кости (кости лобање, лица, карлице) Код кратких костију средиште је изграђено од спонгиозне кости, а спољашњи део од компактне кости. Пљоснате кости лобање имају три слоја: спољашњи и унутрашњи су компактни а средишњи је спонгиозан. Костна срж се налази у централној шупљини дијафиза дугих костију и у ситним шупљинама спонгиозне кости. Дуга кост се састоји од тространо призматичног тела-дијафизе и два краја: горњег и доњег. Крајеви се називају епифизе. Код пљоснатих костију постоје две површине које се у зависности о положаја кости називају спољашња и унутрашња или горња и доња Средиште епифиза дугих костију у потпуности гради спонгиозна кост док дијафизе гради компактна кост. Окоштавање Постоје два типа окоштавања: 1. директно-интрамембранско (из мезенхима настаје коштано ткиво – већина пљоснатих костију окоштава на овај начин) 2. индиректно- енхондрално (из мезенхима настаје хијалина хрскавица која окоштава – кости базе лобање, кичменог стуба, карлице и екстремитета) Кости расту у дужину из епифизне плоче. По престанку раста у висину, кости могу да расту у ширину, ка повећању пречника. Овај тип раста се назива и апозициони раст. Кости се током живота стално стварају и разграђују. Процес преобликовања костију назива се ремоделовање. На овај процес Аксијални скелет Кичмени стуб Лобања Ребра и грудна кост Укупно: 26 22 1 25 74 Скелет екстремите та Горњи екстремитети Доњи екстремитети Укупно: 64 62 126 Аудиторн и комплекс 6 Укупно 206
  • 8. АНАТОМИЈА И ФИЗИОЛОГИЈА ЧОВКА ЗА ИНЖЕЊЕРЕ Handout 4п-2009 8 утичу различити хормонски фактори али и степен изложености механичкој сили. фактори који утишу на метаболизам кост тип утицаја паратхормон подстиче разградњу калцитонин подстиче синтезу кортикостероиди подстиче разградњу естрогени подстиче синтезу андрогени подстиче синтезу простагландини подстиче синтезу интерлеукини подстиче синтезу фактори раста подстиче синтезу витамин Де подстиче синтезу механичко оптерећење подстиче синтезу Биомеханички аспекти остеогенезе Остеогенеза је процес настанка и формирања костију. Када око 20. године престане осификација, наступа равнотежни процес изградње/разградње коштаног ткива када се кости даље формирају у складу са спољашњим оптерећењем. Јулиус Волф (Julius Wolf) је 1892. формулисао „закон трансформације костију“: „Свака сила која трајно или веома често делује на одређену кост мускуло- скелетног система доводи до очвршћавања те кости, тј. повећања густине коштаних ћелија и дебљине кости.“ Каснија испитивања костију рентгенским зрацима су потврдила овај закон. Остеогенеза омогућава трајну адаптацију геометрије костију тако што се кост штити од дејства попречних сила, тежећи да се постави у правцу дејства оптерећења. Пример механичког модела адаптације кости је дат на примеру улне и симболички је приказан на слици 7. Распоред коштаног ткива у једној кости зависи од механичких фактора. Отпор у телу на савијање и истезање се распоређује дуж трајекторија. Дуж тих трајекторија групише се коштано ткиво. Трајекторије дугих костију ка епифизама шире се лепезасто да би се супротставиле зглобном притиску и да би пружиле отпор тракцијама периарткуларних мишића и веза. Слика 7. Адаптација облика кости према правцу и смеру дејства спољашњег оптерећења, на примеру кости подлактице (улна). Правац и распоред трајекторија утврђује се на декалцификованим костима (при дидекцији, кости се раслојавају дуж трајекторија). Или методом поларизације. Кости подносе веће оптерећење када су у споју са меким деловима него изоловано, јер се тада силе распоређују и на меке делове. Зглобови Зглоб ппредставља скуп елемената помоћу којих се кости спајају међусобно. С обзиром на покретљивост сви зглобови се могу поделити на : 1. непокретне (sinartroze) o везивне: синдесмозе, сутуре (шав), гомфозе (клинасти спој) o хрскавичаве: синхондроза и симфиза 2. покретне Главни елементи покретног зглоба: • зглобне површине • зглобна шупљина • зглобна чаура Споредни елементи покретног зглба: • зглобне везе • фиброзно хрскавичаве плоче (нпр менискус, зглобни колутови) Улога фиброзно хрскавичавих плоча. Ублажавање удараца и као покретне допуне зглобних површина. У односу на то да ли у састав зглоба улазе две или више кости, покретни
  • 9. АНАТОМИЈА И ФИЗИОЛОГИЈА ЧОВКА ЗА ИНЖЕЊЕРЕ Handout 4п-2009 9 зглобови се деле на: просте и сложене. Према облику зглобних површина зглобови се деле на: • лоптасте • јајасте • седласте • ваљкасте • равне. Код лоптастих зглобова једна зглобна површина је облика полулопте а друга у виду плиће или дубље јаме. То је најпокретљивији зглоб. Покрети се врше око једне тачке у свим правцима. Обртна тачка је у центру лоптасте зглобне површине. Карактеристични покрети у оваквим зглобовима су ротација, увртање и извртање око вертикалне осовине. Јајасти и седласти зглобови су двоосовински. У њима се врше покрети флексије, екстензије, абдукције, аддукције, циркумдукције. Ваљкасти зглоб има једну осовину покрета. У зависности усмерења у односу на осовину кости може бити зглоб шарке (у њему се одвијају само флексија и екстензија) и точкаст зглоб (покрети супнације и пронације). Стабилност и чврстину једном зглобу дају зглобна чаура, чаурне везе и околни мишићи. На чврстину зглоба утиче и атмосферски притисак, пошто је зглобна шупљина безваздушна и у њој влада негативан притисак. Сви покрети у зглобу зависе од облика зглобних површина и околних мишића. Ако се у зглобу врше покрети већих амплитуда било активно било пасивно, зглоб се постепено адаптира новој функцији, зглобна чаура се истегне и олабави, а зглобне површине прошире. При смањењу или престанку кретања у зглобу, зглобна чаура се затеже и може доћи до сабијања везива те долази до потпуне укочености зглоба- анкилозе. Подсетник: 1. Које су главне особине мишићног ткива? 2. Како се дефинише моторна јединица? 3. Од чега ѕависи јачина мишићне контракције? 4. Од чега зависи прецизност покрета? 5. Шта је саркомера? 6. Из чега се састоје актибски филаменти? 7. Шта чини паракристални распоред у миозинским филаментима? 8. Од каквог је значаја организација саркоплазматског ретикулума у попречнопругастим мишићним ћелијама за мишићну контракцију? 9. Шта се дешава на молекуларномнивоу при контракцији попречнопругастих мишића? 10. Да ли долоази до промене тонуса при изотоничкој мишићној контракцији? 11. Који тип контракције има већу брзину изометријски или изотонички? 12. Која су разлике између црвених и белих мишићних влакана? 13. Које су разлике између скелетних и глатких мишића? 14. Који су типови коштаних полуга у организму? 15. Од чега зависи мишићни рад посматранао кроз модел полуге? 16. Од чега зависи чврстина костију? 17. Које су улоге коштаног ткива? 18. Шта су то Хаверсови канали? 19. Какво је то енхондрално окоштавање? 20. Који су главни а који споредни елементи покретног зглоба? 21. Шта даје чврстину и стабилност зглобу? 22. Наведи пример лоптастог зглоба. Литература: 1. Т. Јовановић. Мишићни систем у Т. Јовановић. Медицинска Физиологиија. Дефектолошки факултет, Београд, 2004:71-81. 2. З. Анђелић и сар. Мишићно ткиво у Ћелија и ткива.. ГИП Бонафидес доо, Ниш, 2002: 115-129. 3. З. Анђелић и сар. Хрскавица и кост у Ћелија и ткива.. ГИП Бонафидес доо, Ниш, 2002:69-83