Universitatea Spiru Haret Facultatea de EducaŃie Fizică şi Sport
BIOMECANICA
Titular de disciplină Conf. univ. dr. Georgeta Nenciu
Anul universitar 2007 - 2008
1
ConŃinut LecŃia 1 ForŃele implicate în mişcările corpului LecŃia 2 Cupluri şi lanŃuri cinematice LecŃia 3 ArticulaŃiile - caracteristici generale şi clasificare LecŃia 4 ArticulaŃiile capului LecŃia 5 ArticulaŃiile coloanei vertebrale LecŃia 6 ArticulaŃiile toracelui LecŃia 7 Centura scapulară şi articulaŃia scapulo-humerală LecŃia 8 ArticulaŃia humero-cubito-radială (articulaŃia cotului) LecŃia 9 ArticulaŃiile antebraŃului LecŃia 10 ArticulaŃiile gâtului mâinii şi ale mâinii LecŃia 11 Centura pelviană şi articulaŃia coxo-femurală LecŃia 12 ArticulaŃiile genunchiului LecŃia 13 Gamba – articulaŃii şi mişcări LecŃia 14 ArticulaŃiile gleznei şi piciorului
2
LecŃia 1 ForŃele implicate în mişcările corpului ForŃele implicate în mişcările corpului sunt de două feluri: interne şi externe 1) ForŃele interne sunt reprezentate prin impulsul nervos, contracŃia musculară şi pârghiile osteo-articulare. a) Impulsul nervos este fenomenul ce se transmite pe traseul unui arc reflex care la rândul lui prezintă receptori, cale aferentă, centru nervos, cale eferentă şi placa motorie (sinapsa neuro-musculară) prin care se transmite impulsul motor celulei musculare. Mecanismule care stau la baza mişcărilor sunt de natură neuromusculară, sunt acte reflexe. Un arc reflex, cel mai elementar, specific impulsului nervos motor este alcătuit din: receptori (proprioceptori), cale aferentă (de transmitere a sensibilităŃii proprioceptive), centrii nervoşi (medulari şi supramedulari), căile eferente (motorii) şi placa motorie (sinapsa neuromusculară) prin care se transmite comanda motorie, efectorilor (muşchii). Proprioceptorii se găsesc la nivelul tuturor organelor aparatului locomotor ( oase, articulaŃii, muşchi), reprezintă elementele materiale ale sensibilităŃii proprioceptive, sunt deosebit de numeroşi şi au funcŃii polivalente, înregistrând modificările cele mai variate: termice, mecanice, chimice, osmotice, inclusiv alungirea muşchiului şi rata acesteia. Împreună cu analizatorii vizual şi acustico-vestibular aduc o mare contribuŃie în orientare, în modificările de poziŃie şi de tonus muscular, fiind indispensabili în menŃinerea echilibrului şi realizarea corectă a mişcărilor. Rolul cerebelului este deosebit în aceste funcŃii, intervenind în procesele de coordonare a mişcărilor voluntare şi în păstrarea echilibrului. Tot el coordonează colaborarea armonioasă a muşchilor antagonişti, sinergici şi fixatori. Sub controlul cerebelului sunt şi viteza de execuŃie, forŃa, amplitudinea, direcŃia şi continuitatea mişcării. Rolul scoarŃei cerebrale este major, la nivelul ei excitaŃiile proprioceptive sunt transformate în senzaŃii în urma analizei şi sintezei diferitelor impulsuri nervoase. La nivelul ei, se realizează legătura dintre căile aferente şi cele eferente, apare comanda motorie care va fi transmisă eferent prin: a) sistemul piramidal (direct sau încrucişat) neuronilor motori alfa din coarnele anterioare ale măduvei spinării şi de aici muşchilor, pentru mişcările voluntare b) sistemul extrapiramidal pentru mişcările involuntare şi automate şi pentru reglarea tonusului, comandă transmisă tot la nivelul motoneuronilor din coarnele anterioare ale măduvei spinării. De aceea aceşti neuroni motori se mai numesc şi “cale finală comună” (Sherrington) Placa motorie (sinpsa neuromusculară) este formaŃiunea anatomo-funcŃională prin care impulsul nervos motor se transmite celulei musculare prin intermediul mediatorului chimic acetilcolina. În coarnele anterioare ale măduvei spinării, pe lângă motoneuronii alfa, există şi motoneuroni gamma, aflaŃi în legătură cu fusurile neuromusculare prin aşa numitele bucle gamma prin care se măreşte reactivitatea motoneuronilor alfa. Buclele gamma sunt interesate în toate activităŃile motorii, fie ele tonice sau fazice. Prin modificarea activităŃii lor, se asigură reglarea sensibilităŃii la întinderea fusurilor neuromusculare, deci se reglează reflexul miotatic care este suportul tonusului postural. În mişcările voluntare, activitatea gamma precede activitatea alfa. Sistemul piramidal acŃionează într-o primă etapă asupra motoneuronului gamma, ceea ce atrage o creştere a reactivităŃii motoneuronului alfa şi numai într-o a doua fază asupra motoneuronului alfa, producând activitatea motorie. b) ContracŃia musculară este a doua forŃă interioară care intervine în realizarea mişcării, ca o reacŃie de răspuns la stimulare, prin impulsul nervos. Motoneuronul alfa primeşte toate impulsurile motorii, indiferent de originea lor şi când starea de excitaŃie care rezultă din această sumaŃie a atins un prag suficient, neuronul reacŃionează stereotip, trimiŃând un impuls motor fibrelor musculare pe care le inervează prin terminaŃiile sale. Conform legii ”tot sau nimic”, fiecare fibră musculară răspunde printr-o contracŃie totală şi eliberează astfel, maximum de energie de care este capabilă în acel moment. Întregul muşchi se contractă cu intensităŃi variabile, activitate explicabilă prin două mecanisme: prin sumaŃie în timp, în legătură cu frecvenŃa cu care se succed impulsurile şi prin sumaŃie în spaŃiu, în legătură cu un număr din ce în ce mai mare de unităŃi motorii care intră în acŃiune. ContracŃia musculară reprezintă o manifestare legată de schimbarea elasticităŃii musculare. Ea se manifestă fie ca o întărire a muşchiului, fie ca o modificare şi de tărie şi de formă a acestuia. Deosebim mai multe feluri de contracŃii: - contracŃii izometrice (statice), sunt contracŃii de întărire a muşchiului. Ele produc - creşterea volumului şi a greutăŃii muşchiului (deci a forŃei), prin mărirea cantităŃii de sarcoplasmă din fibrele musculare şi o redistribuire a nucleilor care din poziŃia marginală devin centrali. Prin aceste contracŃii izometrice lungimea muşchiului nu se schimbă ceea ce înseamnă abolirea mişcării, asigurarea echilibrului sau a poziŃiei statice. - contracŃii izotonice (dinamice), sunt contracŃii de scurtare a muşchiului şi de deplasare a segmentelor, în care se păstrează constantă tensiunea mecanică din muşchi pe toată durata scurtării lungimii muşchiului. Ele produc o creştere minimă a cantităŃii de sarcoplasmă, iar nucleii îşi păstrează dispoziŃia marginală. - contracŃii în alungire care se produc când forŃa care se opune depăşeşte forŃa musculară şi întinde muşchiul.
3
- contracŃii izokinetice care se realizează cu viteză constantă (izokinetică). Toate mişcările naturale ale aparatului locomotor, precum şi alte numeroase contracŃii obişnuite ale musculaturii umane nu au viteză constantă, în primul rând datorită acceleraŃiei din faza de demarare, iar apoi datorită schimbărilor de poziŃie în pârghiile lanŃurilor cinematice, schimbări raportate la greutatea proprie sau la greutatea deplasată. ContracŃiile izokinetice se pot realiza cu aparate speciale, mai ales pentru antrenamentele sportive, care elimină sau limitează acceleraŃiile. - contracŃii auxotonice în care atât viteza mişcării cât şi forŃa rezistivă variază independent, fiind posibile nenumărate reguli empirice de legătură între ele. Majoritatea mişcărilor care se desfăşoară cu putere maximă sunt contracŃii auxotone. Se consideră că, practic, toate mişcările de locomoŃie şi cele naturale ale omului sunt auxotone. PuŃinele excepŃii sunt mişcările izometrice, izokinetice, izotonice. Din punct de vedere biomecanic, în executarea unei acŃiuni musculare, pe lângă muşchiul care execută mişcarea (muşchiul agonist) mai intervin şi alte grupe musculare cu rol bine definit în sincronizarea acŃiunilor musculare. Asfel, deosebim următoarele grupe musculare participante: 1. Agonistul este motorul principal, muşchiul care face mişcarea. 2. Antagonistul este muşchiul care controlează efectuarea continuă şi gradată a mişcării. Ex: când bicepsul se contractă pentru a flecta antebraŃul pe braŃ, în acelaş timp se contractă şi tricepsul brahial care moderează mişcarea (legea lui Sherrington). 3. Muşchii de fixare susŃin segmentul în poziŃia cea mai utilă şi conferă astfel, forŃă mişcării. Ex: o aruncare nu se poate face numai cu forŃa antebraŃului ci şi cu fixarea cotului şi a umărului în poziŃia cea mai convenabilă. 4. Muşchii neutralizatori, ce suprimă mişcarea secundară a motorului principal, intervin după terminarea mişcării, ei sunt de fapt tot antagonisti. 5. Muşchii nu acŃionează izolat, ci în lanŃuri musculare. Ex: a). În mişcarea de aplecare a capului, - întâi pielosul apleacă bărbia - apoi sterno-cleido-mastoidianul flectează capul b). Când ne aşezăm pe scaun, următorii muşchi acŃionează astfel: - muşchii spatelui îndoaie corpul înainte; - muşchii intercostali blochează toracele; - muşchii abdominali trag trunchiul spre bazin; - psoasul flectează coapsa. c) Pârghiile osteo-articulare reprezintă cea de a treia forŃă internă care intervine în realizarea mişcării. Impulsurile nervoase produc contracŃii musculare, care la rândul lor atrag deplasarea segmentelor osoase la nivelul inserŃiilor musculare transformând astfel, energia chimică în energie mecanică. Segmentele osoase asupra cărora acŃionează muşchii se comportă, la prima vedere, ca pârghiile din fizică. În mecanică, pârghia este o bară rigidă care se poate roti în jurul unui punct de sprijin. Asupra oricărei pârghii se aplică două forŃe: forŃa activă (F) şi forŃa de rezistenŃă (forŃa rezistivă, R). Fiecare dintre ele acŃionează la o anumită distanŃă de punctul de sprijin (axa de rotaŃie, fulcrum), formând un moment al forŃei corespunzător pentru braŃul forŃei şi un moment al rezistenŃei pentru braŃul rezistenŃei. DistanŃa de la axa de rotaŃie la momentul forŃei sau al rezistenŃei se numeşte braŃul forŃei, respectiv braŃul rezistenŃei. Pârghiile în mecanică sunt folosite pentru efectuarea unor activităŃi cum ar fi: ridicarea unei greutăŃi, transportul de greutăŃi (cu roaba) sau chiar vâslitul. Tot pârghii sunt şi oasele corpului care au axa de rotaŃie în articulaŃii, forŃa activă este dată de muşchi, iar forŃa de rezistenŃă este dată de greutatea corpului sau a segmentelor sale. Pârghiile au rolul de a transmite mişcarea, de la muşchi şi tendoane la sarcina rezistivă, mărind eficienŃa ei. Aplicând la mecanismul pârghiilor condiŃia de echilibru fundamentală a forŃelor, constatăm că în stare de repaus sau de rotaŃie uniformă a pârghiei, fără frecare, momentul forŃei care roteşte pârghia într-un sens este egal cu momentul forŃei care o roteşte în sens contrar. Din raportul care se stabileşte între braŃul forŃei şi braŃul rezistenŃei, rezultă regula de aur a mecanicii: ce se câştigă în forŃă se pierde în viteza de deplasare şi invers. Folosind pârghiile ca unelte nu câştigăm lucru mecanic, dar aplicăm o forŃă mai mică pentru învingerea unei rezistenŃe mai mari.După felul cum se dispun cele două forŃe (activă şi de rezistenŃă) faŃă de punctul de sprijin, există trei feluri de pârghii: Pârghii de gradul I Pârghiile de gradul I sunt pârghiile la care punctul de sprijin este situat între cele două momente de aplicare a forŃei şi a rezistenŃei; ambele forŃe sunt îndreptate în acelaşi sens. (ex: în mecanică este balanŃa). În corpul omenesc sunt numeroase: la nivelul articulaŃiei dintre craniu şi coloana vertebrală (atlanto-occipitală), punctul de sprijin se află în articulaŃie , forŃa activă este dată de muşchii cefei, iar rezistenŃa de greutatea capului. La nivelul articulaŃiei coxo-femurale (în poziŃie stând) se află punctul de sprijin (axa de rotaŃie), iar în plan ventral şi dorsal cele două puncte de aplicare a forŃei active şi a forŃei de rezistenŃă.
4
In corpul omenesc toate pârghiile de gradul I au braŃe inegale, de aceea şi forŃele care le echilibrează sunt inegale. Astfel, la craniu, braŃul forŃei este mai scurt decât cel al rezistenŃei, musculatura cefei care-l manevrează este mai dezvoltată decât musculatura ventrală a gâtului, care mânuieşte un braŃ mai lung. Pârghiile de gradul I sunt pârghii de echilibru.La pârghiile de gradul II şi III, cele două forŃe au direcŃii contrarii, iar punctul de sprijin se află la unul din capetele pârghiei. Pârghii de gradul II Pârghiile de gradul II sunt pârghiile care au punctul de sprijin la un capăt, forŃa la celălalt capăt, iar rezistenŃa între ele, de ex: roaba, sau ridicarea unei greutăŃi mari cu o rangă de fier. În corpul omului acest gen de pârghii este contestat; majoritatea autorilor admit că ar exista un singur exemplu, la articulaŃia talocrurală, în poziŃia - stând pe vârfuri, unde punctul de sprijin este în vârful piciorului, forŃa se exercită pe calcaneu de către muşchii care acŃionează tendonul lui Achile, iar rezistenŃa este dată de greutatea corpului care se transmite acestei pârghii prin oasele gambei. Acestea sunt pârghii de forŃă. Pârghii de gradul III Pârghiile de gradul III sunt pârghiile care au punctul de sprijin la un capăt al pârghiei, rezistenŃa la celălalt capăt, iar forŃa intre acestea. Ex: pedala tocilarului, cleştele de cărbuni. În corpul omenesc, acest gen de pârghii este foarte răspândit. Ele acŃionează cu pierdere de forŃă şi câştig de deplasare. Ex: articulaŃia cotului, unde punctul de sprijin este în articulaŃie, rezistenŃa la celălalt capăt (dată de greutatea antebraŃului şi a mâinii), iar forŃa este între ele (dată de muşchii flexori ai antebraŃului pe braŃ). Acestea sunt pârghii de viteză. Principalii muşchi care acŃionează ca forŃe active, pe pârghii de gradul III sunt mentionaŃi in tabelul urmator: Nr. Crt Muschiul sectiunea orientativa (cm2) 1 Gluteus maximus 58 2 Soleus 47 3 Vastus lateralis 41 4 Diaphragm 36 5 Levitor scapulae 35 6 Levator scapulae 35 7 Subscapularis 20 8 Triceps brahii longus 14 9 Flexor digitorum profundus 10 Dar acŃiunea muşchiului nu se execută numai cu scopul mobilizării pârghiilor osoase. Prin tonusul sau prin contracŃia lor voluntară, muşchii reprezintă unul din principalele mijloace de unire şi de contenŃie ale segmentelor osoase articulate. După paralelogramul forŃelor, forŃa unui muşchi se descompune în două componente: una musculară şi alta articulară, de menŃinere a suprafeŃelor osoase. Deci o parte din forŃa musculară se consumă pentru realizarea contracŃiei propriu-zise, iar altă parte, pentru menŃinerea “în contact” a suprafeŃelor articulare. 2) ForŃele externe implicate în realizarea mişcării a) forŃa gravitaŃiei – este manifestarea unei legi universal valabile în natură. În conformitate cu legea atracŃiei universale, pământul atrage corpurile şi în acelaşi timp este atras şi el de acestea. În condiŃii normale, atrage continuu spre sol corpul şi segmentele sale care nu scapă acŃiunii legii gravitaŃiei universale. Pământul fiind turtit la poli (polii sunt deci mai aproape de centrul pământului), forŃa gravitaŃiei va fi mai mare la poli decât la acuator. La poli, forŃa gravitaŃiei este maximă, iar la ecuator, minimă. ForŃa gravitaŃiei acŃionează totdeauna vertical de sus în jos. Împotriva ei, forŃele interne cumulate acŃionează exact în sens invers, de jos în sus. ForŃa superioară de mişcare care încearcă să învingă forŃa gravitaŃiei este săritura. Înainte de a face săritura, corpul se adună, şi îşi concentrează forŃele. Învingerea ei presupune un mare consum de energie. Numai în imponderabilitate acŃiunea forŃei gravitaŃionale este anihilată şi în acest caz contracŃia musculară se realizează cu o forŃă egală cu forŃa absolută de contracŃie. b) greutatea corpului acŃionează întodeauna vertical, de sus în jos asupra centrului de greutate al corpului sau al segmentului. Valoarea acestei forŃe este legată de volumul, lungimea, densitatea segmentului care se deplasează sau de numărul segmentelor angajate în mişcare. c) presiunea atmosferică reprezintă indirect tot o formă de acŃiune a forŃei gravitaŃionale. Ea apasă asupra corpului cu o intensitate variabilă în funcŃie de viteza de deplasare. Ex: în repaus, asupra corpului omenesc acŃionează o presiune atmosferică de peste 20.000 kg. ArticulaŃia coxofemurală are o suprafaŃă de 16 cm2. Cavitatea ei articulară reprezintă un spaŃiu virtual şi este vidă. Presiunea atmosferică acŃionează asupra ei cu 16,537 kg. Greutatea membrului inferior este de 9-10 kg. Presiunea atmosferică poate menŃine singură capul femural în cavitatea cotiloidă chiar după secŃionarea tuturor muşchilor periarticulari. AcŃiunea presiunii atmosferice asupra corpului este compensată de presiunea internă a marilor cavităŃi, care are valori identice cu cele ale presiunii atmosferice. d) rezistenŃa mediului este cea a mediului extern în care se
5
desfăşoară exerciŃiile fizice care pot fi practicate atât în aer liber cât şi în apă. De aceea segmentele corpului omenesc sau corpul în întregime vor trebui să învingă rezistenŃa acestora. Ea depinde de mărimea suprafeŃei frontale pe care corpul o opune mediului. e) inerŃia este forŃa care tinde să prelungească şi să susŃină o situaŃie dată. Astfel, un corp în repaus tinde să rămână în repaus, iar un corp în deplasare tinde să se deplaseze în continuare. f) forŃa de reacŃie a suprafeŃei de sprijin (reazem) este statică atunci când corpul este imobil şi este egală cu greutatea statică a corpului şi este dinamică atunci când corpul este în mişcare şi este egală cu greutatea statică a corpului plus inerŃia. g) forŃa de frecare este proporŃională cu greutatea corpului (G) care alunecă pe o suprafaŃă de sprijin şi cu coeficientul de frecare (K). F = G * K ForŃele interne şi externe sunt indisolubil legate între ele şi în continuă interacŃiune. Întreaga activitate a omului se desfăşoară cu ajutorul acestor forŃe, în care rolul hotărâtor îl are contracŃia musculară dirijată de scoarŃa cerebrală. Întrebări de autoevaluare Care sunt forŃele interne implicate în mişcarea corpului ? Care sunt externe implicate în mişcarea corpului ? Ce sunt pârghiile osteo-articulare ? Ce caracteristici au pârghiile de gradul I, ? Ce caracteristici au p\rghiile de gredul II ? Ce caracateristici au p\rghiile de gradu III ?
LecŃia 2 Cupluri şi lanŃuri cinematice Mecanismele activităŃii neuromusculare pentru asigurarea posturală şi a mişcărilor sunt foarte complexe din cauză că, articulaŃiile corpului formează cupluri şi lanŃuri cinematice care permit mai multe grade de libertate. Cuplul cinematic este format din două segmente articulate mobil, de ex: braŃul şi antebraŃul, coapsa şi gamba. LanŃul cinematic se constituie dintr-o înşiruire de mai multe segmente articulate mobil, capabile să execute numeroase mişcări, fie proprii fiecărui cuplu cinematic în parte, fie mai multor cupluri care intră în compunerea lanŃului cinematic. Deosebim două feluri de lanŃuri cinematice: deschise şi închise. LanŃul cinematic deschis reprezintă o înşiruire de cupluri cinematice articulate între ele, având o extremitate liberă. Ex: membrul superior în aruncare, sau membrul inferior când loveşte mingea acŃionează ca lanŃuri cinematice deschise. LanŃul cinematic închis se formează atunci când extremitatea (mâna sau piciorul) se sprijină pe sol sau pe un aparat. Ex: în poziŃia atârnat sau atârnat cu sprijin, membrul superior este un lanŃ cinematic închis, iar în poziŃia stând, membrul inferior acŃionează ca un lanŃ cinematic închis. Grupe şi lanŃuri musculare După cum am văzut, cuplurile şi lanŃurle cinematice sunt formate din pârghii osoase articulate mobil. Ele au ca organe de mişcare muşchii striaŃi dispuşi în jurul articulaŃiilor. Grupa musculară este formată din mai mulŃi muşchi care mobilizează un cuplu cinematic şi este reprezentativă pentru fiecare grad de libertate al acestuia; ex: la articulaŃia cotului care are un grad de libertate, există două grupe musculare: a flexorilor şi a extensorilor, care actionează concomitent, acŃiunea lor inversându-se. Când unii sunt agonişti (flexorii), alŃii (extensorii) sunt antagonişti, iar articulaŃia acŃionează ca o pârghie de gradul III ( de viteză).In extensie, extensorii sunt agonişti, flexorii fiind antagonişti, articulaŃia acŃionează ca o pârghie de gradul I (de sprijin).La articulaŃiile cu mai multe grade de libertate, există mai multe grupe musculare; ex: la articulaŃia coxofemurală sunt şase grupe musculare: a flexorilor, a extensorilor, a abductorilor, a adductorilor, a rotatorilor mediali şi a rotatorilor laterali. LanŃurile musculare sunt o înlănŃuire de grupe musculare cu acŃiune sinergică sau antagonistă. Caracteristic lanŃurilor musculare este modalitatea foarte variată de legătură funcŃională ce se stabileşte între diferitele grupe musculare. PuŃine sunt mişcările complexe care să fie efectuate de acelaşi lanŃ muscular, deoarece pentru fiecare variaŃie a mişcării se adaugă alte componente ale mişcării. Exemplu de lanŃ muscular care intervine constant în mişcările de impulsie de la sol, caracteristice mersului, alergării, săriturii este lanŃul triplei extensii, format din contracŃia concomitentă a muşchilor extensori ai coapsei pe bazin, ai gambei pe coapsă şi a flexorilor plantari. Alt exemplu: pentru lovirea mingii de fotbal, lanŃul muscular este format din flexorii coapsei pe bazin, extensorii gambei pe coapsă şi flexorii dorsali ai labei piciorului. În funcŃie de modul în care se grupează în jurul articulaŃiilor, muşchii îndeplinesc roluri diferite; ei pot fi agonişti, sinergici sau antagonişti. Muşchii agonişti execută aceeaşi mişcare: de flexie, extensie, abducŃie adducŃie etc., în această categorie intră puŃini muşchi deoarece majoritatea muşchilor produc sau pot participa la mai multe categorii de mişcări. Muşchii sinergici îndeplinesc în comun anumite mişcări, dar fiecare în parte poate efectua acŃiuni diferite. Din însumarea lucrului lor mecanic rezultă mişcarea respectivă. Ei neavând aceeaşi direcŃie de tracŃiune, joacă şi rolul de orientare a mişcărilor, de reglare a direcŃiei mişcării în cadrul mişcărilor complexe ale lanŃurilor
6
cinematice. Ex: marele pectoral şi marele dorsal în mişcarea de coborâre a centurii scapulare şi marele pectoral, marele dinŃat şi scalenii acŃionează sinergic la ridicarea coastelor. Muşchii antagonişti execută mişcări opuse în articulaŃiile pe care le mobilizează. Ei sunt consideraŃi principala frână a mişcărilor. În cazul când aceştia nu au timp suficient să amortizeze mişcarea datorită rapidităŃii cu care se execută, solicitarea se transmite ligamentelor şi capsulei articulare care pot suferi traumatisme. Dar, ei trebuie priviŃi şi ca o adaptare în scopul realizării unei reglări cât mai fine şi mai precise a acŃiunilor. Adaptarea apare şi se dezvoltă în antrenament, fiind dependentă şi controlată de scoarŃa cerebrală. Principalele lanŃuri musculare ale corpului Asigurarea posturală şi mişcările corpului sunt efectuate de către musculatura dispusă în jurul articulaŃiilor sub formă de grupe musculare şi lanŃuri. Cum majoritatea mişcărilor omului sunt complexe, există întotdeauna o îmbinare între activitatea dinamică cu elemente de activitate statică. Astfel, când se execută o mişcare împotriva gravitaŃiei, cum ar fi: respiraŃia, flexia coapsei pe bazin, flexia cotului, a genunchiului, grupele musculare agoniste în aceste articulaŃii dezvoltă o acŃiune de învingere, iar cele antagoniste o acŃiune de cedare. Dacă mişcarea se produce în acelaş sens cu forŃa de gravitaŃie, ca la flexia coloanei vertebrale, expiraŃie, extensia coapsei din poziŃie de flexie, grupele musculare antagoniste sensului mişcării execută mişcarea printr-o acŃiune de cedare , iar cele ce acŃionează în acelaşi sens cu mişcarea participă în mod pasiv. LanŃurile musculare ale trunchiului execută activitatea în funcŃie de mobilitatea coloanei vertebrale. Regiunile Flexie Extensie Înclinări Răsucire Coloanei laterale vertebrale 700 600 300 750 Reg. cervicală 0 0 0 50 55 100 400 Reg. dorsală 0 0 0 40 30 35 50 Reg. lombară Mişcări globale
1600
1450
1650
1200
Pe faŃa dorsală a trunchiului se află cele două lanŃuri musculare puternice ale extensorilor coloanei vertebrale, care prin direcŃia multiplă a muşchilor şanŃurilor vertebrale participă la toate mişcările coloanei; astfel, sistemul interspinos execută extensia, sistemul intertransvers înclinările laterale, sistemul transversospinos rotaŃia de partea opusă, iar sistemul spinotransvers rotaŃia de aceeaşi parte. Când lucrează în acelaşi sens cu gravitaŃia, muşchii şanŃurilor vertebrale asigură flexia printr-o contracŃie de cedare. În mişcările de răsucire a coloanei, lanŃurile musculare ale sistemului transversospinos şi spinotransvers se continuă pe faŃa ventrală a trunchiului cu muşchii oblici ai pereŃilor abdomonali. Pe faŃa ventrală a trunchiului pe lângă cele două lanŃuri musculare verticale ale drepŃilor abdominali, antagoniste muşchilor extensori ai coloanei vertebrale, există două lanŃuri musculare puternice oblice, care se întretaie, formând cu cele oblice ale feŃei dorsale a trunchiului nişte lanŃuri spirale. Astfel, lanŃul muscular al oblicului extern dintr-o parte se continuă cu direcŃia fibrelor oblicului intern de partea opusă, iar în partea dorsală a trunchiului cu sistemul transversospinos de aceeaşi parte.În general, pentru efectuarea mişcării de răsucire, grupele musculare ale trunchiului formează două spirale care îl încercuiesc de la apofiza mastoidă până la bazin şi toŃi muşchii care au fibrele paralele cu direcŃia spiralei vor fi sinergici în mişcarea de răsucire la dreapta sau la stânga a trunchiului. LanŃurile musculare ale trunchiului se continuă cu cele ale membrelor superioare şi inferioare, solidarizând astfel întreg corpul în executarea mişcărilor sau asigurarea poziŃiilor. LanŃurile musculare ale membrelor superioare sunt capabile să asigure la om cele mai precise şi mai complexe mişcări care s-au perfecŃionat în procesul muncii, astfel: a) Mişcarea de prindere (de apucare) şi de apropiere a membrelor superioare de trunchi, ex: prinderea adversarului la lupte este asigurată de lanŃul muscular al flexorilor degetelor, de flexorii carpului, ai cotului, de pronatorii antebraŃului şi adductorii braŃului. Apropierea de trunchi o fac muşchii pectorali şi dorsalul mare, înlănŃuind trunchiul atât ventral (pectoralii mari) cât şi dorsal (marele dorsal şi marele rotund). b) Mişcarea de împingere se execută de regulă cu participarea trunchiului care o amplifică şi a membrelor inferioare care fixează corpul de sol. Ex: la ridicarea halterei, lanŃul muscular care sigură ridicarea înaltă a braŃului (elevaŃia) este format din muşchii care basculează lateral scapula (marele dinŃat şi trapezul), abductorii în articulaŃia scapulohumerală (deltoidul şi supraspinosul) şi extensorii cotului; la nivelul mâinii se produce o blocare în flexie. c) Mişcarea de lovire este asociată de regulă cu mişcări de răsucire a trunchiului. Participă lanŃul muscular care basculează lateral scapula, anteductorii centurii scapulare şi ai humerusului, extensorii cotului, flexorii carpului şi ai degetelor. d) Mişcarea de aruncare adică o impulsie energică a membrului superior, amplificată de mişcările trunchiului cu participarea membrelor inferioare pentru sprijin.
7
e) Mişcarea de sprijin superior (atârnat) cu: flexorii degetelor (care depun o activitate statică de menŃinere), grupele musculare antagoniste (flexorii şi extensorii) ale articulaŃiei radiocarpiene şi ale cotului, anteductorii şi retroductorii humerusului, iar la nivelul centurii scapulare, muşchii care execută bascula medială (romboizii, pectoralul mic şi ridicătorul scapulei) care depun o activitate de menŃinere. f) Mişcarea de sprijin inferior (stând pe mâini) cu muşchii basculei mediale a scapulei (romboizii, pectoralul mic şi ridicătorul scapulei) care depun o activitate statică de menŃinere, restul musculaturii membrelor superioare formează două lanŃuri antagoniste, care fixează articulaŃiile (activitatea statică de fixare). LanŃurile musculare ale membrelor inferioare FuncŃia de susŃinere a corpului în poziŃie verticală precum şi mersul biped au dus la o dezvoltare puternică a musculaturii, pentru a corespunde efortului sporit. La acestea s-au adăugat şi funcŃii de coordonare nervoasă a echilibrului corpului în diferite poziŃii şi în executarea mişcărilor.Modificări substanŃiale a suferit laba piciorului prin dispunerea sub formă de boltă dublă a pieselor scheletice ce o compun. Laba piciorului este solicitată cel mai mult în efortul static de asigurare a poziŃiilor corpului. Ea are şi o mobilitate destul de mare, care creşte cu cât este solicitată mai mult în activitatea sportivă. În articulaŃia talocrurală sunt posibile doar flexia plantară (ridicarea pe vârfuri) şi flexia dorsală (ridicarea pe călcâie). În celelalte articulaŃii sunt posibile mişcări de supinaŃie, îmbinate cu o uşoară adducŃie şi de pronaŃie îmbinate cu o uşoară abducŃie.În flexia plantară, laba piciorului acŃionează ca o pârghie de gradul I, unde punctul de sprijin este articulaŃia talocrurală, braŃul forŃei este perpendiculara coborâtă din axul de mişcare pe direcŃia de tracŃiune a tricepsului sural şi este mai mic decât braŃul rezistenŃei care este perpendiculara coborâtă din axul de mişcare pe direcŃia reacŃiei reazemului, care se aplică pe capetele metatarsienelor. De aceea, mişcarea se face cu pierdere de forŃă, dar cu câştig de viteză. Laba piciorului acŃionează şi ca pârghie de gradul II, atunci când luăm în considerare ceilalŃi muşchi flexori plantari: tibialul posterior, fibularii, flexorul lung al degetelor şi flexorul propriu al halucelui, care se inseră pe faŃa plantară a labei piciorului. BraŃul forŃei este mai mic decât braŃul rezistenŃei; în plus, unghiul de tracŃiune al muşchilor este ascuŃit şi din această cauză avem o pierdere de forŃă şi un câştig de viteză, ceea ce favorizează viteza în cazul mişcării de impulsie.În alcătuirea lanŃurilor musculare ale membrelor inferioare apare dispunerea flexorilor şi extensorilor sub forma a două lanŃuri antagoniste, la care participă câte trei grupe de muşchi, motiv pentru care ele au fost numite lanŃul triplei flexii şi al triplei extensii. LanŃul muscular al triplei flexii este format din grupele musculare ale: flexorilor coapsei pe bazin flexorilor gambei pe coapsă flexorilor dorsali ai labei piciorului (care fac ridicarea pe călcâie) LanŃul muscular al triplei extensii este format din grupele musculare ale: extensorilor coapsei pe bazin extensorilor gambei pe coapsă flexorilor plantari Specificul staŃiunii bipede a impus la om o dezvoltare considerabilă a lanŃului triplei extensii, încât raportul dintre greutatea muşchilor extensori şi flexori este de 2 : 1 la membrul inferior şi de 1 : 1 la membrul superior, ceea ce demonstrează participarea mai puternică a lanşului triplei extensii la asigurarea staticii şi dinamicii corpului omenesc LanŃurile musculare ale membrelor inferioare îndeplinesc importante funcŃii statice, precum şi diferite mişcări. a. mişcarea de impulsie este întâlnită în mers, alergare, sărituri şi este îndeplinită de lanŃul muscular al triplei extensii; concomitent acŃionează musculatura care asigură fixarea segmentelor pentru păstrarea echilibrului. b. amortizarea prin care se frânează viteza mişcării respective; este efectuată tot de lanŃul triplei extensii (ca la impulsie) cu deosebirea că la impulsie se depune o activitate dinamică de învingere, iar la amortizare o activitate dinamică de cedare, care anihilează treptat forŃa reacŃiei reazemului. Membrele inferioare se comportă la aterizare ca nişte resorturi elastice datorită contracŃiei lanŃului triplei extensii; în aterizare greşită rolul de resort elastic este micşorat sau suprimat şi pot interveni accidente, uneori foarte grave. c. mişcarea de lovire cu membrele inferioare (fotbal) este asigurată de flexorii coapsei pe bazin, extensorii gambei şi flexorii dorsali ai labei piciorului d. asigurarea staŃiunii (posturale) se efectuează printr-o contracŃie statică a musculaturii, în care rolul principal îl are lanŃul triplei extensii, la care participă şi muşchii adductori ai coapsei, care acŃionează asupra lanŃului cinematic închis, reprezentat prin cele două membre inferioare şi bazin. Întrebări de autoevaluare Care sunt principalele lanŃuri musculare ale corpului ? Din ce este format lanŃ muscular al triplei flexii ? Din ce este format lanŃul triplei extensii ? Ce muşchi fac mişcarea de impulsie ? Ce muşchi fac amortizarea ?
8
LecŃia 3 ArticulaŃiile - caracteristici generale şi clasificare ArticulaŃiile reprezintă legătura dintre două sau mai multe oase prin intermediul unui aparat fibros şi ligamentar. Altfel spus, ele sunt un ansamblu de părŃi moi şi dure prin care se unesc două sau mai multe oase vecine. După gradul lor de mobilitate, articulaŃiile sunt de mai multe feluri: 1. ArticulaŃii fixe (sinartroze) sin - împreună Sunt articulaŃiile în care oasele nu pot executa nici o mişcare sau fac mişcări foarte reduse. Se întâlnesc la oasele cutiei craniene şi la oasele cutiei toracice. Legătura dintre oase la acest tip de articulaŃii se face prin Ńesut cartilaginos, Ńesut conjunctiv fibros şi Ńesut osos. De aceea, după felul Ńesutului care leagă oasele unei sinartroze deosebim: a). Sincondroze în care legătura dintre oase se face prin Ńesut cartilaginos ce îi conferă un oarecare grad de mobilitate. Ex: - articulaŃia dintre lama perpendiculară a etmoidului cu vomerul - articulaŃia dintre prima coastă şi stern b). Sindesmoze în care legătura dintre oase se face prin Ńesut conjunctiv fibros. Exemple: - articulaŃiile sacro-iliace - articulaŃiile dintre epifizele distale ale tibiei şi fibulei - articulaŃiile dintre oasele cutiei craniene c). Sinostoze în care oasele sunt legate prin Ńesut osos. Ele derivă fie din sincondroze, fie din sindesmoze, articulaŃii la care Ńesutul de legătură s-a osificat, mai ales la vârstă înaintată. Ex: sinostoza craniană apare la o vârstă înaintată, când Ńesutul de legătură dintre oasele cutiei craniene se osifică. 2. ArticulaŃii semimobile (amfiartroze) Sunt articulaŃiile cu mişcări ceva mai ample, deci semimobile. La nivelul coloanei vertebrale, legătura dintre corpii vertebrelor se face printr-un disc fibrocartilaginos. Discul are forma corpurilor vertebrale şi prezintă la periferie o serie de lame concentrice de Ńesut fibrocartilaginos (inelul fibros), iar în centru o substanŃă gelatinoasă (nucleul pulpos). 3. ArticulaŃii mobile (diartroze) Sunt articulaŃiile cele mai răspândite în organism. Ele au o cavitate articulară în care se găseşte o mică cantitate de lichid sinovial, o capsulă articulară căptuşită în interior de membrana sinovială şi cartilajul hialin.Diartrozele după gradul de libertate al mişcărilor, în raport cu cele trei planuri ( transversal, sagital şi longitudinal), pot fi: ArticulaŃii cu un singur grad de libertate a) ArticulaŃii plane cu suprafeŃe articulare congruente şi în care mişcarea este numai de alunecare; ex: - articulaŃiile dintre apofizele articulare toracale - articulaŃiile dintre oasele carpiene b) ArticulaŃii cilindroide (asemănătoare balamalelor) - articulaŃia trohleară - articulaŃia cotului (dintre humerus şi ulnă) - articulaŃia trohoidă - articulaŃia radio-cubitală superioară • ArticulaŃii cu două grade de libertate a) articulaŃia elipsoidală - articulaŃia genunchiului b) articulaŃia şelară - articulaŃia carpo-metacarpiană • ArticulaŃii cu trei grade de libertate - sferoidale (enartroze) a) articulaŃia scapulo-humerală b) articulaŃia coxo-femurală Diartrozele - caracteristici morfo - funcŃionale Aceste articulaŃii sunt alcătuite din mai multe elemente componente cum sunt: suprafeŃele articulare, mijloace de unire şi mijloace de alunecare. 1. SuprafeŃele articulare. Ele pot avea diferite forme: sferice, eliptice, cilindrice sau plane şi sunt acoperite de un cartilaj articular hialin, care se mulează perfect pe toată suprafaŃa de articulaŃie. Cartilajul hialin (cartilaj articular) este cel mai vechi Ńesut din organism din punct de vedere filogenetic, care s-a transmis fără modificări de la vertebratele primitive la om. Este un Ńesut conjunctiv cu fibre colagene şi se prezintă ca o suprafaŃă lucioasă, alb-gălbuie la centru, alb-albăstruie la periferie, în funcŃie de grosime. Grosimea este mai mare în punctele de maximă presiune (centru) până la 6 mm şi mai subŃire la periferie. Grosimea mai depinde şi de momentul opririi osificării complete a cartilajului de creştere. Înlesneşte mişcările, durează tot timpul vieŃii, mai gros la tineri, se subŃiază treptat cu vârsta. Cartilajul hialin nu are vase de sânge, se hrăneşte prin imbibiŃie din lichidul sinovial. O mică parte din nutriŃie este asigurată prin continuitate hidrică din osul subiacent prin unele orificii. Fără această sursă cartilajul
9
degenerează şi moare. Neavând vase de sânge, nu are posibilitatea de cicatrizare sau regenerare. Are un metabolism foarte scăzut, de aceea rezistă mai bine ca Ńesutul osos la factorii agresivi. Numărul redus de fibre colagene din substanŃa fundamentală a cartilajului hialin îl face puŃin rezistent la factorii mecanici (de încovoiere, de îndoire). De aceea el se fisurează destul de frecvent mai ales la nivelul meniscurilor genunchiului şi se vindecă foarte greu, neavând o circulaŃie activă (prin vase sanguine). În schimb, este rezistent la presiuni. Cu cât presiunea este mai mare, grosimea lui este mai mare. artilajul hialin este compresibil (amortizor pentru Ńesutul osos care s-ar eroda prin frecare). Întrucât presiunile continue se opun difuzării substanŃelor nutritive acestea duc la apariŃia tulburărilor trofice ( de nutriŃie). De aceea este necesar ca presiunile să fie intermitente pentru a se asigura nutriŃia cartilajului. Cartilajul hialin este elastic. Această elasticitate este legată de conŃinutul în apă care în mod normal este de 50-60%. Deshidratarea atrage reducerea elasticităŃii şi în consecinŃă generează artroze. Cartilajul hialin este poros. El se îmbibă cu lichid sinovial ca un burete. Vârsta, traumatismele, infecŃiile duc la deshidratare şi apoi la ramolire. Când presiunile şi tracŃiunile articulare normale scad sau nu se mai exercită, cartilajul hialin este invadat de vase, care transportă celule ce vor construi Ńesut osos, pe măsură ce cartilajul se resoarbe. Astfel, se ajunge la anchiloză (proces degenerativ). Când suprafeŃele articulare nu concordă perfect (una este mai mare şi alta mai mică) este nevoie de corecŃia lor cu ajutorul fibrocartilajelor, care sunt de două feluri: a) fibrocartilaj de mărire (burelet articular) ex: fibrocartilajul de pe cavitatea glenoidă a scapulei b) fibrocartilaje de restabilire ex: - discul interarticular (care separă complet cele două suprafeŃe articulare) în cazul articulaŃiei temporo-mandibulare - meniscul interarticular care este un fibrocartilaj incomplet, prezentând un orificiu la nivelul căruia suprafeŃele articulare vin în contact ex: meniscurile articulaŃiei genunchiului. Diartrozele după forma suprafeŃelor articulare şi după gradul de mobilitate sunt de mai multe feluri: ArticulaŃii sferice (enartroze) care au o suprafaŃă articulară sferică şi alta concavă (cavitate glenoidă). În funcŃie de conformaŃia oaselor, pot avea capul articular mai mic decât o jumătate de sferă, ex: articulaŃia scapulo-humerală şi capul articular mai mare decât o jumătate de sferă ex: articulaŃia coxo-femurală. • Trohleartroză (Ginglimul) care are una din suprafeŃe sub formă de trohlee (mosor), iar cealaltă de formă concavă pentru a primi trohleea, ex: articulaŃia cotului. • ArticulaŃia elipsoidală în care una din suprafeŃe este de formă elipsoidală, iar cealaltă este o cavitate glenoidă, ex: articulaŃia radio-carpiană; articulaŃia atlanto- occipitală. • ArticulaŃia în şa are suprafeŃele articulare de formă concavă într-un sens şi de formă convexă în alt sens, ex: articulaŃiile între oasele carpiene. • ArticulaŃie în pivot cu suprafeŃe articulare ca un cilindru osos, ex: articulaŃia radio-ulnară. • ArticulaŃii planiforme cu suprafeŃe articulare plane, ex: articulaŃiile apofizelor articulare ale vertebrelor toracice 2. Mijloacele de unire ale articulaŃiilor sunt: capsula articulară,ligamentele şi muşchii. a) capsula articulară se prezintă ca un manşon fibros, care uneşte cele două oase ale articulaŃiei, creind cavitatea articulară. Ea are rolul de a asigura rezistenŃa articulaŃiei la factorii mecanici de tracŃiune şi de a proteja articulaŃia de agenŃii microbieni din mediul extern. Deschiderea accidentală a acesteia produce infecŃii serioase ale articulaŃiei respective. Are vascularizaŃie şi inervaŃie bogate. b) ligamentele sunt benzi fibroase provenite fie din îngroşarea capsulei articulare fie din transformarea unor tendoane în ligamente fie din fibre musculare atrofiate. c) muşchii au rol important în articulaŃii, menŃin contactul între suprafeŃele articulare, fiind muşchi periarticulari, au rol de ligamente active. 3. Mijloacele de alunecare sunt: membrana sinovială şi lichidul sinovial. a) membrana sinovială este fină, netedă şi lucioasă, tapetând suprafaŃa internă a capsulei articulare. Este bogat vascularizată şi inervată. Pe lângă rolul de etanşare a cavităŃii articulare are şi rol secretor, ea producând lichidul sinovial care unge şi hrăneşte structurile articulare. Iritarea mecanică sau microbiană a sinovialei duce la creşterea cantităŃii de lichid sinovial şi la dureri în timpul mişcărilor. Integritatea şi sănătatea ei asigură calităŃile nutritive şi tribologice (de ungere) ale lichidului sinovial. Nu prezintă formaŃiuni limfoide, deci nu are rol de protecŃie antimicrobiană. Prin vascularizaŃia ei bogată, reglează temperatura şi presiunea articulară, creând condiŃii favorabile funcŃiei articulare. Prin reversul secreŃiei, reabsoarbe lichidul sinovial şi deşeurile articulare (microscopice) care pot fi în suspensie.
10
b) lichidul sinovial are dublă origine. Este produs prin transudatul lichidului plasmatic din pereŃii capilarelor (atât în repaus, cât mai ales în timpul mişcărilor) şi din produsele de descuamare de pe faŃa superficială a sinovialei şi a cartilajelor articulare care rezultă prin frecare în timpul mişcărilor. Mişcarea este deci factorul principal de producere a lichidului sinovial. El este un lichid de culoare gălbuie, vâscos, transparent, cu pH = 7,4. ConŃine monocite 47 %, limfocite 25 %, granulocite 7 % şi alte celule 2 %. Majoritatea celulelor au proprietăŃi fagocitare. VascularizaŃia articulaŃiilor este dată vasele articulare din care se desprind mai multe ramuri ce formează o reŃea periarticulară din care iau naştere ramuri epifizare, capsulare şi sinoviale. InervaŃia articulaŃiilor provine din nervii ce inervează oasele, muşchii şi tegumentul regiunii respective. ArticulaŃiile sunt bogat inervate în special în zonele capsulare care sunt cele mai solicitate de forŃele mecanice. În ele se găsesc proprioceptori (Golgi-Manzoni, Krause, Ruffini, Vater-Pacini), de la care, pe căi aferente se transmit informaŃii referitoare la funcŃia articulaŃiei respective spre cordoanele dorsale ale măduvei spinării, la cerebel apoi la scoarŃa cerebrală. Nervii articulari sunt nervi senzitivi formaŃi din fibre aferente. Unicele fibre nervoase eferente care pătrund în articulaŃie, însoŃind vasele sanguine, sunt de natură vegetativă şi au rol în vasomotricitate. Mobilitatea articulară Deplasarea segmentelor osoase angrenează în lanŃul mecanismelor motorii şi participarea obligatorie a articulaŃiilor. Forma şi gradele de libertate de mişcare pe care le oferă articulaŃiile reprezintă factori importanŃi, care dirijează direcŃia şi sensul mişcărilor şi care limitează amplitudinea lor. De aceea, mobilitatea articulară este un factor activ, care participă la realizarea mişcărilor. De altfel, la unele articulaŃii, cum ar fi cea a cotului, conducerea direcŃiei mişcărilor este legată exclusiv de conformaŃia segmentelor osoase. Muşchii sunt cei care efectuează mişcarea, dar direcŃia mişcării este imprimată de orientarea anatomică a şanŃului trohleei humerale. Axele biomecanice ale articulaŃiilor. ArticulaŃiile prezintă mişcări în jurul unor axe biomecanice, care corespund libertăŃii de mişcare a articulaŃiei. La o articulaŃie mobilă, în mişcarea sa, una dintre suprafeŃele articulare este imobilă iar cealaltă se mişcă. Axa biomecanică reprezintă linia situată într-un anumit plan, în jurul căreia una din componentele osoase se deplasează faŃă de cealaltă. Ea poate fi fixă sau mobilă, atunci când se deplasează odată cu segmentul osos (cum se întâmplă la genunchi). Mişcările articulaŃiilor pot fi active şi/sau pasive. Mişcarea activă este mişcarea executată de subiectul examinat cu ajutorul propriilor sale grupe musculare. Prin ea se poate determina şi capacitatea funcŃională a muşchiului. Mişcarea pasivă este mişcarea executată de o forŃă exterioară, de obicei mâna examinatorului, la care subiectul examinat nu participă activ, deci nu îşi contractă muşchii. În general, amplitudnea articulară a mişcărilor pasive este mai mare decât a mişcărilor active. Întrebări de autoevaluare Ce caracteristici generale au articulaŃiile Ă Ce fel de articulaŃii există după gradul de mobilitate Ce fel de articulaŃii există după gradele de libertate ? Ce proprietăŃi are cartilajul hialin ? Care sunt elementele componente ale unei diartroze ?
?
LecŃia 4 ArticulaŃiile capului Toate oasele capului se unesc între ele prin articulaŃii fixe (sinartroze). Singura articulaŃie mobilă a capului este articulaŃia temporo-mandibulară. ArticulaŃia temporo-mandibulară. Ea uneşte partea superioară a ramurilor verticale ale mandibulei cu zona mijlocie a craniului şi permite mişcarea (Fig.24). 1. Structura funcŃională a articulaŃiei temporo-mandibulară a) SuprafaŃa articulară a mandibulei prezintă de fiecare parte câte un condil cu o faŃă anterioară şi una posterioară, îndreptat oblic din afară-înăuntru şi dinainte-înapoi. SuprafaŃa anterioară a temporalului are un condil temporal, ce pleacă de la baza apofizei zigomatice şi o cavitate glenoidă (de formă elipsoidală). Si condilul şi cavitatea sunt orientate oblic, înăuntru şi înapoi. b) Deoarece atât condilul mandibular, cât şi suprafaŃa glenoidă a temporaului sunt convexe, ele nu respectă principiul congruenŃei articulare şi de aceea, au între ele un menisc de formă eliptică. c) Cele două suprafeŃe articulare sunt unite între ele printr-o capsulă, întărită prin două ligamente laterale: intern şi extern. Meniscul aderă la faŃa interioară a capsulei care este acoperită de membrana sinovială. Muşchii capului sunt reprezentaŃi de două grupe mari de muşchi: a) muşchii pieloşi ai capului, cu legături întinse cu pielea craniului şi a feŃei (muşchii mimicii): - muşchii pieloşi ai craniului: muşchiul frontal, muşchiul occipital legaŃi între ei de aponevroza epicraniană. - muşchii pieloşi ai pleoapelor (orbicularul pleoapelor) - muşchii pieloşi ai gurii (orbicularul buzelor) -muşchii pieloşi ai nasului
11
(piramidalul, transversul, dilatatorul) b) muşchii masticatori (4 ridicători şi 4 coborâtori ai mandibulei): - ridicătorii mandibulei (ai capului): temporalul, maseterul, pterigoidianul intern, pterigoidianul extern. - coborâtorii mandibulei (ai gâtului): pielosul gâtului, digastricul, milo-hioidianul, gonio-hioidianul. Biomecanica articulaŃiei temporo-mandibulare ArticulaŃia te mporo-mandibulară are trei grade de libertate. Mandibula poate efectua trei feluri de mişcări: de coborâre şi de ridicare, de proiecŃie înainte şi înapoi şi de lateralitate. Se comportă ca o pârgie de gradul III, cu punctul de sprijin în articulaŃie, rezistenŃa este dată de greutatea mandibulei şi de duritatea bolului alimentar, iar forŃa este dată de muşchii masticatori. BraŃul forŃei este mai mic decât braŃul rezistenŃei şi de aceea, pârghia pierde din forŃă, câştigă în viteză ceea ce duce la scurtarea timpului de masticaŃie. a). Mişcările de coborâre şi de ridicare se fac în jurul axei transversale ce trece prin mijlocul ramurilor verticale ale mandibulei. - mişcarea de coborâre se face sub acŃiunea gravitaŃiei şi ajutată de muşchii gâtului (digastric, milo-hioidian, genio-hioidian şi pielosul gâtului). Aceşti muşchi au punct fix de inserŃie pe capetele lor distale, se contractă izotonic, şi acŃionează prin capetele lor proximale asupra mandibulei. - mişcarea de ridicare se face cu muşchii: temporal, maseter şi pterigoidian, ce au puncte fixe de inserŃie pe capetele lor proximale, se contractă izotonic şi acŃionează prin capetele lor distale asupra mandibulei. b). Mişcările de proiecŃie înainte şi înapoi se execută în plan antero-posterior. - mişcarea de proiecŃie înainte se face prin contracŃia simultană a celor doi pterigoidieni externi, în care condilii mandibulei părăsesc cavităŃile glenoide temporale. - mişcarea de proiecŃie înapoi se face prin contracŃia produsă de digastric şi temporal. c) Mişcările de lateralitate (mişcări de diducŃie) sunt mişcările prin care mentonul se îndreaptă la dreapta şi la stânga. Mentonul este proeminenŃa osoasă pe linia mediană a mandibulei (pe faŃa sa externă). În aceste mişcări, când un condil mandibular părăseşte cavitatea glenoidă, celălalt rămâne pivot şi invers. Muşchii ce asigură aceste mişcări sunt pterigoidienii interni şi externi. Când cei de o parte se contractă izotonic, cei de partea opusă se contractă izometric şi invers. Întrebări de autoevaluare Care este structura funcŃională a articulaŃiei temporo-mandibulare ? Care sunt grupele de muşchi ai capului ? Care sunt mişcările articulaŃiei temporo – mandibulare ? Ce muşchi fac proiecŃia înainte a mandibulei ? Ce muşchi ridică mandibula ?
LecŃia 5 ArticulaŃiile coloanei vertebrale 1. Structura funcŃională a coloanei vertebrale Coloana vertebrală este cel mai important segment al aparatului locomotor. De ea sunt legate toate celelalte segmente, care alcatuiesc trunchiul (toracele si bazinul) si tot de ea se articulează membrele superioare si membrele inferioare. Ea ne conferă simetria corpului şi direcŃia de mişcare. Tot ea face posibilă atât mobilitatea cât şi stabilitatea corpului. Coloana vertebrală este un segment complex, cu o mare importanŃă funcŃională. Este alcătuită din 33-34 vertebre, 344 suprafeŃe articulare, 24 discuri intervertebrale şi 365 ligamente cu 730 inserŃii musculare. Coloana vertebrală este alcătuită din suprapunerea pieselor osoase numite vertebre. O vertebră este alcătuită dintr-o parte anterioară numită corp şi o parte posterioară numită arc. Aceste două părŃi închid între ele canalul vertebral. Cunoscând alcătuirea unei vertebre, în cadrul articulaŃiilor coloanei vertebrale vom vorbi despre articulaŃiile corpilor vertebrali, articulaŃiile apofizelor articulare, articulaŃiile lamelor vertebrale, articulaŃiile apofizelor spinoase şi articulaŃiile apofizelor transverse. - ArticulaŃiile corpilor vertebrali a) suprafeŃele articulare sunt date de feŃele superioară şi inferioară, uşor concave ale corpilor vertebrali. Între aceste suprafeŃe osoase se găsesc discurile intervertebrale. b) discurile intervertebrale sunt formaŃiuni fibro-cartilaginoase alcătuite dintr-o porŃiune fibroasă periferică (inelul fibros) şi o porŃiune centrală (nucleul pulpos). Discul intervertebral începe să se constituie încă de la embrionul de 40 mm. RezistenŃa inelului fibros creşte de la centru spre periferie. Inelul fibros este format din lame de fibre conjunctive care se inseră profund pe zona compactă osoasă. Nucleul pulpos se comportă fizic ca un gel care pierde apă şi îşi diminuează fluiditatea în raport direct cu presiunea ce se exercită asupra lui. Rolul discurilor intervertebrale este multiplu: - contribuie, prin rezistenŃa lor, la menŃinerea curburilor coloanei; - favorizează, prin elasticitatea lor, revenirea la starea de echilibru după terminarea mişcării; - transmit, în toate direcŃiile, greutatea corpului diferitelor segmente ale coloanei;
12
- amortizează şocurile sau presiunile la care fiecare segment este supus în mod special în cursul mişcărilor şi eforturilor. Exemplu: simpla trecere de la poziŃia culcat la verticală provoacă o suprapresiune de 45,5 kg la nivelul nucleului pulpos. În mişcarea de redresare după o flexie a corpului, suprapresiunea suportată de nucleul pulpos ajunge la 90-135 kg. În poziŃie ortostatică asupra discului C6-C7 va apăsa o greutate de 3 kg; asupra discului D4D5 o greutate de 17 kg şi asupra discului L4-L5 o greutate de 47 kg. Dacă subiectul din poziŃia ghemuit încearcă să ridice o greutate de 10 kg, asupra apofizelor spinoase ale coloanei lui lombare acŃionează o forŃă de tracŃiune de 141 kg. Menajarea discurilor intervertebrale faŃă de solicitările inerente reprezintă o obligativitate faŃă de corpul nostru. Chiar şi în şederea pe un scaun, când speteaza este înclinată înapoi, lordoza lombară normală dispare, articulaŃia coxo-femurală se extinde şi solicitarea discurilor intervertebrale este mai mare. În mod corect, se şade astfel, încât lordoza lombară să se menŃină, ceea ce atrage o mai bună echilibrare a coloanei vertebrale. În toată lungimea coloanei vertebrale se întind două ligamente: - ligamentul vertebral comun anterior pus în tensiune în timpul extensiei coloanei, pe care o limitează - ligamentul vertebral comun posterior pus în tensiune de mişcarea de flexie a coloanei pe care o limitează. ArticulaŃiile apofizelor articulare Aceste articulaŃii sunt plane şi permit doar simpla alunecare a suprafeŃelor articulare una pe cealaltă. ArticulaŃiile lamelor vertebrale Acestea nu sunt articulaŃii propriu-zise. Ele sunt unite prin ligamente speciale, numite ligamente galbene, care prin structura lor permit apropierea şi depărtarea lamelor vertebrale una faŃă de alta. ArticulaŃiile apofizelor spinoase Apofizele spinoase sunt unite între ele prin două feluri de ligamente: ligamentele interspinoase (între două apofize spinoase) şi ligamentul supraspinos (pe toată lungimea coloanei vertebrale). În regiunea cervicală posterioară, ligamentul are rolul de a menŃine pasiv capul şi gâtul, pentru a nu se flecta înainte. ArticulaŃiile apofizelor transverse Apofizele transverse sunt unite prin ligamentele intertransverse. ArticulaŃia occipito-atlantoidă Este o diartroză bicondiliană. SuprafeŃele articulare sunt, pe de o parte, cei doi condili occipitali care privesc în jos, înainte şi în afară şi au formă convexă şi pe de altă parte, cele două cavităŃi glenoide ale atlasului, care privesc în sus, înainte şi înăuntru şi au formă concavă. SuprafeŃele articulare sunt acoperite de un strat subŃire de cartilaj hialin şi sunt unite între ele printr-o capsulă subŃire, întărită de două ligamente, anterior şi poaterior. Segmentul motor al coloanei vertebrale este alcătuit din : - discul intervertebral şi ligamentele sale - găurile de conjugare - articulaŃiile interapofizare - apofizele spinoase cu ligamentele lor Partea anterioară a segmentului motor este mai puŃin mobilă, mai solidă, are rare inserŃii musculare şi susŃine pasiv coloana.Partea posterioară a segmentului motor are multe inserŃii musculare şi este principalul element motor al coloanei vertebrale. 2. Muşchii implicaŃi în mişcările coloanei vertebrale sunt: a. Muşchii gâtului sternocleidomastoidianul situat pe faŃa laterală a gâtului, pe sub muşchiul pielos al gâtului şi îndreptat diagonal de sus în jos dinapoi înainte şi din afară înăuntru. Proximal se inseră pe apofiza mastoidă a osului temporal, iar distal se inseră prin două capete: unul pe manubriul sternal (capătul sternal) şi unul pe partea internă a claviculei (capătul clavicular). Acest muşchi flectează capul pe coloană, îl înclină (apleacă) lateral de partea lui şi îl rotează îndreptând bărbia în partea opusă. scalenii (anterior, mijlociu şi posterior) se întind de la apofizele transverse ale ultimelor şase vertebre cervicale la primele două coaste. Când iau punct fix pe capetele distale, înclină de partea lor coloana vertebrală cervicală. Când iau punct fix pe capetele proximale, devin muşchi inspiratori b. Muşchii prevertebrali: ei se găsesc pe faŃa anterioară a coloanei vertebrale. dreptul anterior al capului se inseră proximal pe osul occipital, înaintea găurii occipitale; se împarte în patru fascicule şi se inseră distal pe tuberculii anteriori ai vertebrelor cervicale 3,4,5,6. Este flexor al capului pe coloana cervicală. micul drept anterior al capului situat imediat înapoia
13
precedentului, se inseră proximal pe osul occipital, iar distal, pe masele laterale şi pe apofizele transverse ale atlasului. Flectează capul pe coloană. lungul gâtului se întinde de la tuberculul anterior al atlasului până la corpii vertebrali ai primelor trei vertebre dorsale. Este flexor şi rotator al coloanei vertebrale cervicale. c. Muşchii abdominali antero-laterali (Fig. 29 şi 30). marele drept al abdomenului; cele trei fascicule ale sale se inseră proximal pe cartilajele costale ale coastelor 5,6,7. Distal, se inseră pe marginea superioară a pubisului. Când ia punct fix pe pubis, coboară coastele (muşchi expirator) şi flectează toracele pe bazin. Când ia punct fix pe coaste, flectează bazinul pe torace. Prin contracŃia lui ajută împreună cu ceilalŃi muşchi la comprimarea viscerelor şi expulzarea conŃinutului acestora (micŃiune, defecaŃie, vomă). marele oblic al abdomenului (oblicul extern) este muşchi superficial. Se inseră proximal pe ultimele 7-8 coaste, iar distal, pe marginea crestei iliace, pe spina iliacă anterosuperioară, pe marginea anterioară a osului coxal, pe pubis şi pe linia albă care este o bandă conjunctivă rezistentă care se întinde pe linia mediană de la pubis la apendicele xifoid şi rezultă din încrucişarea aponevrozelor muşchilor largi ai abdomenului. Când ia punct fix pe bazin coboară coastele (muşchi expirator) flectează toracele pe bazin şi comprimă viscerele abdominale. Când ia punct fix pe torace, este un flexor al bazinului pe torace. Când se contractă de o singură parte, este un rotator al coloanei vertebrale. micul oblic al abdomenului (oblicul intern) este situat sub marele oblic. Se inseră distal, pe spina iliacă antero-superioară, pe creasta iliacă, pe apofizele transverse ale primei vertebre sacrate şi ale ultimelor vertebre lombare. Are acŃiune asemănătoare cu cea a marelui oblic. transversul abdomenului fasciculele lui pornesc de la ultimele coaste, apofizele transverse ale coloanei lombare, marginea internă a crestei iliace. Anterior ele formează o aponevroză largă ce se inseră pe linia albă, la care participă. Comprimă viscerele abdominale, iar secundar este muşchi expirator. d. Muşchii lombo-iliaci închid posterior cavitatea abdominală. pătratul lombelor situat pe laturile coloanei lombare cu trei grupe de fascicule: ilio-costale, ilio-transversale şi costo transversale. De la coasta 12-a la creasta iliacă. Când ia punct fix pe creasta iliacă coboară ultimele coaste (muşchi expirator) şi înclină coloana lateral. Când ia punct fix pe torace, înclină bazinul lateral pe torace. psoasul iliac situat în partea posterioară a abdomenului, în fosa iliacă internă şi în partea anterioară a coapsei. Este format din două porŃiuni: psoasul şi iliacul. Ambele porŃiuni se inseră distal, printr-un tendon pe micul trohanter al extremităŃilor superioare ale femurului. Are acŃiuni foarte importante: flectează coapsa pe bazin flectează coloana vertebrală şi bazinul pe coapsă flectează trunchiul pe bazin rotator al coloanei. Împreună cu muşchii abdominali, cu cei ai spatelui şi cu ischio-gambierii asigură echilibrul trunchiului pe coapsă. e. Muşchii posteriori ai coloanei vertebrale sunt în număr mare trapezul, prin baza lui se inseră pe linia mediană de la protuberanŃa occipitală externă, pe ligamentul cervical posterior şi pe apofizele spinoase ale vertebrelor cervicale inferioare şi ale celor dorsale. Prin vârful lui se inseră pe cele două oase ale centurii scapulare (claviculă, acromion, spina omoplatului). Rolul lui: mobilizează centura scapulară şi umărul ridicându-le şi apropiind omoplatul de coloană, înclină capul lateral, înclină coloana cervicală lateral şi înclină coloana dorsală spre omoplatul de aceeaşi parte. marele dorsal, prin baza lui se inseră pe ultimele 4 coaste, pe apofizele spinoase ale ultimelor vertebre dorsale şi lombare şi pe buza externă a crestei iliace. Rolul lui: este adductor, proiector înapoi şi rotator înăuntru al braŃului; tracŃionează asupra coastelor (muşchi expirator), tracŃionează asupra trunchiului spre braŃ (ca în mişcarea de atârnare sau căŃărare). romboidul situat în partea inferioară a cefei şi în partea superioară a regiunii dorsale. Rolul lui: trage omoplatul înăuntru şi îl basculează, apropiind vârful omoplatului de coloană; trage coloana spre omoplat. unghiularul situat pe partea laterală a cefei. Proximal, se inseră pe apofizele transverse ale primelor 5 vertebre cervicale, iar distal, pe unghiul supero-intern al omoplatului. Rolul lui: trage omoplatul în sus, înclină lateral coloana cervicală pe partea lui. micul dinŃat postero-superior, situat sub romboid. De la apofizele C5-D3 până pe coastele 2-5. Este muşchi inspirator. micul dinŃat postero-inferior. De la apofizele spinoase D11-L3 până pe ultimele 4 coaste. Este muşchi inspirator. muşchii cefei. SituaŃi sub trapez, romboid şi micul dinŃat, deasupra unghiularului, sunt în număr de 8. Cel mai important este muşchiul splenius. Sunt muşchi de extensie, înclinaŃie laterală şi de rotaŃie a capului.
14
muşchii spinali se găsesc în şanŃurile vertebrale formate din apofizele spinoase şi coaste. (ilio-costalul, lungul dorsal, spino-transversalul). La nivelul regiunii lombare inferioare alcătuiesc sacro-spinalul. Rolul lor: sunt muşchi extensori ai coloanei şi menŃin echilibrul extrânsec al acesteia. - muşchii intertransversali înclină coloana lateral de partea lor - muşchii interspinoşi sunt extensori ai coloanei. 3. Biomecanica coloanei vertebrale Mişcările coloanei vertebrale sunt mişcări complexe. Ele se realizează prin cumularea uşoarelor deplasări ale corpurilor vertebrale (la nivelul discurilor intervertebrale şi la nivelul articulaŃiilor). Aceste mişcări sunt limitate de rezistenŃa ligamentelor şi a articulaŃiilor intervertebrale şi de gradul de compresibilitate a Ńesutului fibrocartilaginos din care este compus discul. Mişcarea de flexie În mişcarea de flexie, porŃiunea anterioară a discurilor intervertebrale este comprimată, în timp ce ligamentul vertebral comun posterior, ligamentele galbene, ligamentele interspinoase, ligamentul supraspinos şi muşchii spatelui sunt puşi sub tensiune. Muşchii care iniŃiază mişcarea sunt cei ai peretelui abdominal in special dreptul abdominal si cei doi oblici, psoasul iliac şi muşchii subhioidieni şi sternocleidomastoidienii. Odată iniŃiată mişcarea, grupul antagonist al flexorilor (extensorii coloanei) intră în acŃiune şi gradează flectarea trunchiului, învingând forŃele gravitaŃionale. Mişcarea de extensie În mişcarea de extensie, porŃiunile posterioare ale discurilor intervertebrale sunt comprimate, în timp ce ligamentul vertebral comun anterior este pus sub tensiune. Extensia este blocată în ultima fază de intrarea în contact a apofizelor articulare şi apoi a apofizelor spinoase. Muşchii şanŃurilor vertebrale, deci muşchii extensori, sunt cei care iniŃiază mişcarea, care apoi este controlată de grupul anterior. Mai intervin în extensie şi: spleniusul capului, muşchii posteriori ai gâtului, interspinoşii şi muşchii sacrospinali. Mişcarea de înclinare laterală (îndoire). Această mişcare are maximum de amplitudine în segmentul dorsal. Muşchii în înclinare sunt: pătratul lombelor, psoasul, intertransversalii şi dreptul lateral al capului. Mai pot interveni şi muşchii şanŃurilor vertebrale şi în special sistemul transverso-spinos, sternocleidomastoidianul (SCM), scalenii, muşchii cefei, trapezul, marele şi micul oblic abdominal. Mişcarea de rotaŃie (răsucire). Este maximă în regiunea cervicală. Coloana dorsală se rotează puŃin şi nuumai dacă se înclină şi lateral. Coloana lombară se răsuceşte când este în extensie. Muşchii care execută mişcarea sunt: oblicii abdominali, intercostalii, sistemul spino-transvers al muşchilor şanŃurilor vertebrale. Răsucirea de aceeaşi parte se face prin: marele dorsal, spleniusul, lungul gâtului şi micul oblic abdominal. Răsucirea de partea opusă se face prin: spinotransvers şi marele oblic abdominal. 4. Biomecanica articulaŃiei occipito-atlantoidiene ArticulaŃia acŃionează ca o pârghie de gradul I, cu punctul de sprijin în articulaŃie, plasat între forŃa dată de muşchii cefei şi rezistenŃa dată de greutatea capului care tinde să cadă înainte. Ea permite mişcări de flexie cu amplitudinea de 20o, de extensie de 30o şi de înclinare laterală de 15o. Muşchii flexori sunt: marele şi micul drept anterior ai capului şi dreptul lateral al capului. Muşchii extensori sunt: trapezul, splenius, marele complex, marele şi micul drept posterior ai capului. Muşchii pentru înclinare sunt: trapezul, spleniusul, micul complex, STM, dreptul lateral al gâtului. 5. Biomecanica articulaŃiei atlanto-axoidiene Este articulaŃia dintre prima şi a doua vertebră cervicale. (atlas şi axis). Vertebra atlas nu are corp vertebral şi nici apofize articulare inferioare, acestea fiind reduse la simple suprafeŃe articulare, aflate pe feŃele inferioare ale maselor lui laterale. Împreună cu acestea, apofizele articulare superioare ale axisului realizează articulaŃiile atlantoaxoidiene laterale, articulaŃii plane ca şi cele dintre apofizele articulare ale celorlalte vertebre. Prin ea se realizează numai mişcarea de rotaŃie a capului cu o amplitudine de 30o de o parte şi de alta. La rotaŃii de amplitudini mai mari iau parte şi articulaŃiile vertebrelor subiacente. Întrebări de autoevaluare Care sunt articulaŃiile coloanei vertebrale ? Ce rol au discurille intervertebrale ? Care sunt grupele de muşchi implicaŃi în mişcările coloanei ? Ce mişcări poate face coloana vertebrală ?
LecŃia 6 ArticulaŃiile toracelui 1. Structura funcŃională a toracelui ArticulaŃiile toracelui se realizează între diferitele segmente osoase ale toracelui (coloana vertebrală, coaste şi stern). Acestea sunt:
15
ArticulaŃiile costo-vertebrale sunt plane şi ele se realizează între faŃetele articulare ale capetelor costale şi faŃatele articulare ale corpilor vertebrali dorsali. Ele au o capsulă articulară întărită de un ligament costo-vertebral anterior şi un ligament costo-vertebral posterior. În interiorul articulaŃiei se mai găseşte şi un ligament interosos. ArticulaŃiile costo-transversale sunt plane şi se realizează între faŃetele articulare ale tuberozităŃilor costale şi faŃetele articulare ale apofizelor transverse. Segmentele osoase sunt menŃinute în contact de 4 ligamente dispuse astfel: anterior, posterior, superior şi inferior. ArticulaŃiile costo-condrale sunt articulaŃii fixe. În cadrul lor, periostul coastelor se continuă cu pericondrul cartilajului costal. ArticulaŃiile condro-sternale sunt articulaŃii plane, realizate între faŃetele articulare ale extremităŃile anterioare ale cartilajelor costale şi faŃetele articulare de pe marginile laterale ale sternului. Segmentele articulare sunt menŃinute în contact de o capsulă articulară întărită de două ligamente condro-sternale: anterior şi posterior. In interiorul articulaŃiei se mai afla si un ligament interosos. 2. Muşchii implicaŃi în mişcările toracelui Muşchii care acŃionează asupra toracelui fac parte din mai multe grupe şi anume: a. muşchii gâtului (descrişi anterior) b. muşchii abdominali (descrişi anterior) c. muşchii toracelui sunt- muşchii costali deservesc mişcările coastelor. Ei sunt: diafragma, intercostalii şi supracostalii. diafragma este un muşchi larg, aşezat transversal, care separă trunchiul în două mari cavităŃi: toracică şi abdominală. Are forma unei bolte (bolta diafragmatica). În expiraŃie profundă el urcă până în dreptul coastelor 4 şi 5. În centru, diafragmul prezintă o aponevroză foarte rezistentă numită centru frenic. De la această aponevroză pornesc radiar o serie de fascicule musculare care se inseră pe primele trei vertebre lombare şi în jurul segmentelor inferioare ale feŃei inferioare ale cavităŃii toracice. Centrul frenic mai aderă şi la faŃa inferioară a pericardului, care se continuă în sus cu ligamentul suspensor al inimii. De aceea, centrul frenic rămâne aproape imobil la mişcările diafragmei. Mişcările diafragmei sunt importante în respiraŃie; în inspiraŃie bolta se turteşte, mărindu-se diametrul longitudinal, iar în expiraŃie bolta se accentuează. muşchii intercostali sunt situaŃi între marginea inferioară a coastei supraiacente şi marginea superioară a coastei subiacente. Se consideră că au rol modest fie în inspiraŃie fie în expiraŃie (sunt doar nişte pereŃi elastici ai cutiei toracice) dar rolul lor important apare în mişcările de rotaŃie ale coloanei vertebrale. muşchii supracostali sunt mici, în număr de 12, dispuşi oblic şi în afară, de la vârful apofizelor transverse la faŃa posterioară a extremităŃii posterioare a coastelor subiacente. Sunt muşchi inspiratori. - muşchii toraco-brahiali sunt cei care leagă toracele de centura scapulară şi de extremitatea superioară a humerusului. marele pectoral este muşchi superficial, de formă triunghiulară. Cu baza lui se inseră pe marginea anterioară a ceor două treimi interne ale claviculei, pe faŃa anterioară a sternului şi pe cartilajele primelor 7 coaste. Toate aceste fascicule converg către un tendon comun de formă patrulateră, care trece prin faŃa axilei şi se inseră pe buza interioară a culisei bicipitale. Când ia punct fix pe torace, marele pectoral face adducŃia braŃului şi duce umărul înainte; când ia punct fix pe humerus, ridică trunchiul (ca în poziŃia atârnat). micul pectoral este situat sub marele pectoral şi se inseră proximal pe apofiza coracoidă, iar distal pe faŃa externă a coastelor 3,4,5. Când ia punct fix pe torace, coboară umărul; când ia punct fix pe apofiza coracoidă, este un muşchi inspirator. subclavicularul se întinde transversal de la prima coastă la faŃa inferioară a claviculei. Când ia punct fix pe torace, coboară clavicula; când ia punct fix pe claviculă, este unmuşchi inspirator. marele dinŃat este un muşchi lat, situat pe faŃa laterală a toracelui. Se inseră înapoi pe marginea internă a omoplatului, trec printre acesta şi grilajul costal şi se inseră înainte, pe primele 10 coaste, printr-o serie de digitaŃii ce se încrucişează cu digitaŃiile marelui oblic abdominal. Când ia punct fix pe torace trage omoplatul înainte; când ia punct fix pe omoplat tracŃionează asupra coastelor şi este deci un muşchi inspirator. 3. Biomecanica toracelui Mişcările pe care le realizează diversele segmente osoase ale toracelui, datorită articulaŃiilor dintre ele, sunt foarte importante pentru respiraŃie. RespiraŃia se realizează în doi timpi: inspiraŃia şi expiraŃia. InspiraŃia presupune pătrunderea unei cantităŃi mari de aer în plămâni, extinderea plămânilor şi deci mărirea volumului cavităŃii toracice. ExpiraŃia este mecanismul invers.Pentru aceasta, cavitatea toracică trebuie să aibă un oarecare grad de mobilitate. Cum coloana vertebrală şi sternul sunt rigide, rămân coastele care, prin articulaŃiile lor cu vertebrele şi sternul, pot efectua mişcări de ridicare şi coborâre. Datorită dispoziŃiei anatomice a articulaŃiilor, aceste mişcări nu sunt simple. Ex: la ridicarea coastelor, se execută şi o mişcare de proiectare înainte, de îndepărtare şi de rotaŃie a fiecărei coaste. Astfel, în inspiraŃie, se măresc toate diametrele cutiei toracice. În aceste mişcări, coastele se comportă ca nişte pârghii de gradul III (S.F.R) în care: punctul de sprijin (S) este în articualŃia costo-vertebrală
16
forŃa activă (F) este dată de inserŃia muşchiului pe coastă forŃa de rezistenŃă (R) este dată de partea anterioară a coastelor. Mişcările coastelor mobilizează pasiv sternul care este puternic ataşat de coaste. ExperienŃa lui Braus: împreunăm mâinile inaintea toracelui şi arcuim membrele superioare astfel ca ele să formeze un cerc. Presupunem că acest cerc reprezintă circumferinŃa cutiei toracice, mâinile împreunate reprezintă sternul, toracele nostru ar fi coloana vertebrală, iar membrele superioare ar fi coastele. Muşchii inspiratori (care ridică coastele) sunt: diafragma, scalenii (anterior şi posterior), supracostalii, pectoralii (mare şi mic), marele dinŃat. Muşchii expiratori (care coboară coastele) sunt: marele drept abdominal, marele oblic abdominal, micul oblic, transversul abdomenului, micul dinŃat postero-inferior şi marele dinŃat (fascicolul mijlociu). Intrebari de autoevaluare Care sunt articulaŃiile toracelui ? Ce grupe de muşchi sunt implicaŃi în mişcările toracelui ? Cum se realizează mişcarea de inspiraŃie ? Cum se realizează mişcarea de expiraŃie ?
LecŃia 7 Centura scapulară şi articulaŃia scapulo-humerală I. Structura funcŃională a centurii scapulare Legătura dintre partea superioară a trunchiului şi membrele superioare este realizată de centura scapulară. Scheletul centurii scapulare este alcătuit din două oase: clavicula şi omoplatul. Clavicula este un os lung, turtit, aşezat transversal, deasupra toracelui între manubriul sternal şi acromionul omoplatului. Omoplatul (scapula) este un os lat, triunghiular, cu baza în sus, turtit antero-posterior, aplicat pe faŃa postero-externă a toracelui, între primul şi al optulea spaŃiu intercostal. ArticulaŃiile centurii scapulare sunt: articulaŃia sterno-claviculară articulaŃia acromio-claviculară articulaŃia scapulo-toracică Biomecanica articulaŃiei sterno-claviculare ArticulaŃia sterno-claviculară este o diartroză prin dublă îmbucare, deci o articulaŃie şelară, are două grade de libertate: permite claviculei mişcări de ridicare şi coborâre şi mişcări de proiectare înainte şi înapoi, iar ca o rezultantă a acestora şi mişcări de circumducŃie. Adevăratul pivot al acestor mişcări este ligamentul costo-clavicular în jurul căruia se realizează aceste mişcări. ExtremităŃile claviculei, în diversele mişcări, se deplasează concomitent, dar în sens invers, astfel: - în mişcarea de proiecŃie înainte a claviculei extremitatea ei internă basculează înapoi, iar cea externă -înainte. - în mişcarea de proiecŃie înapoi a claviculei, extremitatea ei internă basculează înainte, iar cea externă -înapoi.. - în mişcarea de circumducŃie, extremitatea internă are o amplitudine mai mică, iar cea externă o amplitudine mai mare. Muşchii motori ai articulaŃiei sterno-claviculare sunt: -muşchii ridicători ai claviculei / muşchii pentru proiecŃia înapoi a claviculei - trapezul - sternocleidomastoidianul (capătul clavicular) -muşchii coborâtori ai claviculei / muşchii pentru proiecŃia înainte a claviculei: -marele pectoral, deltoidul, subclavicularu Biomecanica articulaŃiei acromio-claviculare. ArticulaŃia acromio-claviculară este o artrodie (capul articular este mai mic decât o jumătate de sferă). Are mişcări de alunecare, care deşi foarte limitate, permit omoplatului basculări de mare amplitudine. Această articulaŃie conferă centurii scapulare o anumită supleŃe. Fără ea mişcările claviculei ar antrena mişcări bruşte şi necoordonate ale omoplatului pe torace.. Biomecanica articulaŃiei scapulo-toracice Omoplatul se sprijină indirect pe torace, prin intermediul claviculei, la nivelul articulaŃiei sterno-claviculare. Ridicarea omoplatului este realizată de fasciculele superioare ale trapezului, de romboid şi unghiular. Realizată concomitent şi bilateral, contribuie la ridicarea braŃelor prin înainte, sus. Coborârea omoplatului se realizează de fasciculele inferioare ale trapezului, de dinŃatul mare şi dorsalul mare. Realizată concomitent şi bilateral, contribuie la realizarea poziŃiei stând (poziŃia de drepŃi). II. ArticulaŃia scapulo-humerală (articulaŃia umărului). 1. Structura funcŃională a articulaŃiei scapulo-humerale
17
Această articulaŃie este o enartroză (capul articular este mai mic decât o jumătate de sferă). a). suprafeŃele articulare sunt: capul humerusului, şi cavitatea glenoidă a omoplatului, ambele acoperite cu cartilaj hialin. Cavitatea glenoidă este înconjurată de bureletul glenoidian, care-i măreşte capacitatea. b). cele două suprafeŃe sunt menŃinute în contact de o capsulă articulară întărită în partea superioară de un ligament coraco-humeral şi anterior de trei ligamente gleno-humerale (Fig. 34). 2. Muşchii care participă la mişcările umărului sunt: a. muşchii posteriori ai coloanei vertebrale (descrişi anterior) b. muşchii toraco-brahiali (descrişi anterior). c. muşchii scapulo-brahiali: deltoidul este cel mai voluminos. Prin baza lui, se inseră proximal pe treimea externă a marginii anterioare a claviculei, pe marginea externă a acromionului şi pe buza inferioară a marginii posterioare a spinei omoplatului. Toate aceste fascicule converg spre tendonul distal, care se inseră pe buza superioară a amprentei deltoidiene de pe faŃa externă a humerusului. AcŃiunea lui este complexă, in totalitatea lui. Dacă ia punct fix pe centura scapulară, este abductor al braŃului. Când ia punct fix pe humerus, deltoidul trage centura scapulară şi toracele, cum se întâmplă în poziŃia atârnat şi în mişcările de căŃărare. coraco-brahialul se inseră proximal pe apofiza coracoidă impreuna cu scurta portiune a bicepsului, iar distal în treimea mijlocie a feŃei interne a humerusului. Când ia punct fix pe apofiza coracoidă este proiector înainte, adductor şi rotator în afară a humerusului, iar când ia punct fix pe humerus, îl apropie pe acesta de apofiza coracoidă şi deci de omoplat, ca în poziŃia atârnat şi in miscarile de căŃărare. supraspinosul are o formă triunghiulară, se inseră intern pe fosa supraspinoasă a omoplatului şi extern pe faŃeta superioară a marii tuberozităŃi a extremităŃii superioare a humerusului. Când ia punct fix pe omoplat este abductor al braŃului, iar când ia punct fix pe humerus, trage omoplatul către acesta. subspinosul se inseră intern pe fosa subspinoasă a omoplatului şi extern pe faŃeta mijlocie a marii tuberozităŃi a extremităŃii superioare a humerusului. Când ia punct fix pe omoplat este rotator în afară al braŃului şi când ia punct fix pe humerus trage omoplatul către braŃ. micul rotund situat imediat în afara subspinosului, se inseră intern pe fosa subspinoasă a omoplatului şi extern pe faŃa inferioară a marii tuberozităŃi a extremităŃii superioare a humerusului. Când ia punct fix pe omoplat este rotator în afară al humerusului şi când ia punct fix pe humerus trage omoplatul către braŃ marele rotund este un muşchi puternic, se inseră intern pe unghiul inferior al omoplatului, se îndreaptă în sus, în afară şi înainte, ocoleşte faŃa internă a extremităŃii superioare a humerusului şi se innseră pe buza posterioară a culisei bicipitale a humerusului. Când ia punct fix pe omoplat, este un adductor al braŃului, iar când ia punct fix pe humerus este un ridicător al omoplatului. subscapularul se inseră intern în fosa subscapulară şi extern pe mica tuberozitate a extremităŃii superioare a humerusului. Când ia punct fix pe omoplat este un rotator înăuntru şi un adductor al braŃului, iar când ia punct fix pe humerus trage omoplatul către braŃ. 3. Biomecanica articulaŃiei scapulo-humerale ArticulaŃia scapulo-humerală este cea mai mobilă articulaŃie. Are trei grade de libertate: Ea acŃionează în strânsă corelaŃie funcŃională cu articulaŃiile centurii scapulare, mărindu-se astfel amplitudinea de mişcare a membrului superior faŃă de trunchi. Mişcarea de abducŃie (de îndepărtare a braŃului). În această mişcare cele două extremităŃi ale humerusului suferă o deplasare în sens invers. Extremitatea inferioară urcă iar cea superioară coboară. Mişcarea se face până când marea tuberozitate se loveşte de porŃiunea superioară a bureletului glenoidian. În acest moment, suprafaŃa articulară a capului humeral părăseşte aproape cavitatea glenoidă şi intră în contact cu porŃiunea inferioară a capsulei articulare. muşchii abductori ai umărului sunt: - deltoidul cu toate fasciculele lui; - supraspinosul (chiar singur în afara deltoidului) - lunga porŃiune a bicepsului brahial (are un rol secundar) Mişcarea de abducŃie se poate face numai până la un unghi de 900. Peste această valoare, ridicarea humerusului nu este posibilă datorită prezenŃei acromionului. Ridicarea braŃului peste 900 se face numai cu ajutorul mişcării de basculă laterală a scapulei. Mişcarea de adducŃie se face în sens invers, un rol important revine greutăŃii membrului şi gravitaŃiei, mişcarea fiind controlată tot de muşchii abductori care, prin contracŃia lor izometrică, dirijează apropierea membrelor superioare de trunchi. muşchii adductori ai umărului sunt: pectoralul mare, dorsalul mare, rotundul mare, rotundul mic, subscapular, coraco-brahial, biceps brahial (cu scurta porŃiune), triceps brahial (cu lunga porŃiune). Mişcările de proiecŃie înainte (anteducŃie) şi înapoi (retroducŃie)
18
Ele se fac: cu bascularea capului humeral înapoi, în anteducŃie şi cu bascularea capului humeral înainte, în retroducŃie, in timp ce extremitatea inferioara a humerusului se deplaseaza in sens invers, pe un arc de cerc dispus sagital.Amplitudinea proiecŃiei înainte este de 950 iar cea a proiecŃiei înapoi de 200. Amplitudinea lor se poate mări prin intervenŃia centurii scapulare şi a coloanei vertebrale până la 180o în anteducŃie şi 35o în retroducŃie. În anteducŃie intervin muşchii: - marele pectoral - coraco-brahialul - deltoidul (fascicule claviculare) În retroducŃie intervin muşchii: - deltoidul (fascicule spinale) - marele dorsal Mişcările de rotaŃie înăuntru (mediană) şi în afară (laterală) Ele se realizează în jurul unui ax longitudinal ce trece prin capul humeral in jurul axei anatomice lungi a humerusului. Amplitudinea lor este de 800 pentru rotaŃia externă şi 950 pentru rotaŃia internă.In mişcarea de rotatie inăuntru, capul humerusului alunecă dinainte – înapoi pe cavitatea glenoidă. Mişcarea este produsă de muşchii supraspinos, rotundul mare, subscapular. În mişcarea de rotaŃie în afară, capul humerusului alunecă dinapoi – înainte pe cavitatea glenoidă. Mişcarea este produsă de muşchii subspinos şi micul rotund. Mişcarea de circumducŃie Această mişcare însumează mişcările precedente care se execută in jurul celor trei axe. Capul humeral descrie un mic cerc urmărind conturul cavităŃii glenoide, în timp ce extremitatea inferioară a humerusului descrie un cerc mare, dar în sens invers. Între articulaŃiile centurii scapulare şi articulaŃia scapulo-humerală este o strânsă legătură în mişcările variate şi ample ale membrului superior. Intrebari de autoevaluare Care este structura funcŃională a centurii scapulare ? Care este structura funcŃională a articulaŃiei scapulo-humerale ? Ce fel de articulaŃie este articulaŃia scapulo-humerală ? Câte grade de libertate are articulaŃia scapulo-humerală ? Care sunt muşchii implicaŃi în mişcările umărului ? Ce mişcări se fac în articulaŃia scapulo-humerală ?
LecŃia 8 ArticulaŃia humero-cubito-radială (articulaŃia cotului) 1. Structura funcŃională a articulaŃiei ArticulaŃia humero-cubito-radială este o trohleartroză, are un singur grad de libertate şi permite numai executarea mişcărilor de flexie şi extensie, a antebraŃului pe braŃ. Se întâlnesc aici trei oase iar suprafeŃele articulare sunt: - extremitatea inferioară a humerusului (trohleea, condilul humeral şi epicondilul), - extremitatea superioară a cubitusului prezintă o scobitură semilunară (marea cavitate sigmoidă), apofiza coronoidă în partea anterioară a cavităŃii sigmoide şi tuberozitatea (olecranul) în partea posterioară a cavităŃii sigmoide. La marginea externă a acestei cavităŃi se află o altă scobitură semilunară (mica cavitate sigmoidă) care ia parte la alcătuirea articulaŃiei radio-cubitale superioare. - extremitatea superioară a radiusului prezintă o scobitură (cupula radială) care se adaptează pe condilul humeral. Capul radial, prin faŃa sa superioară contribuie la alcătuirea articulaŃiei cotului, iar prin faŃa sa laterală contribuie la alcătuirea articulaŃiei radio-cubitale superioare. Trohleea humerală vine în raport cu incizura cubitusului, iar condilul humeral cu foseta capului radial. SuprafeŃele articulare sunt acoperite de cartilajul hialin. Mijloacele de unire sunt capsula articulară, care leagă humerusul cu cubitusul (ulna) şi radiusul. Capsula articulară este laxă şi întărită lateral de patru ligamente mai puternice dispuse anterior, posterior, lateral extern şi lateral intern. Membrana sinovială este ca o foiŃă subŃire, înveleşte pe dinăuntru capsula articulară. Ea este comună atât articulaŃiei humero-cubito-radiale, cât şi articulaŃiei radio-cubitale superioare. 2. Muşchii implicaŃi în mişcările cotului sunt flexori şi extensori. a. Muşchii flexori sunt bicepsul brahial, cu două capete superioare (de unde şi numele) şi unul inferior. Proximal, se inseră cu un cap (scurta porŃiune a bicepsului) pe vârful apofizei coracoide, printr-un tendon comun cu coraco-brahialul; cu celălalt cap, (lunga porŃiune a bicepsului) se inseră pe suprafaŃa de deasupra cavităŃii glenoide. Prin unirea celor două porŃiuni se formează corpul muscular care descinde vertical în faŃa humerusului şi a cotului şi se inseră distal, printr-un tendon puternic, pe tuberozitatea bicipitală a radiusului. Când ia punct fix pe omoplat are mai multe acŃiuni:
19
-proiectează înainte şi rotează înăuntru braŃul; - flectează antebraŃul supinat pe braŃ; - rotează antebraŃul în afară (supinaŃie); -este adductor al braŃului (prin porŃiunea scurtă) - este abductor al braŃului (prin porŃiunea lungă) AcŃiunea cea mai importantă este cea de supinaŃie şi pe plan secundar de flexor al antebraŃului pe braŃ.Când ia punct fix pe antebraŃ (ca în poziŃia atârnat), flectează braŃul pe antebraŃ şi apropie omoplatul. brahialul anterior este situat sub biceps. Se inseră proximal pe buza inferioară a amprentei deltoidiene şi pe faŃa internă şi externă a jumătăŃii inferioare a humerusului. Se îndreaptă în jos şi după ce trece de faŃa anterioară a articulaŃiei cotului, se inseră distal pe o mică suprafaŃă rugoasă, situată pe faŃa internă a bazei apofizei coronoide a cubitusului. Când ia punct fix pe humerus, flectează antebraŃul pe braŃ; Când ia punct fix pe cubitus flectează braŃul pe antebraŃ muşchii epicondilieni sunt în număr de patru: - brahio-radial - primul brahial extern - al doilea brahial extren - scurtul supinator b. Muşchii extensori sunt: tricepsul brahial este un muşchi voluminos, ocupă singur faŃa posterioară a braŃului. Are trei capete superioare (de unde şi numele) şi unul inferior. Din cele trei capete unul este lung (lunga porŃiune a tricepsului) şi se inseră pe suprafaŃa rugoasă sub cavitatea glenoidă a omoplatului. Celelate două sunt scurte: vastul extern şi vastul intern. Când ia punct fix proximal, este un extensor al antebraŃului pe braŃ, Prin lunga porŃiune este un adductor al braŃului. Când ia punct fix pe olecran, este fie un coborâtor, fie un ridicător al omoplatului, după cum membrul superior este orientat în jos sau în sus. anconeul este un muşchi scurt şi trunghiular, situat pe faŃa posterioară a cotului. Se inseră proximal, prin baza sa, pe faŃa posterioară a epicondilului. Se îndreaptă în jos şi înăuntru şi se inseră distal, prin vârful său, pe marginea externă a olecranului. Când ia punct fix pe humerus, este extensor al antebraŃului pe braŃ; Când ia punct fix pe cubitus este un extensor al braŃului pe antebraŃ. În plus, el joacă un rol important în mişcările de lateralitate ale cubitusului, în timpul prono-supinaŃiei. muşchii extensori ai degetelor vor fi studiaŃi la antebraŃ. 3. Biomecanica articulaŃiei cotului ArticulaŃia humero-cubito-radială este o trohleartroză şi are un singur grad de libertate. Ea permite numai executarea mişcărilor de flexie şi extensie. Flexia şi extensia active au o amplitudine medie normală de 1500, dintre care 900 revin extensie şi 600 flexiei. Miscarea de flexie este apropierea antebraŃului de braŃ. Are o amplitudine activă normală de aproape de 1500. În faza finală a mişcării, mâna nu se orientează spre umăr ci spre torace, deoarece axa antebraŃului nu se suprapune axei braŃului, ci este dirijată faŃă de acesta înăuntru. ExplicaŃia constă în orientarea oblică în sus şi înăuntru a jgheabului trohleei humerale. muşchii flexori sunt: brahialul anterior, bicepsul brahial şi muşchii epicondilieni. Mişcarea de extensie este mişcarea de îndepărtarea a antebraŃului de braŃ. Amplitudunea este de 900. Mişcarea de extensie este limitată de vârful olecranului şi de ligamentul anterior al cotului care este pus sub tensiune. muşchii extensori sunt: tricepsul brahial, şi anconeul (în mod accesoriu). Prin contracŃia lor, antebraŃul acŃionează ca o pârghie de gradul I, în care punctul de sprijin este în articulaŃia cotului. Intrebari de autoevaluare Care este structura funcŃională a articulaŃiei cotului ? Câte grade de libertate are articulaŃia cotului ? Ce mişcări se realizează în articulaŃia cotului ? Care sunt muşchii flexori ai cotului ? Care sunt muşchii extensori ai cotului ?
20
LecŃia 9 ArticulaŃiile antebraŃului 1. Structura funcŃională a antebraŃului Cele două oase ale antebraŃului se articulează între ele prin cele două extremităŃi ale lor, formând astfel, două articulaŃii radio-cubitale: superioară şi inferioară. a. ArticulaŃia radio-cubitală superioară: ArticulaŃia este o cilindroidă de tip trohoid, cu un grad de libertate SuprafeŃele articulare sunt reprezentate de mica cavitate sigmoidă a extremităŃii superioare a cubitusului, de incizura radială a cubitusului completată de ligamentul inelar şi de capul radial. Ambele au fost descrise la oasele cotului.Cele două suprafeŃe articulare sunt menŃinute în contact de ligamentul inelar şi de ligamentul pătrat (al lui Denucé). Sinoviala articulaŃiei este dependentă de sinoviala articulaŃiei humero-cubito-radiale. b. ArticulaŃia radio-cubitală inferioară ArticulaŃia este tot o trohoidă cu un grad de libertate. SuprafeŃele articulare reprezentate de cavitatea sigmoidă a radiusului de pe extremitatea inferioară şi mediană şi o suprafaŃă convexă de pe partea mediană şi inferioară a capului cubital. Ele sunt acoperite de cartilaj hialin şi unite prin intermediul unei capsule fibroase, un ligament triunghiular şi două ligamente radio-cubitale. Sinoviala este foarte laxă şi comunică în 40% din cazuri cu sinoviala articulaŃiei radio-carpiene. Ligamentul interosos radio-cubital este o membrană fibroasă care se întinde între diafizele celor două oase ale antebraŃului pe toată lungimea lor. 2. Muşchii antebraŃului se împart în trei grupe: a. muşchii anteriori: rotundul pronator se inseră proximal pe faŃa anterioară a epitrohleei şi pe marginea internă a apofizei coronoide; în continuare se îndreaptă în jos şi în afară şi se inseră distal pe faŃa externă a porŃiunii mijlocii a radiusului. Este un muşchi pronator şi accesoriu un flexor al antebraŃului pe braŃ. marele palmar se inseră proximal pe faŃa anterioară a epitrohleei, se îndreaptă în jos şi în afară şi se inseră distal pe faŃa anterioară a bazei celui de al doilea metacarpian. Este flexor al mâinii pe antebraŃ şi al antebraŃului pe braŃ. Accesoriu este un abductor, pronator şi fixator al mâinii în timpul mişcării de prehensiune. micul palmar se inseră proximal pe faŃa anterioară a epitrohleei, se îndreaptă în jos şi puŃin în afară şi se inseră distal pe ligamentul inelar al carpului şi aponevroza palmară. Este flexor al mâinii pe antebraŃ. cubitalul anterior se inseră proximal pe epitrohlee şi pe marginea internă a olecranului şi distal pe osul pisiform. Este flexor al mâinii pe antebraŃ şi un fixator al mâinii în prehensiune. flexorul comun superficial al degetelor se inseră proximal pe epitrohlee, ligamentul lateral intern al articulaŃiei cotului, marginea internă a apofizei coronoide şi marginea anterioară a radiusului. Corpul lui ocupă toată lăŃimea antebraŃului. În treimea mijlocie a antebraŃului se ramifică în 4 fascicule musculare care se continuă fiecare cu câte un tendon. Cele 4 tendoane trec pe sub ligamentul inelar al carpului şi se îndreapă către ultimele 4 degete pe care se inseră la nivelul bazelor falangelor doi. Este flexor al falangelor doi pe primele falange, un flexor al degetelor pe mână, al mâinii pe antebraŃ şi al antebraŃului pe braŃ. flexorul comun profund al degetelor se inseră proximal pe treimea superioară a feŃei anterioare, pe treimea superioară a marginii interne şi a feŃei interne a cubitusului, pe ligamentul interosos cubito-radial şi pe faŃa anterioară a radiusului, sub tuberozitatea bicipitală, formează 4 tendoane care alunecă pe sub ligamentul inelar al carpului şi se îndreaptă spre ultimele 4 degete. Ele se inseră distal pe baza celei de a treia falange. Este flexor al falangei a treia pe a doua falangă şi accesoriu al falangei a doua pe prima, al degetelor pe mână şi al mâinii pe antebraŃ lungul flexor propriu al policelui se inseră proximal pe cele 3 / 4 superioare ale feŃei anterioare a radiusului şi pe marginea externă a apofizei coronoide, apoi se îndreaptă vertical în jos, trece pe sub ligamentul inelar anterior al carpului şi se inseră distal pe baza ultimei falange a policelui. Este flexor al ultimei falange pe prima. pătratul pronator situat la partea inferioară a antebraŃului, între marginea anterioară a cubitusului şi marginea şi faŃa anterioară a radiusului. Este pronator, când ia punct fix pe cubitus. b. muşchii posteriori: extensorul comun al degetelor se inseră proximal pe faŃa posterioară a epicondilului, formează 4 tendoane, care după ce trec pe sub ligamentul inelar carpian posterior, se îndreaptă spre ultimele 4 degete. Este extensor al falangei a treia pe falanga a doua, al falangei a doua pe prima, al primei pe metacarp, al mâinii pe antebraŃ şi al antebraŃului pe braŃ. extensorul propriu al degetului mic se inseră proximal pe faŃa posterioară a epicondilului şi la nivelul degetului mic se uneşte cu tendonul extensorului comun al acestuia. Este extensor al degetului mic. cubitalul posterior se inseră proximal pe faŃa posterioară a epicondilului, pe pe faŃa şi marginea posterioară a cubitusului şi distal, se inseră pe faŃa internă a bazei metacarpianului al cincilea. Este extensor şi abductor al mâinii pe antebraŃ. anconeul a fost studiat la muşchii cotului.
21
lungul abductor al policelui se inseră proximal pe feŃele posterioare ale cubitusului, radiusului şi lifamentului interosos, trece pe sub ligamentul inelar carpian posterior şi se inseră distal pe faŃa externă a bazei primului metacarpian. Este abductor al policelui şi abductor şi supinator al mâinii. scurtul extensor al policelui se inseră proximal tot pe feŃele posterioare ale cubitusului, radiusului şi ligamentului interosos. Trece pe sub ligamentul inelar carpian posterior şi se inseră distal pe faŃa posterioară a bazei celei de a doua falange a policelui. Este extensor al falangei a doua a policelui pe prima, a primei pe metacarpian şi a metacarpianului pe carp lungul extensor al policelui se inseră proximal pe faŃa posterioară a cubitusului, coboară oblic în afară spre gâtul mâinii, alunecă prin şanŃul extern al feŃei posterioare a radiusului, delimitează tabachera anatomică şi trece pe faŃa posterioară a primului metacarpian şi a falangei proximale a policelui, pentru a se insera distal pe faŃa posterioară a bazei falangei distale a policelui. Este extensor al policelui. extensorul propriu al indexului se inseră proximal pe faŃa posterioară a cubitusului şi a ligamentului interosos, trece pe sub ligamentul inelar carpian posterior şi se inseră distal pe tendonul extensorului comun pentru index. Este extensor al indexului. c. muşchii externi: brahio-radialul se inseră proximal pe marginea externă a humerusului iar distal, pe apofiza stiloidă a radiusului. Este flexor al antebraŃului pe braŃ şi accesoriu intervine în mişcarea de pronaŃie şi supinaŃie. primul radial extern se inseră proximal pe marginea externă a humerusului, sub lungul supinator, şi distal se inseră pe faŃa posterioară a bazei celui de al doilea metacarpian. Este extensor şi abductor al mâinii pe antebraŃ. al doilea radial extern se inseră proximal pe epicondil şi distal pe faŃa posterioară a bazei celui de al treilea metacarpian. Este extensor al mâinii pe antebraŃ şi accesoriu abductor al mâinii pe antebraŃ. scurtul supinator se inseră proximal pe marginea externă a cubitusului, înconjoară treimea superioară a radiusului şi se inseră distal pe faŃa anterioară şi externă a radiusului, deasupra rotundului pronator. Este supinator al antebraŃului. 3. Biomecanica articulaŃiilor radio-cubitale Mişcările în aceste articulaŃii permit pronaŃia (faŃa palmară orientată posterior) şi supinaŃia (cu faŃa palmară orientată anterior), la nivelul antebraŃului. Ele asigură rotaŃia radiusului în jurul cubitusului. În mişcarea de pronaŃie, antebraŃul se răsuceşte înăuntru, faŃa palmară a mâinii priveşte posterior, iar policele este medial; muşchii pronatori sunt:- rotundul pronator, pătratul pronator, palmarul mare (accesoriu), anconeul (accesoriu), brahio-radialul (accesoriu) În mişcarea de supinaŃie, antebraŃul se răsuceşte în afară, faŃa palmară a mâinii priveşte anterior, iar policele este lateral. muşchii supinatori sunt: supinatorul scurt, bicepsul brahial, brahio-radialul (accesoriu) Cele două articulaŃii radio-cubitale acŃionează concomitent pentru realizarea acestor mişcări deci, funcŃional ele formează o singură articulaŃie găsindu-se totdeauna într-o poziŃie similară de pronaŃie sau supinaŃie. Subiecte de verififcare Ce articulaŃii sunt la nivelul antebraŃului ? Care este structura funcŃională a celor două articulaŃii ? Care sunt muşchii anteriori ai antebraŃului ? Care sunt muşchii posteriori ai antebraŃului ? În ce constă mişcarea de pronaŃie ? În ce constă mişcarea de supinaŃie ?
LecŃia 10 ArticulaŃiile gâtului mâinii şi ale mâinii 1. Structura funcŃională a acestor articulaŃii Prin gâtul mâinii înŃelegem regiunea care face legătura între antebraŃ şi mână, care împreună formează un tot funcŃional. Cele 27 de oase care alcătuiesc scheletul gâtului mâinii şi al mâinii sunt reprezentate de trei grupe: Oasele carpiene: (8 la număr), dispuse pe două rânduri: - rândul superior: scafoid, semilunar, piramidal, pisiform - rândul inferior: trapez, trapeziod, osul mare, osul cu cârlig Oasele metacarpiene (5 la număr) sunt lungi, aşezate cu extremitatea lor proximală (baza) spre rândul metacarpian, iar cu extremitatea lor distală (cap) se continuă cu oasele degetelor. Se numerotează din afară înăuntru. Oasele degetelor (falange) continuă direcŃia metacarpienelor. Degetul mare (policele) are doar două falange, celelalte patru (indexul, mijlociul, inelarul şi degeteul mic) au câte trei falange. Segmentele osoase se articulează între ele prin 30 de articulaŃii. Acestea sunt: articulaŃiile intercarpiene, radio-carpiană, medio-carpiană, carpo-metacarpiene, intermetacarpiene, metacarpo-falangiene, interfalangiene. Toate articulaŃiile mâinii sunt întărite de către un manşon capsular şi de ligamente dispuse lateral, de o parte şi de alta a capsulei.Degetele sunt segmente de membru formate din piele şi os cu articulaŃii şi curele de transmisie
22
(tendoane) acŃionate de la distanŃă, pe de o parte, de muşchii antebraŃului şi, pe de altă parte, de muşchii intrinseci ai mâinii. 2. Muşchii implicaŃi în biomecanica acestor articulaŃii a. muşchii antebraŃului descrişi anterior) reprezintă grupul muşchilor de forŃă ai mâinii. Ei acŃionează asupra degetelor dar şi asupra articulaŃiei gâtului mâinii, contribuie la mişcările mâinii dar şi la mişcarea şi fixarea articulaŃiei gâtului mâinii în poziŃiile cele mai convenabile executării mişcărilor degetelor. b. muşchii intrinseci ai mâinii (19 muşchi proprii) reprezintă grupul muşchilor de fineŃe şi precizie ai mâinii. Ei sunt: -muşchii tenarieni se găsesc în regiunea tenară, la partea supero-externă a palmei: -scurtul abductor al policelui -scurtul flexor al policelui -opozantul -adductorul policelui -muşchii hipotenarieni se găsesc în regiunea hipotenară aflată în partea internă a palme -palmarul cutanat -adductorul degetului mic -scurtul flexor al degetului mic -opozantul degetului mic - muşchii lojei mijlocii se găsesc între eminenŃa tenară şi eminenŃa hipotenară, ei sunt: -muşchii lombricali (flexori ai primei falange şi extensori ai ultimelor două falange ale degetelor 2-5). -muşchii interosoşi.(flexori ai primei falange şi extensori ai ultmelor două falange ca şi lombricalii dar, în acelaşi timp sunt şi adductori şi abductori ai degetelor 2-5). 3. Biomecanica articulaŃiei gâtului mâinii şi a mâinii Complexul osteo-articular al gâtului mâinii este astfel structurat încât permite efectuarea mai multor mişcări. Rolul cel mai important revine articulaŃiei radio-carpiene şi medio-carpiene care sunt articulaŃii condiliene cu două grade de libertate. Mişcările sunt de flexie-extensie, de abducŃie-adducŃie şi de circumducŃie de mică amplitudine, la nivelul gâtului mâinii şi de flexie-extensie, de înclinare laterală şi de circumducŃie la nivelul degetelor II, III, IV, V. La nivelul policelui, mişcările sunt de: flexie, extensie, abducŃie, adducŃie, opoziŃie (policele priveşte cu faŃa lui palmară, faŃa palmară a degetelor 2-5) şi de circumducŃie. Policele se suprapune peste celelalte 4 degete putând transforma mâna într-o adevărată pensă care permite prehensiunea. Flexia şi extensia se execută în plan sagital, în jurul unei axe transversale care trece prin capul osului mare. Însumate, mişcările de flexie şi extensie active au o amplitudine medie de 1650, iar cele pasive de 175o. Mişcările de abducŃie şi adducŃie active au o amplitudine de 550, iar cele pasive au amplitudinea de 650. Membrul superior ca lanŃ cinematic Centura scapulară umărul, braŃul, cotul, antebraŃul,gâtul măiniişi mâna pot acŃion a în cursul diferitelor mişcări fie ca un lanŃ cinematic deschis , fie ca unul închis. Ca lanŃ cinematic deschis membrul superior acŃionează în poziŃia ortostatică în: - ridicarea şi coborârea braŃelor prin lateral, prin înainte sau prin înapoi. - răsucirea înăuntru şi în afară, - rotaŃia dinainte înapoi şi dinapoi înainte - apucarea, împingerea, aruncarea, lovirea Ca lanŃ cinematic închis membrul superior acŃionează în: - susŃinerea corpului în poziŃiile atârnat, atârnat sprijinit şi stând pe mâini Intrebari de autoevaluare Care este structura funcŃională a articulaŃiei gâtului mâinii ? Care este structura funcŃională a mâinii ? Care sunt muşchii intrinseci ai mâinii ? Ce mişcări se pot face aceste articulaŃii ? Din ce este format membrul superior ca lanŃ cinematic ?
LecŃia 11 Centura pelviană şi articulaŃia coxo-femurală I. Structura funcŃională bazinului B a z i n u l este o formaŃiune anatomică complexă. El face legătura între coloana vertebrală şi membrele inferioare. Datorită poziŃiei lui şi prin analogie cu centura scapulară a membrului superior, bazinul se mai numeşte şi centura pelvină. Spre deosebire însă de centura scapulară care este deosebit de mobilă, centura pelvină este rigidă. Rolul ei este numai de a transmite greutatea corpului spre membrele inferioare şi de a susŃine viscerele abdominale. Are deci, un rol static prin excelenŃă. Scheletul bazinului Scheletul bazinului este alcătuit din cele două oase coxale, reunite anterior prin simfiza pubiană şi posterior prin segmentul sacro-coccigian al coloanei vertebrale, cu care oasele coxale se articulează strâns.
23
Osul coxal este un os plat, de formă patrulateră, alcătuit din trei piese osoase: iliacul situat în sus şi în afară; pubisul situat înainte şi ischionul situat în jos. Toate aceste piese converg spre centrul osului coxal, care prezintă pe faŃa lui externă cavitatea cotiloidă (acetabulum). Osul coxal are: două feŃe – externă şi internă patru margini - superioară, inferioară, - anterioară, posterioară FaŃa externă are în centrul ei cavitatea cotiloidă de formă sferoidă delimitată de o margine (sprânceana) cotiloidiană în care se articulează capul femurului. Deasupra cavităŃii cotiloide este fosa iliacă externă, pe care se inseră muşchii fesieri: fesierul mic, în zona anterioară, fesierul mijlociu, în zona mijlocie; fesierul mare, în zona posterioară Sub cavitatea cotiloidă este gaura obturatoare. FaŃa internă are la mijlocul ei o proeminenŃă liniară linia nenumită îndreptată oblic în jos şi înainte. Deasupra acesteia se află fosa iliacă internă pe care se inseră porŃiunea iliacă a muşchiului psoas-iliac. Sub ea şi înapoia ei, întâlnim: tuberozitatea iliacă pe care se inseră puternicele ligamente sacro-iliace, faŃeta auriculară a coxalului şi suprafaŃa de inserŃie a obturatorului intern. Marginea superioară (creasta iliacă) are inseraŃi pe ea marele oblic abdominal, micul oblic abdominal şi transversul abdomenului. Anterior ea se termină cu spina iliacă antero- superioară pe care se inseră croitorul. Marginea anterioară are o scobitură nenumită şi o spină iliacă anterioară pe care se inseră tendonul dreptului anterior al cvdricepsului femural. Marginea inferioară are o faŃetă pubiană pentru articulaŃia cu celălalt os coxal o suprafaŃă de inserŃie pentru marele adductor (muşchi al coapsei). Ea se termină cu corpul ischionului (marea tuberozitate ischiatică) care este segmentul cel mai gros al osului coxal care suportă greutatea corpului în poziŃie şezândă. Pe ea se inseră: - marele adductor al coapsei; - muşchii ischio-gambieri: - semitendinosul - semimembranosul - bicepsul femural - muşchii posteriori ai şoldului: - gemenul inferior - pătratul femural Marginea posterioară de jos în sus prezintă: mica scobitură sciatică, spina sciatică pe care se inseră muşchiul gemen superior, marea scobitură sciatică şi spina iliacă postero-superioară de la care începe marginea superioară a osului coxal. Sacrul este un os median şi simetric, format din sudura vertebrelor sacrate. El închide partea posterioară a bazinului. Este îndreptat oblic în jos şi înapoi. Formează cu ultima vertebră lombară un unghi care proemină anterior, numit promontoriu. Are patru feŃe: (anterioară, posterioară şi două laterale), o bază şi un vârf. FaŃa anterioară este concavă şi prezintă 4 linii transversale (nivelele de sudură ale vertebrelor). La capul lor, de o parte şi de alta sunt găurile sacrate anterioare prin care ies ramurile anterioare ale nervilor sacraŃi. FaŃa posterioară este convexă şi prezintă găurile sacrate prin care ies ramurile posterioare ale nervilor sacraŃi.Cu feŃele laterale se articulează cu oasele coxale. Baza sacrului priveşte în sus şi puŃin înainte şi se articulează cu a 5 vertebră lmbară. Vârful sacrului se articulează cu coccisul. Coccisul este situat sub sacru, rezultă din sudura celor 4 sau 5 vertebre coccigiene. Are forma unei piramide triunghiulare cu baza în sus. ArticulaŃiile bazinului. ArticulaŃiile bazinului sunt: - simfiza pubiană (articulaŃie semimobilă) - articulaŃiile sacro-iliace (articulaŃii semimobile) -articulaŃia sacro-coccigiană (artrodie) fără importanŃă funcŃională. ConformaŃia generală a bazinului Bazinul are forma unui trunchi de con cu baza în sus. Inelul format anterior de marginea superioară a simfizei pubiene, lateral de liniile nenumite de pe feŃele interne ale coxalelor şi posterior de promontoriu împarte bazinul în două părŃi: marele bazin şi micul bazin, cu strâmtoarea superioară şi strâmtoarea inferioară. Diametrele lor transversale, oblice, şi antero-posterioare joacă la femeie un rol important în desfăşurarea normală a naşterii, 2. Biomecanica bazinului În mod normal, la adult, oasele coxale se mişcă concomitent cu sacru şi practic bazinul poate fi considerat ca un întreg rigid.În realitate însă, chiar în aceste condiŃii; se produc unele mişcări minime la nivelul articulaŃiilor sacro-iliace, mai accentuate la tineri. Ele constau din o serie de mişcări de basculă ale sacrului,
24
în jurul unei axe transversale care trece prin partea superioară a osului. Aceste mişcări sunt: mişcări de nutaŃie şi mişcări contranutaŃie. Mişcarea de nutaŃie este mişcarea prin care baza sacrului se îndreaptă în jos şi înainte, iar vârful se îndreaptă în sus şi înapoi. Mişcarea de contranutaŃie este mişcarea prin care baza sacrului se îndreaptă în sus şi înapoi, iar vârful lui se îndreaptă în jos şi înainte.În condiŃii fiziologice deosebite (în timpul naşterii), aparatele capsulo-ligamentare ale tuturor articulaŃiilor corpului se îmbibă cu lichid interstiŃial şi se relaxează sub acŃiunea unui hormon special de tip relaxina. Relaxarea aparatelor capsulo-ligamentare are efecte imediate, în special la nivelul coloanei vertebrale şi bazinului. La nivelul coloanei vertebrale apar rahialgiile (dureri vertebrale) gravidelor şi chiar hernii de disc. La nivelul bazinului relaxarea capsulo-ligamentară duce la mărirea amplitudinii mişcărilor articulaŃiilor sacro-iliace şi simfizei pubiene, ceea ce uşurează desfăşurarea normală a sarcinii. II. ArticulaŃia coxo-femurală (articulaŃia şoldului) 1. Structura funcŃională a şoldului Prin intermediul şoldului, centura pelvină se continuă cu membrul inferior. Şoldul este structurat astfel, încât să permită membrului inferior îndeplinirea celor două funcŃii contradictorii: - oscilaŃia în faza de pendulare - stabilizarea în faza de propulsie a mersului, alergării sau săriturii. În alcătuirea articulaŃiei şoldului participă două segmente osoase: osul coxal şi extremitatea superioară a femurului, de o parte şi de alta. Osul coxal a fost descris anterior. F e m u r u l este os lung, pereche şi nesimetric. El reprezintă scheletul coapsei. Are un corp şi două extremităŃi (superioară şi inferioară). Cu extremitetea superioară intră în articulaŃia şoldului. Extremitatea superioară a femurului prezintă un cap articular, un gât şi două proeminenŃe: o tuberozitate mare (marele trohanter) şi o tuberozitate mică (micul trohanter). Cele două tuberozităŃi sunt voluminoase, pe ele se inseră muşchi puternici. Capul articular reprezintă 2/3 dintr-o sferă, este perfect rotunjit şi orientat în sus, înainte şi înăuntru. PuŃin sub centrul lui se află foseta ligametului rotund. Gâtul femurului uneşte capul femurului cu cele două extremităŃi. Axa lungă a gâtului este inclinată faŃă de axa lungă a corpului femural cu 125-135o, unghiul fiind unghiul de înclinaŃie. Axa lungă a gâtului face şi cu planul frontal un unghi de 15-25o, acesta fiind unghiul de declinaŃie. Marele trohanter este o proeminenŃă partulateră, care continuă în sus corpul osului. Pe el se inseră: pe faŃa externă - fesierul mijlociu pe faŃa internă - obturatorul extern - obturatorul intern - cei doi gemeni pe marginea superioară - piramidalul pe marginea inferioară – vastul extern pe marginea anterioară – fesierul mic pe marginea posterioară – pătratul femural Micul trohanter este situat la partea postero- inferioară a gâtului femural şi dă inserŃie psoasului-iliac. Asupra extremităŃii superioare se exercită eforturi de presiune şi tracŃiune deosebit de puternice şi de aceea structura ei este adecvată acestor sarcini. Fasciculele trabeculare sunt bine individualizate. Corpul femurului este îndreptat oblic de sus în jos şi dinafară înăuntru. Axa lui lungă este axa anatomică şi nu se confundă cu axa biomecanică. Aceasta pleacă de la centrul capului femural şi se întâlneşte cu axa anatomică în partea centrală a extremităŃii inferioare a femurului. Cele două axe fac între ele un unghi de 8-100, deschis în sus. Pe el se prind următorii muşchi pe faŃa anterioară - muşchiul crural (partea profundă a cvadricepsului) - muşchiul tensor al sinovialei genunchiului pe faŃa externă - vastul extern al cvadricepsului pe faŃa internă - vastul intern al cvadricepsului. Marginea posterioară este foarte dezvoltată, se numeşte linia aspră. Pe ea se inseră vastul extern, vastul intern, iar în lungul zonei mijlocii, cei trei adductori ai coapsei şi scurta porŃiune a bicepsului femural. În partea superioară, linia aspră se trifurcă într-o creastă externă (spre marele trohanter) pentru inserŃia marelui fesier, o creastă mijlocie (spre micul trohanter) pentru inserŃia pectineului şi o creastă internă (spre partea inferioară a gâtului) pentru inserŃia vastului intern. Extremitatea inferioară va fi prezentată la studiul genunchiului. ArticulaŃia coxo-femurală este o enartroză cu trei grade de libertate şi o deosebită importanŃă în statică şi locomoŃie. Este construită în aşa fel, încât să ofere, în acelaşi timp, maximum de stabilitate şi de mobilitate.
25
a) SuprafeŃele articulare sunt: capul femurului şi cavitatea cotiloidă a coxalului. Cavitatea cotiloidă nu poate cuprinde singură capul femurului, de aceea este mărită de jur împrejur de un burelet fibro-cartilaginos. Acesta trece peste scobitura pubo-ischiatică şi formează ligamentul transvers, sub care se găseşte un orificiu plin cu Ńesut celulo-grăsos şi câteva arteriole şi venule pentru ligamentul rotund şi osul coxal. b) Cele două suprafeŃe articulare sunt menŃinute în contact prin bureletul fibro-cartilaginos şi o capsulă fibroasă. Capsula este formată din fibre: unele superficiale, longitudinale şi altele profunde, circulare. Fibrele se grupează formând ligamentele ce au rol de întărire a capsulei, asigurând soliditatea extremităŃilor inferioare în timpul staŃiunii verticale, în timpul mersului, alergării şi săriturii. Ligamentele sunt: 1. ligamentul ilio-femural, important în menŃinerea poziŃiei ortostatice, se opune căderii corpului înapoi. În această poziŃie, şoldul se extinde şi ligamentul pus sub tensiune strangulează gâtul femural, apăsând capul femurului în cavitatea cotiliodă. 2. ligamentul pubo-femural limitează abducŃia şi rotaŃia externă 3. ligamentul ischio-femural limitează rotaŃia internă şi adducŃia 4. fibrele circulare profunde ale capsulei formează un inel care înconjoară colul, susŃinându-l. 5. ligamentul rotund este intraarticular cu rol secundar în biomecanica şoldului. La nivelul articulaŃiei coxo-femurale, un rol important în menŃinerea suprafeŃelor articulare îl are presiunea atmosferică. SuprafaŃa articulaŃiei coxo-femurale măsoară 16 cm2 şi reprezintă un spaŃiu virtual. Asupra ei acŃionează o presiune atmosferică de 16, 537 kg. Cum greutatea unui membru inferior este de 9-10 kg, presiunea atmosferică, singură, poate menŃine capul femurului în cavitate chiar după secŃiunea tuturor părŃilor moi. c) Sinoviala tapetează faŃa internă a capsulei. 2. Muşchii care intervin în mobilizarea şoldului sunt a. muşchii lombo-iliaci descrişi la coloana vertebrală. Dintre aceştia doar psoasul –iliac intervine direct asupra şoldului. El se suprapune ca direcŃie, axei biomecanice a membrului inferior. InserŃia lui pe primele vertebre lombare se suprapune centrului de greutate, apoi se îndreaptă în afară şi în jos, trece prin faŃa capului femural, înapoi formează un unghi de aproximativ 400 şi se inseră pe micul trohanter. Realizează astfel, o puternică chingă anterioară, care impinge capul femural dinainte-înapoi şi reprezintă astfel, principalul stabilizator anterior al şoldului. Acest muşchi are acŃiuni complexe - când se contractă în totalitate, luând punct fix pe inserŃiile proximale, flectează coapsa pe bazin şi în acelaşi timp imprimă coapsei o uşoară mişcare de adducŃie şi rotaŃie externă. - când ia punct fix pe inserŃia distală, flectează coloana vertebrală şi bazinul pe coapsă (este deci, un flexor al coloanei) - când se contractă de o singură parte, este tot flexor dar în acelaşi timp imprimă coloanei vertebrale şi o mişcare de înclinare laterală. Ca flexor al coapsei pe bazin el intervine în special după ce coapsa depăşeşte amplitudinea de flexie de 900. De aceea, valoarea lui funcŃională se determină aşezând subiectul pe un scaun şi punându-l să facă flexia coapsei pe bazin. Dacă nu poate face flexia coapsei dincolo de 90o, muşchiul este deficitar. Ca rotator al coapsei, acŃiunea lui diferă după poziŃia acesteia. Când coapsa este flectată pe bazin, micul trohanter fiind situat posterior faŃă de axa femurului, pasoasul-iliac este rotator extern. Când coapsa este extinsă pe bazin, muşchiul este un rotator intern. Muşchiul psoasul-iliac este unul din cei mai importanŃi muşchi în statica şi dinamica trunchiului. El împreună cu muşchii abdominali, muşchii spatelui şi muşchii ischio-gambieri asigură echilibrul trunchiului pe coapsă. Tot el, în mers, efectuează izotonic mişcarea de flexie a coapsei pe bazin, iniŃiind deci faza de pendulare şi gradează extensia coapsei pe bazin, spre sfârşitul fazei de pendulare. b. muşchii bazinului fesierul mare – cel mai voluminos muşchi al bazinului. Se inseră proximal pe partea posterioară a fosei iliace externe, se îndreaptă oblic în jos şi în afară şi se inseră distal pe creasta externă a liniei aspre, imediat sub marele trohanter. Când ia punct fix pe bazin este rotator în afară al coapsei. Intervine în mişcarea de extensie atunci când subiectul poartă greutăŃi sau urcă pe un plan înclinat. fesierul mijlociu, prin baza lui se inseră proximal pe porŃiunea mijlocie a fosei iliace mijlocii, se îndreaptă vertical în jos şi prin vârful lui se inseră distal pe faŃa externă a marelui trohanter. Când se contractă în totalitate şi ia punct fix pe bazin, este abductor şi rotator în afară al coapsei. Când ia punct fix pe femur înclină lateral bazinul. El apasă pe faŃa laterală a marelui trohanter, înfundând astfel capul femurului în cavitatea cotiloidă şi este principalul stabilizator lateral al şoldului, fesierul mic, prin baza lui se inseră proximal pe porŃiunea anterioară a fosei iliace externe, se îndreaptă aproape orizontal în afară şi prin vârful lui se inseră distal pe marginea anterioară a marelui trohanter. Când ia punct fix pe bazin este rotator înăuntru şi un adductor al coapsei, când ia punct fix pe femur este un proiector înainte al jumătăŃii bazinului de partea opusă. gemenul superior se inseră medial pe spina sciatică, se îndreaptă în afară, se uneşte cu tendonul gemenului inferior şi se inseră lateral pe cavitatea de pe faŃa internă a marelui trohanter. Este un rotator în afară al coapsei.
26
gemenul inferior se inseră medial pe tuberozitatea ischionului, se indreaptă în afară şi se uneşte cu tendonul gemenului extern. Este un rotator în afaraă al coapsei. obturatorul intern se inseră medial pe faŃa internă a membranei obturatoare care umple gaura obturatoare a osului coxal şi pe conturul ei osos, trece prin mica scobitură sciatică a marginii posterioare a coxalului, iese din micul bazin, se îndreaptă în afară şi se inseră lateral pe cavitatea de pe faŃa internă a marelui trohanter. Este un rotator în afară al coapsei şi un stabilizator posterior al şoldului. obturatorul extern se inseră medial pe faŃa externă a membranei obturatoare şi pe conturul ei osos trece prin spatele articulaŃiei coxo-femurale şi se inseră lateral pe cavitatea de pe faŃa internă a marelui trohanter. Este rotator în afară al coapsei şi un principal stabilizator inferior al şoldului. pătratul femural se inseră medial pe tuberozitatea ischiatică, se îndreaptă în afară, trece prin spatele articulaŃiei coxo-femurale şi se inseră lateral pe marginea posterioară a marelui trohanter. Este un rotator în afară al coapsei. piramidalul (pisiformul) se inseră medial pe faŃa anterioară a sacrului, în jurul găurilor sacrate anterioare, se îndreaptă în afară, iese din bazin prin marea scobitură sciatică şi se inseră lateral pe marginea superioară a marelui trohanter. Când ia punct fix pe bazin, rotează coapsa în afară. Este snergic cu gemenii. Este un stabilizator posterior al şoldului. c. muşchii coapsei se îndreaptă vertical de la bazin la coapsă, iar unii dintre ei la extremităŃile superioare ale oaselor gambei. După topografia lor se împart în trei grupe: anteriori, mediali şi posteriori. -muşchii anteriori ai coapsei tensorul fasciei lata, muşchi superficial, se inseră proximal pe spina iliacă antero-superioară şi pe buza externă a treimii anterioare a crestei iliace. Are un corp aplatizat, se întinde pe treimea superioară a coapsei, se continuă cu un tendon lat şi se inseră distal pe tuberozitatea externă a extremităŃii superioare a tibiei. Are rol deosebit în statică, (în sprijinul unilateral) şi în mers. Este rotator în afară al coapsei. croitorul, muşchi superficial, se întinde diagonal de sus în jos şi din afară-înăuntru. Se inseră proximal pe spina iliacă antero-superioară şi distal pe tuberozitatea internă a extremităŃii superioare a tibiei, prin laba de gâscă. Este flexor al gambei pe coapsă şi flexor, adductor şi rotator în afară al coapsei pe bazin, realizând poziŃia de lucru a vechilor croitori, de unde şi numele nuşchiului cvadricepsul, muşchi larg care ocupă toată partea anterioară a coapsei. Este alcătuit din patru fascicule musculare: dreptul femural, vastul lateral, vastul medial şi femuralul (cruralul). InserŃiile proximale ale acestor fascicule sunt diferite. Dreptul anterior se inseră pe bazin prin două tendoane: unul direct pe spina iliacă anteroinferioară şi unul pe sprânceana cotiloidă. Celelalte trei porŃiuni se inseră pe femur. Toate cele patru fascicule se unesc între ele şi formează tendonul cvadricipital, care înglobează rotula şi de la aceasta în jos se continuă cu tendonul rotulian, care se inseră distal pe tuberozitatea anterioară a tibiei. Este axtensor al gambei pe coapsă. - muşchii mediali ai coapse dreptul intern (muşchiul gracilis) este foarte subŃire, se inseră proximal pe unghiul pubisului şi distal, prin intermediul labei de gâscă, pe partea superioară a feŃei interne a tibiei. Este flexor şi adductor al coapsei pectineul se inseră proximal pe spina pubisului, se îndreaptă oblic în jos şi în afară şi se inseră distal pe creasta mijlocie a liniei aspre. Este flexor, adductor şi rotator în afară al coapsei. adductorul mare se inseră proximal pe ramura ischio-pubiană şi tuberozitatea ischiatică a coxalului, iar distal pe tuberculul supero-intern al condilului intern al extremităŃii inferioare a femurului. adductorul mijlociu se inseră proximal pe unghiul pubisului, se îndreaptă în afară şi în jos şi se inseră distal pe zona mijlocie a liniei aspre a femurului. adductorul mic se inseră proximal pe unghiul pubisului şi distal pe creasta internă, superioară a liniei aspre. ToŃi cei trei adductori au o direcŃie aproximativ oblică în afară şi în jos şi sunt paraleli ca direcŃie cu psoasul-iliac. Sunt adductori şi flexori ai coapsei. - muşchii posteriori ai coapsei alcătuiesc grupul muşchilor ischio-gambieri. Ei sunt muşchi biarticulari şi au o deosebită importanŃă în statică, mers, alergare şi sărituri. Ei extind coapsa pe bazin şi au asupra gambei o acŃiune caracteristică: fiind flexori ai gambei pe coapsă de la 10o la 1550 şi devin extensori ai gambei pe coapsă pe amplitudinea dintre 00-100 Aceştia sunt: semitendinosul se inseră proximal pe tuberozitatea ischionului, împreună cu lunga porŃiune a bicepsului femural şi distal, prin intermediul labei de gâscă, pe partea superioară a feŃei interne a tibiei. semimembranosul se inseră proximal pe faŃa posterioară a tuberozităŃii ischiatice şi distal pe cei doi condili tibiali. Ambii muşchi sunt flexori şi rotatori înăuntru ai gambei pe coapsă şi extensori ai coapsei pe bazin.
27
bicepsul femural se inseră proximal prin două capete care se numesc: lunga porŃiune ce se inseră pe tuberozitatea ischiatică, împreună cu semitendinosul şi scurta porŃiune ce se inseră pe partea externă a liniei aspre a femurului. Cele două porŃiuni se unesc şi se inseră distal, printr-un tendon comun, pe capul peroneului. Este flexor al gambei pe coapsă, extensor al coapsei pe bazin Muşchiul tensor al sinovialei genunchiului este sub femural 3. Biomecanica articulaŃiei coxo-femurale ArticulaŃia coxo-femurală este o enartroză, are trei grade de libertate şi permite efectuarea mişcărilor de flexie / extensie, abducŃie / adducŃie, rotaŃie şi circumducŃie, cu amplitudinile evidenŃiate în tabelul următor:
Activ Pasiv Diferenta
Flexia
Extensia
90-1200 110-1500 20-300
300 500 200
Abductiaadductia 60-700 70-800 100
Rotatia interna
Rotatia externa
350 400 50
150 200 50
Mişcările de flexie şi extensie Dacă mişcările de flexie şi extensie ar fi pure, ar trebui să se realizeze în jurul unei axe transversale care ar trece prin vârful marelui trohanter şi prin foseta ligamentului rotund. Cum însă flexia se însoŃeşte şi de mişcarea de rotaŃie înăuntru, iar extensia se însoŃeşte de o mişcare de rotaŃie în afară, axa biomecanică corespunde axei centrale a cavităŃii cotiloide. Amplitudinea acestor mişcări este legată de poziŃia genunchiului.Când genunchiul este extins, flexia şoldului este limitată la 900, prin punerea sub tensiune a muşchilor posteriori ai coapsei Când genunchiul este îndoit, flexia şoldului atinge 1200. flexorii principali sunt: dreptul anterior, psoasul-iliac, tensorul fasciei lata, croitorul. Flexia este limitată de muşchii posteriori ai coapsei. Muşchii flexori sunt mai puternici decât muşchii extensori. extensorii principali sunt: ischio-gambierii, fasciculele posterioare ale fesierului mijlociu şi fesierul mic. Extensia este limitată de partea anterioară a capsulei şi de ligamentul ilio-femural. Hiperextensia este posibilă numai prin flexia articulaŃiei opuse şi accentuarea curburii lombare. Mişcările de abducŃie şi adducŃie Ele se realizează în jurul unei axe antero-posterioare care trece prin centrul capului femural şi sunt însoŃite de mişcări de rotaŃie ale coapsei. Când coapsele sunt extinse, amplitudinea maximă de abducŃie este de 600, astfel că ambele coapse formează între ele un unghi de 120o. În flexia maximă a coapselor, abducŃia atinge 700, între ambele coapse se formează un unghi de 140o. AbducŃia se realizează de către: tensorul fasciei lata, fesierul mijlociu şi croitorul. AdducŃia se realizează de către: psoasul-iliac, fesierul mic, dreptul intern, pectineul, cei trei adductori, semitendinosul, semimembranosul. Ambele mişcări au o amplitudine activă de 600-700 şi pasivă de 700-800. În mişcarea de sfoară laterală, abducŃia reală a coapsei pe bazin nu depăşeşte 700 de fiecare parte, dar mişcarea devine posibilă datorită înclinării bazinului înainte şi unei lordoze accentuate, ceea ce face ca abducŃia să se transforme în mişcare de flexie. Mişcările de rotaŃie externă şi internă Aceste mişcări se realizează în jurul unei axe verticale care trece prin capul femurului. Amplitudinea rotaŃiei externe active este de 150 şi pasive 200 iar a rotaŃiei interne active este de 350 şi pasive de 400. muşchii rotatori externi sunt: fesierul mijlociu (cu fasciculele posterioare), fesierul mare, cei doi gemeni ai coapsei (superior şi inferior), piramidalul, cei doi obturatori, pătratul femural, pectineul, dreptul intern şi croitorul. muşchii rotatori interni sunt: fesierul mijlociu (cu fasciculele anterioare), fesierul mic, semitendinosul şi semimembranosul. Mişcarea de circumducŃie Această mişcare rezultă din trecerea coapsei prin toate poziŃiile descrise anterior. În realizarea ei intervin toate grupele musculare ale şoldului. - capul femural se învârte în cavitatea cotiloidă - diafiza femurului descrie un con. - epifiza distală a femurului descrie un cerc Intrebari de autoevaluare Care este structura funcŃională a bazinului ? Care sunt articulaŃiile bazinului ? Cum se numesc mişcările bazinului ? Care este structura funcŃională a articulaŃiei şoldului ? Ce muşchi sunt implicaŃi în mobilizarea şoldului ? Ce mişcări se pot face în articulaŃia coxo-femurală ?
28
LecŃia 12 ArticulaŃiile genunchiului Genunchiul este segmentul mobil al aparatului locomotor care leagă coapsa de gambă. Scheletul genunchiului este format din extremitatea inferioară a femurului, extremităŃile superioare ale celor două oase ale gambei: tibia şi peroneul şi osul propriu al regiunii, rotula. a) Extremitatea inferioară a femurului prelungeşte corpul la partea lui distală, mărindu-şi progresiv dimensiunile atât în sens transversal, cât în sens antero-posterior. Anterior, ea prezintă o trohlee (mosor), posterior, şanŃul trohleei se continuă cu o scobitura intercondiliană care imparte extremitatea inferioară a femurului într-un condil extern şi un condil intern, ultimul terminându-se mai jos decât primul. Pe feŃele interne ale celor doi condili se inseră extremităŃile proximale ale ligamentelor încrucişate. FaŃa laterală a condilului intern are o tuberozitate pe care se inseră ligamentul lateral intern al articulaŃiei genunchiului. Tot pe această faŃă se mai află şi tuberculul pe care se inseră marele adductor şi o mică fosetă pe care se inseră gemenul intern al tricepsului sural. FaŃa laterală a condilului extern prezintă şi ea o tuberozitate, pe care se inseră ligamentul lateral extern al articulaŃiei genunchiului. Înapoia acestei tuberozităŃi se inseră gemenul extern al tricepsului sural şi popliteul. b) etxremităŃile superioare ale tibiei şi peroneului vor fi studiate la gambă. c) rotula (patela) un os scurt, situat la faŃa anterioară a genunchiului. Văzută din faŃă ea are o formă aproximativ triunghiulară, cu baza aşezată proximal, iar vârful, distal. FaŃa anterioară este convexă şi vine în contact cu fascia genunchiului şi cu tegumentele. FaŃa posterioară este concavă şi articulară. Pe baza şi marginile ei se inseră tendonul cvadricipital, iar la vârf, tendonul rotulian. Rotula este astfel înglobată în largul tendon distal al cvadricepsului. La nivelul genunchiului se găsesc trei articulaŃii: femuro-tibială (articulaŃia propriu-zisă a genunchiului), femuro-rotuliană (care participă la alcătuirea articulaŃiei genunchiului) şi articulaŃia tibio peronieră superioară care va fi descrisă la gambă. I. ArticulaŃia femuro-tibială 1. Structura funcŃională a articulaŃiei femuro-tibiale Această articulaŃie este cea mai voluminoasă articulaŃie a corpului şi cea mai puternică. Structural, ea este o trohleartroză imperfectă şi de accea are în constituŃia ei două meniscuri. a) Extermitatea inferioară a femurului are cei doi condili, separaŃi de scobitura intercondiliană şi de trohlee şi acoperiŃi la suprafaŃă de un cartilaj hialin. b) Extremitatea superioară a tibiei prezintă două cavităŃi glenoide acoperite de cartilaj hialin, separate între ele de doi tuberculi (intern şi extern) ai masivului osos ce aparŃin spinei tibiale. Pe spina tibială se inseră capetele distale ale ligamentelor încrucişate. c) FaŃa posterioară a rotulei este divizată în două faŃete laterale de către o creastă teşită şi este acoperită de cartilaj hialin. d) Deoarece între suprafeŃele osoase articulare ale femurului şi tibiei nu există congruenŃă perfectă, intre ele s-a dezvoltat, pe fiecare cavitate glenoidă câte un menisc. Meniscul extern are o formă circulară, iar cel intern forma literei C. Meniscul intern, prin cornul său anterior, se fixează la marginea anterioară a platoului tibial, imediat înintea ligamentului încrucişat anterior, iar prin cornul său posterior, pe suprafaŃa retrospinală, imediat inapoia inserŃiei ligamentului încrucişat posterior. Meniscul extern, prin cornul său anterior, se fixează pe suprafaŃa prespinală, imediat înaintea spinei şi pe faŃa externă a ligamentului încrucişat anterior, iar prin cornul său posterior, se fixează pe tuberculul intern al spinei tibiale. Cele două meniscuri sunt reunite la partea lor anterioară de o formaŃiune delicată numită ligamentul transvers (jugal) care este înconjurat de pachetul celular grăsos anterior al genunchiului. Aceste meniscuri nefiind strict cartilaginoase, au o elasticitate şi o deformabilitate mai mare decât a cartilajului obişnuit. Partea internă a meniscului nu conŃine vase, dar în partea capsulară acestea sunt abundente. e) Segmentele osoase din articulaŃie sunt menŃinute între ele de o capsulă articulară întărită de şase ligamente. Capsula articulară este un manşon fibros, care se fixează de jur împrejur, foarte apropiat de limita cartilajelor articulare, lateral pe meniscuri şi înainte pe ligamentul jugal, ajungând la tibie. Este foarte rezistentă, poate suporta tracŃiuni mai mari de 300 kg. Cele şase ligamente sunt: 1. ligamentul anterior (rotuluian) – reprezintă tendonul terminal al cvadricepsului, se întinde de la rotulă la tuberozitatea anterioară a tibiei, este lăŃit transversal, gros şi foarte rezistent. 2. ligamentul posterior (Winslov) – se confundă cu inserŃiile muşchilor gemeni (ai tricepsului sural). Partea mijlocie este în scobitura intercondiliană şi se confundă cu inserŃiile ligamentelor încrucişate. 3. ligamentul lateral intern - se inseră sus pe tuberozitatea condilului femural intern, iar jos, pe partea cea mai de sus a feŃei interne a tibiei.
29
4. ligamentul lateral extern - se inseră sus pe tuberozitatea condilului femural extern, iar jos, pe partea anteroexternă a capului peroneului. Ligamentele încrucişate se găsesc în scobitura intercondiliană. 5. ligamentul încrucişat anterior se inseră sus, pe porŃiunea posterioară a condilului extern şi se îndreaptă în jos, înainte şi înăuntru pentru a se insera pe partea antero-internă a spinei tibiale şi pe suprafaŃa rugoasă prespinală, între inserŃiile cornurilor anterioare ale meniscurilor. 6. ligamentul încrucişat posterior se inseră pe porŃiunea posterioară a condilului intern şi se îndreaptă în jos, înainte şi înăuntru pentru a se insera înapoia spinei tibiale. f) sinoviala genunchiului tapetează faŃa interioară a capsulei; se adaptează la toate fundurile de sac capsulare şi se întrerupe la nivelul inserŃiei meniscurilor, împărŃindu-se în două porŃiuni: una suprameniscală, care reprezintă aproape întreaga sinovială şi alta submeniscală, mult mai redusă ca dimensiuni. Sinoviala genunchiului comunică în aproape 10 % din cazuri cu sinoviala articulaŃiei tibio-peroniere superioare. 2. Biomecanica articulaŃiei femuro-tibiale. ArticulaŃia femuro-tibială are un singur grad de libertate şi în consecinŃă prezintă două mişcări principale: flexia şi extensia gambei pe coapsă, mişcări la care se adaugă şi altele secundare ca: rotaŃie internă şi rotaŃie externă. ArticulaŃia mai prezintă şi mişcări de înclinare laterală foarte reduse ca amplitudine. Amplitudinea medie a mişcărilor active de flexie şi extensie este 1350, iar a celor pasive de 1500. Mişcările se execută în plan sagital, în jurul unei axe transversale care trece prin cei doi condili femurali. ArticulaŃia femuro-tibială acŃionează după principiul unei pârghii de gradul III, prin deplasarea femurului pe tibia fixată (ca în sprijinul pe sol), prin deplasarea tibiei pe femurul fixat (ca în poziŃia şezând) sau prin deplasarea simultană a celor două oase (ca în mers, când gamba este pendulată). Mişcarea de flexie este aceea prin care faŃa posterioară a gambei se apropie de faŃa posterioară a coapsei. Se execută în jurul mai multor axe. Începutul mişcării de flexie se face mai mult prin rostogolire, iar sfârşitul mai mult prin rotaŃie pe loc în jurul unei axe fixe. Când flexia ajunge la 700 , se asociază şi o mişcare de rotaŃie internă, care poate ajunge până la 200 amplitudine. muşchii motori pentru flexie sunt: bicepsul femural şi semimembranosul, ca muşchi principali, iar în mod accesoriu intervin şi semitendinosul, gemenii, popliteul, plantarul subŃire, dreptul intern şi croitorul. Limitarea mişcării de flexie este realizată de întâlnirea feŃei posterioare a gambei cu faŃa posterioară a coapsei. Mişcarea de extensie este aceea prin care faŃa posterioară a gambei se depărtează de faŃa posterioară a coapsei. La începutul mişcării are loc rotarea extremităŃii femurului, apoi rostogolirea lui pe platoul tibial, până când axa lungă a gambei ajunge să continue axa lungă a coapsei (văzute din profil). Mişcării de extensie i se asociază şi o mişcare de rotaŃie în afară a gambei pe coapsă. muşchii motori ai extensiei sunt în primul rând cvadricepsul şi tensorul fasciei lata. Ei realizează, împreună cu tendonul cvadricipital, rotula, aripioarele rotuliene şi tendonul rotulian, un aparat complex de extensie a genunchiului. Extensorii acŃionează cu toată forŃa lor atunci când se face extensia forŃată a genunchiului flectat sau când se execută o mişcare forŃată de blocare a genunchiului în uşoară flexie, ca în activitatea fizică. Astfel, în aceste situaŃii se poate rupe aparatul extensor al genunchiului la diferite nivele, ajungându-se la ruptură de tendon cvadricipital (mai ales la fotbalişti şi rugbişti), la o fractură de rotulă, la o ruptură de ligament rotulian (la alpinişti) sau la o smulgere de apofiză tibială anterioară. Mişcarea de extensie este limitată de ligamentul posterior al articulaŃiei, de ligamentul încrucişat anterior, iar în mod accesoriu de ligamentul încrucişat posterior, de muşchii ischio-gambieri şi de ligamentele anterioare care se extind în momentul extensiei. Mişcările de rotaŃie înăuntru şi în afară Aceste mişcări se asociază mişcărilor de flexie şi extensie. Mai intervin şi ligamentele încrucişate, care rotează gamba în afară în poziŃia finală de flexie şi înăuntru în poziŃia finală de extensie. Amplitudinea mişcării de rotaŃie activă este de 150 – 200, iar de rotaŃie pasivă de 350 – 400 . RotaŃia în afară se face de bicepsul femural, iar rotaŃia înăuntru se face de: semimembranos, semitendinos, popliteu, drept intern şi croitor. În rotaŃia externă ligamentele laterale se extind, iar ligamentele încrucişate se relaxează, în timp în rotaŃia internă se întind ligamentele încrucişate şi se destind ligamentele laterale. Mişcările de lateralitate sunt limitate de ligamentele laterale în special în mers, când sunt puse sub tensiune maximă odată cu extensia genunchiului. În flexia completă, ligamentul lateral extern se relaxează, dar cel intern se menŃine uşor destins. În semiflexie, însă, se obŃine o relaxare maximă a ligamentelor.Ligamentele încrucişate limitează deplasarea înainte şi înapoi a platoului tibial pe condilii femurali, când genunchiul este extins.Ligamentul încrucişat anterior limitează deplasarea înainte, iar cel posterior – deplasarea înapoi.Ligamentul încrucişat anterior se întinde în extensie, se relaxează în flexia uşoară şi se întinde din nou în hiperextensie. El se poate rupe în extensia genunchiului, în flexia de 900 a genunchiului, sau prin trecerea forŃată de la flexie la extensie cu genunchiul rotat extern Ligamentul încrucişat posterior se întinde în flexie completă, se relaxează în semiflexie şi se întinde din nou uşor în extensie. El se rupe foarte rar, când lovitura pe gambă surprinde genunchiul în flexie.
30
3. Meniscurile: biomecanica şi rolul lor Deşi solitare pe tibie, meniscurile se deplasează în flexie, dinainte înapoi pe platoul tibial, dar se apropie uşor şi între ele, prin extremităŃile posterioare. În extensie, meniscurile se deplasează în sens invers, adică dinapoi înainte, ating marginile anterioare ale platoului tibial şi se depărtează uşor unul de altul. Tot ele se mai deplasează şi odată cu platoul tibial faŃă de condilii femurali, ele situându-se mereu pe acea parte a platoului care suportă presiunea condililor. Astfel, în extensie, condilii alunecă înainte, împingând meniscurile înaintea lor, iar în flexie, condilii alunecă înapoi, împingând meniscurile înapoia lor.În rotaŃia gambei în afară, partea anterioară a meniscului intern urmează capsula la care aderă şi se deplasează dinapoi înainte şi dinăuntru în afară, în timp ce partea sa posterioară este împinsă înapoi de condilul femural, ceea ce are drept rezultat o puternică distensie a meniscului. Meniscul extern poate suferi o deplasare asemănătoare, dar de sens invers, în timpul mişcării de rotaŃie externă. El este mai rezistent şi mai mobil. Rolul meniscurilor. 1. Completeză spaŃiul liber dintre suprafaŃa curbă a femurului şi suprafaŃa plană a tibiei şi împiedică astfel protruzia sinovialei şi capsulei în cavitatea articulară, în cursul mişcărilor. 2. Centrează sprijinul femururlui pe tibie în cursul mişcărilor. 3. Participă la lubrefierea suprafeŃelor articulare, asigurând repartizarea uniformă a sinovialei pe suprafaŃa cartilajelor. 4. Joacă rolul unui amortizor de şoc între extremităŃile osoase, mai ales în mişcările de hiperextensie şi hiperflexie. 5. Reduc în mod important frecarea dintre extremităŃile osoase. Majoritatea rupturilor de menisc se produc în mişcări rapide şi puternice sau în mişcări care îşi modifică direcŃia în timpul efectuării lor, când meniscurile sunt supuse unor presiuni foarte mari. II. ArticulaŃia femuro-rotuliană 1. Structura functionala a articulatiei Această articulaŃie este o trohleartroză fiind alcătuită din trohleea extremităŃii inferioare a femurului şi faŃa posterioară articulară a rotulei. Aparatul capsulo-ligamentar se confundă cu cel al feŃei anterioare a articulaŃiei femuro-tibiale. Muşchii implicaŃi în mişcările genunchiului sunt: a) muşchii coapsei (anteriori: cvadricepsul, tensorul fasciei lata, dreptul intern, croitorul şi posteriori: ischio-gambierii), muşchi biarticulari, care au fost descrişi la muşchii şoldului şi b) muşchii gambei, dintre care ca muşchi accesori în mişcările genunchiului intervin cei doi gemeni ai tricepsului sural, popliteul şi plantarul subŃire, care vor fi descrişi la muşchii gambei. 2. Biomecanica articulaŃiei femuro-rotuliene Rotula este menŃinută pe locul ei, de un sistem complicat de frâuri, de origine musculară, ligamentară şi tendinoasă. În sens vertical, este fixsată de tendonul rotulian şi de tendonul cvadricipital care numai el este motor şi solicită rotula, trăgând-o în afară şi aplicând-o puternic în şanŃul trohlean. Aceste tendoane fac între ele un unghi deschis în afară (unghiul Q). Închiderea lui favorizează apariŃia luxaŃiei rotulei. În sens transversal, rotula este menŃinută de cele două aripioare rotuliene. Aripioara internă se întinde de la marginea internă a rotulei, la faŃa internă a condilului intern, este întărită de inserŃia vastului intern şi de ligamentul menisco-rotulian intern şi este deosebit de solicitată. Aripioara externă se intinde de la marginea externă a rotulei, la faŃa externă a condilului extern, este întărită de vastul extern, fascia lata şi ligamentul menisco-rotulian extern şi este mai slab dezvoltată. În afara acestor formaŃiuni, o serie de elemente fibroase se încrucişează peste rotulă, formând o veritabilă reŃea. Este vorba de expansiunile directe şi încrucişate ale vaştilor, expansiunile croitorului, fasciei lata, aponevrozei gambiere şi ale dreptului anterior. 3. Rolul rotulei - în extensie, menŃine tendonul la distanŃă de trohleea femurală - măreşte braŃul de pârghie al cvadricepsului, deplasând tendonul cvadricipital faŃă de axa de rotaŃie a genunchiului, uşurând activitatea acestui muşchi. - în flexie, fiind trasă de tendonul rotulian, rotula ia contact progresiv cu suprafaŃa articulară a trohleei şi se înscrie în şanŃul trohlean; pornind de sus şi uşor din afară ea coboară spre linia mediană, trece peste linia verticală a trohleei, apoi, odată cu intrarea în şanŃul dintre cei doi condili, se îndreaptă din nou în afară, pentru ca la sfârşitul mişcării de flexie să acopere exclusiv condilul extern. 4. Statica genunchiului La omul normal, când sprijinul se repartizează în mod egal pe ambele membre inferioare, greutatea corpului se transmite prin capetele femurale la genunchi şi de aici la plante, linia de forŃă tercând prin mijlocul capului femural, prin mijlocul genunchiului şi prin mijlocul articulaŃiei gleznei.
31
Axa biomecanică a femurului care, trece prin centrul capului femural şi prin scobitura intercondiliană, face cu axa anatomică a corpului femural un unghi de 100 deschis în sus. FaŃă de axa anatomică a tibiei, axa anatomică a femurului se găseşte uşor înclinată în afară, formând astfel un unghi deschis în afară de 1700 – 1770 (genu valgum fiziologic). Intrebari de autoevaluare Care este structura funcŃională a articulaŃiei femuro-tibiale ? Câte ligamente are articulaŃia femuro-tibială ? Ce mişcări se execută în această articulaŃie ? Ce rol au meniscurile ? Ce rol are rotula ?
LecŃia 13 Gamba – articulaŃii şi mişcări Gamba este segmentul care leagă coapsa de picior. După coapsă, ea reprezintă a doua pârghie importantă a membrului inferior. În alcătuirea articulaŃiilor gambei intră două oase lungi: tibia şi peroneul. 1. Structura funcŃională a articulaŃiilor gambei Cele două oase ale gambei se articulează între ele atât prin extremităŃile lor superioare cât şi prin cele distale, formând două articulaŃii tibio-peroniere (superioară şi inferioară). a. ArticulaŃia tibio-peronieră superioară este o artrodie. a) SuprafeŃele articulare sunt plane şi acoperite de cartilaj b) Capsula fibroasă este întărită de două cartilaje (anterior şi posterior) şi menŃine în contact cele două suprafeŃe articulare. c) Sinoviala tapetează faŃa interioară a capsulei şi în 10 % din cazuri comunică cu sinoviala articulaŃiei femuro-tibiale. b. ArticulaŃia tibio-peronieră inferioară este tot o artrodie. a) SuprafeŃe articulare sunt plane şi acoperite de un strat subŃire de cartilaj hialin. b) Capsula fibroasă este întărită de trei ligamente, anterior, posterior şi unul intraarticular, interosos, care se continuă proximal cu membrana interosoasă tibio-peronieră. c) Această articulaŃie nu prezintă nici cartilaj, nici sinovială. Este o articulaŃie strict ligamentară. Membrana interosoasă tibio-peronieră împreună cu cele două oase, împarte gamba într-o lojă anterioară şi una posterioară. Pe faŃa ei anterioară se inseră gambierul anterior, extensorul comun al degetelor şi extensorul propriu al halucelui. Pe faŃa ei posterioară se inseră gambierul posterior şi flexorul peronier al degetelor. 2. Muşchii implicaŃi în mişcările gambei Gamba prezintă 12 muşchi dispuşi în trei loje: anterioară, externă şi posterioară. Ei sunt: 1. Muşchii lojei anterioare a) gambierul anterior se inseră proximal pe tuberozitatea externă a tibiei, pe tuberculul lui Gerdy, pe cele două treimi superioare ale feŃei externe a tibiei şi pe partea superointernă a feŃei anterioare a membranei interosoase. Corpul muscular se continuă ca un tendon puternic, care trece prin faŃa gleznei, pe sub ligamentul inelar anterior al tarsului şi se inseră distal pe faŃa internă a primului cuneiform şi a bazei primului metatarsian. Când ia punct fix pe tibie, flectează, adduce şi rotează înăuntru piciorul. b) extensorul comun al degetelor este un muşchi aplatizat. Se inseră proximal pe tuberozitatea externă a tibiei, pe cele două treimi superioare ale feŃei interne a peroneului şi pe parrtea externă a membranei interosoase. Tendonul lui trece pe sub ligamentul inelar al tarsului şi se împarte în patru tendoane secundare, care se îndreaptă către ultimele patru degete. Când ia punct fix pe gambă, extensorul comun al degetelor este un extensor al ultimelor 4 degete pe picior şi flexor, abductor şi rotator extern al piciorului pe gambă. c) extensorul propriu al halucelui se află între primii doi muşchi şi se inseră proximal pe treimea mijlocie a feŃei interne a peroneului şi pe partea corespunzătoare a membranei interosoase. Tendonul distal trece şi el pe sub ligamentul inelar anterior al tarsului şi se îndreaptă spre haluce, pe a cărui falangă se inseră distal. Când ia punct fix pe gambă, extensorul propriu al halucelui este extensor al halucelui pe picior şi flexor, adductor şi rotator intern al piciorului pe gambă. Este sinergic cu gambierul anterior. d) peronierul anterior este cel mai extern muşchi al lojei anterioare, se inseră proximal pe jumătatea inferioară a feŃei anterioare a peroneului, tendonul lui trece pe sub ligamentul inelar anterior al tarsului şi se termină distal pe baza celui de al cincilea metatarsian. Când ia punct fix pe gambă, peronierul anterior este flexor, abductor în afară al piciorului pe gambă. Este sinergic cu extensorul comun al degetelor, al cărui fascicol extern poate fi considerat. 2. Muşchii lojei externe lungul peronier lateral este muşchiul cel mai superficial. Se inseră proximal pe faŃa externă şi pe marginea anterioară şi externă a peroneului. Se continuă cu un tendon lung şi puternic, care coboară înapoia maleolei externe,
32
o înconjoară, se îndreaptă spre mijlocul marginii externe a piciorului, trece pe faŃa inferioară a scheletului piciorului pe care o străbate oblic înainte şi înăuntru şi se termină pe tuberculul extern al bazei primului metatarsian. Când ia punct fix pe peroneu, muşchiul este extensor, abductor şi rotator în afară al piciorului pe gambă. Participă la susŃinerea bolŃii plantare. scurtul peronier lateral este situat sub lungul peronier lateral. Se inseră proximal pe cele două treimi inferioare ale feŃei externe şi pe marginea anterioară şi marginea externă a peroneului. Tendonul lui coboară tot prin spatele maleolei externe, dublând tendonul lungului peronier, pe care-l însoŃeşte până la marginea externă a piciorului, unde se termină însă pe baza celui de al cincilea metatarsian. 3. Muşchii lojei posterioare . tricepsul sural cel mai voluminos muşchi al gambei, este alcătuit din: cei doi gemeni (intern şi extern) şi solearul - gemenul extern (gastrocnemianul extern) se inseră proximal pe faŃa postero-externă a condilului femural extern. - gemenul intern (gastrocnemianul intern) se inseră proximal pe faŃa postero-internă a condilului femural intern - solearul este un muşchi lat şi gros, situat înaintea celor doi gemeni. Se inseră proximal atât pe tibie, cât şi pe peroneu. Toate cele trei fascicule musculare converg către un tendon care le continuă direcŃia, tendonul lui Achile. Acesta trece prin spatele articulaŃiei tibio-astragaliene şi se inseră pe jumătatea inferioară a feŃei posterioare a calcaneului. Prin intermediul tendonului lui Achile, tricepsul sural are o mare importanŃă în acŃiunile motorii ale gambei şi gleznei. Când ia punct fix pe inserŃiile superioare, tricepsul sural este flexor plantar al piciorului pe gambă şi în mod accesoriu (prin cei doi gemeni), este flexor al gambei pe coapsă. Când ia punct fix pe calcaneu, în poziŃie ortostatică, în mod accesoriu, ajută la menŃinerea poziŃiei de extensie a genunchiului. plantarul subŃire este un muşchi filiform, aşezat la partea internă a tendonului lui Achile pe care-l dublează. Se inseră proximal pe condilul extern al femurului, se îndreată oblic în jos şi înăuntru şi coborând pe lângă marginea internă a tendonului lui Achile, se inseră distal fie pe acest tendon, fie pe faŃa posterioară a calcaneului. Acest muşchi este flexor plantar al piciorului pe gambă, fiind sinergic cu tricepsul sural. popliteul este scurt, plat, are o formă triunghiulară, fiind situat pe faŃa posterioară a articulaŃiei femuro-tibiale, înaintea gemenilor şi a plantarului subŃire. Se inseră proximal pe condilul femural extern, se îndreaptă oblic în jos şi înăuntru şi se inseră pe faŃa posterioară a tibiei, deasupra liniei oblice a tibiei şi pe buza superioară a acesteia. Este flexor şi rotator înăuntru al gambei pe coapsă. flexorul comun al degetelor se inseră proximal pe buza inferioară a liniei oblice a tibiei şi pe treimea mijlocie a feŃei posterioare a tibiei, apoi coboară şi se continuă cu un tendon care înconjoară maleola internă, după care îşi schimbă direcŃia îndreptându-se înainte în regiunea plantară, unde se împarte în patru tendoane terminale, inserându-se pe bazele ultimelor falange. Când ia punct fix pe tibie, este flexor al ultimelor 4 degete pe picior şi extensor al piciorului pe gambă. Când ia punct fix pe degete, în poziŃie ortostatică, susŃine gamba să nu se flecteze pe picior. Este deci şi un sinergist al tricepsului sural. flexorul lung al halucelui se inseră proximal pe cele două treimi inferioare ale feŃei posterioare a peroneului şi pe membrana interosoasă tibio-peronieră şi se continuă cu un lung tendon care alunecă pe faŃa posterioară a extremităŃii inferioare a tibiei, pe faŃa posterioară a astragalului, pe faŃa internă a calcaneului şi ajunge în regiunea plantară. Aici se îndreaptă oblic înainte şi înăuntru, încrucişează tendonul flexorului comun, cu care se uneşte şi ajunge să se insere distal pe baza celei de a doua falange a halucelui. Când ia punct fix pe peroneu, este flexor al halucelui şi al celorlalte degete, precum şi un extensor al piciorului pe gambă.Când ia punct fix pe inserŃiile distale, în ortostatism, susŃine gamba să nu se flecteze pe picior. Este sinergic cu tricepsul sural şi cu flexorul propriu gambierul posterior este situat profund între cei doi flexori, imediat înapoia membranei interosoase. Se inseră proximal pe buza inferioară a liniei oblice a tibiei, pe faŃa posterioară a tibiei, pe cele două treimi superioare ale membranei interosoase şi pe faŃa internă a peroneului, înapoia crestei interosoase. Tendonul lui se îndreaptă înăuntru, încrucişează tendonul flexorului comun, trece pe marginea internă a acestuia, alunecă înapoia maleolei interne, pe care o înconjoară şi se inseră distal pe tuberculul scafoidului. Când ia punct fix pe gambă este extensor, adductor şi rotator înăuntru al piciorului pe gambă. Când ia punct fix pe scafoid, în ortostatism, susŃine gamba să nu se flecteze pe picior. Este sinergic cu tricepsul sural, cu flexorul comun şi cu flexorul lung al halucelui. 3. Biomecanica articulaŃiilor gambei a. Biomecanica articulaŃiei tibio-peroniere superioare ArticulaŃia nu permite decât mişcări de alunecare de mică amplitudine a celor două suprafeŃe articulare una faŃă de cealaltă. Aceste mişcări sunt indispensabile dinamicii articulaŃiei tibio-peroniere inferioare şi gleznei de care sunt funcŃional strâns legate. b. Biomecanica articulaŃiei tibio-peroniere inferioare
33
ArticulaŃia intervine în mişcările de flexie şi extensie ale piciorului pe gambă, mosorul astragalului rulează înainte şi înapoi pe faŃa articulară a pensei tibio-peroniere. Este o articulaŃie ligamentară, fără cartilaj articular şi fără sinovială. Rolul ligamentelor este acela de a menŃine în contact cele două extremităŃi ale oaselor gambei în mişcările piciorului şi în statică. 4. Statica şi biomecanica gambei În ortostatism, gamba, a cărei axă longitudinală prelungeşte axa biomecanică a coapsei, transmite greutatea corpului la picior.Când membrul inferior acŃionează ca un lanŃ cinematic închis, cu piciorul fixat pe sol, segmentul gambei se comportă ca o pârghie de gradul I, cu punctul de sprijin la mijloc. Când membrul inferior acŃionează ca un lanŃ cinematic deschis (piciorul nu este fixat pe sol), gamba se comportă ca o pârghie de gradul III, cu punctul de aplicare al forŃei la mijloc, deci este o pârghie de viteză. Intrebari de autoevaluare Care este structura funcŃională a gambei ? Care este structura funcŃională a celor două articulaŃii ? Ce muşchi intervin în mişcările gambei ? Care sunt mişcările în cele două articulaŃii ?
LecŃia 14 ArticulaŃiile gleznei şi piciorului 1. Structura funcŃională a acestor două segmente Aceste două elemente alcătuiesc un tot funcŃional, situaŃie asemănătoare cu cea întâlnită la gâtul mâinii şi mână.Piciorul reprezintă, după coapsă şi gambă, a treia pârghie principală a membrului inferior. El este elementul de legătură dintre corp şi sol, cu o structură adecvată acestor funcŃii. Piciorul, în structura sa complexă, este format din 26 de oase scurte, legate între ele prin ligamente relativ scurte, dar foarte puternice, cu 32 de articulaŃii, cu inserŃii a 11 muşchi ai gambei şi a 20 proprii piciorului. Scheletul piciorului este format din 7 oase tarsiene, 5 metatarsiene şi 14 falange. Oasele tarsiene sunt: astragalul situat între pensa bimaleolară şi calcaneu calcaneul situat sub astragal, cel mai voluminos os al tarsului, pe faŃa lui posterioară se inseră tendonul lui Achile cuboidul situat înaintea calcaneului, între acesta şi bazele ultimelor două metatarsiene. scafoidul situat medial faŃă de cuboid. Se articulează posterior cu capul astragalului şi anterior cu feŃele posterioare ale celor trei cuneiforme cuneiformele, în număr de trei, au forma unor colŃuri, introduse între scafoid, cuboid şi bazele ultimelor patru metatarsiene. Oasele metatarsiene sunt oase lungi care prezintă o extremitate proximală (bază), un corp şi o extremitate distală (cap). Falangele reprezintă scheletul degetelor piciorului, au şi ele o extremitate proximală (bază), un corp şi o extremitate distală (cap). Fiecare deget are trei falange cu excepŃia halucelui care are numai două. ArticulaŃiile gleznei şi piciorului Aceste articulaŃii sunt numeroase, se pot grupa astfel: ArticulaŃia gleznei este o articulaŃie trohleană. a) suprafeŃele articulare sunt: pensa tibio-peronieră şi faŃa superioară şi feŃele articulare ale astragalului (faŃa inferioară a extremităŃii inferioare a tibiei şi faŃa externă a maleolei tibiale; suprafaŃa externă a maleolei tibiale = interne = este plană şi intră în contact cu faŃa internă a astragalului). b) capsula este fibroasă şi întărită lateral de un ligament intern şi unul extern. c) sinoviala căptuşeşte interiorul capsulei şi formează funduri de sac. ArticulaŃia astragalo-calcaneană este articulaŃia dintre faŃa inferioară a astragalului şi faŃa superioară a calcaneului. SuprafeŃele sunt menŃinute în contact de trei ligamente ( interosos, extern şi posterior). ArticulaŃia medio-tarsiană uneşte cele două oase ale tarsului posterior ( astragalul şi calcaneul) cu primele oase ale tarsului anterior (scafoidul şi cuboidul). ArticulaŃiile intertarsiene ale celor 5 oase ale tarsului anterior sunt între: scafoid şi cuboid, între scafoid şi cele trei oase cuneiforme, între cele teri oase cuneiforme între ele, între cuboid şi al treilea cuneiform, toate articulaŃiile fiind artrodii. ArticulaŃia tarso-metatarsiană uneşte cuboidul şi cele trei oase cuneiforme cu baza celor cinci metatarsiene. Toate articulaŃiile sunt artrodii şi prezintă o serie de ligamente interosoase, dorsale şi plantare. ArticulaŃiile intermetatarsiene sunt între ultimele 4 metatarsiene care se unesc prin bazele lor (trei artrodii) iar la capetelor lor au o bamdeletă fibroasă transversală (ligamentul transvers al metatarsului).
34
ArticulaŃiile metatarso-falangiene sunt articulaŃii condiliene, realizate de capul rotunjit al metatarsienelor şi de baza falangelor proximale, care prezintă câte o cavitate glenoidă, mărită în jos şi înapoi de un fibrocartilaj. ExtremităŃile osoase sunt legate de o capsulă întărită de câte două ligamente laterale. ArticulaŃiile interfalangiene sunt articulaŃii trohleene. În linii mari, dispoziŃia segmentelor osoase şi a articulaŃiilor respectă structura mâinii, cu deosebirea că halucele nu dispune de aceeaşi mobilitate şi nu poate executa mişcarea de opoziŃie. Aponevroza plantară. Întreaga structură arhitectonică a piciorului este susŃinută de două formaŃiuni fibroase complexe situate în plante (aponevroze). Ele sunt: una superficială şi alta profundă. Cea mai importantă fiind cea superficială. Are o formă triunghiulară, cu vârful spre calcaneu şi baza spre degete, este foarte rezistentă şi contribuie la menŃinerea bolŃii plantare în ortostatism. 2. Muşchii implicaŃi în mişcările piciorului a. muşchii gambei (descrişi anterior) b.muşchii proprii ai piciorului -muşchii regiunii dorsale – singurul muşchi în regiunea dorsală este pediosul se inseră pe partea antero- superioară a calcaneului, se îndreaptă înainte şi înăuntru, se împarte în patru fascicule musculare, continuate cu un tendon subŃire ce se inseră pe primele patru degete. Extinde primele patru degete pe metatarsiene şi este sinergic cu lungul extensor comun al degetelor. - muşchii regiunii plantare interne se inseră proximal pe oasele tarsiene şi distal pe baza primei falange a halucelui. Ei sunt: adductorul halucelui, scurtul flexor al halucelui şi abductorul halucelui. - muşchii regiunii plantare mijlocii scurtul flexor plantar se inseră proximal pe tuberozitatea internă a feŃei inferioare a calcaneului. Se împarte în patru tendoane şi se inseră distal pe bazele falangelor mijlocii ale ultimelor 4 degete. Este flexor al falangelor mijlocii pe primele falange ale ultimelor 4 degete şi un flexor al degetelor pe metatarsiene. accesoriu lungului flexor se inseră proximal pe cele două tuberozităŃi ale feŃei inferioare a calcaneului şi distal pe tendonul flexorului comun al degetelor. Flectează ultimele 4 degete pe metatarsiene. lombricalii piciorului sunt identici ca număr, dispoziŃie şi acŃiune cu cei ai mâinii. Sunt în număr de 4 şi flectează prima falangă, extinzând concomitent celelalte două falange ale ultimelor 4 degete. interosoşii piciorului şi ei sunt identici ca număr, dispoziŃie şi acŃiune cu cei ai mâinii. Sunt 7 interosoşi (3 plantari şi 4 dorsali) care se inseră proximal pe feŃele laterale ale metatarsienelor şi distal pe primele falange ale degetelor. Sunt flexori ai primelor falange pe metatarsiene şi extensori ai falangelor a doua şi a treia pe prima falangă, deci sinergici cu lombricalii. - muşchii regiunii plantare externe sunt: abductorul degetului mic, scurtul flexor al degetului mic şi opozantul degetului mic. ToŃi aceşti muşchi se inseră proximal pe feŃele infero-externe ale oaselor tarsiene şi ale ultimului metatarsian şi distal pe baza primei falange a degetului mic. BolŃile piciorului Cele trei bolŃi ale piciorului sunt două lungi (internă şi externă) şi o boltă scurtă (transversală anterioară). Prin ele este posibilă biomecanica complexă a piciorului, în mers, alergare, sărituri, dans. Bolta internă este formată din calcaneu, astragal, scafoid şi cele trei cuneiforme şi primul metatarsian. Este întărită de ligamentul calcaneo- scafoidian plantar şi de tendoanele muşchilor gambei. Ea serveşte la mişcare. Bolta externă (principală) este formată din calcaneu, cuboid şi metatarsienele IV şi V şi serveşte la sprijin. Bolta transversală este scurtă, se ridică de la marginea externă a piciorului prin cuboid, are maximum de înălŃare în dreptul celui de al doilea cuneiform şi coboară puŃin către marginea internă prin primul cuneiform Amprenta plantară În mod normal, datorită existenŃei bolŃilor plantare, contactul dintre picior şi sol nu se face pe toată suprafaŃa plantară ci numai pe un anumit teritoriu (amprenta plantară), care variază ca formă şi întindere de la individ la individ şi pentru fiecare individ de la o poziŃie la alta. Amprenta plantară se înregistrează cu ajutorul plantogramei, prin badijonarea plantelor cu cerneală sau tuş şi aşezarea plantelor pe o coală de hârtie. 3. Biomecanica gleznei şi a piciorului În articulaŃia gleznei au loc mişcări de flexie şi extensie ale piciorului. Axa biomecanică în jurul căreia se execută aceste mişcări, deşi este transversală, face un unghi de 80 cu linia bimaleolară, aşa încât, dacă piciorul se aşează în flexie dorsală, vârful lui se duce şi în adducŃie. Piciorul are o astfel de structură, încât să poată suporta greutatea individului dar şi o alta în plus. El are posibilităŃi mari de mişcare, în totalitatea sa, piciorul se poate mişca în toate sensurile (flexie, extensie, abducŃie, adducŃie, rotaŃia internă şi externă şi circumucŃie). Membrul inferior ca lanŃ cinematic
35
Bazinul, şoldul, coapsa, genunchiul, gamba, glezna şi piciorul acŃionează în cursul diferitelor poziŃii şi mişcări ca un lanŃ cinematic deschis sau închis. Ca lanŃ cinematic închis acŃionează în următoarele poziŃii şi mişcări: - susŃinerea corpului în poziŃiile stând, pe genunchi şi şezând, - propulsia corpului în sus, înainte sau înapoi (ridicarea pe vârfuri, bătaia la sărituri), - amortizarea căderii pe sol (în căderea în picioare) Ca lanŃ cinematic deschis, acŃionează în: - depărtarea şi apropierea picioarelor, - răsucirea în afară şi înăuntru , - rotaŃia dinapoi înainte şi dinainte înapoi - lovirea, împingerea şi chiar apucarea (în cazuri speciale.).
Întrebări de autoevaluare Care este structura funcŃională a gleznei ? Care este structura funcŃională a piciorului ? Care sunt muşchii proprii ai piciorului ? Ce rol au bolŃile piciorului ? Din ce este format membrul inferior ca lanŃ cinematic ?
Bibliografie obligatorie Nenciu, G. – Biomecanica în educaŃie fizică şi sport Ed. FundaŃiei România de Mâine, 2005
Bibliografie cursului tipărit Bota, C. Calb, M. Calb, M. Gavrilescu, D. CoconeŃu, M Cordun,M. Gagea, A. NiŃescu, V. Nenciu, G. Portărescu, E, Gavrilescu, D Ranga, V. Scurtu, L
– Ergofiziologie, Ed. Globus, Bucureşti, 2001 – Anatomia funcŃională şi Biomecanica – Sinteze, partea I Ed. FundaŃiei România de Mâine, Bucureşti, 2000 – Anatomia funcŃională şi Biomecanica- Sinteze, partea II Ed. FundaŃiei România de Mâine, Bucureşti, 2000 - Rolul biomecanicii în creşterea eficienŃei şi spectaculozităŃii execuŃiilor tehnice în fotbalul de performanŃă, Teza de Doctorat 2002 – Kinetologie, Ed. Medicală, Bucureşti, 2000 – Biomecanica teoretică, Ed. Scrisul Gorjean, 2002 –Anatomia funcŃională – Biomecanica şi antropologia aparatului locomotor, Ed. Didactică şiPedagogică, 1995 - Fiziologia sistemului neuromuscular, cu aplicaŃii în sport Ed. FundaŃiei România de Mâine, Bucureşti, 2002 - Anatomie funcŃională şi biomecanică sportivă Ed. FundaŃia România de Mâine, Bucureşti, 1995, vol I şi II – Anatomia omului, Ed. Cerna, Bucureşti, 1993 - Biomecanica pentru kinetoterapeuŃ Ed. Alexandru 27, Bucureşti, 2004
36