NOTIUNI DE BIOMECANICA
INTRODUCERE IN STUDIUL BIOMECANICII. GENERALITATI
Aparatul locomotor reprezinta inceputul si sfarsitul corpului omenesc.
Inceputul, deoarece, filogenetic, este primul aparat care s-a structurat si care, prin dezvoltare, a antrenat si restructurarea celorlalte aparate si sisteme. Aparatul locomotor serveste miscarea, iar miscarea este forma primordiala de manifestare a vietii.
Reprezinta si sfarsitul, deoarece s-a organizat la periferia corpului omenesc, la limita dintre corp si mediul inconjurator, realizand interdependenta vitala dintre acestea.
Structura actuala a corpului omenesc, forma lui, sunt rezultanta necesitatii de miscare. Miscarea este un factor primordial, care a orientat structurarea corpului omenesc, dace ne putem exprima astfel, dand tot timpul vietii satisfactie si rabufnind sub cele mai variate forme.
Considerind corpul animalelor drept o masina vie, biomecanica (de la cuvintele grecesti: bios = viata si mehane = masina) se ocupa cu studiul miscarilor din punctul de vedere al legilor mecanicii. Corpul sau segmentele lui sunt considerate mobile, in miscare. Biomecanica se ocupa cu studierea formelor de miscare, a fortelor care produc miscarea, a interactiunii dintre aceste forte si fortele care se opun. Este deci o metoda de analiza anatomo-functionala a miscarilor in termeni mecanici.
Diversele forme si aspecte ale miscarilor in timp si spatiu, indiferent de fortele care le induc, sunt studiate de o alta ramura a mecanicii si anume de cinematica iar ramura biologiei care se ocupa cu studiul formelor si aspectelor miscarilor locomotorii ia denumirea de biocinematica. Pentru simplificare, in biologie este unanim acceptata unificarea celor dour notiuni.
In studiul miscarilor s-au inregistrat progrese insemnate din punctul de vedere al mijloacelor de investigatie folosite. Primele incercari se bazeaza pe metode simpliste, cum ar fi palparea grupelor musculare in timpul executarii miscarilor sau realizarea de modele experimentale, alcatuite dintr-un schelet mobil, ale carui segmente erau mobilizate de fire elastice care inlocuiau muschii. S-au folosit apoi fotografia, fotografia geometrica, cronociclografia, radiocinematografia, cinematografia geometrica, ciclografia cu oglinda.
Analiza
miscarilor constituie o preocupare nu numai a oamenilor de
stiinta. Nu putini au fost marii artisti care s‑au ocupat
de aceasta problema, strans legata dealtfel de insasi realizarea efectului
artistic. Astfel, de
Primele
cercetari de biomecanica ramin insa legate de numele lui Borelli (1679), al
fratilor Weber (1836), al lui Fischer (1889), Marey (1890), Demeny (1900),
Strasaer (1908), Fick (1920) etc. La contributiile acestora s‑au
adaugat studiile mai recente ale lui Basler, Scherb, Hartley, P.P.
Leshaft, A.A. Krauskaia, E.A. Kotikova, D.D. Donskoi, Steindler si ale
multor altora. La noi in
O definitie a biomecanicii care integreaza aceste strinse corelatii este data de A. Gowaert: 'Biomecanica este stiinta care se ocupa cu studiul repercusiunilor fortelor mecanice asupra structurii functionale a omului in ceea ce priveste arhitectura oaselor, a articulatiilor si a muschilor, ca factori determinanti ai miscarii'. Cum studiul biomecanicii nu este posibil fara cunoasterea caracterelor morfofunctionale ale organismului, rezulta cu prrsosinta interdependenta dintre anatomie si biomecanica.
Biomecanica se ocupa deci nu numai de analiza mecanica a miscarilor, ci si de efectele lor asupra structurarii organelor ce realizeaza miscarea. Studiul biomecanicii este astfel strans legat de studiul anatomiei functionale.
Semiologia (de la cuvintul grecesc semeion = semn) se ocupa cu descrierea simptomelor diferitelor afectiuni si cu prezentarea diverselor metode de investigatie clinica si de laborator, care le pot pune in evidenta. Semiotica aparatului locomotor nu poate fi corect interpretata fara un bagaj cat mai bogat de cunostinte de anatomie functionala si biomecanica.
Diagnosticul clinic reprezinta prima etapa obligatorie in stabilirea diagnosticului definitiv. Examenul radiografic si datele examenelor de laborator raman desigur obligatorii, dar ele trebuie, pe cat posibil, sa se rezume la verificarea valorii diagnosticului clinic. Diagnosticul radiologic si cel de laborator reprezinta o a doua etapa in stabilirea diagnosticului definitiv.
BIOLOGIA LOCOMOTIEI UMANE
Aparatul specializat care efectueaza miscarile corpului animal este denumit "aparat locomotor', iar functia complexa a acestui aparat poarta numele de "Iocomotie'.
Majoritatea autorilor inteleg prin locomotie o deplasare a corpului animal in totalitate dintr-un punct in altul. Etimologic termenul provine de la cuvintele latinesti locus = loc si motio = miscare.
Termenul de locomotie a fost introdus la fnceput pentru a defini deplasarea sau miscarea unui mobil dotat cu un motor propulsor. Corpul animal poate fi comparat si el cu un astfel de mobil si de aceea deplasarea sau miscarea lui, in totalitate, dintr-un loc in altul, poate fi denumita locomotie.
Dar corpul animal nu dispune numai de posibilitatea de a se deplasa, ci si de a sta si de a apuca anumite obiecte, de unde necesitatea a completa termenul de ,aparat locomotor' cu acela de 'aparat locomotor de statica si de prehensiune'. Cum corpul omenesc dispune insa si de alte numeroase si variate posibilitati de miscare (impingere, catarare, lovire etc.) ar Insemna ca termenul sa se modifice la infinit, motiv pentru s-a renuntat la termenul de 'aparat locomotor', preferindu-l pe acela de 'aparat de miscare' sau pe acela si mai cuprinzator de 'aparat de sprijin si de miscare'.
In definirea "locomotiei umane' este corect sa se porneasca de la sensurile cele mai generale ale acestui termen. Locomotia nu poate fi numai a corpului luat in totalitatea sa, ci si a segmentelor lui izolate. Deplasarea mainii dintr-un punct in altul al spatiului este tot o forma de locomotie; de asemenea, deplasarea piciorului sau a capului. Ne referim deci nu numai la o deplasare a corpului in totalitate fata de punctul de sprijin anterior avut pe sol, ci pur si simplu la o deplasare in spatiu a unuia din segmentele lui fata de un punct de referinta.
Acestia fiind parametrii generali de orientare, locomotia animala poate fi definita ca fiind "fie deplasarea unui segment al corpului dintr-un punct in altul al spatiului, fata de un punct de referinta, fie, in forma ei cea mai completa, deplasarea intregului corp in spatiu, fata de un punct de sprijin anterior.' Definitia locomotiei se suprapune astfel definitiei 'miscarii sau deplasarii biologice', in general. De aceea, autorii americani , au apelat la termenul de locomotie, inlocuindu-l cu termenul mai general de 'kinezis' (miscare), iar ramura stiintelor biologice care se ocupa cu studiul miscarilor looomotorii poarta denumirea de'kineziologie'.
Locomotia animala este forma cea mai desaviarsita de miscare a materiei vii, forma care subordoneaza si inglobeaza toate celelalte forme ale miscarii biologice. in cadrul locomotiei animale, locomotia umana ocupa un loc deosebit atit prin caracterele el, cat si prin filogema si ontogenia ei.
Miscarea biologica este o forma superioara de miscare, care dispune de calitati si mecanisme noi, caracteristice acestor forme. Natura biocurentilor nervosi si musculari, desi asemanatoare, nu este identica naturii curentilor electrici; segmentele osoase nu actioneaza ca niste simple pirghii, iar forta lor de actiune nu se poate determina matematic, apelindu‑se la formulele clasice de determinare a functiilor mecanice ale pirghiilor, deoarece intervin o serie de factori, cum ar fi: componenta articulara, momentul muschiului, existenta muschilor pluriarticulari etc.
Axe, planuri si directii de miscare
Planurile anatomice sunt suprafete care sectioneaza imaginar corpul omenesc sub o anumita incidenta. in raport cu orientarea fata de pozitia anatomies se descriu trei categorii principale de planuri anatomice: planuri frontale, sagitale si transversale.
Planurile frontale sunt dispuse paralel cu fruntea, deci vertical si latero-lateral si impart corpul intr-o parte posterioara si o parte anterioara. Planul frontal care imparte greutatea corpului intr-o jumstate posterioars si o jumstate anterioars poarta denumirea de plan mediofrontal.
Planurile sagitale sunt dispuse vertical si anteroposterior si impart corpul intr-o parte dreapta si o parte stinga. Planul sagital care imparte greutatea corpului intr-o jumatate dreapta si o jumatate stings poarta denumirea de plan mediosagital.
Planurile transversale sunt dispuse orizontal si impart corpul intr-o parte superioars si o parte inferioars. Planul transversal care imparte corpul intr-o jumstate superioars si o jumstate inferioars se numeste plan medio-transversal.
Centrul de greutate. Gravitatea actioneaza asupra corpului sub forma unui manunchi de linii de forte verticale, care se dirijeaza spre centrul pamantului. Toate aceste forte, asociate vectorial, au o rezultanta care actioneaza asupra unui punct al masei corpului, luind numele de centru de greutate si se gaseste situat la intersectia planurilor mediofrontal, mediosagital si mediotransversal.
Centrul de greutate sau de gravitatie poate fi definit ca fiind punctul masei corpului asupra caruia actioneaza rezultanta fortelor gravitationale.
Pentru a determina forta gravitationala, vom inmulti masa corpului (M) cu acceleratia (g). Daca corpul este perfect simetric si are o densitate uniforma, de exemplu ca o minge de biliard, centrul de greutate se suprapune centrului sau geometric. Corpul omenesc nu este insa simetric; diversele lui segmente au densitati deosebite, ceea ce face ca centrul de greutate sa nu coincida cu centrul geometric. In plus, corpul omenesc poate sa ia pozitiile cele mai diferite, ceea ce atrage o modificare continua a punctului asupra caruia se aplica rezultanta liniilor fortelor gravitationale. Din aceasta cauza, centrul de greutate al corpului nu ocupa o pozitie fixa, ci variaza de la individ la individ, de la pozitie la pozitie si de la o secventa a miscarii la alta.
Clasificarea miscarilor in raport cu planurile anatomice
Miscarile se clasifica in raport cu planul anatomic in care este dispus axul for de miscare, si anume:
‑ in plan frontal - flexia si extensia;
‑ in plan sagital - abductia si adductia;
‑ in axul lung al segmentului ‑ rotatiile.
‑ in mai multe planuri - circumductia;
Miscarile cu axul in plan frontal sunt flexia si extensia. Miscarile de flexie sunt miscarile de indoire fata de pozitia initiala ortostatica. Miscarile de extensie sunt opuse acestora si au loc in sensul revenirii la pozitia ortostatica sau in sensul exagerarii acestei pozitii. Nu totdeauna insa aceste miscari sunt etichetate ca atare. La umar, de exemplu, miscarea de flexie se numeste anteproiectie sau anteductie, iar cea de extensie retroproiectie sau retroductie. De asemenea, la laba piciorului, flexia gleznei are loc in plan anterior, in timp ce flexia label din articulatia mediotarsiana are loc in plan posterior. De aceea, se prefera termenul de flexie dorsala in loc de flexia label piciorului si termenul de flexie plantara in loc de extensia labei piciorului.
Miscarile care au axul in plan sagital sunt abductia si adductia, dupa cum segmentul se indeparteaza sau se apropie de planul sagital.
Miscarile
de inclinare laterala si de revenire ale trunchiului se realizeaza
fata de planul mediosagital. Pentru miscarile distale ale membrelor,
terminologia este insa diferit inteleasa. Planul sagital fata de care se
face orientarea nu este acelasi pentru toti autorii: scoala franceza
considera ca acest plan este planul mediosagital al trunchiului, pe cand
scoala germana si anglo‑saxona, care folosesc terminologia
Miscarea care se executa concomitent pe mai multe planuri este circumductia, adica miscarea prin care segmentul descrie un con, cu baza mai mare sau mai mica, al carui varf este reprezentat de axul articulatiei.
Rotatiile se executa in jurul axului lung al segmentului si pot fi interne sau externe. La antebrat, aceste miscari capata numele de miscare de pronatie (rotatie interna) si de supinatie (rotatie externa).
CORPUL OMENESC CA UN TOT UNITAR
Rezultat al unei indelungate filogeneze si al unei ontogeneze nu mai putin complicate, corpul omenesc ajunge sa devina organismul animal cu cele mai variate forme de miscare. Organismul in miscare trebuie privit ca un tot unitar, ca un intreg, nu ca o manifestare izolata a unor mecanisme ale anumitor aparate si sisteme care ar actiona complet independent. Factorii morfofunctionali care stau la baza miscarilor nu-si cistiga valoarea reala decit daca acestia sunt integrati in acest tot unitar. Analiza didactica stabileste relatiile obiective dintre diversi factori morfofunctionali intre el, dintre acesti factori si organismul ca intreg si dintre organism si mediul in care acesta se misca.
Interdependenta factorilor morfofunctionali
La baza miscarilor stau factorii morfofunctionali rezultati din miscarea insasi si care nu sunt altceva decit organele aparatului locomotor (oase, articulatii, muschi) si organele sistemului nervos (receptori, nervii senzitivi, maduva spinarii, encefal, nervii motori, placile motorii, sistemele gama).
Organismul in miscare trebuie privit ca un tot unitar, ca un intreg, miscarea fiind rezultatul intrarii in actiune a tuturor factorilor morfofunctionali amintiti. Intrarea in actiune a acestor factori si mecanismele for sunt stereotipe si pot fi considerate ca niste principii.
Interdependenta dintre organism si mediul extern
Organismul in miscare trebuie privit ca un tot, ca un intreg, in strinsa interdependenta cu mediul in care se dezvolta si se deplaseaza. Este cunoscuta importanta factorilor externi asupra organismului uman, cum sint: rezistenta si elasticitatea solului, acceleratia, gravitatea etc. De asemenea, mai amintim influenta temperaturii scazute a mediului inconjurstor asupra obtinerii unor bune rezultate, prin fenomenele de micsorare a excitabilitatii neuromusculare si de vasoconstrictie pe care le provoaca, precum si influenta scaderilor de presiune atmosferica asupra miscarilor efectuate de piloti si cosmonauti.
Rolul miscarilor in structurarea corpului omenesc
Miscarea influenteaza corpul omenesc, structurindu-l si formindu-l apt sa realizeze miscari din ce in ce mai complicate. Structurile corpului omenesc sunt structuri functionale, produse prin functie, cu scopul de a crea functii.
Functia poate fi definita ca o actiune, ca un proces complex, a carui caracteristica generala este aceea de a se desfasura in timp, iar forma structurii functionale, ca o stare complexa, a carui caracteristica generala este aceea de a se desfasura in spatiu.
Forma si functia nu sunt insa decit aspecte ale manifestarii aceleiasi unitati - materia vie - si nu pot exista una fara alta, asa cum miscarea nu poate exista in afara materiei. Desfasurarea for in timp si spatiu se conditioneaza reciproc, functia creand forma, iar forma creand functia. Forma deci - in ultima analiza - nu este nici ea o stare definitiva, imuabila, ci este permanent modelata de functie, este o forma functionala. Acesta este dealtfel si intelesul profund al definitiei pe care F. Rainer o da anatomiei, ca fiind "stiinta formei vii'.
Locomotia, miscarile segmentelor aparatului locomotor, exercitiile fizice reprezinta functia aparatului locomotor, iar factorii morfofunctionali care il alcatuiesc reprezinta forma lui. Interconditionarea dintre locomotie, ca functie, si aparat locomotor, ca forma, este evidenta si reprezinta una dintre premisele de baza ale fundamentarii stiintifice si ale importantei educatiei fizice.
Tipurile biomecanice de activitate musculara
Miscarile sunt asigurate prin efort muscular dinamic, care dezvolta lucru mecanic, iar pozitiile sunt asigurate prin efort muscular static-izometric. Studiile au aratat ca in efectuarea miscarilor, pe langa componenta dinamica, izotona, exista si o componenta de efort muscular static, iar proportia dintre efortul dinamic si cel static variaza dupa specificul miscarii.
De asemenea, studiul efortului dinamic a permis sa se deosebeasca citeva particularitati biomecanice, extrem de importante pentru conducerea stiintifica a pregatirii fizice.
Tipuri biomecanice de activitate statica
Activitatea statica, de asigurare posturala, foarte complexa din punct de vedere biomecanic, este strict legata de tipurile de echilibru in care corpul omenesc se poate afla, adica in echilibru stabil sau instabil. Analizata astfel, activitatea statica este de trei feluri: de consolidare, de fixare sau echilibrare si de mentinere.
1) Activitatea statica de consolidare se intalneste in toate cazurile in care corpul sau segmentele sale, luate separat, se afla in echilibru stabil.
Un corp se afla in echilibru stabil atunci cand centrul sau general de greutate se afla sub baza de sprijin, cum sunt toate pozitiile atarnat la diverse aparate.
Caracteristica sa mecanica principala este ca, daca o forta actioneaza asupra corpului aflat in echilibru stabil, el penduleaza pina ce revine in pozitia de plecare.
In aceste situatii, musculatura corpului se contracta izometric cu scopul de a proteja, de a consolida articulatiile, fata de fortele care tind sa intinda sau sa rupa ligamentele. Contractia statica de acest tip se numeste de consolidare si este indeplinita cu participarea tuturor grupelor si lanturilor musculare antago-niste. Valoarea fortei contractiei statice de consolidare este mai mare in vecinatatea bazei de sprijin (inele, bara etc.) si descreste catre extremitatea care atarna liber. in miscarile de rotatie ale corpului la bara fixa (gigantica), valoarea fortei de consolidare este maxima la 180o, cand corpul trece pe sub bara, ajungand sa depaseasca de doua, trei ori greutatea sportivului.
Activitatea statica de consolidare poate fi folosita cu succes pentru cresterea globala a fortei musculaturii, chiar la copii si scolari, intrucat, asa cum am aratat, ea solicita static toate grupele si lanturile musculare antagoniste, iar valoarea solicitarii nu este mare decat cand pozitiile atarnat se fac cu ingreuiere. Pozitii diverse in atarnat, mai ales la scara fixa, se folosesc in gimnastica terapeutica pentru corectarea unor deficiente fizice.
2) Activitatea statica de fixare (echilibrare) se intalneste in toate cazurile in care corpul sau segmentele sale se gasesc in pozitie de echilibru nestabil.
Un corp se afla in echilibru nestabil atunci cand centrul sau general de greutate se afla situat deasupra bazei de sprijin, (pozitia stand, sezand etc). intreaga activitate de educatie fizica este desfasurata in imensa majoritate din pozitii de echilibru nestabil. Chiar pe parcursul miscarilor, pe langa activitatea dinamica, exista o componenta de efort static de valoare diferita, in functie de particularitatile miscarilor. Exista deci o infinitate de situatii in care corpul sau segmentele sale se afla in echilibrul instabil, care este asigurat prin activitate statica de fixare, care se mai numeste si de echilibrare, intrucat efortul static al musculaturii are acest scop.
Activitatea statica de fixare (echilibrare) este indeplinita de grupele si lanturile musculare antagoniste, iar valoarea ei cea mai mare este in apropierea bazei de sprijin (sol, aparate). Valoarea efortului static de echilibrare creste in pozitiile corpului in care verticala centrului general de greutate nu este in centrul bazei de sprijin ci spre periferia ei.
Valoarea efortului static de echilibrare mai variaza si in functie de alti factori mecanici, cum este unghiul de stabilitate. Acest unghi este format din verticala centrului general de greutate si o dreapta care il uneste pe acesta cu marginile bazei de sprijin. Cu cat unghiul de stabilitate este mai mic, cu atat gradul de stabilitate este mai mic, iar activitatea statica de fixare (echilibrare) este mai mare si invers. De asemenea, cu cat centrul general de greutate este mai inalt fata de baza de sprijin, iar aceasta are un perimetru mai mic, cu atat stabilitatea este mai mica si efortul static de asigurare a echilibrului este mai mare si invers.
In practica, activitatea statica de echilibrare se foloseste in cadrul pregatirii fizice generale, in corectarea unor deficiente fizice, mai ales ale coloanei vertebrale, si in cadrul a numeroase pozitii si miscari pentru cresterea capacitatii de echilibrare.
3) Activitatea statica de mentinere este al treilea tip de efort static; el se intalneste atat in pozitiile de echilibru stabil cat si in cele cu echilibru nestabil, ori de cite ori membrele superioare sau inferioare, prin pozitia lor, se departeaza de verticala centrului general de greutate . Astfel, membrul superior, care atarna liber in pozitia stand se afla in echilibru stabil, cu sprijinul in articulatia scapulo-humerala, iar activitatea statica este "de consolidare". Daca ducem membrul superior intins in anteductie, activitatea musculara care asigura aceasta pozitie este "de mentinere" si este indeplinita de anteductori sau abductori, fara participarea antagonistilor.
Vietuitoarele si corpul omului, spre deosebire de corpurile inerte, pot pastra echilibrul - in anumite limite - chiar cand verticala centrului general de greutate nu cade in perimetrul bazei de sprijin; corpurite inerte cad in momentul cind inclinarea lor scoate verticala centrului general de greutate din limitele sprijinului. La vietuitoare si la om acest lucru este posibil datorita contractiei statice de echilibrare a musculaturii; efortul va fi cu atat mai mare, cu cat verticala centrului de greutate depaseste mai mult baza de sprijin.
De asemenea, in pozitia stand, cu trunchiul aplecat inainte, activitatea statica pentru trunchi este de mentinere, fiind asigurata de muschii santurilor vertebrale.
Importanta pentru practica educatiei fizice si sportului, a acestui tip de activitate musculara statica, rezulta din faptul ca pozitiile sunt asigurate numai de catre anumite grupe sau lanturi musculare, fara participarea antagonistilor. in felul acesta, pot fi antrenate, selectiv, pentru cresterea fortei prin efort izometric, numai anumite grupe sau lanturi musculare care ne intereseaza.
Tipurile biomecanice de activitate dinamica
Contractia izotona a muschilor produce miscare, adica deplasarea segmentelor osoase; in timpul contractiei muschiul isi scurteaza lungimea, isi schimba forma, insa volumul ramane acelasi. Segmentele osoase pe care se fixeaza muschiul se apropie, iar tensiunea dezvoltata prin contractie ramane neschimbata (izotonia).
Studiul mai aprofundat al miscarii a aratat ca ea se produce si cind muschiul care s-a contractat isi cedeaza treptat scurtarea, iar segmentele osoase se departeaza lent. Este un nou aspect al asigurarii miscarii, tot izotone, dar printr-un mecanism invers.
Astazi este admis, in biomecanica, ca muschiul poate dezvolta doua tipuri de activitate dinamica, unul "de invingere" si altul "de cedare".
Se intelege prin activitate dinamica de invingere, miscarea produsa prin scurtarea muschiului, care apropie segmentele osoase. Din acest motiv, ea mai poarta numele de activitate concentrica.
Activitatea dinamica de cedare produce miscarea prin cedarea treptata a scurtarii - segmentele osoase se departeaza incet- din care motiv aceasta activitate a fost denumita excentrica. Este important de subliniat ca nu trebuie sa se confunde activitatea dinamica de cedare cu relaxarea muschiului; in timpul cedarii, muschiul se alungeste treptat prin cedarea progresiva a scurtarii sale.
Precizarea acestor doua tipuri de activitate musculara dinamica a determinat schimbarea unor opinii mai vechi din anatomia functionala referitor la actiunea muschilor somatici, care erau impartiti, in raport cu actiunea lor, in muschi flexori, extensori, abductori, adductori etc.
Unul si acelasi muschi poate produce atat actiunea lui clasic cunoscuta, cat si actiunea antagonista acesteia. Astfel, in anatomia clasica, muschii santurilor vertebrale sunt cunoscuti ca extensori ai coloanei vertebrale, asigurand, prin contractia lor dinamica, "de invingere", pozitia verticala a corpului. In prezent se stie ca aceiasi muschi ai santurilor vertebrale asigura si flexia coloanei vertebrale, inclinarea inainte a corpului, insa prin activitatea dinamica "de cedare".
De asemenea, muschii peretilor abdominali asigura, din pozitia culcat, flexia trunchiului prin activitate dinamica "de invingere" si extensia trunchiului, insa prin activitate dinamica 'de cedare'.
Bicepsul brahial este flexor al cotului, prin activitatea dinamica "de invingere" si extensor al antebratului, prin activitate dinamica "de cedare".
In felul acesta se pot demonstra, pentru fiecare muschi in parte, cele doua tipuri de activitate musculara dinamica. Deci, notiunea clasica de muschi flexori, extensori etc. a devenit relativa, ea exprimand numai un aspect al capacitatii lui motrice.
Notiunile de activitate dinamica "de invingere" si "de cedare" au o mare importanta practica. Cateva exemple vor fi edificatoare prin concluziile lor practice.
Astfel, genoflexia cu haltere - exencitiu larg folosit in antrenament pentru cresterea fortei - este o miscare compusa din doua faze: ridicarea si coborarea.
in faza de ridicare se produce extensie in articulatiile coxofemurala si a genunchiului si flexia plantara in articulatia talocrurala. Lantul·muscular care asigura faza de ridicare este tripla extensie de la membrele inferioare, prin activitate musculara dinamica "de invingere".
in faza de coborare se produce o flexie in articulatiile membrelor inferioare, aparent; fiind vorba de flexie ar trebui sa fie asigurata de grupele musculare flexoare ale acestor articulatii. in realitate, asigurarea fazei de coborare se face tot de lantul triplei extensii, insa prin activitate musculara dinamica "de cedare".
in concluzie, vedem ca efortul muscular care asigura genuflexia cu haltere este indeplinit numai de lantul triplei extensii. De aceea, daca intr-o anumita miscare avem nevoie sa crestem forta lantului triplei flexii, trebuie sa gasim un alt exercitiu, cum ar fi, spre exemplu, din culcat, tractiune cu piciorul la un helcometru.
Miscarea de tractiune in brate la bara fixa este compusa din doua faze: de tractiune (ridicare) si de coborare.
in faza de tractiune actioneaza un lung lant muscular format din: flexorii degetelor, ai pumnului, cotului, retroductorii si adductorii bratului, muschii care coboara si basculeaza medial scapula. Activitatea depusa de acest lant muscular este dinamica, "de invingere".
in faza de coborare actioneaza acelasi lant muscular, insa prin activitate dinamica "de cedare".
Du:pa cum vedem, prin tractiunile la bara, - exercitiu des folosit pentru cresterea fortei la membrele superioare - noi nu antrenam, de fapt, decat muschii care formeaza lantul descris mai sus. Pentru restul grupelor si lanturilor musculare trebuie sa gasim alte exercitii.
Din analiza biomecanica a acestui exercitiu rezulta importante concluzii practice. Exista indicatii si contraindicatii la aplicarea lui, intrucat nu foloseste decat in anumite ramuri si probe sportive. El este indicat in canotaj, gimnastica sportiva, inot, volei, handbal, unde lantul muscular antrenat prin tractiuni, la bara, actioneaza si in principalele acte motrice din aceste ramuri sportive.
Tractiunile la bara sunt contraindicate la toate stilurile de aruncari (mai putin ciocanul), in box, etc., intrucat la aceste ramuri sportive actioneaza alte lanturi musculare.
La saritura in lungime cu elan, in toate variantele ei, activitatea dinamica "de invingere" si "de cedare" contribuie in diferite faze la cresterea randamentului. Astfel, la bataie, actioneaza lantul triplei extensii, prin activitatea dinamica "de invingere", iar la aterizare actioneaza acelasi lant muscular, insa cu activitate dinamica "de cedare". in pregatirea sariturilor va trebui sa tinem seama de aceste aspecte rezultate din analiza biodinamica si, in functie de pregatirea sportivilor, se vor indica exercitii care sa antreneze tripla extensie atat la activitatea dinamica de invingere cat si la cea de cedare.
Pozitia bipeda
Omul fiind un animal biped, pozitia lui caracteristica este cea in picioare, deci in ortostatism.
Pozitia anatomica corespunde pina la un punct pozitiei de drepti din gimnastica: membrele inferioare lint lipite, cu picioarele in unghi drept pe gambe si genunchi si soldurile extinse. Membrele superioare sunt lipite de partile laterale ale trunchiului, cu coatele extinse, dar, spre deosebire de pozitia de drepti din gimnastica, antebratele sunt rotate in afara, iar palmele si degetele extinse privesc inainte. Denumita si 'pozitia 0' sau "pozitia neutrala', se foloseste si in goniometrie, reprezentind pozitia de start.
Pot fi descrise, in linii mari, patru tipuri principale de postura si de locomotie animala: statica si locomotia reptiliana, cvadrupedia, brahiatia si bipedia.
Statica si locomotia reptiliana sunt intilnite la taratoare care‑si mentin axul longitudinal al corpului in contact cu solul si se deplaseaza vermicular, prin tarare.
Cvadrupedia reprezinta tipul de postura si de locomotie al animalelor patrupede, la care centrul de greutate este situat anterior, aproximativ deasupra membrelor anterioare, la nivelul toracelui. Exemplul tipic il reprezinta bizonul.
Brahiatia este tipul de postura si de locomotie al primatelor, care folosesc membrele anterioare pentru a se atarna si a se deplasa in copaci. Centrul de greutate este plasat mai posterior, cam la mijlocul trunchiului. Exemplele tipice sunt reprezentate de diferite specii de maimute. Membrele anterioare ale acestor animale se alungesc, ajungand la urangutan, de exemplu, sa atinga o proportie de 202, 60% fata de trunchi.
Bipedia, tipul de postura si de locomotie caracteristice omului, foloseste in mod obisnuit membrele inferioare pentru statica si locomotie. Centrul de greutate este plasat tot la nivelul trunchiului, dar mai jos.
Celelalte specii animale nu folosesc bipedia decat ocaziorial. Cainele, calul si alte animale pot fi dresate sa stea sau sa mearga pe membrele posterioare. Experimental, la soarecii nou-nascuti carora li s-au amputat membrele anterioare s-a putut, de asemenea, obtine o forma de bipedie. Dar in nici unul din aceste cazuri nu este vorba de o locomotie verticala asemanatoare cu a omului, deoarece nici coloana vertebrala, nici pozitia si nici forma craniului nu se modifica. Ursul si cangurul, desi se pot deplasa pe membrele posterioare, nu se apropie de verticalitatea caracteristica omului, membrele for inferioare fiind mult flectate.
De asemenea, maimutele, despre care se stie ca au posibilitatea sa se ridice ocazional pe membrele posterioare, nu prezinta nimic asemsnstor cu bipedia omului. Coloana vertebrala prezinta o curbura unica asemanatoare celei a patrupedelor, iar curburile de compensare necesare proceselor de echilibrare sunt reprezentate de segmentele membrelor inferioare flectate.
Bipedia umana se deosebeste fundamental de postura sau locomotia verticala ocazionala a celorlalte animale. Ea a atras unele modificari morfofunctionale caracteristice omului si a fost indispensabila insasi evolutiei psihofizice a acestuia. Membrele inferioare se extind din genunchi si solduri, iar curburile de compensare necesare proceselor de echilibrare apar la nivelul coloanei vertebrale.
Cele mai importante modificari morfofunctionale rezultate din bipedie pot fi considerate urmatoarele:
1. Eliberarea membrelor anterioare, care la cvadrupede deserveau statica, s‑au transformat in aparate de prehensiune si in veritabile organe senzoriale libere.
Mainile, cum afirma Aristotel, au fost primele instrumente ale omului, au fost acele instrumente "care au precedat si care au produs toate celelalte instrumente, organe deopotriva ale investigatiei si locomotiei'. Dezvoltarea sistemului nervos, a inteligentei si a constiintei de sine, au fost strans legate de dezvoltarea maiinii. Chiar denumirea de om provine, in unele limbi, cum ar fi engleza (the man) sau germane (der Mann), de la latinescul manum, care inseamna mana.
Legatura intima dintre dezvoltarea structurii si functiilor cerebrale si bipedia este demonstrata si de fenomenul ,omul-lup'. In lume au fost descoperite cateva cazuri de "oameni-lupi", proveniti din copiii adoptati si ingrijiti de animalele salbatice. Acesti "oameni-lupi" reveniti la postura si locomotia cvadrupeda se deplasau cu o viteza deosebit de mare, dar au ramas, din punct de vedere al dezvoltarii mintale, niste fiinte inferioare.
2. Verticalizarea coloanei vertebrale atrage o adaptare morfofunctionala, de asemenea, caracteristica. La primate, coloana isi mentine aceleasi caracteristici ca si la patrupede si nu este altceva decat o punte suspendata, sprijinita la capetele ei de membre, sustinand in hamacul centurii ei musculare viscerele toracale si abdominale. Formula vertebrala este: 26 vertebre mobile deasupra sacrului, 3 vertebre sacrate, independente, iar coada contine nu mai putin de 20 de vertebre. La antropoide (cimpanzeu, urangutan, gorila), formula vertebrala este: 23‑24 de vertebre mobile deasupra sacrului, 5‑6 vertebre sacrate independente, iar coada dispare. La nivelul lombosacrat are loc deci o sacralizare, o integrare a celei de a cincea vertebre lombare la sacru.
La om, formula este urmatoarea : 24 de vertebre mobile deasupra sacrului (7 cervicale, 12 dorsale, 5 lombare), 5 vertebre sacrate si 3‑5 caudale. Sacrul, care este segmentul de sustentatie al coloanei vertebrate, isi unifica vertebrele intr-un corp comun, tocmai pentru a putea face fata acestei necesitati functionale, iar numarul de vertebre mobile de deasupra lui se reduce de la 26 la 24.
Verticalizarea coloanei vertebrale a atras insa nu numai modificarea numarului vertebrelor, ci si a formei intregii coloane, care a inceput sa se incurbeze. Prima curbura s-a produs in regiunea lombara, ca urmare a ridicarii capului si a eliberarii mebrelor anterioare. Ea este orientata cu concavitatea posterior si realizeaza o lordoza. Celelalte curburi sint curburi de compensatie, aparute ulterior: o curbura cifotica, cu concavitatea orientata anterior in regiunea toracala si o curbura din nou lordotica in regiunea cervicala. Astfel structurata, coloana ajunge sa fie nu o tija rectilinie, ci o sinusoida, ceea ce ii confers o rezistenta mult mai mare la presiuni.
3. Orizontalizarea gaurii occipitale,
dispusa oblic la antropoide, este o urmare directa a
verticalizarii coloanei vertebrale. Aceasta orizontalizare a fost
decisiva, deoarece orientarea senzoriala a craniului (in special
fata) a ramas
4. Echilibrarea centrului de greutate in bipedie este o problema de biomecanica deosebit de delicata. Statiunea si locomotia verticala este cea mai instabila dintre toate si poate fi calificata drept "potentialmente catastrofala".
Statica si locomotia bipeda presupun un mare consum de energie si nu sunt practic posibile decat prin intrarea in actiune a numeroase arcuri si acte reflexe. Pozitia bipeda nu cunoaste o stabilizare strict pasiva; oile pot sa doarma in picioare; cainii si caii pot sa ramana chiar dupa moarte in picioare, in sprijin patruped. Pozitia patrupeda reprezinta si o pozitie de repaus.
Omul, daca isi pierde controlul efectuat de centrii nervosi, se prabuseste. Pozitia bipeda nu este o pozitie de repaus.
In pozitia bipeda, centrul de greutate oscileaza continuu intre a cadea inainte, inapoi sau in laturite poligonului de sustinere. Pentru mentinerea pozitiei este necesara intrarea in actiune a milioane de receptori si de circuite nervoase, antrenarea tuturor analizorilor, sesizarea a zeci de mii de centri nervosi. Necesitatile de echilibrare a centrului de greutate au contribuit si ele la o dezvoltare corespunzatoare a sistemului nervos, dar mai ales la aparitia si dezvoltarea cerebelului.
5. Largirea campului vizual a rezultat din verticalizarea coloanei vertebrale, inaltarea nivelului capului si rotatia craniului. Impreuna cu ceilalti factori, aceasta a contribuit la dezvoltarea encefalului si a craniului si deci la evolutia caracteristica psihofizica a corpului omenesc.
6. Lungimea membrelor se modifica si ea. La urangutan, de exemplu, membrele anterioare sunt lungi (reprezinta 202,6% fata de trunchi) si cele posterioare scurte (reprezinta 118,2% fata de trunchi). La om, membrele superioare se scurteaza si ajung la 158,6% fata de trunchi, iar membrele inferioare se alungesc si ajung la 171,9% fata de trunchi.
Din aceasta cauza nu ne putem catara ca maimutele, iar daca vrem sa ne urcam pe un trunchi de copac, cuprinzindu-l cu bratele, ne lovim cu fata de acesta. In schimb, prin prelungirea membrelor inferioare se usureaza mersul si alergarea, lungindu-se pasul si fuleul.
Lungimea inversata a membrelor la maimuta face ca axul lung al trunchiului, in pozitie patrupeda sa fie dirijat exact invers: caudocranial si de jos in sus la maimuta; caudocranial si de sus in jos la om. Pentru a-si dirija axul lung al trunchiului caudocranial si de jos in sus, omul trebuie sasi flecteze membrele inferioare, ca in pozitia ghemuit stand.
Organismul uman reprezinta o unitate biologica (organismul si mediul in care acesta apare si se dezvolta) si o unitate ontogenetica (organismul individual, produsul armoniei reciproce dintre celulele). Homeostazia, respectiv totalitatea constantelor morfofiziologice care conditioneaza functionalitatea normala a organismului, este tocmai expresia dinamica, in miscare, a acestei interrelatii ecotrope (din mediul extern) si idiotrope (din mediul intern).
Organismul uman se prezinta ca un tot unitar, diferitele lui sisteme si aparate fiind in stransa corelatie functionala, integrate de catre sistemul nervos atat intre ele cat si cu mediul exterior.
In acelasi timp, organismul poate fi considerat un sistem biomecanic. In cadrul sistemului putem deosebi, schematic, trei componente principale:
a) aparatul locomotor, alcatuit din oase, muschi si articulatii, la nivelul carora se produc modificari materializate in insasi miscarea diferitelor segmente ale corpului;
b) sistemul neuroendocrin, care realizeaza cooraonarea motricitatii si, in acelasi timp, prin corelarea functionala a activitatii celorlalte sisteme si aparate (digestiv, respirator, caraiovascular, urinar), asigura nivelul metabolic necesar desfasurarii actiunilor motrice;
c) aparatele metabolice: de import a materiei (digestiv si respirator), de export (urinar), de transport (cardiovascular), care, actionand adaptativ, asigura desfasurarea optima a proceselor anabolice si catabolice impuse de solicitarea motrica.
Organismul uman, privit ca sistem biologic, biomecanic, trebuie integrat in mediul exterior, care actioneaza sub raport mecanic, in principal, prin intermediul urmatorilor factori:
1) fortele exterioare;
2) greutatea;
3) inertia.
1) Fortele exterioare se opun actiunii sistemului biomecanic biologic. Ele sunt guvernate de legi fizice si pot fi sistematizate astfel:
a) rezistente exterioare materializate in diferite aparate pentru exercitii fizice (haltere, aparate de tractiune, greutati etc.), in instalatii sau dispozitive de forta. Aceste rezistente exterioare se exercita vertical, orizontal, oblic, circular, excentric sau concentric;
b) configuratia si masura segmentelor corporale incriminate in exercitiul sportiv. Valoarea acestui factor, in contextul realizarii unei anume activitati sportive, depinde de: numarul de segmente corporale mobilizate, volumul, lungimea, densitatea si forma segmentului, orientarea lui in spatiu.
2. Greutatea segmentelor corporale, ca urmare a fortei gravitationale, depinde de sediul miscarii, de unghiul axului, de segmentele interesate in miscare, de unghiul format de axa de progresie cu verticala, de viteza de progresie.
3. Inertia, tendinta corpului de a se mentine in repaus sau mobilitate. Conditiile de executie ale miscarii determinate, indeosebi de factorii exteriori, pot fi rezumate la trei elemente principale:
a) echilibrul, care poate fi cu sau fara punct de sprijin si in studiul caruia trebuie sa avem in vedere centrul de greutate si conditiile particulare ale executiei miscarii (incidentele);
b) realizarea unor parghii, ce pot fi de gradul I, II sau III;
c) ritmul .prin care intelegem alternanta dintre actiune si reactiune si care este conditionat de tipul constitutional individual, de fortele exterioare si de durata exercitiului.
Legile dupa care se guverneaza actiunile motrice realizate de sistemul biomecanic biologic uman, integrat in mediul exterior, pot fi astfel sintetizate:
1) Legea efortului util;
2) Legea efortului voluntar maxim.
1) Legea efortului util se refera la obtinerea unui randament maxim in conditiile reducerii la minimum a actiunii motrice principale (selectarea miscarilor, eliminarea gesturilor inutile, repartitia efortului pe ansamblul corpului, ajustarea intensitatii efortului in raport cu rezistenta, cautarea compensatiilor favorabile in miscari).
2) Legea efortului voluntar maxim se aplica, indeosebi, pentru exercitiile statice de dezvoltare a diferitelor grupe musculare. Intensitatea actiunii motrice este, in general, superioara fortei exterioare ce trebuie invinsa, miscarile stabilindu-se dupa efectul lor asupra organismului si evitandu-se compensatiile.
Dupa aceasta lege se dirijeaza, gradat, programele de exercitii care vizeaza atat imbunatatirea conditiei fizice a sportivilor, cat si corectarea unor deficiente somatice.
In aceasta viziune integrativa exercitiul fizic poate analogat cu un sistem de conducere cibernetica in care subsistemul condus este constituit din componentele aparatului locomotor care efectueaza miscarile. Subsistemul informational este reprezentat de diferitele nivele ale sistemului nervos central, care prelucreaza informatiile in vederea elaborarii comenzilor pentru executia actelor motrice, iar subsistemul de conducere este alcatuit din caile eferente ale sistemului nervos central, care transmit impulsurile nervoase spre musculatura.
STRUCTURILE ELEMENTARE ALE APARATULUI LOCOMOTOR
Generalitati
Oasele sunt organe dure, rezistente, de culoare alb-galbuie. Totalitatea oaselor din organism constituie scheletul. Scheletul este cel care contribuie la determinarea formei, proportiilor si dimensiunilor corpului omenesc.
Functiile Oaselor
Oasele formeaza axul central, schela generala a corpului , indeplinind mai multe functii:
- determina forma, dimensiunile si proportiile corpului si ale diferitelor sale segmente;
- servesc ca sprijin si sustinere pentru intregul corp si pentru partile moi, datorita rezistentei lor;
- functie de aparare (protectie) intrand in alcatuirea unor cavitati osoase (cutia craniana, canalul vertebral, cutia toracica, canalul medular), care adapostesc diferite organe mai putin rezistente (creier, maduva spinarii, organele toracice, maduva osoasa);
- servesc ca elemente de insertie pentru muschi si ligamente, devenind parghii actionate de grupe musculare, oasele reprezentand elementul pasiv al aparatului locomotor;
- constituie o importanta rezerva de calciu a organismului.
Conformatia exterioara a oaselor
Oaselor li se descriu trei dimensiuni: lungimea, latimea si grosimea. De asemeni li se descriu fete, margini si unghiuri.
In raport cu dimensiunile lor, oasele se clasifica in lungi, plane (late) si scurte.
Oasele lungi (os longum) au lungimea mai mare ca latimea si grosimea. Un os lung este format dintr-un corp sau diafiza (diaphysis) si doua extremitati sau epifize (epiphysis). Oasele lungi se intalnesc la nivelul membrelor, indeplinind rolul de parghii de viteza.
Oasele plane (os planum) au lungimea si latimea aproape egale, care depasesc grosimea. Sunt turtite, intinzandu-se in suprafata, prezentand doua fete si mai multe margini si unghiuri. Ele servesc la constituirea unor cavitati de protectie (oasele craniului, sternul, coxalul), dar si pentru insertii musculare (scapula, oasele craniului, coxalul). Oasele plane ale centurilor (scapulara si pelviana) leaga scheletul membrului propriu-zis la scheletul trunchiului.
Oasele scurte (os breve) au cele trei dimensiuni aproape egale, forma lor fiind aproape cubica. Ele sunt situate in regiunile in care este necesara o mare soliditate si unde exista miscari variate, dar cu mica amplitudine (coloana vertebrala, tars, carp).
Notiuni elementare de structura a oaselor
Oasele sunt formate din tesut osos care se prezinta sub doua aspecte: compact si spongios.
Substanta compacta este omogena, dura, de culoare alba (pe osul uscat). Ea rezista in special torsiunii si indoirii si formeaza diafiza oaselor lungi, stratul de la suprafata epifizelor si a oaselor scurte, precum si cele doua lame (externa si interna) ale oaselor late.
Substanta spongioasa se prezinta ca un burete, fiind formata din lame sau trabecule osoase orientate in diferite sensuri si prin intretaierea lor se formeaza cavitati de marimi diferite numite areole, alveole sau tubi ososi, in care se gaseste maduva osoasa.
Substanta spongioasa rezista in special la presiune si o gasim in epifizele oaselor lungi si in interiorul oaselor scurte si late.
In structura celor trei tipuri de oase (lungi, plane si scurte), repartitia celor doua feluri de substanta osoasa se face intr-un mod caracteristic pentru fiecare categorie.
Gaurile si canalele nutritive servesc pentru trecerea vaselor sanguine care asigura nutritia osului respectiv. Dupa dimensiunile lor se impart in patru grupe, de la cele mai mari, de ordinul I la cele microscopice, de ordinul IV.
Structura oaselor lungi
Corpul osului sau diafiza este format dintr-un cilindru de tesut osos compact, strabatut in tot lungul sau de un canal central, larg, numit canalul sau cavitatea medulara, care adaposteste maduva osoasa.
Intre diafiza si epifiza se afla pana la varsta de 25-30 ani, un disc cartilaginos numit metafiza (cartilaj diafizo-epifizar, cartilaj de crestere sau cartilaj de conjugare). El prezinta doua fete: una spre diafiza, care este activa, cu rol in cresterea in lungime a osului si alta spre epifiza, care este inactiva.
Extremitatile sau epifizele osului lung sunt formate la suprafata dintr-un strat subtire de substanta osoasa compacta, care imbraca o masa de substanta spongioasa. Areolele acesteia comunica cu cavitatea medulara.
Structura oaselor plane
La exterior sunt invelite de periost sub care se gasesc doua lame de substanta osoasa compacta, care cuprind intre ele un strat mai gros sau mai subtire de substanta osoasa spongioasa.
Structura oaselor scurte
Se aseamana cu cea a epifizelor oaselor lungi: sub periost se afla un strat subtire de substanta osoasa compacta ce inveleste o masa de substanta osoasa spongioasa dispusa la interior, in areolele careia se afla maduva osoasa.
Proprietatile fizice ale oaselor
Oasele au ca principale proprietati fizice rezistenta si elasticitatea. Datorita acestor
proprietati ele nu se rup atunci cand asupra lor actioneaza
unele forte de presiune sau de tractiune. Astfel, asupra tibiei in
momentul caderii pe sol dupa o saritura in lungime, se
exercita o forta ce poate depasi
Rezistenta la presiune este foarte mare. Ea este de 30 de ori mai mare pe mm2 decat a caramizii, de 2,5 ori mai mare decat a granitului si se apropie de cea a fierului. Numai betonul armat poate fi comparat cu osul, atat in privinta rezistentei, cat si a elasticitatii. Aceste proprietati se datoresc compozitiei chimice a osului, structurii sale microscopice si arhitecturii sale interne.
II. STRUCTURILE CONJUNCTIVO-MUSCULARE
CARACTERISTICILE MORFOFUNCTIONALE ALE MUSCHIULUI STRIAT
Muschiul este un organ diferentiat, care produce prin contractie Iucru mecanic.
Forma exterioara
Corpul omenesc dispune de un numar de peste 430 de muschi striati, care reprezinta in totalitatea lor 40-45% din greutatea intregului corp.
In ansamblu, toti muschii se pot grupa dupa forma lor in: muschi scurti, muschi lungi, muschi lati si muschi inelari.
Muschii scurti realizeaza impreuna ansambluri musculare. Prototipul muschilor scurti este reprezentat de muschii santurilor vertebrale, care contribuie la mentinerea coloanei in extensie. Datorita numarului si independentei elementelor, ei mentin coloana, asigurindu-i, in acelasi timp, supletea prin jocul contractiilor lor.
Muschii lungi sint, dupa forma lor, de trei tipuri: muschi fuziformi, muschi cilindrici si muschi micsti.
Muschii lungi fuziformi, de forma unor fuse, au ca prototip muschii gatului si ai membrelor. Produc miscari de forta si de amplitudine mare. Exemple: ischiogambierii.
Muschii lungi cilindrici au aproximativ aceeasi latime pe toata intinderea lor si se intilnesc tot la membre. Produc miscari de amplitudine mare, dar de forta mica si contribuie mai mult la mentinerea directiei de miscare. Exemple: croitorul, dreptul intern.
Muschii lati sunt, dupa grosimea lor, de doua tipuri: muschi lati si subtiri si muschi lati si de grosimi mai mari.
Muschii lati si subtiri alcatuiesc centurile care inchid marile cavitati ale corpului. Prototipul Ior este reprezentat de muschii abdominali, care sustin greutatea viscerelor. Sunt dispusi in planuri suprapuse si fasciculele lor sunt orientate in sensuri diferite.
Muschii lati si de grosimi mai mari au ca prototip muschii care acopera cavitatea toracica si mobilizeaza membrele superioare. Sunt, in general, de forma triunghiulara, baza inserindu-se larg pe coloana vertebrala, torace si bazin, iar virful, reprezentat de un tendon puternic, se insera pe un punct al membrului superior. Fasciculele lor nu au o directie si deci nici o actiune paralela, dar,indreptandu-se catre un singur punct, asigura, prin convergenta eforturilor lor partiale, o remarcabila putere globala de actiune si in special o mare amplitudine de miscare. Exemple: trapezul, marele dorsal, marele pectoral.
Muschii inelari au forma circulara si permit, prin contractia lor, deschiderea sau inchiderea anumitor orificii. Exemple: orbicularul ochilor, orbicularul buzelor, muschii sfincterieni. Tot un muschi inelar, dar cu totul deosebit ca dimensiuni si importanta, poate fi considerat si muschiul diafragm, care alcatuieste plafonul cavitatii abdominale si planseul cavitatii toracice.
Elementele structurale ale muschilor striati
Un muschi striat este alcatuit din: corpul muscular, tendonul, jonctiunea tendinomusculara, insertia muschiului, tecile sinoviale, bursele seroase anexate, vasele si nervii muschiului.
Corpul muscular reprezinta partea carnoasa, activa a muschiului. Toti corpii musculari ai unui segment sunt inveliti de o fascie comuna. Elementul definitoriu din punct de vedere structural si functional al unui muschi este complexul actomiozinic.
Actomiozina este alcatuita din doua proteine, actina si miozina, care formeaza in interiorul sarcomerului o serie de filamente dispuse paralel. Filamentele de actina ale discului cIar patrund intre filamentele de miozina ale discului intunecat si in interiorul acestuia se leaga prin intermediul unor filamente subtiri, numite filamente S.
Tendonul
Tendonul este un organ de culoare alba-sidefie, foarte rezistent si inextensibil, de forma cilindrica sau asemanatoare unui cordon turtit. Tendonul simplu este alcatuit dintr-un singur fascicul conjunctiv primar. In tendoanele mai mari, fasciculele primare se unesc si formeaza fascicule secundare, tertiare sau cuaternare. Tendonul lui Ahile, cel mai mare tendon al corpului, ajunge astfel sa fie format din fascicule cuaternare.
Jonctiunea tendinomusculara.
Directia in care fasciculele musculare se continua cu cele tendinoase difera de la muschi la muschi. La muschii lati ai abdomenului, de exemplu, directia fasciculelor musculare este aceeasi cu directia fasciculelor tendinoase. In majoritatea cazurilor insa fasciculele musculare se insera oblic pe directia fasciculelor tendinoase, fie de ambele laturi ale tendonului (muschi peniformi), ca la brahialul anterior, dreptul femural, fie numai pe o latura (muschi semipeniformi) ca la tibialul anterior.
Tendonul fiind foarte rezistent, iar fibrele musculare foarte elastice, in timpul contractiilor musculare puternice, jonctiunea tendinomusculara va fi deosebit de solicitata, reprezentand punctul cel mai slab al intregului muschi-organ. De aceea. in acest loc se intalnesc in timpul exercitiilor fizice excesive cele mai dese intinderi si rupturi musculare (clacajele).
Insertiile musculare
Tendoanele se pot insera pe segmentul osos fie direct pe compacta osului, fie prin intermediul periostului. In primul caz, fibrele tendinoase se continua direct cu fibrele colagene ale osului compact, cum se intampla la insertia cvadricepsului pe rotula, la tendonul lui Ahile pe calcaneu. Aceasta structura de continuare a tendonului cu osul reprezint a un punct slab si eforturile excesive pot duce la smulgeri osoase, in cazul in care nu cedeaza tendonul.
In majoritatea cazurilor insa, tendoanele se insera pe os prin intermediul periostului, fasciculele tendinoase fuzionand intim cu fibrele colagene ale periostului si prin intermediul acestuia, deci, printr-o suprafata mult marita, adera la os. In aceste cazuri, in timpul eforturilor excesive, nu vor mai avea loc smulgeri ale unei portiuni limitate, dar pot sa survina decolari periostale.
Tecile sinoviale.
Pentru a se favoriza alunecarea in canalele osteofibroase prin care trec, unele tendoane se invelesc in niste teci sinoviale, care au forma unor saci fara deschidere.
Bursele seroase sau mucoase
Bursele se pot forma prin doua mecanisme: prin frecare si prin contact intermitent.
Un exemplu de bursa formata prin frecare este bursa subacromiala, care apare intre fata inferioara a acromionului si tendoanele rotatorilor umarului, in plin spatiu de tesut conjunetiv lax, datorita frecarii dintre acestea.
Un exemplu de bursa formata prin contact intermitent este bursa retrocalcaneana, care apare intre tendonul lui Ahile si calcaneu.
Bursele sunt deci niste cavitati virtuale, cu putin lichid, similar celui sinovial. In interior au un aspect neted si lucios si o structura asemanatoare sinovialelor articulare si tendinoase.
Prin solicitarile, exagerate in timpuI eforturilor sportive excesive bursele sunt iritate, continutul lor lichidian creste si astfel se instaleaza bursita sau higroma.
Proprietatile fizice ale muschiului
Muschiul striat dispune de doua proprietati primcipale: contractilitatea si elasticitatea.
Proprietatea de a se contracta rezulta din mecanismele fiziologice, biochimice si biofizice prin care energia chimica potentiala este transformata in energie mecanica.
Prin corpul sau muscular muschiul-organ este si un corp elastic. Daca asupra lui intervin forte de presiune, torsiune sau tractiune, dupa inlaturarea acestora el tinde sa revina la dimensiunile initiale. Elasticitatea musculara se comporta ca un amortizor plasat intre forta contractila si forta de inertie a segmentului mobilizat.
Cea mai importanta calitate fizica a muschiului - care rezulta din elasticitatea lui - este aceea ca revine la lungimea initiala, dupa alungirea lui. In cazul fibrelor musculare, considerate izolat, gradul lor de alungire este proportional cu forta de tractiune. Considerat insa in totalitate, corpul muscular, datorita sistemului de despartituri conjunctive de care dispune, nu respecta integral aceasta lege si cu cat forta care determina alungirea creste, cu atat ritmuI de alungire scade.
III. CARTILAJUL SI ARTICULATIILE
Articulatiile reprezinta organe complexe de legatura intre oase.
Factorul determinant al morfologiei articulatiilor este reprezentat de functie, adica de mobilitate.
Oasele participa la articulatii in mod diferit, dupa forma lor. Astfel oasele lungi prezinta suprafete de articulare la epifize; oasele late pe margini sau pe unghiuri, iar oasele scurte pe suprafetele lor.
Legatura dintre oase se poate face prin continuitate sau prin contiguitate, astfel ca articulatiile pot fi mobile sau fixe.
Conform acestor principii articulatiile se clasifica in felul urmator:
I. Articulatiile fibroase sunt imobile.
Mijloacele de legatura dintre oase sunt reprezentate de:
- periost sau pericondru care trece de pe un os (cartilaj) pe celalalt;
- tesut conjunctiv care se interpune intre marginile sau intre suprafetele oaselor.
Prin osificare unele articulatii fibroase se transforma in articulatii cu conducere osoasa - sinostoze.
II. Articulatiile cartilaginoase
Sunt semimobile si au drept mijloace de legatura formatiuni cartilaginoase intarite de periost si ligamente periarticulare.
III. Articulatiile sinoviale
Sunt articulatii prin excelenta mobile, in care oasele numai se ating intre ele.
Prezinta o serie de caractere generale comune care le diferentiaza fata de celelalte tipuri:
- oasele articulate prezinta suprafete articulare cu aspect particular, acoperite cu cartilaj hialin articular;
- la locul de unire al oaselor apare o capsula articulara alcatuita din doua membranecomponenta profunda este membrana sinoviala.
Capsula articulara delimiteaza astfel o cavitate articulara in care membrana sinoviala secreta un lichid - synovia - cu caractere fizice particulare (cel mai bun lubrefiant cunoscut).
In articulatiile sinoviale apar si unele formatiuni complementare (articulatii complexe): fibrocartiilaje sub forma de discuri sau meniscuri sau labrum - uri articulare. Articulatiile mobile, ca organe dinamice, prezinta in jurul lor grupe de muschi articulari care vor determina prin contractia lor miscarile oaselor articulate.
Prin condensarea tesutului periarticular apar ligamente articulare interosoase, capsulare, periferice (conduc, franeaza, contentioneaza).
Articulatiile mobile - sinoviale - au fost clasificate dupa numeroase criterii.
Actualmente se accepta clasificarea dupa forma suprafetelor articulare, care la randul lor induc comportamentul kinetic al articulatiei si care cuprinde sapte varietati:
- plana;
- gynglim (balama);
- trochoida (pivot);
- condilara;
- elipsoida;
- selara;
- sferoidala.
Toate aceste tipuri sunt insa variante a doua forme geometrice.
1. Articulatiile plane - prezinta suprafete articulare cu un oarecare grad de curbura.
Miscarile in aceste articulatii sunt de translatie sau de alunecare a unui os pe celalalt (uniaxiale).
2. Articulatiile in balama prezinta suprafete articulare de forma unor spirale, astfel ca in timpul miscarii osul executa si o miscare de rotatie in jurul propriei sale axe (uniaxiale).
3. Articulatiile trochoide sunt formate dintr-un pivot osos care se roteste in jurul axului sau longitudinal intr-un inel osteo-fibros, dar si inelul se poate rotii in jurul pivotului (uniaxiala).
4. Articulatiile condiliene prezinta o suprafata convexa formata de doi condili distincti si o suprafata concava formata din doua suprafete adancite. Miscarile se executa in principal in jurul unui ax transversal, dar apare si o miscare de rotatie, limitata, in jurul unui ax perpendicular pe primul (sagital).
5. Articulatiile elipsoidale prezinta o suprafata convexa ovala, unica, ce patrunde intr-o suprafata concava elipsoidala (radio-carpiana, metacarpofalangiana).
Miscarile se executa in jurul a doua axe perpendiculare una pe alta si sunt de flexie - extensie si adductie - abductie precum si combinate in circumductie.
6. Articulatiile selare prezinta suprafete caracteristice, convexe intr-un plan si concave in plan opus care se suprapun peste suprafete similare. Miscarile se pot executa astfel in jurul a doua axe perpendiculare; geometria suprafetelor determina insa si o miscare redusa de rotatie in jurul axului propriu al osului mobil.
7. Articulatiile sferoidale prezinta un cap sferoidal care se misca intr-o concavitaate de forma unei cupe. Miscarile se efectueaza in jurul mai multor axe. Suprafetele articulare nu sunt perfect sferice, ci usor ovoidale si ele nu sunt perfect congruente decat in pozitia "stransa", la capatul lantului de miscari.
Indiferent de forma lor, suprafetele articulare se apropie mai mult de forme ovoide, fie numai ca parti de ovoid, fie ca rezultate prin compunerea mai multor suprafete de ovoid. Ele sunt fie convexe, in toate directiile, fie concave (masculine sau feminine).
Un al doilea tip este rprezentat de suprafetele selare. Si in acest caz profilele lor sunt de fapt ovoide concav-convexe.
Gradul de curbura al suprafetelor ovoidale variaza foarte mult, de la aproape plane, la aproape sferice.
Kinematica si kinetica articulara
Se considera posibile patru tipuri de miscari in articulatii:
1. de alunecare
2. angulare
3. de circumductie
4. de rotatie.
Practic totdeauna exista o combinatie a lor care duce la existenta unei infinitati de miscari.
In cazul miscarilor de amplitudine redusa suprafetele articulare sunt de dimensiuni apropiate, iar in cazul miscarilor ample suprafetele sunt inegale, osul mai mobil avand o suprafata articulara mai mare.
1. Miscarile de alunecare sunt simple, fara angulatii sau rotatii apreciabile ale oaselor.
In unele articulatii miscarile de alunecare participa ca o componenta importanta in combinatie cu alte miscari. Exemplu: in articulatiile dintre oasele carpiene si dintre oasele tarsului.
2. Miscarile angulare implica marirea sau micsorarea unghiului dintre oasele articulate. Ele se produc in jurul a doua axe perpendiculare si se intalnesc mai ales la membre:
- flexie (indoire) - extensie (indreptare)
- abductie (indepartare) - adductie (apropiere).
3. Circumductia este miscarea prin care un os lung executa (sau un segment) circumscrie un spatiu conic, cu varful la capatul articular al osului si cu baza la capatul opus. Este derivata din compunerea miscarilor angulare.
Deci se pot descrie de fapt doua tipuri de miscari:
I. De tranzitie
II. De rotatie - pure
- angulatie
- circumductie.
4. Rotatia in sens strict reprezinta miscarea executata in jurul axului longitudinal al osului sau in jurul unui ax paralel cu acesta. Acest fel de rotatii se produc independent si se numesc adjuncte. Sunt si rotatii care apar ca miscari insotitoare ale altor miscari principale, ca efect al geometriei suprafetelor articulare. Aceste rotatii se numesc conjuncte.
Cu exceptia miscarilor de translatie, toate celelalte tipuri sunt de fapt miscari de rotatie (flexie - extensie, adductie - abductie).
Limitarea miscarilor in articulatii este realizata printr-o serie de factori:
- torsionarea ligamentelor;
- tensiunea muschilor antagonisti produsa reflex prin intinderea lor;
- contactul suprafetelor articulare inte ele.
Elementele componente ale diartrozelor
Diartrozele sunt alcatuite din mai multe elemente componente, fiecare element avind o structura si un rol functional particular.
1. Extremitatile osteoarticulare Forma extremitatilor osoase este direct legata de gradul de libertate a miscarilor.
La nivelul fantei articulare, liniile de forta se transmit de pe o suprafata articulara pe cealalta, ceea ce impune ca aceste suprafete sa se adapteze perfect una pe cealalta, adica sa respecte principiul congruentei articulare. In cazurile anormale de incongruenta articulara, in care suprafetele articulare nu se adapteaza perfect una pe cealalta, transmisiunea fortelor se realizeaza defectuos si neuniform, in zonele suprasolicitate aparand leziuni compresive ale cartilajelor articulare. Eroziunile si distructiile cartilajelor articulare atrag in final instalarea acelor stari patologice articulare, cu caracter progresiv degenerativ, denumite artroze.
2. Cartilajele articulare. Cartilajul articular poate fi considerat ca fiind totdeauna hialin. Dureaza tot timpul vietii, are aspect lucios, o culoare galbuie pe margini si albastruie in centru, datorita sangelui din zonele osoase epifizare, care apar prin transparenta. Stratul superficial este mai transparent, iar cel profund mai opac, pierzandu-se in intregime spre periferie intr-un tesut fibros, asemanator cu cel al tendoanelor. In cursul evolutiei sufera o serie de remanieri, care fac din el un organ specific.
Grosimea cartilajului nu este egala pe toata intinderea
suprafetelor articulare, fiind mai mare in punctele de maxima presiune
unde, poate sa atinga chiar
Cartilajul articular este avascular, deci nu are posibilitati de cicatrizare sau regenerare. La periferia cartilajului patrund doar citeva vase oarbe, care, practic, sunt ca si inexistente pentru nutritie. Este deci un tesut braditrof, cu un metabolism foarte scazut. De aceea rezista mai bine decat tesutul osos la diversii factori agresivi. Nutritia cartilajului se face prin vasele capsulelor sinoviale, care formeaza un cerc in jurul lui, prin vasele tesutului osos subiacent si prin lichidul sinovial.
Cartilajul articular se poate insa nutri suficient si fara sa fie in raport cu tesutul osos subiacent. Acest fapt se dovedeste prin aceea ca daca un mic fragment de cartilaj, datorita unor conditii patologice speciale (ca in ostaocondritele disecante), se dezlipeste de pe epifiza si ramane liber in articulatie, el nu sufera un proces de degenerare, ci continua sa traiasca fie ca se lipeste de un franj sinovial, fie ca pluteste in lichidul sinovial. De cele mai multe ori creste chiar ca volum, lichidul sinovial reprezentind pentru el un bun mediu de hrana si dezvoltare. Cartilajul articular este lipsit de inervatie si de aceea agresiunile, de orice natura ar fi ele, nu pot sa determine senzatii dureroase. Patologia cartilajului articular ramine deci pasiva si tacuta.
Cartilajul beneficiaza de trei proprietati mecanice, care-i sunt indispensabile: este compresibil, elastic si poros. Joaca un rol de amortizor pentru tesutul osos subiacent, care s-ar eroda prin frecare.
O presiune relativ mare si mai indelungata, care se
exercita prin intermediul cartilajului, nu are efecte nocive asupra
osului, dar presiunea exercitata direct asupra unei suprafete periostice
poate sa duca la necroza osoasa. Astfel se explica de
ce unele articulatii pot sa suporte, fara urmari,
presiuni foarte ridicate, chiar peste
Miscarile normale sunt absolut necesare intretinerii si mentinerii cartilajelor articulare, fiindca inlesnesc difuziunea lichidului sinovial pe suprafata acestui tesut. Presiunile continue se opun difuzarii substantelor nutritive si consecinta este aparitia tulburarilor trofice. De aceea, este necesar ca presiunile sa fie intermitente, pentru a favoriza nutritia cartilajului.
Elasticitatea este a doua proprietate a cartilajului. Cartilajul este de obicei mai elastic la centru fata de periferia suprafetei articulare si aceasta proprietate este in functie de structura. Elasticitatea substantei hialine este in raport cu continutul de apa, care in mod normal este de 50-60%. Deshidratarea va atrage deci o micsorare a elasticitatii cartilajului, in aceasta constand si una din cauzele artrozelor senile.
A treia proprietate a cartilajului articular este porozitatea, care permite imbibarea lui cu lichidul sinovial, ca un burete. Fiind un tesut fragil, cartilajul este putin rezistent si imbatraneste repede, ajungand la anumite degenerescente, care au la baza o serie de depolimerizari ale mucopolizaharidelor ce iau parte la alcatuirea substantei fundamentale a cartilajului. Varsta, traumatismele, infectiile, chiar foarte latente, duc la deshidratare, ramolire, sau resorbtie si condroclazie. Primele doua alterari pot fi reversibile prin repaus prelungit. In cazul in care presiunile si tractiunile articulare fiziologice diminua sau nu se mai exercita, ca si in mobilizarile articulare prelungite, cartilajele articulare sunt invadate de vase, ce vor construi tesut osos pe masura ce cartilajul se resoarbe, ajungandu-se la disparitia articulatiei si instalarea anchilozei osoase.
3. Bureletul fibrocartilaginos (cadrul sau labrumul articular). Unele articulatii, cum ar fi enartrozele, nu dispun de suprafete articulare egale ca intindere. Exemple tipice sunt articulatiile scapulohurnerala si coxofemurala. Sfera plina a capetelor humerale si femurale prezinta o suprafata articulara mai intinsa decat sfera scobita a cavitatilor glenoide si acetabulare. Pentru compensarea suprafetei articulare lipsa a cavitatilor glenoide si acetabulare, acestea prezinta un burelet fibrocartilaginos, care prelungeste marginea cavitatilor. Bureletele sunt circulare, ca si marginea cavitatilor; pe sectiune transversala au o forma prismatic triunghiulara, baza inserandu-se pe marginea cavitatilor. Fata externa vine in contact cu capsula articulara de care adera, iar fata interna si varful privesc spre cavitatea articulara. Rolul lor nu este numai de a mari suprafata articulara a cavitatilor, ci si de a mentine suprafetele in contact. Avind o forma inelara, ele inconjoara capul, reprezentand astfel unul din elementele care asigura contentia articulara.
4. Discurile si meniscurile. In unele articulatii, deoarece suprafetele articulare ale extremitatilor osoase nu se adapteaza perfect, pentru mentinerea congruentei se dezvolta niste formatiuni fibrocartilaginoase, numite, dupa forma pe care o au, fie discuri, cind sunt oarecum rotunde si uniform de groase, fie meniscuri, cind sunt semilunare sau ovalare si au grosimi diferite in unele portiuni.
In corpul omenesc, discurile se gasesc in articulatiile dintre corpii vertebrali. Articulatiile temporomandibulare dispun, de asemenea, de cite un disc, care se mobilizeaza odata cu extremitatea osoasa a mandibulei, permitand acestor articulatii sa dispuna atat de miscari de translatie, cat si de miscari de propulsie. In 3o-40% din cazuri si articulatiile acromioclaviculare prezinta cite un disc. Meniscurile se intilnesc in articulatiile.
Atat discurile, cat si meniscurile, actioneaza datorita compresibilitatii si elasticitatii lor, ca niste resorturi, reprezentind veritabile amortizoare impotriva socurilor si contribuind la marirea supletei articulatiilor.
5. Mijloacele de legatura (capsula si ligamentele articulare). Intr-o diartroza, cavitatea virtuala articulara ocupa tot spatiul interosos, mijloacele de legatura intre piesele osoase ramanand la periferie. Reprezentate prin capsula articulara si prin ligamentele articulare, aceste mijloace realizeaza o legatura strinsa intre oase, pe care le tin in contact, ingaduind si, deseori, directionand miscarile.
Capsula articulara este o formatiune conjunctiva, care continua periostul celor doua segmente osoase. Ea se prezinta ca un manson, a carui insertie se face in jurul epifizelor, chiar la marginea cartilajelor articulare, cind articulatiile au miscari mai limitate, sau ajunge pina la metafiza, cind articulatiile au miscari foarte ample.
Capsula articulara se compune din doua straturi, fiecare avand o structura si o functie diferita. Stratul extern fibros este in realitate continuarea stratului extern corespunzator al periostului, iar stratul intern sinovial se opreste la periferia cartilajului articular.
Capsula fibroasa este formata cu predominanta din fibre colagene si are o grosime variata, deci o rezistenta inegala. Mai groasa in unele locuri, ea apare intarita de fascicule fibroase, individualizate sub forma de ligamente capsulare
Sinoviala. Stratul intern al capsulei articulare poarta numele de sinoviala, (origine mezoblastica).Ea se intinde pe toata fata profunda a capsulei articulare, constituind ea singura uneori peretele capsulei, acolo unde lipseste stratul fibros extern al acesteia.
Sinoviala are functii multiple, atat de reglare a temperaturii si presiunii atmosferice, cat si de resorbtie a lichidului sinovial si a deseurilor articulare, care pot fi in suspensie. Nefiind o seroasa propriun zisa, ca pleura sau peritoneul, sinoviala nu are aproape nici o proprietate de a se opune infectiei.
In cazurile de imobilizare totala a articulatiei, sinoviala redevine un tesut conjunctiv-histiocitar tinar, care prolifereaza si ajunge putin cate putin sa umple cavitatea. Daca imobilizarea se prelungeste foarte mult, tesuturile imbatrinesc, devin dens conjunctive si se ajunge astfel la o redoare fibroasa stransa, deseori ireversibila.
Lichidul sinovial are un triplu rol: de nutritie, de curatire si de lubrifiere. Cartilajul articular, care este poros, traieste in cea mai mare parte datorita imbibitiei cu lichid sinovial. Daca se preseaza in laborator un cartilaj articular recent recoltat, se extrage din el un lichid care prezinta caracteristicile sinoviei. Elasticitatea cartilajului articular joaca deci un rol important in circulatia lichidului sinovial din interiorul sau.
6. Muschii periarticulari. In mentinerea contactului dintre suprafetele articulare mai intervin, in afara acestor ligamente pasive, si muschii periarticulari. Ei functioneaza ca ligamente active tonice, unii dand chiar fascicule care au si o insertie capsulara.
Miscarile coloanei, indiferent de amplitudinea lor, sunt miscari complexe, in care intervin mai multe segmente vertebrale. Ele se realizeaza prin cumularea usoarelor deplasari ale corpurilor vertebrale, care au loc la nivelul discurilor intervertebrale, precum si la nivelul celorlalte articulatii. Aceste miscari sunt limitate de rezistenta ligamentelor, forma articulatiilor intervertebrale si de gradul de compresibilitate a tesutului fibrocartilaginos din care este compus discul.
Micile deplasari intervertebrale sunt posibile numai gratie prezentei nucleului pulpos, care trebuie sa aiba consistenta, forma si asezare normale. Miscarile vertebrale se executa pe nucleul pulpos ca pe un ax, nucleul jucand rolul unei adevarate bile mecanice (rulment). Ele vor fi limitate ori calauzite de feluritele conformatii si pozitii ale apofizelor articulare, de ligamentele coloanei vertebrale si de corsetul muscular al acesteia.
Prin tensiunea lichidului care se afla intre elementele sale componente, nucleul pulpos are proprietatea de a fi elastic. Datorita acestei proprietati sunt posibile miscarile coloanei si sunt inlaturate efectele daunatoare ale presiunilor excesive sau ale socurilor suferite de rahis. intr-o atitudine de flexie fortata are loc o apropiere a corpurilor vertebrale - prin partea lor anterioara - prin comprimarea partiala a discului in jumatatea lui anterioara si prin impingerea usoara a nucleului pulpos posterior. in extensie, lucrurile se petrec invers.
Regiunea spatelui este una dintre importantele componente ale aparatului locomotor care in mod continuu si nuantat este solicitata in diversele acte din statica si dinamica corpului. Este suficient sa amintim in acest sens rolul regiunii spatelui in mentinerea statiunii verticale si in diferitele forme de echilibru ale corpului, rolul sau in mers si in celelalte forme de locomotie, rolul sau in actele respiratorii, cat si rolul acestei regiuni in asigurarea presei abdominale.
Cercetarile au pus in evidenta o serie de inlantuiri de fibre musculare si formatiuni fibroase care coopereaza in realizarea unor anumite miscari ale rahisului mobil.
Astfel se pot releva inlantuiri kinematice prezente pe fata ventrala a rahisului si a trunchiului cu functie de flexie ventrala si inlantuiri fibromusculare asezate dorsal sau lateral de rahisul mobil cu functie de flexie dorsala (extensie) si de lateralitate.
Din grupa flexorilor ventrali fac parte 3 lanturi musculare.
Primul lant kinematic este reprezentat de muschii prevertebrali (dreptul anterior al capului, dreptul lateral al capului, lungul gatului), impreuna cu muschii laterovertebrali, toracoabdominali (stalpii diafragmei si psoasul iliac).
Al doilea lant kinematic este format de muschii scaleni continuati de muschii intercostali interni, care dupa o incrucisare la nivelul coloanei dorso-lombare se continua cu fibrele psoasului.
Al treilea lant kinematic de flexie este alcatuit din muschii gatului, continuati de muschii antero-laterali ai toracelui si ai abdomenului pana la pubis.
in ceea ce priveste activitatea extensorie au fost izolate patru lanturi kinematice mai importante.
Primul lant muscular extensor -superficial-este cel reprezentat de marele dorsal, continuat prin aponevroza dorso-lombara de partea opusa si prin fasciculele superficiale ale fesierului mare.
Al doilea lant kinematic extensor este reprezentat de spleniusul gatului continuat de fasciculele semispinalului de partea opusa, de supracostal si de oblicul extern al abdomenului.
Un al treilea lant kinematic extensor este reprezentat de spleniusul capului continuat de micul dintat postero-superior de partea opusa si de intercostalii externi.
Tot cu functie extensorie se considera si lantul muscular kinematic reprezentat de splenius, continuat de fascicule din spinalul toracic de partea opusa, de transverso-spinal si de fesierul mare.
Scoaterea temporara sau totala din functie a unei componente a lantului kinetic poate duce la perturbari de statica si dinamica ale rahisului care pot fi mult mai usor intelese daca tinem seama de aceste inlantuiri musculare. Acest fapt subliniaza importanta practica a cunoasterii anatomice si functionale a lanturilor kinematice in care este ancorat organul axial al corpului omenesc.
Aceste lanturi kinematice actioneaza in concordanta deplina cu 'scheletul muscular'.
Coloana vertebrala poate fi considerata ca un pilon de sustinere situat pe fata posterioara si partial in interiorul a doua camere: toracica si abdominala, cu continut gazos, respectiv semifluid. Contractia musculaturii peretilor acestor camere marind presiunea in interiorul lor, intareste coloana si preia partial incarcarea acesteia. Contractia intercostalilor si a musculaturii centurii scapulare face din torace o structura rigida, atasata de coloana toracica. Aceasta structura preia o parte importanta din incarcarea jumatatii superioare a coloanei. S-a calculat scaderea solicitarilor coloanei prin acest mecanism, ajungand pentru coloana toracica inferioara la scaderi de pana la 50%. Pe durata efortului acest mecanism nu poate functiona timp prea indelungat din cauza necesitatilor respiratiei.
In mod analog cavitatea abdominala, prin cresterea presiunii interioare datorita contractiei diafragmei si muschilor peretelui abdominali, sustrage coloanei lombare o parte din incarcarea la care este supusa. S-a calculat ca prin acest mecanism incarcarea la nivelul L5 - S1 scade cu aproximativ 30%.
Mecanismul 'scheletului muscular' explica cresterea incarcarii coloanei lombare la trecerea din pozitia 'in picioare' la pozitia 'sezand'. La aceasta trecere are loc o scadere a presiunii intra-abdominale si coloana lombara devine unicul suport al greutatii trunchiului.
Miscarile coloanei vertebrale se reduc in ultima instanta la doua tipuri fundamentale de miscari: de translatie si rotatie.
Miscarile de inclinatie se fac in jurul unor axe orizontale (transversale respectiv sagitale), iar cele de rotatie in jurul unor axe longitudinale fata de coloana.
Aceste miscari se petrec deodata in articulatiile corpurilor vertebrale si in articulatiile apofizelor articulare. Fiecare segment de miscare intervertebral are miscarile sale proprii variabile de la o regiune la alta. Desi amplitudinea miscarii intre doua vertebre este mica, suma miscarilor ce se petrec in toate vertebrele da coloanei vertebrale o miscare de ansamblu cu amplitudini mari.
Aprecierea acestor miscari se poate face pentru coloana vertebrala in intregime, pentru regiunile ei componente (cervicala, toracica, lombara) sau pentru fiecare articulatie intervertebrala in parte.
Coloana vertebrala trebuie sa imbine armonios satisfacerea functiei de sustinere, precum si a celei de mobilitate.
Miscarile coloanei vertebrale sunt conditionate de mai multi factori: inaltimea discului intervertebral raportata la inaltimea corpurilor vertebrale sau la aria suprafetelor corpurilor vertebrale pe care ii uneste, influenteaza amplitudinea miscarilor; articulatiile apofizelor articulare regleaza sensul miscarilor in concordanta cu forma si orientarea lor. Inaltimea diferita a discurilor intervertebrale, precum si deosebirile de forma si orientare a apofizelor articulare transverse si spinoase in diferitele regiuni, determina mobilitatea inegala a diferitelor zone ale coloanei vertebrale.
Coloana vertebrala prezinta miscari complexe rezultate din micromiscarile cumulate ale tuturor articulatiilor intervertebrale: flexie - extensie, inclinarea laterala, rotatia, si ca o rezultanta a acestora - circumductia.
|
Segmentul |
Flexia |
Extensia |
Inclinarea |
Rotatia |
|
CERVICAL | ||||
|
DORSAL | ||||
|
LOMBAR | ||||
|
TOTAL |
Miscarea de flexie ventrala a trunchiului pe membrele inferioare se realizeaza prin participarea nu numai a coloanei vertebrale, ci si a soldurilor. Un mijloc simplu de inregistrare a acestei miscari combinate il reprezinta masurarea in centimetri a distantei dintre pulpele degetelor si podea (DPD) sau consemnarea nivelului pana la care ajung pulpele degetelor fata de segmentele membrelor inferioare (podea, glezne, treimea inferioara a gambelor etc.).
Utile si simple sunt, de
asemenea, manierele de inregistrare propuse de Schober si respectiv de
Ott. Pentru determinarea amplitudinilor de flexie a coloanei lombare Shober
marcheaza in ortostatism, cu creionul dermatografic, apofiza spinoasa
S1 si masoara proximal
Pentru determinarea amplitudinilor
de flexie a coloanei dorsale, Ott marcheaza in ortostatism apofiza
spinoasa C7 si masoara caudal un al doilea reper la
Sacrul fiind fixat, restul coloanei poate sa execute in intregime o miscare de flexie, dar nu toate segmentele participa in aceeasi masura. Amplitudinea cea mai mare in flexie se realizeaza in regiunea cervicala si in cea lombara. Miscarea de flexie are amplitudinea cea mai mare la nivelul ultimelor doua vertebre dorsale si al vertebrelor lombare.
Arcul cu concavitatea interioara pe care il formeaza coloana in intregul ei, nu este un arc de cerc, ci o linie curba, compusa din trei segmente si anume: unul cu raza mai mica pe care il formeaza coloana cervicala, unul cu raza mai mare, care reprezinta coloana dorsala si in sfarsit, unul cu raza mica, al regiunilor lombare. in miscarea de flexie maxima linia transversala care prelungeste planul axisului intretaie linia verticala intr-un unghi de 140 - 160o.
In miscarea de flexie, portiunea anterioara a discurilor intervertebrale este comprimata, in timp ce ligamentul vertebral comun posterior, ligamentele galbene, interspinoase, supraspinoase si muschii spatelui sunt pusi sub tensiune.
In pozitia ortostatica, muschii care initiaza miscarea de flexie sunt cei ai peretelui abdominal, mai ales dreptul abdominal si cei doi oblici, psoasul iliac, precum si muschii subhioidieni si sternocleidomastoidian. Odata miscarea initiata, grupul antagonist al extensorilor coloanei intra in actiune si gradeaza flectarea trunchiului, invingand fortele gravitationale.
Miscarea de extensie. In pozitia ortostatica, in extensie, lucrurile se petrec exact invers. Muschii santurilor vertebrale, deci muschii extensori sunt cei care initiaza miscarea, apoi miscarea este controlata de grupul anterior. Daca insa miscarea de extensie se realizeaza in pozitia de decubit ventral, extensorii vor continua sa sustina miscarea.
In miscarea de extensie, portiunile posterioare ale discurilor intervertebrale sunt comprimate, in timp ce ligamentul vertebral comun anterior este pus sub tensiune. Extensia este blocata in ultima faza de intrarea in contact a apofizelor articulare si in ultima instanta si a apofizelor spinoase.
Miscarea de inclinare laterala este de aproximativ 16,6o, cu maximum de amplitudine in segmentul dorsal. Cand are loc si un oarecare grad de rasucire a coloanei, atunci trunchiul se inclina si mai mult lateral.
Muschii care fac inclinarea laterala sunt: patratul lombar, psoasul, intertransversalii si dreptul lateral al capului. impreuna produc o miscare de inclinare laterala pura. Contractia unilaterala a grupului flexor poate provoca, de asemenea, miscarea. Mai pot interveni si muschii santurilor vertebrale si in special sistemul transversospinos.
Miscarea de rotatie este maxima in regiunea cervicala, unde atinge 75o. Coloana dorsala se roteaza putin si numai daca se inclina lateral. in coloana lombara miscarea de rasucire se executa cand coloana este in extensie, mai ales in segmentul dorsolombar. Cand coloana este flectata, miscarea de rasucire din segmentul lombar nu este posibila, deoarece condilii vertebrelor sunt asezati vertical in articulatii si opresc miscarea; din aceeasi cauza, in flexie nu se poate face nici inclinarea laterala a segmentului lombar.
Rasucirea se executa prin oblicii abdominali si prin intercostali, care actioneaza folosind coastele drept parghii. Ei sunt ajutati de sistemul spinotransvers al muschilor santurilor vertebrale. Rasucirea de aceeiasi parte se datoreste marelui dorsal, spleniusului, lungului gatului si oblicului mic abdominal, in timp ce rasucirea de partea opusa se datoreste spinotransversului si marelui oblic abdominal.
|
Politica de confidentialitate |
 .com |
Copyright ©
2024 - Toate drepturile rezervate. Toate documentele au caracter informativ cu scop educational. |
Personaje din literatura |
| Baltagul – caracterizarea personajelor |
| Caracterizare Alexandru Lapusneanul |
| Caracterizarea lui Gavilescu |
| Caracterizarea personajelor negative din basmul |
Tehnica si mecanica |
| Cuplaje - definitii. notatii. exemple. repere istorice. |
| Actionare macara |
| Reprezentarea si cotarea filetelor |
Geografie |
| Turismul pe terra |
| Vulcanii Și mediul |
| Padurile pe terra si industrializarea lemnului |
| Termeni si conditii |
| Contact |
| Creeaza si tu |
