Kostra a pohybový aparát Fyziologie člověka MUDr Dagmar Brančíková Mgr.Jana Javora email : jajavora@seznam.cz Funkce opěrné soustavy a kostí pasivní pohybový aparát,základem je kostra vzájemně propojena klouby •– opora těla, •- předurčují jeho tvar a velikost •– ochrana orgánů a tkání •– pevný prvek pohybového systému •– rezervoár minerálních látek (Ca, P,) •– kostní dřeň → krvetvorba • Kostra (sceleton) více než 200kostí 1. 1.10-20% voda 2. 2.30% organická matrix 3. 3.50-60% anorganická tvrdá hmota ( vápník, fosfor,hydroxyapatit…) 4. ad2.Organická matrix a •Osteoklasty – jejich hlavní funkcí je odbourávání kosti. •Osteoblasty – vytvářejí souvislou vrstvu na povrchu kosti. Při růstu kosti některé zarůstají do kosti a transformují se do osteocytů. • •Kostní matrix se skládá z bílkovin. Hlavní složkou je šroubovitá bílkovina kolagen typu I, další složkou jsou tzv. nekolagenní bílkoviny osteokalcin, osteonektin, osteopontin a kostní sialoprotein. ad.3 Kost se skládá: •Okostice (periost) –Vazivová blána hojně prokrvená – a protkaná nervy vVýživa kosti vOchrana kosti vRůst kosti do šířky •Trámčina •Velmi tvrdá tkáň, (compacta) obsahuje Haversovy kanálky,lamely- skrze něž vedou cévy dovnitř kosti – (osteocyty – kostní buňky) •houbovitá: (spongioza) pružná a pevná (v hlavicích dlouhých kostí) •Dřeň- (medulla osium) • • Kostní dřeň •je měkká rosolovitá tkáň •Červená •V ní jsou uloženy kmenové buňky pro tvorbu • všech základních typů bílých i červených krvinek, •krevních destiček i kostních buněk a síť vláken s krevními cévami •Žlutá – během života postupně nahrazuje červenou a tvoří ji tukové vazivo. •Šedá– degradovaná kostní dřeň u starých nebo podvyživených lidí. •U dětí se červená kostní dřeň nachází ve všech kostech, později je nahrazována žlutou kostní dření a přetrvává pouze v plochých kostech, hrudní kosti, žebrech, lebečních kostech, pánvi a stehenní kosti. • Ca2+ vážou: • C-propeptid kolagenu typu II (silná afinita k hydroxyapatitu) v růstové destičce. • Kolagen typu I v kostní tkáni. • Fosfoproteiny • Proces kalcifikace • může probíhat pouze za přísunu kyslíku, minerálů a živin z kapilár, • v rovnováze musí být – růst, hypertrofie, remodelace matrix a její kontrolovaná resorpce a kalcifikace. Kalcifikace vyžaduje: 24,25(OH)vitamin D3 a 1,25(OH) vitamin D3, růstový hormon, hormony štítné žlázy, PTH, růstové faktory, cytokiny. Složky nezbytné pro kalcifikaci Vývoj a růst kostí •Osifikace=proces vzniku kosti : růstové chrupavky (primární, sekundární) • desmogenní osifikace – z vaziva (obličejové kosti) • chondrogenní osifikace – z chrupavky (dlouhé kosti) • růstový hormon - somatotropin (hypofýza) Vliv hormonů na kosti K Tvorba kostí a homeostáza Ca •PTH (parathormon – příštítná tělíska - reguluje hladinu Ca v krvi), vitamin D = kalcitriol ). J Růstový hormon stimuluje jaterní produkci somatomedinů, podporujících tvorbu chrupavky a růst kostí. J Hormony štítné žlázy – kalcironin - podporuje normální růst kostí a výměnu kostních minerálů. J Pohlavní hormony stimulují růst a rozvoj kostí a uzavíraní epifyzeálních štěrbin - dospělost. L Glukokortikoidy potlačují tvorbu kostí, rozpouštějí kostěnou matrici a překáží absorpci Ca ze střeva. • Tvar kostí Podle tvaru rozdělujeme kosti na: •Kosti dlouhé (například kost klíční, pažní, loketní, vřetenní, stehenní, holenní a lýtková) •Kosti krátké (například zápěstní kůstky nebo obratle) •Kosti ploché (například lebka, lopatky, žebra, hrudní kost a pánev) •Kosti nepravidelného tvaru (dolní čelist) Dlouhé kosti •Končetiny •páky •Nosnost,pohyb •Oboustranně klouby •Dřeňová dutina Ploché kosti •Lebka,pánev,hrudní kost •Žebra •Minimální rozsah pohybu v kloubech •Ochrana dutin •Krvetvorba • krátké kosti •Minimální dřenová dutina •Složitejší a přesnější pohyb Popis páteře Páteř (2xs) •33-34 obratlů – vertebrales) •Ploténky 20-25% • výšky páteře •Krční C 1-7 –(cervicales) •lordosa •Hrudní Th 1-12 –(thoracicae) •kyfoza •Bederní L 1-5 – (lumbales) • lordosa •Křížové 5 obratlů –(sacrales) •srostlých v kost •Kostrč 4-5 zakrnělých • obratlů kyfoza • Kostra osová - páteř •Páteř -skládá obratlů •Obratel: atlas, čepovec ,páteřní kanál - mícha • Tělo Příčný výběžek Trnový výběžek Otvor Oblouk MCHM00354_0000[1] Hernie =výhřez ploténky- houser th?id=I image014 Muscles-and-Nerves-in-Back-Pain Psychosomatika - přetížení ,zkřivení páteře, konflikt Hrudník - thorax •12 hrudních obratlů •12 párů žeber (7 připojených ke kosti hrudní ,3 připojeny k chrupavkám horních žeber, 2 končí volně ve svalech ) •1 hrudní kost - sternum •odběr kostní dřeně je nejsnadnější z hrudní kosti • Lebka cranium • • •Obličejová část- krátké kosti, dutina nosní, ústní a očnice •Mozková část –ploché kosti, dutina mozková •Nepárová jazylka zavěšena na spánkové kosti (hrtan) Kloub-složení •Chrupavka , růst se děje osifikací růstových chrupavek •Kloubní pouzdro •Kloubní vazy •Synovia –kloubní maz Typy kloubů •Souvislé –kost křížová, lebeční švy •Synchondrosy-vložena chrupavka , kost křížová a pánev , pohyb minimální do 1 cm •Syndesmosy –vloženo jen vazivo , žebra a kost hrudní, pohyb rozsahem pod 0,1 cm •Složité klouby –celý aparát ,koleno, kotník •Kloubní pletence-více než 2 kosti, pletenec pažní, celá soustava Typy •Synchondrosy • •Syndesmosy • • • • • th?id=i th?id=I th?id=I th?id=I Typy : velké klouby th?id=I Typy : pletence Diskuze •Pevnost kosti dodává? osteoporosa-nestabilita • •Pobyt na slunci kvalitu kostry neovlivní ? • •Riziko postižení meziobratlové ploténky stoupá s chronickým stressem ? • • • • • Svalová soustava • •700 svalů •Hlavní funkce : udržování polohy • zprostředkování hybnosti • •Činnost kosterních svalů: •reflexní motorika – neúmyslná – svalový tonus •vědomá – úmyslná, volní, ovlivnitelná vůlí • • • • Typy svalové tkáně th?id=I th?id=I th?id=I heart-attack-9_0 Vývoj motoriky • •od raného věku •labyrintový vzpřimovací reflex-pase koníčky •od 5.měsíce úmyslné uchopení hračky •6.měsíc - sezení •9.měsíc – lezení, aktivní souhra 4 končetin Sval • •Kosterní sval: •svalová vlákna-snopečky-snopce- bříško svalu •Svalová fascie •Šlachy •Cévy a nervy • • Svalový stah • •Přirozeným signálem pro stah kosterní svaloviny je nervový vzruch •Postsynaptická část:uvolnění acetylcholinu do synaptické štěrbiny , vedení vzruchu sarkolemou-aktivace T tubulů , uvolnění calcia •Ca ionty se navážou na troponin—tropomyozin umožní vazbu mezi myozin-aktin (příčné můstky )-zkrácení sarkomer (kontrakce) •Zpětný proces je uvolnění (relaxace) • skenovat0005 Pojmy - typy svalového stahu • •Izometrický stah : délka svalu se nemění, ale roste napětí –ztuhnutí, úzkost •Isotonický stah: napětí se nemění délka svalu se zkracuje - tanec •Svalové trhnutí: krátká odpověď na jediný vzruch •Tetanus (křeč): reakce na serii vzruchů •Svalové napětí – i v klidu je sval ve stavu urč.napětí, snižuje se např.ve spánku •Svalová síla – vyjadřuje se max.hmotností závaží, které udrží sval v rovnováze (u mužů větší, dá se zvýšit tréninkem) •svalová práce: svalová síla působící po určité dráze, měří se ergometry , 25%energie je využito, zbytek teplo, jednotkou je Joul (J) Svalový stah-kontrakce • •Akční potenciál:signál který se šíří po axonu •Presynaptická část: přenesení vzruchu na nervosvalovou ploténku ( váčky s acetylcholinem)- patolog.stavy myastenie, tetanus •Nervový vzruch-motorická vlákna na svalovou ploténku, svalové akční potenciály se měří EMG •Svalová kontrakce-podmínkou je excitace tj.přechod nervového vzruchu na sarkolemu svalového vlákna , která spustí uvolnění nitrobuněčných zásob kalcia • • • Svalová relaxace • •Hlavičky myozinu se navážou za přítomnosti iontů Mg a na ATP •Rozvolní se vazba aktin-myozin •Ca ionty se vrátí zpět do buněk •Obnova klidové délky svalového vlákna • Metabolismus svalu •Metabolické pochody zajišťují : • •zásoby ATP – (adenosintrifosfát) - pohotovostní zdroj energie - jen secundy •kreatininfosfát :energeticky bohatá fosfátová vazba s ATP na molekulu kreatininu během klid.režimu svalu ( kreatin - ledviny!!!) •glukosa: odbourávána cestou anaerobní glykolýzy –(bez O2), • 1 molekula glukosy dá 2 molekuly ATP, (k.mléčná !!!) • aerobní glykolýza ( dostatek O2)1 molekula glukosy dá 36 molekul ATP •mastné kyseliny – jsou nejvýznamějším zdrojem energie pro sval, poskytují vys.množství ATP , z krve , uvolnění z tuku , aerobní cestou Názvosloví svalů podle: • •Funkce: extenzory(natahovače),flektory(ohýbače), adduktory(přitahovače), abduktory (odtahovač),sfinktery(svěrače) •Tělní krajina: prsní (pectoralis), stehenní(femoralis) •Uložení: hluboké(profundus), povrchové (superficialis) •Stavba: dvojhlavý,.... (biseps, triceps, kvadriceps) •Tvaru: krátký (brevis), dlouhý (longus) • svaly lidského těla Svalová bolest • •Trhliny v Z ploténkách( aktin-myosin) •kumulace laktátu – kys.mléčná •Otok - vznik mikrozánětu •Nedostatečné prokrvení •Reflexní napětí • •BOLEST a poškození, porucha hybnosti • Trénink • •Stupňuje a udržuje tělesnou výkonnost •Motorické učení: (nervosvalová koordinace a motivace-psaní na stroji, tanec , aerobik •Vytrvalostní: zvyšuje oxidativní kapacitu •Silový: zvyšuje glykolytickou kapacitu,vede k hypertrofii •Stárnutí – úbytek svalové hmoty - atrofie