I MUSCOLI BIBLIOGRAFIA

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1 GENERALITÀ DELL APPARATO LOCOMOTORE PROF.SSA VERONICA ROMANO

2 Indice 1 INTRODUZIONE LE OSSA LE ARTICOLAZIONI I MUSCOLI BIBLIOGRAFIA di 18

3 1 Introduzione L apparato locomotore è costituito dalle ossa che si uniscono per formare lo scheletro, dalle articolazioni che permettono la connessione tra le ossa e dalla muscolatura scheletrica costituita da muscoli striati che si inseriscono sullo scheletro. Grazie a tali strutture l apparato locomotore svolge una funzione di sostegno per il corpo umano, ne consente i movimenti e protegge gli organi interni. 3 di 18

4 2 Le ossa Le ossa che formano lo scheletro sono più di 200 ed hanno forma e costituzione molto variabili (Fig. 1). Esse oltre ad avere funzione di sostegno, rappresentano un deposito di sali minerali e contengono il midollo osseo, responsabile della produzione delle cellule del sangue (emopoiesi). Figura1: Il sistema osseo è costituito da circa 208 ossa che nell insieme costituiscono lo scheletro umano Le ossa possono essere distinte in ossa lunghe (omero, femore), ossa brevi (vertebre, ossa del carpo) e ossa piatte (ossa della volta del cranio, sterno) (Fig. 2). Le ossa lunghe hanno forma allungata e sono costituite da una porzione centrale, detta diafisi (o corpo), formata da osso compatto, che va a delimitare la cavità diafisaria, e da due estremità dette epifisi, costituite da osso spugnoso rivestito da osso compatto. Le ossa brevi hanno forma quasi cubica e sono costituite da osso spugnoso rivestito da osso compatto. Le ossa piatte hanno forma appiattita e sono costituite da osso spugnoso rivestito da un sottile strato d osso compatto. 4 di 18

5 Figura 2: Le ossa possono essere classificate in base alla loro forma: a) ossa lunghe, b) ossa brevi, c) ossa piatte in superficie e in sezione, d) osso irregolare, e) osso sesamoide, f) osso suturale Tutte le ossa sono rivestite esternamente da una membrana connettivale detta periostio, che manca però in corrispondenza delle cartilagini articolari e dei punti d inserzione dei tendini e dei legamenti. Il periostio permette l'accrescimento in larghezza delle ossa, le protegge da insulti di natura traumatica ed invia all'osso sottostante numerosi, piccoli, vasi. In prossimità delle articolazioni, il periostio si continua con il connettivo che circonda e stabilizza la giuntura. Può essere suddiviso in due strati: uno interno, osteogenico, ed uno esterno, fibroso. Lo strato più interno del periostio, riccamente vascolarizzato, è popolato da numerose cellule osteoblastiche ed osteoprogenitrici, deputate alla produzione di tessuto osseo. Queste cellule, lavorando a ritmi più o meno intensi nelle varie fasi della vita, partecipano: alla crescita, al rimodellamento e alla riparazione delle fratture ossee. Per questo, lo strato più interno del periostio è noto come strato osteogenico di Ollier. Anche lo strato più esterno è caratterizzato da numerosi vasi, alcuni dei quali attraversano lo strato profondo, penetrando nei canali di Volkmann, dai quali possono raggiungere i canali di Havers. Le cavità contenenti midollo osseo sono invece rivestite da un altra membrana fibrosa, detta endostio, deputato al nutrimento e a fornire nuove cellule ossee. 5 di 18

6 In tabella 1 sono riassunte le principali funzioni svolte dalle ossa. Forma e sostegno: Movimento: Protezione Riserva e deposito di minerali Le ossa rappresentano il sostegno del capo, del tronco, degli arti e degli organi interni; conferiscono al corpo determinate forme, che variano leggermente in base al sesso, alla razza, all'età ed alle caratteristiche individuali. I muscoli scheletrici, inserendosi sulle ossa tramite tendini, consentono spostamenti dell'intero corpo o di parti di esso, agendo come componente attiva del movimento (le ossa sono la componente passiva). Proteggono diversi organi e strutture interne; ad esempio le ossa del cranio, che proteggono il cervello, o le ossa toraciche, a difesa di cuore e polmoni. Soprattutto di calcio: l'osso contiene circa il 98% del calcio, l'80-85% del fosforo e tra il 40 ed il 60% del sodio e del magnesio presenti nell'intero organismo; questi minerali non sono importanti solo per la resistenza ossea, ma regolano innumerevoli funzioni corporee; per questo motivo la loro concentrazione nel sangue deve rimanere entro un ristretto range di valori. Il calcio, per esempio, è importante anche per la trasmissione nervosa, la contrazione muscolare e la coagulazione del sangue. L'organismo, grazie ad una fine regolazione ormonale, può utilizzare le ossa come fonte di questi minerali al momento del bisogno o come riserva quando questi sono presenti in eccesso. Bilancio Similmente a quanto descritto nel punto precedente, le ossa impediscono eccessivi sbalzi del ph ematico, 6 di 18

7 acido/base Emopoiesi assorbendo o rilasciando sali alcalini in relazione alle esigenze omeostatiche dell'organismo. Il midollo osseo presente all'interno di alcune ossa, soprattutto in quelle lunghe, produce le cellule del sangue. Tabella 1: funzioni delle ossa 7 di 18

8 3 Le articolazioni Le articolazioni sono dispositivi giunzionali che mettono in relazione due o più ossa, consentendo fra esse movimenti più o meno ampi. Si possono suddividere in tre gruppi principali: articolazioni mobili o diartrosi, articolazioni semimobili o anfiartrosi ed articolazioni immobili o sinartrosi (Fig. 3). Figura 3: Classificazione delle articolazioni. Dall alto verso il basso sono rappresentate esempi di articolazioni, sinostosi, suture, sinfisi e diartrosi. 8 di 18

9 Le sinartrosi sono articolazioni che non permettono movimento e i cui capi ossei sono congiunti per continuità, ossia per interposizione di tessuto, che può essere tessuto connettivo (sindesmosi), tessuto cartilagineo (sincondrosi) o tessuto osseo (sinostosi). Le sindesmosi possono essere distinte in suture, come le suture dentate che uniscono le ossa della volta del cranio e gonfosi, ossia le articolazioni tra le radici dei denti e gli alveoli dentali. Le sincondrosi sono rare nell individuo adulto; un esempio è rappresentato dall articolazione tra la prima cartilagine costale ed il manubrio dello sterno. Le sinostosi sostituiscono le suture e le sincondrosi quando il tessuto connettivo o il tessuto cartilagineo viene rimpiazzato da tessuto osseo. Le anfiartrosi o sinfisi sono le articolazioni in cui tra le superfici articolari, rivestite da cartilagine ialina, è interposto un disco fibro-cartilagineo. Le anfiartrosi sono articolazioni che permettono movimenti d ampiezza limitata, per esempio le articolazioni tra i corpi delle vertebre e l articolazione tra i due pubi. Le diartrosi o articolazioni per contiguità sono articolazioni che permettono movimenti più o meno ampi ai capi articolari che tengono uniti (Fig. 4). Le differenti forme geometriche che possono presentare le superfici articolari permettono di classificare le diartrosi in: Enartrosi: diartrosi in cui le superfici articolari contrapposte hanno la forma rispettivamente di una semisfera concava e di una semisfera convessa e permettono movimenti angolari su tutti i piani (es. articolazione dell anca). Articolazione condiloidea: è la diartrosi in cui una superficie articolare ha la forma di un segmento di ellissoide (condilo), mentre l altra superficie è concava in maniera complementare (es. articolazione radio-carpale). Permette movimenti angolari più accentuati su un piano e meno nel piano a questo perpendicolare. Articolazione trocleare (o ginglimo angolare): è la diartrosi in cui una superficie articolare ha la forma di un cilindro solcato centralmente da una gola e disposto in modo tale che il suo asse maggiore sia posto su di un piano orizzontale (tale superficie viene detta troclea), mentre l altra superficie articolare è concava e percorsa medialmente da una cresta che si affronta al solco della troclea (es. articolazione omero-ulnare). 9 di 18

10 Articolazione trocoide (o ginglimo laterale): è la diartrosi in cui una superficie articolare ha la forma di un cilindro, mentre l altra superficie è un anello osteo-fibroso in cui il cilindro può ruotare (es. articolazione radio-ulnare prossimale). Artrodia: è la diartrosi in cui le superfici articolari sono entrambe piane (es. articolazione tra i processi articolari delle vertebre). Articolazione a sella: è la diartrosi in cui ciascuna delle superfici articolari è concava in una direzione e convessa nella direzione opposta (es. articolazione tra il trapezio ed il primo osso metacarpale). Figura 4: Rappresentazione dei diversi tipi di diartrosi. A) Enartrosi con superfici articolari sferiche, B) Condilartrosi con capi articolari di forma ellissoidale, C) Articolazione a sella, D) Ginglimo laterale o trocoide con superfici cilindriche, E) Ginglimo angolare a troclea, F) Artrodia con superfici piane 10 di 18

11 Le diartrosi sono costituite da più componenti: la cavità articolare, ossia lo spazio che separa le superfici ossee; la cartilagine ialina, detta cartilagine articolare o cartilagine d incrostazione, che riveste le superfici ossee; la capsula articolare che chiude la cavità articolare e che è formata da uno strato esterno detto capsula fibrosa ed uno interno detto membrana sinoviale; il liquido sinoviale o sinovia, prodotto dalla membrana sinoviale, che nutre e lubrifica la cartilagine articolare; i legamenti articolari ossia differenziamenti della capsula fibrosa, che possono esserne anche indipendenti e collegare i capi articolari a distanza; cercini, dischi e menischi ossia strutture fibro-cartilaginee inserite sul contorno della superficie articolare (cercine) oppure interposte tra le superfici articolari (dischi, menischi), che cercano di armonizzare le superfici ossee discordanti (Fig. 5). Figura 5: Rappresentazione schematica della tipica struttura delle diartrosi Il liquido sinoviale ha consistenza viscosa, è limpido ed incolore e contiene proteine legate alla mucina e derivate prevalentemente dal plasma. Nel liquido sono presenti poche cellule, per lo più monociti, linfociti, macrofagi e granulociti. La lubrificazione dei capi articolari avviene secondo diverse modalità: se l articolazione è sottoposta ad un carico leggero si avrà una lubrificazione dette idrostatica con semplice interposizione di liquido tra i capi articolari, se il carico sull articolazione è maggiore allora si parla di lubrificazione elasto-dinamica con passaggio di liquido dal centro alla periferia. 11 di 18

12 L innervazione delle articolazioni è di tipo sensitiva e fa capo ai meccanorecettori, ma nei legamenti e nelle capsule sono presenti propriocettori. Tali recettori entrano in azione durante i movimenti dell articolazione e quindi in seguito ad aumenti di tensione e/o di accelerazione, segnalando la rapidità, la posizione e la direzione dei movimenti e il dolore articolare. In base al numero delle superfici articolari che presentano, le diartrosi possono essere classificate anche in articolazioni semplici, in cui sono presenti solo due superfici articolari (in genere una concava e una convessa) e articolazioni composte formate da più di due superfici articolari (es. articolazione del gomito). Inoltre quando nella capsula articolare è presente un disco o un menisco si parla di articolazione complessa. 12 di 18

13 I LEGAMENTI I legamenti sono fasci di fibre connettivali che decorrono paralleli tra loro e sono localizzati a livello della capsula articolare. Essendo relativamente flessibili, i legamenti non oppongono resistenza ai comuni movimenti delle articolazioni ma impediscono i movimenti irregolari, raggiungendo il massimo della tensione quando l articolazione si trova al limite del suo movimento normale; pertanto essi sono detti legamenti di arresto. I legamenti sono costituiti da connettivo fibroso che possiede elasticità limitata, pertanto quando subiscono un iperestensione forzata, la loro rigidità funzionale non sarà sufficiente da riuscire a sostenere la capsula articolare, ma avrà bisogno di un certo periodo di recupero. Oltre a tali legamenti che sono esterni rispetto alla cavità articolare, esistono legamenti brevi e robusti, localizzati all interno di essa e detti legamenti intrinseci o interossei. L articolazione del ginocchio è una tipica articolazione in cui è possibile ritrovare entrambi i tipi di legamenti. I MENISCHI I dischi e i menischi sono formati da tessuto connettivo a fasci intrecciati povero di cellule, che nella zona superficiale risultano appiattite e continuano perifericamente con le cellule della membrana sinoviale. Essi non sono ricoperti da membrana sinoviale e si comportano come cuscinetti e hanno la funzione di impedire il diretto contatto e l attrito fra le superfici articolari e di modellare tali superfici consentendo un reciproco adattamento. Sono ancorati alla capsula fibrosa tramite i margini, dividendo così l articolazione in due parti (es. nell articolazione del ginocchio). I dischi e menischi possiedono vasi e nervi che penetrano a livello della zona periferica. 13 di 18

14 4 I muscoli I muscoli striati volontari ricoprono lo scheletro e sono considerati gli organi attivi del movimento (Fig. 6). Figura 6: Distribuzione dei muscoli nel corpo umano Ogni singolo muscolo è formato da una parte carnosa di colore rosso, contrattile, detta ventre muscolare e da porzioni connettivali, di colore bianco, dette tendini, che permettono l inserzione del muscolo sullo scheletro. In particolare il muscolo si inserisce sull osso attraverso due capi distinti, capo d origine, punto di terminazione del muscolo più vicino allo scheletro e di conseguenza meno mobile, e capo di inserzione, punto di terminazione più distante dallo scheletro e più mobile. Il ventre muscolare è avvolto da una lamina connettivale detta perimisio che si continua con il tessuto connettivo dei tendini. Ogni volta che il ventre carnoso si contrae la sua lunghezza si riduce determinando lo spostamento delle parti scheletriche su cui ha inserzione tramite i tendini. 14 di 18

15 Figura 7: Organizzazione strutturale della muscolatura scheletrica. Il muscolo scheletrico è rivestito da uno strato di connettivo detto epimisio; è formato da fasci avvolti ciascuno da uno strato di perimisio all interno dei quali ciascuna fibra è rivestita da endomisio Alcuni muscoli possono presentare due, tre, o quattro ventri carnosi, e pertanto si parla di muscoli bicipiti, tricipiti e quadricipiti. In questi muscoli ogni ventre carnoso origina con un tendine indipendente, ma dopo la loro fusione in un ventre unico anche il tendine terminale è unico. Sono detti invece digastrici i muscoli che presentano due ventri carnosi separati da un tendine intermedio. I tendini hanno spesso forma allungata, ma possono presentarsi anche come lamine appiattite, prendendo allora il nome di aponeurosi. Muscoli striati volontari particolari sono i muscoli pellicciai, in quanto almeno uno dei loro tendini andrà ad inserirsi nello spessore del tessuto sottocutaneo. Ogni muscolo è avvolto da una membrana connettivale semitrasparente detta fascia, che ha lo scopo di impedire il suo spostamento durante la contrazione. L insieme delle fasce muscolari più superficiali forma la fascia superficiale di rivestimento o fascia comune del corpo. Sulla base dei diversi movimenti consentiti alle varie parti del corpo è possibile classificare i muscoli in quattro gruppi principali: flessori ed estensori, adduttori e abduttori, pronatori e supinatori, rotatori interni e rotatori esterni. Ognuno di questi muscoli può esplicare una duplice funzione, agendo anche sulle articolazioni contigue, come nel caso del muscolo flessore dell articolazione del gomito, esso infatti agisce anche sulle articolazioni della spalla e del polso. Inoltre uno stesso muscolo può anche svolgere contemporaneamente azioni diverse, es. può essere flessore ed estensore nello stesso momento come avviene per il muscolo pronatore rotondo che 15 di 18

16 ruota il radio attorno all ulna e flette l avambraccio sul braccio. I muscoli, indipendentemente dalla loro azione, possono essere anche definiti antagonisti e agonisti; in genere la funzione dei muscoli antagonisti è quella di regolare e contenere i movimenti dovuti alla contrazione dei muscoli agonisti che altrimenti risulterebbero incontrollati ed eccessivi. Un muscolo può comportarsi da agonista in un movimento e da antagonista nel movimento opposto. L unità fondamentale del muscolo è la fibra muscolare; sono stati individuati diversi tipi di fibre, fibre lente (rosse) o di I tipo, fibre veloci (bianche) o di II tipo e fibre intermedie. Le prime sono caratterizzate da una rapida contrazione e da un rapido affaticamento, le seconde si contraggono più lentamente e sono più resistenti alla fatica, infine le fibre intermedie si contraggono velocemente e sono resistenti alla fatica. L'orientamento delle fibre muscolari all'interno del muscolo ne determina la forza e l'ampiezza di contrazione. Rispetto al suo asse longitudinale, le cellule possono disporsi in modo parallelo, seguendo il decorso delle fibre tendinee oppure obliquamente (Fig. 7). Le fibre parallele all'asse longitudinale del ventre carnoso possiedono una lunghezza ad esso simile e permettono al muscolo un maggiore accorciamento, generando, così, un movimento ampio e veloce. I muscoli che le contengono vengono definiti muscoli a fasci paralleli. I muscoli a fasci paralleli si possono suddividere, sulla base della loro forma macroscopica, in nastriformi, fusiformi, piatti e a ventaglio. Nei muscoli nastriformi, i fascetti, appiattiti e lunghi, rimangono organizzati parallelamente da un'estremità all'altra. Nei fusiformi, invece, i fascetti, lunghi e più voluminosi, si fanno convergenti su un tendine in corrispondenza di una o di entrambe le estremità. I muscoli laminari o piatti, sono appiattiti e di grandi dimensioni; sono provvisti di aponeurosi, come il diaframma e i muscoli della parete addominale. Nei muscoli a ventaglio, infine, le fibre si sviluppano a formare una struttura triangolare, divergono in corrispondenza di una estremità e si inseriscono sullo stesso tendine di inserzione all'altra estremità. Le fibre con direzione obliqua hanno invece una lunghezza nettamente inferiore a quella del ventre e possono sviluppare una contrazione altrettanto limitata. I muscoli che le contengono sono definiti muscoli a fasci obliqui o pennati (le fibre sono disposte formando una piuma). Anche se la contrazione è limitata, la struttura a forma di piuma permette di compattare un gran numero di fibre in un'area trasversale minore; di conseguenza si avrà lo sviluppo di una forza notevole, superiore rispetto a quella generata dai muscoli a fasci paralleli. In base alla conformazione di attacco sui tendini, i muscoli pennati si suddividono in unipennati o semipennati, bipennati e multipennati. Nei muscoli unipennati le fibre muscolari hanno due linee di attacco lineari e 16 di 18

17 contrapposte e si inseriscono lungo il tendine formando un angolo acuto; nei muscoli bipennati le fibre muscolari confluiscono da due linee di origine, e sono quindi inserite bilateralmente sulle due facce di un tendine centrale; nei muscoli multipennati vari gruppi di fibre muscolari sono inseriti in più tendini aventi un punto di origine comune. Figura 8: Orientamento delle fibre all interno del muscolo. A) muscolo parallelo, B) muscolo convergente, C) muscolo uni pennato, D) muscolo multi pennato, E) muscolo circolare. 17 di 18

18 Bibliografia Montagnani, Tazzi: Anatomia Umana Normale. Edizione Idelson-Gnocchi 2007 Ambrosi, Cantino: Anatomia dell Uomo. Seconda Edizione edi-ermes Elaine N.Marieb: Elementi di Anatomia e Fisiologia dell uomo. Edizione Zanichelli di 18