Curs 3 - Sistemul osteo-articular PDF

Sistemul osteo-articular Dr. Grigorescu Bianca-Liana Generalități Corpul uman conține 206 oase care alcătuiesc scheletul Rolul oaselor: 1. suport al organismului 2. protejează organele 3. depozitează calciu și lipide 4. hematoformator (măduva hematogenă) Generalități Osul este cel...

Sistemul osteo-articular Dr. Grigorescu Bianca-Liana Generalități Corpul uman conține 206 oase care alcătuiesc scheletul Rolul oaselor: 1. suport al organismului 2. protejează organele 3. depozitează calciu și lipide 4. hematoformator (măduva hematogenă) Generalități Osul este cel mai dur țesut conjunctiv Alcătuit din celule, fibre de colagen și substanță fundamentală densă (mineralizată) Conține - mai multe tipuri de celule - mineralele contribuie la duritatea sa  Clasificarea oaselor După formă: 1. Oase plate - 2 plăci subțiri de os compact - o regiune centrală (os spongios) - rol: - protejează creierul și organele intratoracice - suprafață mare de inserție a tendoanelor - localizare: oasele craniului, omoplații, coastele, sternul, oasele pelvisului  Clasificarea oaselor După formă: 2. Oasele lungi: - un ax denumit diafiză - două capete numite epifize - localizare: membre inferioare, superioare, degete 3. Oasele scurte - formă aproximativ cuboidală, suportă greutăți - localizare: oasele carpiene, tarsiene  Clasificarea oaselor După formă: 4. Oasele neregulate: - forme variate - localizare: vertebrele - formă rectangulară - prelungiri cu aspect de contraforturi sau aripi - puncte de ancorare pentru tendoane, ligamente, întăresc legătura dintre oasele adicente oasele suturilor craniene, oasele sesamoide, patela  Clasificarea oaselor După localizare: 1. Scheletul axial - include toate oasele ce formează axul central al organismului, oasele capului, coloana vertebrală și cutia toracică 2. Scheletul membrelor - include oasele membrelor superioare și inferioare și oasele care leagă memberele de scheletul axial - oasele mâinilor și picioarelor - oasele centurilor (scapulară și pelviană) Țesutul osos Oasele trebuie să fie dure, rigide, dar suficient de flexibile (rezistență) duritatea și flexibilitatea ← datorată unor compuși chimici sintetizați de celulele formatoare de os (osteoblaste) componenta principală a osului = fosfatul de calciu combinat cu cantități hidroxid de calciu și carbonat de calciu fosfatul de calciu = principalul component al hidroxiapatitei Hidroxiapatita → duritate osului Fibrele de colagen → flexibilitate osului  Țesutul osos Hematopoieza = formarea celulelor sanguine - are loc în măduva osoasă roșie din oasele spongioase (vertebre, stern, capetele humerusului și femurului) hematii leucocite plachete sanguine osul depozitează calciu și fosfați → eliberate din os când sunt necesare în alte părți ale organismului  Structura oaselor lungi - 2 elemente: diafiza și epifiza Diafiza = partea lungă a osului - alcătuită dintr-un tub de substanţă osoasă compactă (corticala), în centru canalul medular conţinând măduva osoasă Metafiza + o zonă activă de cartilaj (placa epifizară) = la nivelul joncțiunii dintre diafiză și epifiză la osul în creștere creșterea în lungime a osului se face pe seama depunerii de cartilaj la nivelul plăcii epifizare → îndepărtarea capetelor osului Epifiza = capătul oaselor lungi la extremitatea fiecărei epifize → strat subțire de cartilaj hialin (cartilaj articular)  Structura oaselor lungi Cartilajul articular - facilitează deplasarea fără frecare a oaselor adiacente În zona fără cartilaj articular → periostul (țesut conjunctiv) Porțiunea externă a diafizelor → os compact Epifizele conțin os spongios = rețea de structuri osoase care se întretaie (trabecule∕ travee) Între travee există măduva roșie (hematoformatoare) Diafiza conține în canalul medular măduvă galbenă Endostul conține osteoblaste și osteoclaste  Structura histologică a osului La MO - o serie de inele concentrice intricate de țesut osos → osteoane Osteonul prezintă: 1. Un canal central - conține nervi și capilare sanguine 2. Un sistem de canale = canale perforante (conectează canalele centrale și celulele osoase) 3. Lamelele osoase - dispuse pericanalicular; conțin lacune cu osteocite  Formarea osului 1. Oasele lungi - în săptămâna 6 de dezvoltare apar niste tije rectilinii de cartilaj hialin 2. Oasele plate - se dezvoltă sub formă de membrane (țesut conjunctiv fibros), care conțin insule de cartilaj hialin Formarea osului = osificare Osificarea poate fi : - intramembranoasă - endocondrală Formarea osului 1. Osificarea intramembranoasă - are loc în oasele plate ale craniului - osteoblastele migrează în membrane și formează centre de osificare - secretă matricea osoasă din colagen, fosfat de calciu, carbonat de calciu - centrele de osificare se extind și se unesc → trabecule - în spațiile dintre trabecule se dezvoltă măduva hematogenă - osteoblastele depun un strat de os compact la nivelul periostului Formarea osului 2. Osificarea endocondrală: - apar vase sanguine în interiorul tijelor cartilaginoase - se dezvoltă osteoblaste în membrana care înconjoară aceste tije - osteoblastele depun os compact de jur împrejurul tijei - osificarea continuă doar la suprafață, nu și în profunzime - interiorul ≈ cavitate care conține măduvă - osul compact crește în lungime și grosime - osul compact = os lamelar (os dens)  Remodelarea osoasă Proces care are loc de-a lungul întregii vieți Controlată de interacțiunea dintre osteoblaste (osteoformatoare) și osteoclaste (osteolitice) Osteclastele secretă substanțe litice → eliberarea de calciu și fosfat → contracția musculară și metabolismul celular Echilibru între activitatea osteoblastelor și osteoclastelor La vârstnici predomină resorbția → osteoporoza Articulațiile Articulațiile = locul în care se întâlnesc două sau mai multe oase - 3 tipuri de articulații: sinartroze, amfiartroze, diartroze Sinartrozele = articulații imobile Amfiartrozele = articulații semimobile Diartrozele = articulații mobile  Sinartrozele Sinartrozele - total sau aproape total imobile - compuse din două capete osoase adiacente separate de țesut fibros sau strat subțire de cartilaj - ex: structura craniului (suturi), gomfoza (locul de implantare al dintelui în alveolă) Sindesmoza = diafizele a două oase lungi adiacente sunt unite printr-o membrană fibroasă interosoasă, mișcare minimă - ex: ulna și radiusul la nivelul antebrațului  Amfiartrozele Amfiartrozele = articulații cu mobilitate limitată - constă din 2 capete osoase adiacente, separate de o cantitate mare de cartilaj -ex: între vertebre, simfiza pubiană Discurile intervertebrale - compuse dintr- un fibrocartilaj ce înconjoară un miez gelatinos - rol - absorb șocurile și egalizează presiunile dintre oasele adiacente - permit o mișcare limitată (aplecarea înainte sau lateral)  Diartrozele Diartrozele = articulații ce permit mișcări libere - articulații sinoviale - alcătuite din două capete osoase cuprinse într-o cavitate sinovială - suprafețele articulare nu sunt conectate între ele → mișcări ample - ex: articulația umărului, cotului, șoldului, genunchiului, gleznei  Diartrozele în articulația sinovială fiecare os este acoperit de un cartilaj articular cele două capete sunt învelite într-o capsulă fibroasă suprafața internă a capsulei este tapetată de membrana sinovială Membrana sinovială secretă un lichid vâscos, lubrifiant → lichid sinovial Uneori, cavitatea articulară este divizată parțial sau complet de discuri cartilaginoase (articulația genunchiului = meniscuri) Capsula fibroasă poate fi organizate în fascicule → ligamente  Diartrozele - articulațiile sunt stabilizate de mușchii atașați oaselor - unele diartroze pot conține niște saci plini cu lichid = burse - bursele: - sunt căptușite de membrane sinoviale - așezate între piele și proeminențele osoase de sub piele - facilitează alunecarea tendoanelor pe suprafața oaselor - ex: la nivelul patelei Tipuri de diartroze Diartrozele pot fi împărțite în mai multe tipuri, în funcție de componentele lor și de tipul de mișcare pe care îl permit - ex: trohleară, pivotală, sferoidală, condiloidă (elipsoidală), selară, plană Tipuri de diartroze 1. Diartroza trohleară - este o suprafață în formă de scripete articulată cu o suprafață concavă - permit mișcarea de-a lungul unei singure axe, ca o balama - ex: cotul, genunchiul, articulațiile interfalangiene Tipuri de diartroze 2. Diartroza pivotală - este o suprafață arcuită care se rotește în jurul unui pivot - permit mișcarea de rotație - ex: articualția dintre axis și atlas Tipuri de diartroze 3. Diartroza sferoidală - este o suprafață convexă care se articulează cu o suprafață concavă - permite cele mai variate mișcări dintre toate articulațiile - ex: articulația umărului și șoldului Tipuri de diartroze 4. Diartroza condiloidă - un condil de formă ovală este articulat cu o cavitate eliptică - permite mișcarea în două planuri perpendiculare unul pe celălalt - ex: încheietura mâinii (între radius și oasele carpiene)  Tipuri de diartroze 5. Diartroze selare - un os în formă de șa este articulat cu o suprafață de formă opusă - permite aceleași mișcări ca și articulația condiloidă, dar mai libere (asemănătoare unui călăreț în șa) - ex: articulația policelui, cea dintre primul metacarpian și osul trapez (carpian)  Tipuri de diartroze 6. Diartroza plană - presupune două suprefețe plane articulate - permite mișcarea de alunecare, mișcare non-axială - ex: între oasele carpiene/tarsiene, între osul sacru și cel iliac (articulațiile sacro-iliace) Mișcările articulare mișcările de la nivelul diartrozelor au loc sub acțiunea mușchilor scheletici un capăt al mușchiului este atașat de o parte imobilă, fixă a unei articulații, iar celălalt de partea sa mobilă contracția mușchiului declanșează mișcarea Mișcările articulare 1. Flexia = mișcarea ce reduce unghiul dintre două oase în articulație 2. Extensia = mișcarea în urma căreia unghiul dintre două oase crește 3. Abducția = îndepărtarea unui membru de linia mediană a corpului 4. Adducția = apropierea membrului respectiv de linia mediană 5. Rotația = reprezintă mișcarea unei părți a corpului în jurul unei axe - poate fi medială = are loc spre linia mediană a corpului - poate fi laterală = are loc în direcția opusă Mișcările articulare 6. Supinația = mișcarea opusă, rotația antebrațului până când palma ajunge în poziție anatomică, privind spre anterior 7. Elevația = ridicarea unei părți a corpului 8. Depresia = coborârea unei părți a corpului 9. Retracția = mișcarea spre înapoi a unei părți a corpului 10. Protracția = mișcarea opusă 11. Eversia = întoarcerea labei picioruluicu talpa spre exterior 12. Inversia = mișcarea opusă 13. Flexia dorsală = ridicarea piciorului către tibie 14. Flexia plantară = îndoirea piciorului spre înapoi  Fracturile - reprezintă o întrerupere sau o discontinuitate la nivelul unui os, ca urmare a unui traumatism - pentru producerea unei fracturi → factori extrinseci → factori intrinsic 1. factori extrinseci - fracturile sunt produse datorită acţiunii unor forțe exterioare - forţa → mărime → direcţie → determină schimbarea stării de mişcare sau de repaus a osului Fracturile factori favorizanți de producere a fracturilor: - vârsta: - între 20 şi 40 de ani - > 65 ani - copiii fac mai rar fracturi datorită elasticităţii mai mari a oaselor - regiuni anatomice expuse mai frecvent traumatismelor (diafiza tibială, epifiza distală a radiusului, extremitatea proximală a femurului)  Fracturile mecanismul de acțiune al forței exterioare: - direct: - se produc în urma şocului direct al agentului contondent asupra locului de impact - determină leziuni ale tegumentului, ţesutului celular subcutanat, fasciei muşchilor, şi în final a osului segmentului de membru asupra căruia acţionează → fractură deschisă - indirect: - cele mai frecvente - forța aplicată asupra unui segment de membru → o deformare a osului - fractură la distanţă de locul de aplicare a forţei  Fracturile a. mecanism de flexie - forţa este aplicată asupra unei extremităţi a diafizei în timp ce extremitatea opusă rămâne fixă → tendinţă de a accentua / redresa curburile unui os lung => fractura apare la maximum de curbură - ex. la nivelul diafizei tibiale a unui schior al cărui picior rămâne fixat pe schi iar corpul cade înainte b. mecanismul de torsiune - forţa este aplicată la extremitatea unui os lung → mişcare de rotaţie, în timp ce extremitatea opusă rămâne fixă / se răsuceşte în sens contrar - ex. o răsucire brutală a unui fotbalist pe piciorul fixat cu crampoane pe sol  Fracturile c. mecanismul de compresiune - determină o fractură tasare / cominutivă a unui os scurt - ex. o lovitură verticală la nivelul capului ca în cazul plonjării într-o apă insuficient de adâncă, poate produce o fractură cominutivă a corpului unei vertebre cervicale d. mecanismul de smulgere - o contracţie musculară violentă poate determina smulgerea unui fragment osos cu inserţia muşchiului respectiv - ex. o contracţie violentă a mușchiului cvadriceps poate smulge spina iliacă antero-inferioară cu inserţia mușchiului drept anterior  Fracturile 2. factorii intrinseci - importanţi în determinarea susceptibilităţii la fractură a. capacitatea de absorbţie a energiei - o parte a energiei aplicate unui membru este absorbită de musculatură şi de celelalte ţesuturi moi → protecție b. curba solicitare-deformare - osul supus unei solicitări se deformează → inițial deformarea este proporţională cu solicitarea → valabilă până la o anumită mărime a solicitării  Fracturile c. modulul de elasticitate al lui Young - raportul dintre unitatea de solicitare și unitatea de deformare (reprezintă o măsură a rigidităţii materialelor) - osul are o anumită rigiditate şi o anumită limită de deformare elastică - peste limita de proporţionalitate pentru o nouă creştere a solicitării apare o deformare mai important - ireversibilă d. rezistenţa la stres - când un material este supus Ia cicluri repetate de încărcare el se va rupe chiar dacă mărimea fiecărui ciclu este sub limita de fractură e. densitatea - rezistenţa unui material este direct proporţională cu densitatea lui (cantitatea de masă pe unitatea de volum) - când densitatea osoasă scade (osteoporoză / osteomalacie) - solicitarea necesară pentru a produce o fractură este cu mult mai mică  Tipuri de fracturi incomplete: - la adulţi fisurile interesează o singură corticală - la copil datorită periostului gros → fractură a corticalei numai de partea convexă osului, cele două fragmente fracturate rămânând în continuitate (menţinute de periost, fractură "în lemn verde„)  Tipuri de fracturi complete: - traiectul de fractură întrerupe complet corticala → deplasarea celor două fragmente - traiect de fractură:  transversal  oblic scurt - ambele pot fi produse printr-un mecanism direct de un corp contondent de mică energie sau de un mecanism indirect de încovoiere  oblic lung - produs prin încovoiere  spiroid - produs printr-un mecanism indirect de torsiune  fractură cu 3 fragmente - dacă unui din fragmentele unei fracturi oblice lungi sau spiroide se fracturează la rândul său  cominutiv (plurifragmentar) - dacă fractura are mai mult de 3 fragmente  Tipuri de fracturi fracturi închise - cu păstrarea integrităţii învelişului cutanat fracturi deschise - cu plagă tegumentară fracturi stabile - după imobilizare (aparat ghipsat, aparat ortopedic) nu mai prezintă risc de deplasare. - fracturile incomplete (fisuri, fracturi "în lemn verde" la copii) sunt fracturi stabile fracturi instabile - fracturi care prezintă un risc important de deplasare secundară după reducere şi imobilizare ghipsată → necesară intervenție chirurgicală pentru stabilizare Tipuri de fracturi fractura pe os sănătos - produsă printr-un traumatism violent asupra unui os cu o structură normal fractura pe os patologic - orice proces patologic care diminuează densitatea osoasă (osteoporoza) sau înlocuieşte masa osoasă (proces proliferativ benign sau malign, proces infecţios) slăbeşte rezistenţa mecanică a osului → traumatism minim = fractură  Imobilizarea fracturilor principiu - aparatul gipsat trebuie să imobilizeze o articulaţie supraiacentă şi una subiacentă focarului de fractură cele mai utilizat sunt aparatul ghipsat circular și atela gipsată materialele moderne - răşinile şi fibrele de sticlă  Imobilizarea fracturilor pentru a preveni instalarea redorilor articulare, imobilizarea fracturilor se poate realiza cu ajutorul aparatelor ortopedice bine adaptate pe zona fracturată, cuprinzând si regiunile supra si subiacente fracturii, dar permiţând mobilizarea articulaţiilor (cu excepţia rotaţiei şi unghiulării la nivelul focarului de fractură)  Imobilizarea fracturilor Gulerul cervical - fixarea fracturilor/luxațiilor vertebrelor cervicale - reduce presiunea asupra vertebrelor cervicale si evită traumatizarea radacinilor nervilor spinali - alcătuit din două părți cu diferite marimi, radio-transparent la razele X, CT, RMN Tratamentul chirurgical al fracturilor indicat în cazul eşecului / ineficienței tratamentului ortopedic osteosinteză = procesul de fixare chirurgicală a fracturilor - rigidă, fermă, suprimând orice mişcare în focar (ex. osteosinteză cu placă cu compactare) - elastică permiţând micromişcări tolerabile în focar  Artrozele afecţiuni care determină distrugerea cartilajului articular şi duc la modificări caracteristice in osul subcondral - afecţiune mono- sau poliarticulară, care apare în ultimele decade de viaţă, afectând mâinile, articulaţiile mari ale membrelor inferioare, articulaţiile coloanei vertebrale Cartilajul articular normal - două funcţii esenţiale - transmiterea forţelor mecanice la extremitatea osoasă - asigurarea unei suprafeţe netede, perfect congruente, autolubrifiate → mişcări armonioase a articulaţiei  Artrozele uzura cartilajului: - cauze mecanice (microfracturi generate de solicitarea la oboseală a fibrelor de colagen din cartilajul normal) - cauze structurale (procese inflatamorii - artrite) - cauze traumatice  Artrozele - tratament invaziv injectarea de plasmă autologă - metoda alternativă, minim invazivă, cu rol adjuvant în regenerarea cartilajului articular hydrogel osteotomii de corecţie debridarea articulară (prin metoda clasică sau artroscopică) artroplastia totală (cimentată, necimentată) artrodeza - blocarea definitivă a articulației  Artrozele - tratament invaziv artroplastia totală - procedeu chirurgical care restaurează mişcarea într-o articulaţie, acţionând atât asupra suprafeţelor articulare, cat şi asupra muşchilor, ligamentelor şi părţilor moi care controlează funcţia articulară endoproteza - cimentată / necimentată - material: cobalt-chrom, titan, polietilenă cross-linkată, ceramică etc. - înveliș: hidroxiapatită, sticlă-ceramică, titan-cupru-nitrură, biomaterial adaptativ nano-functional degradabil etc. - ciment: cu antibiotic (vancomicină, gentamicină, clindamicină, meropenem, cefotaxim)  Endoproteze - tipuri Hip prosthetics Shoulder prosthetics Knee prosthetics