bio-mecanica

GEORGETA NENCIU BIOMECANICA ÎN EDUCAŢIE FIZICĂ ŞI SPORT

Aspecte generale Universitatea SPIRU HARET

Descrierea CIP a Bibliotecii Naţionale a României NENCIU, GEORGETA

Biomecanica în educaţie fizică şi sport. Aspecte generale / Georgeta Nenciu – Bucureşti: Editura Fundaţiei România de Mâine, 2005

128p.; 23,5 cm. Bibliogr. ISBN 973-725-369-8

577.3

© Editura Fundaţiei România de Mâine, 2005

Redactor: Cosmin COMARNESCU Tehnoredactor: Vasilichia IONESCU

Coperta: Marilena BĂLAN (GURLUI)

Bun de tipar: 16.12.2005; Coli tipar: 8 Format: 16/70×100

Editura şi Tipografia Fundaţiei România de Mâine Splaiul Independenţei nr.313, Bucureşti, Sector 6, O.P. 83

Tel./Fax: 316.97.90; www.spiruharet.ro e-mail: [email protected]

Universitatea SPIRU HARET

UNIVERSITATEA SPIRU HARET

GEORGETA NENCIU

BIOMECANICA ÎN EDUCAŢIE FIZICĂ ŞI SPORT

Aspecte generale

EDITURA FUNDAŢIEI ROMÂNIA DE MÂINE

Bucureşti, 2005 Universitatea SPIRU HARET

5

CUPRINS

Introducere ………………………………………………………………………... 9

Partea I 1. Scurt istoric …………………………………………………………………….. 13 2. Alte discipline ştiinţifice care studiază mişcarea ……………………………… 15 3. Noţiuni cu care operează biomecanica ………………………………………… 15 4. Noţiuni de fizică aplicate la organismul uman ………………………………… 17

4.1. Legile mecanice ale mişcărilor …………………….…………………….. 17 4.2. Comparaţie între mărimile de bază ale mecanicii şi cele ale biomecanicii … 18

5. Locomoţia ……………………………………………………………………… 21 5.1. Principalele forme ale mişcării …………………………………………… 21 5.2. Tipuri de statică şi locomoţie …………………………………………….. 21 5.3. Bipedia şi modificările morfo-funcţionale datorate ei …………………… 21 5.4. Clasificarea mişcărilor omului …………………………………………… 22 5.5. Mişcările locomotorii …………………………………………………….. 23

6. Mecanismele generale ale locomoţiei …………………………………………. 23 6.1. Forţele implicate în mişcările corpului …………………………………... 24

6.1.1. Forţele interne implicate în mişcarea corpului ………………….… 24 6.1.2. Forţele externe implicate în realizarea mişcării ..………………….. 32

7. Cupluri şi lanţuri cinematice …………………………………………………... 34 7.1.Cuplu cinematic …………………………………………………………... 34 7.2 Lanţul cinematic …………………………………………………………... 34

7.2.1. Lanţ cinematic deschis …………………………………………….. 34 7.2.2. Lanţ cinematic închis ……………………………………………… 35

8. Grupe şi lanţuri musculare …………………………………………………….. 35 8.1. Grupa musculară …………………………………………………………. 35 8.2. Lanţurile musculare ………………………………………………………. 36

9. Tipurile biomecanice de activitate musculară …………………………………. 37 9.1.Tipuri biomecanice de activitate statică …………………………………... 37

9.1.1 Activitatea statică de consolidare ………………………………….. 37 9.1.2 Activitatea statică de fixare ………………………………………… 37 9.1.3. Activitatea statică de menţinere …………………………………… 37

9.2. Tipuri biomecanice de activitate dinamică ………………………………. 38 9.2.1. Activitatea dinamică de învingere ………………………………… 38 9.2.2. Activitatea dinamică de cedare ……………………………………. 39

10. Principalele lanţuri musculare ale corpului …………………………………… 39 10.1 Lanţurile musculare ale trunchiului ……………………………………... 40 10.2.Lanţurile musculare ale membrelor superioare …………………………. 41 10.3 Lanţurile musculare ale membrelor inferioare …………………………... 44

11. Particularităţi biomecanice ale aparatului locomotor …………………………. 51 12. Principii generale de anatomie funcţională şi biomecanică …………………... 52 13. Legile biomecanicii …………………………………………………………… 56


6

Partea a II-a

1. Articulaţiile şi clasificarea lor …………………………………………………. 61 1.1. Articulaţii fixe (sinartroze) sin – „împreună” ……………………………. 61 1.2. Articulaţii semimobile (amfiartroze) ……………………………………... 61 1.3. Articulaţii mobile (diartroze) …………………………………………….. 61

2. Diartrozele – caracteristici morfo-funcţionale …………………………………. 62 2.1. Suprafeţele articulare …………………………………………………….. 62 2.2. Mijloacele de unire ……………………………………………………….. 63 2.3. Mijloacele de alunecare (membrana sinovială şi lichidul sinovial) ……… 64 2.4. Vascularizaţia articulaţiilor ………………………………………………. 64 2.5. Inervaţia articulaţiilor …………………………………………………….. 64 2.6. Mobilitatea articulară …………………………………………………….. 64 2.7.Axele biomecanice ale articulaţiilor ………………………………………. 64 2.8. Metode de măsurare a capacităţii funcţionale a articulaţiei ……………… 65

3. Articulaţiile capului ……………………………………………………………. 66 3.1. Structura funcţională a articulaţiei temporo-mandibulare ………………... 66 3.2. Muşchii capului …………………………………………………………... 67 3.3. Biomecanica articulaţiei ………………………………………………….. 70 3.4. Calităţile biomecanice ale craniului ……………………………………… 70

4. Articulaţiile coloanei vertebrale ……………………………………………….. 71 4.1. Structura funcţională a coloanei vertebrale ………………………………. 71 4.2. Muşchii implicaţi în mişcările coloanei vertebrale ………………………. 72

4.2.1. Muşchii gâtului ……………………………………………………. 72 4.2.2. Muşchii prevertebrali ……………………………………………… 75 4.2.3. Muşchii abdominali antero-laterali ……………………………….. 75 4.2.4. Muşchii lombo-iliaci ………………………………………………. 75 4.2.5. Muşchii posteriori ai coloanei vertebrale ………………………….. 76

4.3. Biomecanica coloanei vertebrale ………………………………………… 81 5. Articulaţiile toracelui …………………………………………………………... 82

5.1. Structura funcţională a toracelui …………………………………………. 82 5.2. Muşchii implicaţi în mişcările toracelui ………………………………….. 83

5.2.1. Muşchii gâtului ……………………………………………………. 83 5.2.2. Muşchii abdominali ……………………………………………….. 83 5.2.3. Muşchii toracelui ………………………………………………….. 83

5.3. Biomecanica toracelui ……………………………………………………. 85 6. Centura scapulară ……………………………………………………………… 85

6.1. Structura funcţională a centurii scapulare ………………………………... 85 7. Articulaţia scapulo-humerală ………………………………………………….. 86

7.1. Structura funcţională a articulaţiei scapulo-humerale ……………………. 86 7.2. Muşchii care participă la mişcările umărului …………………………….. 88

7.2.1. Muşchii posteriori ai coloanei vertebrale ………………………….. 88 7.2.2. Muşchii toraco-brahiali ……………………………………………. 88 7.2.3..Muşchii scapulo-brahiali …………………………………………... 88

7.3. Biomecanica articulaţiei scapulo-humerale ……………………………… 89


7

8. Articulaţia humero-cubito-radială ……………………………………………... 90 8.1. Structura funcţională a articulaţiei ……………………………………….. 90 8.2. Muşchii implicaţi în mişcările cotului ……………………………………. 92

8.2.1. Muşchii flexori …………………………………………………….. 92 8.2.2. Muşchii extensori ………………………………………………….. 92

8.3. Biomecanica articulaţiei cotului ………………………………………….. 93 9. Articulaţiile antebraţului ……………………………………………………….. 93

9.1. Structura funcţională a antebraţului ……………………………………… 93 9.2. Muşchii antebraţului ……………………………………………………… 94

9.2.1. Muşchii anteriori ……………….……………………………….…. 94 9.2.2. Muşchii posteriori …………………………………………………. 95 9.2.3. Muşchii externi ……………………………………………………. 96

9.3. Biomecanica articulaţiilor radio-cubitale ………………………………… 96 10. Articulaţiile gâtului mâinii şi ale mâinii ………………………………………. 96

10.1. Structura funcţională a acestor articulaţii ……………………………….. 96 10.2. Muşchii implicaţi în biomecanica acestor articulaţii …………………… 97

10.2.1. Muşchii antebraţului …………………………………………….. 97 10.2.2.Muşchii intrinseci ai mâinii ……………………………………… 98

10.3. Biomecanica articulaţiei gâtului mâinii şi a mâinii ……………………... 98 10.4. Membrul superior ca lanţ cinematic …………………………………….. 99

11. Bazinul ………………………………………………………………………… 99 11.1. Structura funcţională a bazinului ……………………………………….. 99 11.2. Biomecanica bazinului ………………………………………………….. 102

12. Articulaţia coxo-femurală ……………………………………………………... 103 12.1. Structura funcţională a şoldului ………………………………………… 103 12.2. Muşchii care intervin în mobilizarea şoldului ………………………….. 106

12.2.1. Muşchii lombo-iliaci ……………………………………………. 106 12.2.2. Muşchii bazinului ……………………………………………….. 106 12.2.3. Muşchii coapsei …………………………………………………. 107

12.3. Biomecanica articulaţiei coxo-femurale ………………………………... 110 13. Genunchiul ……………………………………………………………………. 111

13.1. Articulaţia femuro-tibială ……………………………………………….. 112 13.1.1. Structura funcţională a articulaţiei femuro-tibiale ……………… 112 13.1.2. Biomecanica articulaţiei femuro-tibiale ………………………… 114 13.1.3 Meniscurile: biomecanica şi rolul lor ……………………………. 116

13.2. Articulaţia femuro-rotuliană ……………………………………………. 116 13.2 1. Structura funcţională a articulaţiei ……………………………… 116 13.2.2. Biomecanica articulaţiei femuro-rotuliene ……………………… 117 13.2.3. Rolul rotulei …………………………………………………….. 117 13.2.4. Statica genunchiului ……………………………………………. 117

14. Gamba ………………………………………………………………………… 118 14.1. Structura funcţională a articulaţiilor gambei ……………………………. 119 14.2. Muşchii implicaţi în mişcările gambei ………………………………….. 119

14.2.1. Muşchii lojei anterioare …………………………………………. 119 14.2.2.Muşchii lojei externe …………………………………………….. 120 14.2.3. Muşchii lojei posterioare ………………………………………... 120

14.3. Biomecanica articulaţiilor gambei ……………………………………… 122 14.4. Statica şi biomecanica gambei ………………………………………….. 122


8

15. Articulaţiile gleznei şi ale piciorului ………………………………………….. 122 15.1. Structura funcţională a acestor două segmente …………………………. 122 15.2. Muşchii implicaţi în mişcările piciorului ……………………………….. 125

15.2.1.Muşchii gambei ………………………………………………….. 125 15.2.2. Muşchii proprii ai piciorului ……….…………………………… 125 15.2.3 Bolţile piciorului ………………………………………………… 126 15.2.4. Amprenta plantară ………………………………………………. 127

15.3. Biomecanica gleznei şi a piciorului …………………………………….. 127 15.4. Membrul inferior ca lanţ cinematic ……………………………………... 127

Bibliografie selectivă …………………………………………………………….... 128


9

INTRODUCERE

Activitatea motrică din domeniul educaţiei fizice şi sportului, cât şi cea din sfera ocupaţională, precum şi reabilitarea deficienţelor aparatului locomotor, cunosc în ţara noastră o evoluţie impresionantă.

În formarea şi perfecţionarea celor care lucrează în aceste domenii, un rol important îl are şi biomecanica, această ştiinţă biologică ce poate explica atât cauzele şi mecanismele mişcărilor, cât şi efectele acestora asupra corpului în întregime şi parţial, asupra segmentelor sale.

Cum biomecanica este în strânsă legătură cu alte discipline biologice, în multe capitole, mai ales în partea a doua, am legat biomecanica de cunoştinţele de anatomie funcţională, deoarece se ştie că nu poţi fi un bun specialist în acest domeniu: antrenor, profesor de educaţie fizică sau kinetoterapeut, fără să cunoşti diversitatea formelor de mişcare ale corpului omenesc şi mecanismele lor. Nu poţi cunoaşte mecanismele mişcărilor dacă nu ai noţiuni de biomecanică. Nu poţi înţelege biomecanica dacă nu ai noţiuni de anatomie funcţională.

Adăugăm şi faptul că anatomia funcţională şi biomecanica fac posibilă înţelegerea şi a altor discipline indispensabile cum sunt: fiziologia şi biochimia efortului, precum şi kinetologia, cu aspectele ei practice, terapeutice, mijlocul cel mai valoros în reabilitarea deficienţelor aparatului locomotor.

Cunoaşterea corectă a aspectelor biomecanice ale mişcărilor de către specialişti, poate contribui la ameliorarea randamentului procesului de creştere a capacităţii de efort; la valorificarea la maximum în competiţii a capacităţii de efort, prin adaptarea tehnicilor la caracteristicile somatice şi funcţionale ale sportivului; la îmbunătăţirea criteriilor de selecţie primară pentru o anume ramură sportivă, prin compensarea caracteristicilor individuale în anumite limite. Mai poate contribui la creşterea performanţei sportive prin folosirea unor aptitudini predominant genetice, cum ar fi mobilitatea articulară, elasticitatea musculară şi anumite raporturi de lungime ale segmentelor corpului.

Pe de altă parte, cunoaşterea şi studierea din punct de vedere biomecanic a modului de producere a diferitelor accidente, leziuni, rupturi musculare, fracturi, joacă un rol foarte important în prevenirea acestora, după cum şi recuperarea şi terapia în astfel de cazuri sunt mult ameliorate dacă se cunosc nu numai cauzele biomecanice ale accidentelor, dar şi efectele unor soluţii recuperatorii care limitează pentru moment mişcările (proteze, gipsuri, dispozitive de fixare sau întindere).

De aceea, considerăm ca introducerea în Planul de învăţământ al studenţilor Facultăţii de Educaţie Fizică si Sport din Universitatea Spiru Haret a disciplinei Biomecanica în Educaţie Fizică si Sport reprezintă un lucru benefic pentru studenţi, viitori specialişti în aceste domenii.

Importanţa cunoştinţelor de biomecanică este, astăzi, evidenţiată şi de numeroasele simpozioane şi congrese internaţionale ale specialiştilor din domeniu care, prin schimburi de informaţii de specialitate şi prin publicaţii periodice, contribuie la promovarea biomecanicii.

Autoarea Universitatea SPIRU HARET

10


11

Partea I


12


13

1. SCURT ISTORIC O dată cu aprofundarea cunoştinţelor despre structura internă şi aspectul

exterior al diverselor organe, aparate şi sisteme şi despre raporturile de vecinătate dintre ele, etapa anatomiei descriptive şi topografice a început să fie depăşită. Au apărut probleme noi, referitoare la semnificaţia morfologică a diverselor structuri, la rostul lor, la cauzele care au determinat apariţia lor. Şi astfel s-a ajuns la stabilirea strânsei corelaţii dintre organe şi funcţiile lor, la enunţarea marii legi a biologiei generale: „funcţia creează organul”.

Cercetările anatomice au atras dezvoltarea altor ramuri ale ştiinţelor biologice, cum sunt fiziologia, biochimia şi biomecanica. Studiul izolat, pur descriptiv sau pur topografic, al diverselor organe şi sisteme a fost completat prin studiul funcţiilor acestora.

Considerând corpul animalelor şi al omului drept o maşină vie, biomecanica se ocupă cu studiul mişcărilor din punctul de vedere al legilor mecanicii. Ea studiază formele de mişcare, forţele care produc mişcarea, interacţiunea dintre aceste forţe şi forţele care se opun mişcării. Este deci o formă de analiză anatomo-funcţională a mişcărilor în termeni mecanici.

Etimologic, noţiunea provine de la cele două cuvinte greceşti, bios – care înseamnă viaţă şi mehane – care înseamnă maşină.

Primele noţiuni au fost enunţate de Aristotel (384 – 322 î.e.n.), în tratatele despre părţile animalelor şi mişcările lor. El descrie pentru prima oară acţiunile muşchilor, făcând o serie de observaţii practice, cum ar fi: animalul care se mişcă îşi schimbă poziţia apăsând solul din faţa sa, atleţii vor sări mai departe dacă ţin greutăţi în mâini, iar alergătorii vor accelera viteza dacă îşi vor balansa braţele. Este cel dintâi savant preocupat de procesul complex al mersului. A intuit genial pentru timpul său rolul centrului de greutate, legile mişcării şi ale pârghiilor.

Arhimede (287 – 212 î.e.n.) descoperă principiile hidrostatice relative la plutirea corpurilor, care se folosesc şi astăzi în biomecanica înotului.

Galen (131 – 201 e.n.) studiază mişcările, face distincţie între nervii senzitivi şi motori, între muşchii agonişti şi antagonişti, descrie tonusul muscular şi introduce termenii de diartroză şi sinartroză folosiţi şi astăzi în biomecanică.

Leonardo da Vinci (1452 – 1519), celebrul artist al Renaşterii, a studiat majoritatea elementelor legate de mişcările corpului omenesc. El a descris acţiunea unor muşchi sinergici ce participă la realizarea mersului, săriturilor şi alergărilor. A inventat, plecând de la aceste studii, diferite mecanisme de îmbunătăţire a randamentului mişcărilor umane, a căror principii de funcţionare au rămas valabile şi astăzi.

Galileo Galilei (1564 – 1643), prin concluziile sale privind faptul că acceleraţia unui corp în cădere nu este proporţională cu greutatea sa şi că relaţia dintre spaţiu, timp şi viteză este un factor de bază în studiul mişcărilor, inaugurează mecanica clasică.

Alfonso Borelli (1608 – 1679), prin studiile sale remarcabile de biomecanică, a arătat că oasele şi segmentele corpului uman acţionează ca nişte pârghii care sunt mişcate de muşchi, conform unor principii mecanice clasice. El a introdus noţiunea de rezistenţă a aerului şi a apei şi a făcut bilanţuri energetice ale mişcărilor umane în mod corect.


14

Nicolas Andry (1658 – 1742) numeşte şi defineşte, în chiar titlul lucrării sale, Orthopedia, ca arta de prevenire şi corectare a deformaţiilor corpului copilului.

Isaac Newton (1642 – 1727) a avut o contribuţie importantă la dezvoltarea biomecanicii, formulând cele trei legi ale mişcării şi repausului care exprimă legătura dintre forţe şi efectele lor. Bazat pe observaţia că un corp în mişcare asupra căruia acţionează două forţe independente se deplasează de-a lungul unei diagonale egală cu suma vectorială a celor două forţe ce acţionează independent, Newton foloseşte pentru prima oară metoda paralelogramului forţelor.

Rudolf Fick (1866 – 1939) descoperă variaţia poziţiei centrului de greutate în funcţie de poziţia corpului şi a segmentelor. Introduce termenii de izometrie şi izotonie.

Artur Steindler (1878 – 1959), în lucrarea sa Kineziologia, a sistematizat metodele şi mijloacele de studiu ale mişcării.

Primele cercetări de biomecanică rămân însă legate de numele fraţilor Weber (1836), ale lui Fischer (1889), Marey (1890), Demenz (1900), Strasser (1908), Fick (1920). La noi în ţară, primul om de ştiinţă care a introdus studiul mişcărilor corpului a fost Fr.I. Rainer. Lucrări importante în acest domeniu datorăm unor mari profesori, cum sunt I.Th. Riga, E. Repciuc, Z. Jagnov, St. Milcu, Rusu, Gh. Marinescu. Acesta din urmă a introdus cinematografia în studiul mersului bolnavilor cu afecţiuni neurologice şi lui A. Iliescu ce a contribuit la studiul mişcărilor, al actelor motrice din domeniul educaţiei fizice şi sportului.

Donskoi remarca faptul că numai cunoscând legile mişcărilor se poate prevedea rezultatul lor în condiţii diferite, se pot da la iveală izvoarele greşelilor în mişcări, se poate aprecia în mod just eficacitatea mişcărilor, se pot găsi căile pentru perfecţionarea lor şi, în ultimă instanţă, se pot crea mişcările care corespund, în cel mai înalt grad, sarcinilor motrice propuse.

O definiţie a biomecanicii care integrează aceste corelaţii strânse o datorăm lui Gowerts, şi anume: Biomecanica este ştiinţa care se ocupă cu studiul repercursiunilor forţelor mecanice asupra structurii funcţionale a omului în ceea ce priveşte arhitectura oaselor, a articulaţiilor şi a muşchilor, ca factori determinanţi ai mişcării.

Cum studiul biomecanicii nu este posibil fără cunoaşterea caracteristicilor morfo-funcţionale ale organismului, interdependenţa dintre anatomie şi biomecanică apare cu prisosinţă. Biomecanica se ocupă deci nu numai de analiza mecanică a mişcărilor, ci şi de efectele lor asupra structurării organelor ce realizează mişcarea. Studiul biomecanicii este, astfel, strâns legat de studiul anatomiei funcţionale.

Pe lângă biomecanica umană există biomecanica animalelor şi biomecanica plantelor care, aşa cum este lesne de înţeles, se ocupă cu studiul mişcărilor animalelor şi ale plantelor.

În educaţia fizică şi în sport, pentru fiecare ramură sportivă se fac studii biomecanice specifice. Ex.: Biomecanica atletismului, Biomecanica scrimei, Biomecanica sporturilor nautice etc.

În kinetoterapie, aplicarea corectă a cunoştinţelor de biomecanică poate scurta şi îmbunătăţi totodată calitativ refacerea, recuperarea şi reabilitarea după traumatisme, accidente, intervenţii chirurgicale sau poate reduce din complexul infirmităţilor.


15

2. ALTE DISCIPLINE ŞTIINŢIFICE CARE STUDIAZĂ MIŞCAREA

Cu studiul mişcării însă se ocupă şi alte discipline ştiinţifice, dar care, fiind

vizibil diferite, nu se pot confunda cu biomecanica. Ele au obiect de studiu comun cu biomecanica (mişcarea), dar puncte de vedere, scopuri şi mijloace diferite. Prin sistematizarea făcută de Gagea A. (2002) le enumerăm:

Kinantropologia, ramură a antropologiei, care studiază mişcarea ca efect al tuturor funcţiilor biologice implicate. În acest caz mişcarea este extinsă şi la grupuri sau mulţimi, primind un caracter social.

Kinetoterapia, în care mişcarea este privită şi utilizată ca principal mijloc de recuperare, reabilitare sau refacere după traumatisme, afecţiuni locomotorii etc.

Kinetoprofilaxia, în care mişcarea este studiată şi utilizată ca mijloc profilactic.

Kineziologia, ştiinţă care priveşte mişcarea ca fenomen şi are rol mai mult didactic decât practic.

Ergonomia (de la ergon – muncă şi nomos – legi), în care mişcarea este studiată prin prisma eficienţei sale profesionale (randamentul muncii fizice).

Ergofiziologia, în care mişcarea este studiată ca mecanism fiziologic ce are la bază procesele biochimice.

Ergometria, în care mişcarea este măsurată şi standardizată după criteriul eficienţei muncii fizice.

Biofizica, în care mişcarea este studiată ca particularitate a bios-ului, cauzele ei fiind extinse în biochimie şi bioenergetică.

Biocinetica, în care sunt studiate fenomenele generate de mişcarea din bios. Bionica, în care, pe lângă alte fenomene, este studiată mişcarea senzorială

din bios (în special locomoţia subspeciilor umane evoluate), cu scopul de copiere în domeniul tehnicii.

Robotica, în care mişcarea din bios este studiată cu scopul înlocuirii sau automatizării ei prin dispozitive tehnice.

Anatomia funcţională, în care mişcarea este studiată din punct de vedere structural şi cinematic.

Anatomia descriptivă, în care mişcarea este studiată din punct de vedere structural şi geometric.

Ortopedia, în special partea ei de mecanică a protezelor şi a biomaterialelor, studiază mişcarea pentru a imita sau substitui mişcarea normală în cazul deficienţelor, disfuncţiilor sau amputărilor.

Mecanica aplicată la bios (în sport, cosmonautică etc.), în care mişcarea este studiată ca efect, în principal, al forţelor externe.

Cinematica aplicată la bios, ca parte a fizicii, studiază traiectoriile şi vitezele mişcării, fără să ţină seama de cauzele ei, adică de forţele care o generează.

3. NOŢIUNI CU CARE OPEREAZĂ BIOMECANICA

Convenţional, pentru a fi posibilă orientarea corectă a segmentelor şi organelor,

s-a acceptat o poziţie iniţială denumită poziţia anatomică, o serie de planuri anato-mice şi de termeni orientativi, necesari a fi cunoscuţi.


16

I. Poziţia anatomică corespunde până la un punct cu poziţia de drepţi din gimnastică. Adică, în ortostatism, membrele inferioare sunt lipite cu picioarele la unghi drept pe gambe, genunchii şi şoldurile extinse. Membrele superioare sunt lipite pe părţile laterale ale trunchiului, cu coatele în extensie, antebraţele sunt rotate în afară, iar palmele şi degetele în extensie privesc înainte.

II. Planurile anatomice sunt suprafeţe care secţionează, imaginar, corpul

omenesc sub o anumită incidenţă. Ele sunt frontale, sagitale şi transversale. 1. Planurile frontale sunt dispuse paralel cu fruntea, deci vertical şi latero-

lateral şi împart corpul într-o parte anterioară şi o parte posterioară. Planul frontal care împarte greutatea corpului într-o jumătate anterioară şi o jumătate posterioară este planul medio-frontal.

2. Planurile sagitale sunt dispuse vertical şi antero-posterior şi împart corpul într-o parte stângă şi o parte dreaptă. Planul sagital care împarte greutatea corpului într-o jumătate dreaptă şi o jumătate stângă este planul medio-sagital.

3. Planurile transversale sunt dispuse orizontal şi împart corpul într-o parte superioară şi o parte inferioară. Planul transversal care împarte greutatea corpului într-o jumătate superioară şi o jumătate inferioară este planul medio- transversal.

La intersecţia planurilor medio-frontal, medio-sagital şi medio-transversal este situat centrul de greutate (de gravitaţie).

Centrul de greutate poate fi definit ca punctul masei corpului asupra căruia acţionează rezultanta liniilor forţelor gravitaţionale. Adică, gravitaţia acţionează asupra corpului sub forma unui mănunchi de linii de forţă verticale, dirijate spre centrul pământului. Toate aceste forţe, asociate vertical, au o rezultantă care acţio-nează asupra centrului de greutate. Cum gravitaţia este exprimată de acceleraţia g datorită greutăţii (981 cm / s) şi rezultă din acţiunea forţelor gravitaţionale (F) asupra masei corpului (M), reiese că:

MFg =

gFM = ; deci MgF =

Astfel, pentru a determina forţa gravitaţională, vom înmulţi masa corpului (M) cu acceleraţia (g). Dacă corpul respectiv este perfect simetric şi are o densitate uniformă (ex.: mingea de biliard), centrul de greutate se suprapune centrului lui geometric. Corpul omenesc nu este simetric, iar segmentele lui au densităţi diferite, de aceea centrul de greutate nu coincide cu centrul geometric. În plus, corpul poate lua poziţii diferite ceea ce atrage o modificare a punctului în care se aplică asupra lui rezultanta liniilor de forţe gravitaţionale. De aceea, centrul de greutate al corpului nu ocupă o poziţie fixă, ci variază de la individ la individ şi de la poziţie la poziţie.

III. Termenii orientativi privesc orientarea diferitelor organe sau segmente în

raport cu centrul de greutate. Median (medial, intern) – spre centrul corpului sau segmentului Lateral (extern) – în afară faţă de centrul corpului sau segmentului Dorsal (posterior) – în spate Ventral (anterior) – în faţă Proximal (cranial, superior) – în sus faţă de centrul segmentului. Distal (caudal, inferior) – în jos faţă de centrul segmentului Radial – spre radius


17

Cubital – spre cubitus Tibial – spre tibie Fibular – spre peroneu (fibulă) Longitudinal – în sensul axei lungi Transversal – în sensul axei transversale

Mişcările pot fi: Abducţie – în afară faţă de axa longitudinală Adducţie – înăuntru faţă de axa longitudinală Flexie – îndoire Extensie – întindere Rotaţie – în jurul axei lungi (internă şi externă) Circumducţie – mişcare complexă, în care segmentul trece succesiv prin poziţiile de flexie, abducţie, extensie, adducţie şi revine la poziţia de flexie Pronaţie – răsucirea palmelor în jos Supinaţie – răsucirea palmelor în sus.

4. NOŢIUNI DE FIZICĂ APLICATE LA ORGANISMUL UMAN

Fizica studiază aspectele cele mai generale ale fenomenelor: mişcarea me-

canică, căldura, electricitatea, radiaţiile, proprietăţile generale şi structura corpurilor. Marile realizări ale tehnicii moderne au la bază date ştiinţifice furnizate de

fizică şi chimia fizicală. O parte a fizicii o reprezintă mecanica ale cărei legi fundamentale au fost formulate de Isaac Newton (1642-1727). Prin aceste legi se exprimă legătura şi interacţiunea dintre forţe şi efectele lor, legi cu importanţă deosebită pentru dezvoltarea biomecanicii.

4.1. Legile mecanice ale mişcărilor: Prima lege a mecanicii (legea inerţiei) spune: Orice corp îşi menţine starea de repaus sau de mişcare rectilinie şi uniformă,

dacă nu este obligat de forţe aplicate asupra lui să şi-o modifice. Exemple: un vagon de cale ferată rămâne pe loc, dacă nu intervine loco-

motiva să-l pună în mişcare; omul rămâne imobil dacă forţa musculaturii nu-l face să se deplaseze. Cauza care determină menţinerea stării de repaus sau de mişcare poartă numele de inerţie. Ea acţionează constant asupra corpurilor, atât în repaus, cât şi în mişcare.

A doua lege a mecanicii (legea acceleraţiei) spune: Mărimea forţei care, acţionând asupra unui corp, îi imprimă o anumită

acceleraţie, este egală cu produsul dintre masa corpului şi mărimea acceleraţiei. Deci F = m * a

unde: F = forţa este cauza care produce acceleraţie; m = masa corpului; a = este spaţiul străbătut de un corp într-un anumit timp. Ea nu se confundă cu viteza, aceasta fiind spaţiul străbătut de un corp pe secundă.


18

Când o forţă acţionează asupra unui corp, de cele mai multe ori ea îl pune în mişcare. Există însă şi numeroase cazuri când aplicarea unei forţe nu produce mişcare, ci deformarea corpului, adică schimbarea formei sau a volumului acestuia. Deformările corpurilor apar la comprimare (presiune), dilatare, încovoiere, răsucire.

Forţele acţionează la distanţă sau prin contact direct; exemple de forţe care acţionează de la distanţă: forţa de gravitaţie, forţele magnetice, forţele electrice. Prin contact direct avem: în ciocnire, comprimare, întindere, ele sunt forţe care produc deformarea corpului. În cazul unei comprimări, în interiorul corpului comprimat, apar forţe contrarii care se opun, numite forţe elastice.

Forţele se măsoară în kilogram-forţă (kgf) şi se reprezintă prin vectori. Când asupra unui corp acţionează forţe diferite, acceleraţiile sunt direct pro-

porţionale cu intensităţile acestora, o forţă mai mare produce o acceleraţie sporită şi invers.

A treia lege a mecanicii (legea interacţiunii) spune: Acţiunile reciproce a două corpuri sunt totdeauna egale ca mărime şi de sens

contrar. Exemple: toate corpurile din natură acţionează unele asupra altora, iar forţele

sunt de sens contrar; omul poate executa sărituri împotriva forţei lui de greutate. Atâta timp cât omul stă cu picioarele pe sol, forţele care acţionează asupra lui se echilibrează reciproc. Prin contracţia musculară, omul poate acţiona asupra solului cu o forţă mai mare decât greutatea lui, surplusul de forţă imprimându-i o mişcare în sus. Un alt exemplu: prin mişcarea elicei unui avion sau vapor, acesta acţionează asupra aerului sau a apei care, la rândul lor, potrivit legii a treia a mecanicii, acţionează asupra elicei. În consecinţă, vasul se deplasează în sens opus.

4.2. Comparaţie între mărimile de bază ale mecanicii şi cele ale biomecanicii A. Mărimi nereductibile (ce nu pot fi reduse, simplificate şi nu sunt specifice

biomecanicii) – timpul fizic – o mărime fizică continuu crescătoare. Biomecanica lucrează

numai cu durata (t). Ea reprezintă diferenţa dintre două momente din scurgerea continuă a timpului. Totdeauna are valoare pozitivă. Se măsoară în secunde.

– spaţiul fizic – în biomecanică este noţiunea de poziţie. Ea se raportează la coordonatele x, y, z, faţă de un sistem de referinţă prestabilit. Diferenţa dintre două poziţii este o lungime sau spaţiu (S) propriu-zis. Succesiunea de spaţii reprezintă o traiectorie, iar cel mai scurt spaţiu dintre două poziţii este o distanţă.

– masa – corpurile materiale au un volum şi o densitate a materiei ce ocupă volumul respectiv. Se notează cu M.

– forţa – reprezintă produsul dintre masa unui corp şi acceleraţia gravitaţională (g = 9, 81 m / s). În biomecanică se mai numeşte şi greutate. Ca orice mărime vectorială are un punct de aplicaţie, o direcţie, un sens şi o mărime, se măsoară în kgf.

B. Mărimi reductibile (ce se pot reduce) – deplasarea (d), ca formă practică a mişcării şi ca expresie a schimbării de

poziţie a unui corp sau segment corporal. Ea reprezintă o viziune aparte a mişcării care îmbină principala caracteristică a biologiei speciilor evoluate, contracţia mus-culară, cu principala caracteristică a mecanicii terestre, spaţiu.


19

– viteza (v) mişcării, ca raportul între traiectoria sau distanţa deplasării (d) şi durata acesteia. De ex.: dacă deplasarea este o alergare a unui sportiv pe distanţa de 100 m, iar timpul de alergare este de 12 s, atunci viteza este

v = d/t v = 100/12 = 8.33 m/s (în medie) – lucru mecanic – travaliul efectuat pentru deplasarea unei greutăţi pe 100

m. Se exprimă în jouli (J). L = k * G * S

unde k este coeficient de proporţionalitate ce include în valoarea lui şi rezistenţa aerului în care se deplasează individul.

– puterea (P) – produsul dintre forţă şi viteză. Se măsoară în Watt P = k *G * v

– energia – puterea eliberată pe unitate de timp E = k* F* v*t

În concluzie, mişcarea biomecanică este o deplasare observabilă (de o anumită durată) dintr-o poziţie în alta a unei greutăţi (corp sau segment corporal). Deci mişcarea utilizează noţiuni concrete, are o durată (nu este instantanee), se referă la un corp real având volum şi densitate (nu ipotetic), aflat în spaţiul euclidian gravitaţional.

În biomecanică se poate vorbi de mişcări ce se pot clasifica după mai multe criterii. Unele sunt împrumutate din mecanică (mişcarea de translaţie, de rotaţie şi cea combinată – elicoidală), altele sunt preluate din anatomia descriptivă (mişcările de flexie, extensie, abducţie, adducţie şi cele referitoare la planurile convenţionale – sagital, frontal sau transversal).

În funcţie de sensul de acţiune al contracţiei musculare, mişcările în biome-canică pot fi mişcări concentrice sau excentrice şi mişcări simple sau complexe.

Problema fundamentală a biomecanicii este de a explica modul cum se produce variaţia mişcărilor corpurilor şi de a stabili raporturile dintre corpurile aflate în mişcare.

Corpurile materiale în mişcare descriu o linie numită traiectorie, care poate fi dreaptă sau curbă, iar mişcarea poate fi rectilinie sau curbilinie. Mişcările se produc în spaţiu, măsurat în metri şi în timp, măsurat în ore, minute, secunde. Pentru a caracteriza o mişcare nu sunt suficiente spaţiul şi timpul, ci şi viteza cu care un corp se deplasează. Viteza poate fi uniformă sau variată.

Viteza uniformă este parcurgerea de spaţii egale în timpi egali. De ex.: omul în mers are o viteză de 1,5 m/s; ciclistul 5 m/s; viteza sunetului este de 340 m/s, iar viteza luminii de 300.000 km/s. În acest caz (al vitezei uniforme), spaţiul străbătut este direct proporţional cu timpul.

Deci S = v * t şi v = S (d) / t Când în mişcare corpul îşi schimbă viteza, el străbate spaţii diferite în timpuri

egale, deci vorbim de viteză variată.

Viteza variată este parcurgerea de spaţii inegale în timpi egali, deci în care viteza se schimbă continuu.

Variaţia vitezei în unitate de timp este acceleraţia. Universitatea SPIRU HARET

20

Energia este o proprietate a corpurilor, diferită de masă şi viteză, reprezentând capacitatea de a efectua un lucru mecanic. Ea poate fi potenţială şi/ sau cinetică. Dacă ridicăm un corp la o anumită înălţime sau dacă comprimăm un resort (minge) elastic, acestea acumulează o energie numită energie potenţială (de poziţie).

– Energia potenţială (de poziţie) este energia acumulată în corpurile ridicate sau în corpurile elastice comprimate. Ea se exprimă în kgfm (kilogram-forţă-metri). Exemplu: balansarea înapoi a piciorului ce urmează să lovească mingea de fotbal pune în stare de tensiune lanţul muscular al şutului care acumulează o cantitate de energie potenţială ce se va declanşa în momentul executării loviturii. Alt exemplu: lanţurile musculare care urmează să efectueze aruncarea greutăţii, a suliţei, bătaia la sărituri, înainte să execute mişcarea, sunt puse în stare de tensiune şi acumulează o cantitate de energie potenţială, pe care o vor elibera în momentul când se contractă, în vederea realizării mişcării respective.

– Energia cinetică (de mişcare) este energia care se manifestă în timpul efectuării mişcării. Astfel, un corp în cădere (ciocanul, suliţa, mingea) dezvoltă energie cinetică. Ea depinde de masa şi viteza corpului; cu cât masa sau viteza corpului este mai mare, cu atât creşte şi energia cinetică. Astfel, cu cât viteza şi masa musculară a piciorului care loveşte mingea sunt mai mari, cu atât se măreşte şi energia cinetică dezvoltată.

Energia potenţială şi energia cinetică sunt forme ale energiei mecanice. În natură mai există şi alte forme de energie: calorică, electrică, magnetică, atomică. Oricare din ele poate fi transformată în orice altă formă de energie. În toate transformările, energia obţinută este egală cu cea consumată; un muşchi sau o maşină care produce energie trebuie să şi consume, căci energia nu se poate obţine din nimic. Iată de ce perpetuum mobile nu poate exista. Pe aceste observaţii s-a elaborat legea conservării energiei, lege fundamentală a naturii. În toate fenomenele din natură energia nu se creează, nu se pierde, ci doar se transformă, trecând dintr-o formă în alta sau, de la un corp la altul, în cantităţi egale (M.V. Lomonosov).

Puterea este o mărime care măsoară lucrul mecanic efectuat în unitate de timp (1 secundă). Ea depinde de forţa aplicată şi de viteza de mişcare.

P = F * v Unitatea de putere este kgfm/s (kilogrammetrul pe secundă). În practică s-au introdus şi alte unităţi: cal-putere (CP), watt (W), kilowatt (kW). Lucrul mecanic este o mărime care se determină dacă se înmulţeşte forţa cu

lungimea deplasării obiectului asupra căruia ea se aplică. Întreaga activitate a omului desfăşurată în procesul muncii sau în activitatea sportivă constituie lucru mecanic. Condiţia indispensabilă pentru efectuarea unui lucru mecanic constă în existenţa unei forţe şi deplasarea corpului sub acţiunea acesteia. Astfel, ridicarea unei haltere este un lucru mecanic, menţinerea ei într-o poziţie oarecare, fără să o deplasăm, nu este lucru mecanic. În ambele cazuri este un efort, dar lucru mecanic este numai atunci când efortul este însoţit de deplasare.

W = F * S în care: W = lucru mecanic; F = forţa; S = lungimea deplasării

Unitatea de măsură este kilogrammetrul (kgm) şi reprezintă lucrul mecanic efectuat de o forţă de 1 kg pe o distanţă de deplasare de 1 metru.


21

Întrebări 1. Ce discipline ştiinţifice au ca obiect de studiu mişcarea ? 2. Care sunt noţiunile convenţionale cu care operează biomecanica ? 3. Explicaţi legile mecanice ale mişcării, enunţate de I. Newton. 4. Explicaţi noţiunile din fizică cu care operează biomecanica.

5. LOCOMOŢIA

Aparatul specializat care efectuează mişcările corpului omenesc se numeşte

aparat locomotor, iar funcţia complexă a acestuia este locomoţia. Majoritatea autorilor înţeleg prin locomoţie o deplasare a corpului în totalitate dintr-un punct într-altul. Termenul provine de la cuvintele latineşti locus = loc şi motus = mişcat; deci deplasarea în spaţiu faţă de un punct de referinţă, a corpului sau a unui segment. Americanii au renunţat la termenul de locomoţie, înlocuindu-l cu termenul mai general de kinesis (mişcare). Ramura ştiinţelor biologice care se ocupă cu studiul mişcărilor locomotorii se numeşte kineziologie.

Mişcarea este însăşi forma de existenţă a materiei sau, după unii autori, un atribut al acesteia.

5.1. Principalele forme ale mişcării: 1. Mişcarea microparticulelor materiei (deplasarea electronilor, protonilor,

neutronilor – componente ale atomilor); 2. Mişcarea mecanică (deplasarea corpurilor în spaţiu); 3. Mişcarea fizică (mişcarea moleculară sub formă de căldură, lumină,

electricitate); 4. Mişcarea chimică (combinarea şi dezagregarea atomilor); 5. Mişcarea biologică (priveşte viaţa celulei şi a organismelor vii, metabolismul,

locomoţia lor); 6. Mişcarea socială (viaţa socială). 5.2. Tipuri de statică şi locomoţie În linii mari se pot descrie patru tipuri principale de postură şi de locomoţie: 1. Statica şi locomoţia reptiliană se întâlneşte la târâtoare care-şi menţin axa

longitudinală a corpului în contact cu solul şi se deplasează prin târâre. 2. Cvadrupedia este postura şi locomoţia la patrupede, la care centrul de

greutate este situat anterior, deasupra membrelor anterioare, la nivelul toracelui, ex.: bizonul.

3. Brahiaţia se întâlneşte la primate, care folosesc membrele anterioare pentru a se agăţa şi deplasa în copaci. Centrul de greutate este plasat în mijlocul trunchiului.

4. Bipedia este caracteristică omului care foloseşte în mod obişnuit membrele inferioare pentru statică şi locomoţie. Centrul de greutate este plasat tot la nivelul trunchiului, dar mai jos decât la primate.

5.3. Bipedia şi modificările morfo-funcţionale datorate ei – Eliberarea membrelor anterioare care serveau la statică şi transformarea

lor în aparate de prehensiune şi veritabile organe senzoriale libere. Dezvoltarea Universitatea SPIRU HARET

22

sistemului nervos, a inteligenţei şi a conştiinţei de sine au fost strâns legate de dezvoltarea mâinii. Chiar denumirea de om provine, în unele limbi, cum ar fi engleza (the man) sau germana (der Mann), de la latinescul manum = mână.

– Verticalizarea coloanei vertebrale a dus la micşorarea numărului de vertebre, de la primate la om (26 vertebre mobile deasupra sacrului, 3 sacrate independente, iar coada are 20 de vertebre). Antropoidele (cimpanzeul, uran-gutanul, gorila) au 23-24 vertebre mobile deasupra sacrului, 5-6 vertebre sacrate independente, iar coada dispare. La om, sunt 24 vertebre mobile deasupra sacrului (7 cervicale, 12 toracale, 5 lombare), 5 vertebre sacrate unite în osul sacrum şi 3-5 vertebre caudale. Şi forma întregii coloane se modifică, ea începe să se curbeze.

a) prima curbură apare în regiunea lombară ca urmare a ridicării capului şi a eliberării membrelor anterioare. Ea are concavitatea orientată posterior şi este o lordoză;

b) a doua curbură apare în regiunea toracică, cu concavitatea orientată anterior şi este o cifoză;

c) a treia curbură apare în regiunea cervicală şi este o lordoză. Această formă sinusoidală îi conferă coloanei vertebrale rezistenţă crescută la

presiuni. – Orizontalizarea găurii occipitale (la antropoide este oblică) este urmare

directă a verticalizării coloanei vertebrale. Prin aceasta, craniul posterior s-a rotat înapoi, oferind pereţilor proprii posibilitatea să se dezvolte sub influenţa dezvoltării progresive a emisferelor cerebrale. Astfel, cutia craniană de la 686 cm3 (la gorilă) şi 870 cm3 (la pithecantropus) la omul actual este în medie de 1.400 cm3.

– Echilibrarea centrului de greutate (Cg). Statica şi locomoţia verticală sunt cele mai instabile dintre toate (Delmas) şi pot fi calificate drept potenţialmente catastrofale (Napier). Statica şi locomoţia bipedă presupun un mare consum de energie şi nu sunt practic posibile decât prin intrarea în acţiune a numeroase arcuri şi acte reflexe. Dacă poziţia patrupedă reprezintă şi o poziţie de repaus, omul, dacă îşi pierde controlul efectuat de centrii nervoşi, se prăbuşeşte. În poziţia bipedă, centrul de greutate oscilează continuu, între a cădea înainte, înapoi sau în părţile laterale. Pentru menţinerea poziţiei bipede este necesară intrarea în acţiune a milioane de receptori şi de circuite nervoase, antrenarea majorităţii analizatorilor, sesizarea a zeci de mii de centri nervoşi. Nevoia de echilibrare a centrului de greutate a contribuit şi ea la dezvoltarea corespunzătoare a sistemului nervos, dar, mai ales, la apariţia şi dezvoltarea cerebelului.

– Lărgirea câmpului vizual a contribuit la dezvoltarea encefalului şi a craniului şi deci la evoluţia psiho-fizică a corpului omenesc.

– Modificarea lungimii membrelor (la urangutan membrele anterioare sunt lungi şi cele posterioare scurte, iar la om situaţia este invers) face ca să se uşureze mersul şi alergarea, lungindu-se pasul şi fuleul.

5.4. Clasificarea mişcărilor omului Mişcările corpului omenesc în spaţiu pot fi simple sau complexe (combinate). Mişcările simple, la rândul lor, pot fi de translaţie şi de rotaţie. În mişcarea de

translaţie toate punctele corpului descriu traiectorii paralele şi au în orice moment aceeaşi viteză şi acceleraţie (ex.: mişcările scapulei pe cutia toracică). În mişcarea de rotaţie toate punctele corpului descriu circumferinţe în jurul unui punct fix


23

(centru de rotaţie) sau al unei axe (axă de rotaţie). Toate mişcările articulate ale omului sunt mişcări de rotaţie, care se produc în jurul axelor articulaţiilor.

Mişcările complexe (combinate) sunt o îmbinare a mişcărilor simple de translaţie cu cele de rotaţie. Ele se pot executa în plan sau în spaţiu. Mişcarea complexă în plan are loc atunci când traiectoriile punctelor corpului care o execută se găsesc în planuri paralele, de exemplu, aruncarea discului cu piruetă, aruncarea ciocanului. Mişcarea complexă în spaţiu are loc atunci când traiectoria anumitor puncte nu este în planuri paralele, de exemplu, săritura în apă cu răsturnare sau în şurub, patinajul artistic. Mişcările corpului în întregime sunt mişcări complexe şi ele pot fi:

a) mişcări de locomoţie: mersul, alergarea, înotul, canotajul; b) mişcări de rotaţie: exerciţii de gimnastică la bară, paralele, inele; c) mişcări complexe în spaţiu: patinajul artistic, mişcările din jocurile sportive etc. 5.5. Mişcările locomotorii (de locomoţie) Mişcările locomotorii şi ele pot fi de două feluri: ciclice şi aciclice. În locomoţia ciclică, fiecare parte a corpului revine în poziţia iniţială, adică

capătă mereu un ciclu asemănător de mişcări. Prin ciclul de mişcări se înţelege totalitatea mişcărilor corpului şi ale segmentelor sale, începând de la o poziţie iniţială oarecare (luată ca poziţie de plecare) până la poziţia următoare, identică. Locomoţia ciclică rezultă din repetarea acestor cicluri uniforme, asemănătoare, numite şi „unităţi de mişcare”. La mers sau alergare, ciclul este pasul dublu. La înot (bras) în ciclu intră ducerea mâinilor de la bărbie înainte, tragerea lor înapoi şi mişcarea de împingere a picioarelor.

În locomoţiile aciclice, nu se produce o repetare succesivă a unor cicluri de mişcări. În mişcările aciclice, cum sunt, săriturile, corpul se găseşte într-o poziţie iniţială şi una finală, după care mişcarea încetează.

Toate aceste mişcări presupun pe de o parte, adaptarea aparatului locomotor din punct de vedere morfologic, iar pe de altă parte, o coordonare nervoasă perfectă a mişcărilor segmentelor sau ale corpului în întregime.

Întrebări 1. Care sunt principalele forme ale mişcării ? 2. Explicaţi modificările morfo-funcţionale datorate bipediei. 3. Mişcările omului şi clasificarea lor.

6. MECANISMELE GENERALE ALE LOCOMOŢIEI

Corpul omenesc este un transportor şi transformator de energie, sursa ener-

getică a organismelor vii fiind asigurată de intervenţia enzimelor, de desfăşurarea continuă a proceselor metabolice ale glucidelor, lipidelor şi proteinelor şi de schimburile permanente dintre organism şi mediu. Odată produsă această energie este utilizată sub formă termică, electrică, fizico-chimică şi mecanică, în fenomenul general complex de locomoţie.

Locomoţia, după cum am văzut, apare ca o modificare a poziţiei corpului sau a părţilor acestuia. Ea este rezultatul interacţiunii dintre două categorii de forţe: forţele interne şi forţele externe; prin forţă înţelegându-se cauza care modifică sau tinde să modifice starea de repaus sau starea de mişcare a unui corp.


24

6.1. Forţele implicate în mişcările corpului 6.1.1. Forţele interne implicate în mişcarea corpului sunt reprezentate prin

impulsul nervos, contracţia musculară şi pârghiile osteo-articulare. a) Impulsul nervos este fenomenul ce se transmite pe traseul unui arc reflex

care, la rândul lui, prezintă receptori, cale aferentă, centru nervos, cale eferentă şi placa motorie (sinapsa neuro-musculară) prin care se transmite impulsul motor celulei musculare. Mecanismele care stau la baza mişcărilor sunt de natură neuromusculară, sunt acte reflexe. Un arc reflex, cel mai elementar, specific im-pulsului nervos motor este alcătuit din: receptori (proprioceptori), cale aferentă (de transmitere a sensibilităţii proprioceptive), centrii nervoşi (medulari şi supramedulari), căile eferente (motorii) şi placa motorie (sinapsa neuromusculară) prin care se transmite comanda motorie, efectorilor (muşchii). Proprioceptorii se găsesc la nivelul tuturor organelor aparatului locomotor (oase, articulaţii, muşchi), reprezintă elementele materiale ale sensibilităţii proprioceptive, sunt deosebit de numeroşi şi au funcţii polivalente, înregistrând modificările cele mai variate: termice, me-canice, chimice, osmotice, inclusiv alungirea muşchiului şi rata acesteia. Împreună cu analizatorii vizual şi acustico-vestibular aduc o mare contribuţie în orientare, în modificările de poziţie şi de tonus muscular, fiind indispensabili în menţinerea echilibrului şi realizarea corectă a mişcărilor.

Rolul cerebelului este deosebit în aceste funcţii, intervenind în procesele de coordonare a mişcărilor voluntare şi în păstrarea echilibrului. Tot el coordonează colaborarea armonioasă a muşchilor antagonişti, sinergici şi fixatori. Sub controlul cerebelului sunt şi viteza de execuţie, forţa, amplitudinea, direcţia şi continuitatea mişcării.

Rolul scoarţei cerebrale este major, la nivelul ei excitaţiile proprioceptive sunt transformate în senzaţii în urma analizei şi sintezei diferitelor impulsuri nervoase. La nivelul ei, se realizează legătura dintre căile aferente şi cele eferente, apare comanda motorie care va fi transmisă eferent prin:

a) sistemul piramidal (direct sau încrucişat) neuronilor motori alfa din coarnele anterioare ale măduvei spinării şi de aici muşchilor, pentru mişcările voluntare

b) sistemul extrapiramidal pentru mişcările involuntare şi automate şi pentru reglarea tonusului, comandă transmisă tot la nivelul motoneuronilor alfa din coarnele anterioare ale măduvei spinării. De aceea, aceşti neuroni motori se mai numesc şi „cale finală comună” (Sherrington).

Placa motorie (sinapsa neuromusculară) este formaţiunea anatomo-funcţională prin care impulsul nervos motor se transmite celulei musculare prin intermediul mediatorului chimic – acetilcolina.

În coarnele anterioare ale măduvei spinării, pe lângă motoneuronii alfa, există şi motoneuroni gamma, aflaţi în legătură cu fusurile neuromusculare prin aşa-numitele bucle gamma prin care se măreşte reactivitatea motoneuronilor alfa. Buclele gamma sunt interesate în toate activităţile motorii, fie ele tonice sau fazice. Prin modificarea activităţii lor, se asigură reglarea sensibilităţii la întinderea fusurilor neuromusculare, deci se reglează reflexul miotatic care este suportul tonusului postural.

În mişcările voluntare, activitatea gamma precede activitatea alfa. Sistemul piramidal acţionează, într-o primă etapă, asupra motoneuronului gamma, ceea ce atrage o creştere a reactivităţii motoneuronului alfa şi numai într-o a doua fază asupra motoneuronului alfa, producând activitatea motorie.


25

b) Contracţia musculară este a doua forţă interioară care intervine în realizarea mişcării, ca o reacţie de răspuns la stimulare, prin impulsul nervos.

Motoneuronul alfa primeşte toate impulsurile motorii, indiferent de originea lor şi când starea de excitaţie care rezultă din această sumaţie a atins un prag suficient, neuronul reacţionează stereotip, trimiţând un impuls motor fibrelor musculare pe care le inervează prin terminaţiile sale. Conform legii „tot sau nimic”, fiecare fibră musculară răspunde printr-o contracţie totală şi eliberează astfel maximum de energie de care este capabilă în acel moment. Întregul muşchi se contractă cu intensităţi va-riabile, activitate explicabilă prin două mecanisme: prin sumaţie în timp, în legătură cu frecvenţa cu care se succed impulsurile şi prin sumaţie în spaţiu, în legătură cu un număr din ce în ce mai mare de unităţi motorii care intră în acţiune.

Contracţia musculară reprezintă o manifestare legată de schimbarea elasticităţii musculare. Ea se manifestă fie ca o întărire a muşchiului, fie ca o modificare şi de tărie şi de formă a acestuia. Deosebim mai multe feluri de contracţii:

– contracţii izometrice (statice) sunt contracţii de întărire a muşchiului. Ele produc – creşterea volumului şi a greutăţii muşchiului (deci a forţei), prin mărirea cantităţii de sarcoplasmă din fibrele musculare şi o redistribuire a nucleilor care din poziţia marginală devin centrali. Prin aceste contracţii izometrice lungimea muş-chiului nu se schimbă ceea ce înseamnă abolirea mişcării, asigurarea echilibrului sau a poziţiei statice.

– contracţii izotonice (dinamice) sunt contracţii de scurtare a muşchiului şi de deplasare a segmentelor, în care se păstrează constantă tensiunea mecanică din muşchi pe toată durata scurtării lungimii muşchiului. Ele produc o creştere minimă a cantităţii de sarcoplasmă, iar nucleii îşi păstrează dispoziţia marginală.

– contracţii în alungire care se produc când forţa care se opune depăşeşte forţa musculară şi întinde muşchiul.

– contracţii izokinetice care se realizează cu viteză constantă (izokinetică). Toate mişcările naturale ale aparatului locomotor, precum şi alte numeroase contracţii obişnuite ale musculaturii umane nu au viteză constantă, în primul rând datorită acceleraţiei din faza de demarare, iar apoi datorită schimbărilor de poziţie în pârghiile lanţurilor cinematice, schimbări raportate la greutatea proprie sau la greutatea deplasată. Contracţiile izokinetice se pot realiza cu aparate speciale, mai ales pentru antrenamentele sportive, care elimină sau limitează acceleraţiile. Numeroase cercetări au arătat faptul că antrenamentele cu mişcări produse prin contracţii izokinetice au câteva avantaje considerabile faţă de cele izotonice. Se ştie că antrenamentele cu haltere, adecvate şi bine dozate, conduc la progrese consi-derabile ale forţei maxime sau ale forţei din zona mişcărilor lente. Prin contracţiile izokinetice, creşterea puterii musculare se face atât pe seama progresului forţei maxime, cât şi pe cea a vitezei maxime, ceea ce este un avantaj considerabil. Pe de altă parte, folosirea aparatelor izokinetice oferă protecţie împotriva accidentelor, prin faptul că acestea realizează un acord permanent între viteza execuţiei mişcării şi sarcina rezistivă.

– contracţii auxotonice în care atât viteza mişcării, cât şi forţa rezistivă variază independent, fiind posibile nenumărate reguli empirice de legătură între ele. Majoritatea mişcărilor care se desfăşoară cu putere maximă sunt contracţii auxotone. Se consideră că, practic, toate mişcările de locomoţie şi cele naturale ale omului sunt auxotone. Puţinele excepţii sunt mişcările izometrice, izokinetice, izotonice.


26

După cum s-a văzut în această clasificare s-a folosit unicul criteriu de taxonomie, şi anume relaţia dintre forţa rezistivă şi viteza de contracţie la muşchii scheletici ai omului. Din acest punct de vedere, se poate spune că:

– forţa rezistivă constantă caracterizează contracţia izotonică; – viteza de contracţie constantă caracterizează contracţia izokinetică; – lungimea constantă caracterizează contracţia izometrică. – contracţiile auxotonice utilizează relaţii empirice dintre forţa rezistivă şi

viteza de contracţie. Utilitatea acestei clasificări este evidentă în practica sportului de performanţă

dar şi în kinetoterapie, interesată de anumite tipuri de contracţie. Din punct de vedere biomecanic, în executarea unei acţiuni musculare, pe

lângă muşchiul care execută mişcarea (muşchiul agonist) mai intervin şi alte grupe musculare cu rol bine definit în sincronizarea acţiunilor musculare. Astfel, deosebim următoarele grupe musculare participante:

1. Agonistul este motorul principal, muşchiul care face mişcarea. 2. Antagonistul este muşchiul care controlează efectuarea continuă şi gradată a

mişcării. Ex.: când bicepsul se contractă pentru a flecta antebraţul pe braţ, în acelaşi timp se contractă şi tricepsul brahial care moderează mişcarea (legea lui Sherrington).

3. Muşchii de fixare susţin segmentul în poziţia cea mai utilă şi conferă astfel forţă mişcării. Ex.: o aruncare nu se poate face numai cu forţa antebraţului, ci şi cu fixarea cotului şi a umărului în poziţia cea mai convenabilă.

4. Muşchii neutralizatori, ce suprimă mişcarea secundară a motorului prin-cipal, intervin după terminarea mişcării, ei sunt de fapt tot antagonişti.

5. Muşchii nu acţionează izolat, ci în lanţuri musculare. Ex.: a) În mişcarea de aplecare a capului,

– întâi pielosul apleacă bărbia – apoi sterno-cleido-mastoidianul flectează capul.

b) Când ne aşezăm pe scaun, următorii muşchi acţionează astfel: – muşchii spatelui îndoaie corpul înainte; – muşchii intercostali blochează toracele; – muşchii abdominali trag trunchiul spre bazin; – psoasul flectează coapsa.

Participarea grupelor musculare (2, 3, 4) la acţiunea motorului primar depinde de forţa, amplitudinea şi poziţia în care se execută mişcarea. Ţinând cont de aceste criterii, mişcările după W.P. Boven pot fi foarte diferite:

1. Mişcări de tensiune slabă: scrisul, mişcări de fineţe, mişcări de îndemânare; 2. Mişcări de tensiune rapidă: efectuate de muşchi de forţă 3. Mişcări balistice: aruncări, lovituri 4. Mişcări de oscilaţie: pendulări După un alt criteriu, şi anume „direcţie” există: mişcări rectilinii

mişcări curbilinii mişcări rotatorii

După planul în care se execută sunt: în plan frontal – flexie şi extensie în plan sagital – abducţie şi adducţie în mai multe planuri – circumducţie în axul lung al segmentului – rotaţii


27

După forţele care intervin există: – mişcări active – executate de subiect cu ajutorul propriilor sale forţe musculare – mişcări pasive – executate de subiect cu ajutorul unei forţe din afară (mâna

examinatorului), la care subiectul nu participă activ, deci nu îşi contractă muşchii. c) Pârghiile osteo-articulare reprezintă cea de-a treia forţă internă care inter-

vine în realizarea mişcării. Impulsurile nervoase produc contracţii musculare, care, la rândul lor, atrag deplasarea segmentelor osoase la nivelul inserţiilor musculare transformând astfel energia chimică în energie mecanică. Segmentele osoase asupra cărora acţionează muşchii se comportă, la prima vedere, ca pârghiile din fizică.

În mecanică, pârghia este o bară rigidă care se poate roti în jurul unui punct de sprijin. Asupra oricărei pârghii se aplică două forţe: forţa activă (F) şi forţa de rezistenţă (forţa rezistivă, R). Fiecare dintre ele acţionează la o anumită distanţă de punctul de sprijin (axa de rotaţie, fulcrum), formând un moment al forţei cores-punzător pentru braţul forţei şi un moment al rezistenţei pentru braţul rezistenţei. Distanţa de la axa de rotaţie la momentul forţei sau al rezistenţei se numeşte braţul forţei, respectiv braţul rezistenţei. (fig. 1)

Pârghiile în mecanică sunt folosite pentru efectuarea unor activităţi cum ar fi: ridicarea unei greutăţi, transportul de greutăţi (cu roaba) sau chiar vâslitul.

Tot pârghii sunt şi oasele corpului care au axa de rotaţie în articulaţii, forţa activă este dată de muşchi, iar forţa de rezistenţă este dată de greutatea corpului sau a segmentelor sale. Pârghiile au rolul de a transmite mişcarea, de la muşchi şi tendoane la sarcina rezistivă, mărind eficienţa ei.

Aplicând la mecanismul pârghiilor condiţia de echilibru fundamentală a forţelor, constatăm că în stare de repaus sau de rotaţie uniformă a pârghiei, fără frecare, momentul forţei care roteşte pârghia într-un sens este egal cu momentul forţei care o roteşte în sens contrar. Din raportul care se stabileşte între braţul forţei şi braţul rezistenţei, rezultă regula de aur a mecanicii: ce se câştigă în forţă se pierde în viteza de deplasare şi invers.

Fig. nr. 1. Elementele pârghiei.

a = braţul forţei active (F); b = braţul forţei rezistive (R). (Gagea A.) Universitatea SPIRU HARET

28

Folosind pârghiile ca unelte nu câştigăm lucru mecanic, dar aplicăm o forţă mai mică pentru învingerea unei rezistenţe mai mari.

Acţionând asupra braţului lung al pârghiei, efectuăm o mare deplasare comparativ cu capătul scurt.

Funcţia mecanică a pârghiilor se deduce din formula lor de echilibru: F * d = R* b

în care F = forţa; D = braţul forţei; R = rezistenţa; B = braţul rezistenţei După felul cum se dispun cele două forţe (activă şi de rezistenţă) faţă de

punctul de sprijin (fulcrum), există trei feluri de pârghii: Pârghii de gradul I Pârghiile de gradul I sunt pârghiile la care punctul de sprijin (fulcrum-ul) este

situat între cele două momente de aplicare a forţei şi a rezistenţei; ambele forţe sunt îndreptate în acelaşi sens (ex.: în mecanică este balanţa). În corpul omenesc sunt numeroase: la nivelul articulaţiei dintre craniu şi coloana vertebrală (atlanto-occipitală), punctul de sprijin se află în articulaţie, forţa activă este dată de muşchii cefei, iar rezistenţa de greutatea capului. La nivelul articulaţiei coxo-femurale (în poziţie stând) se află punctul de sprijin (axa de rotaţie), iar în plan ventral şi dorsal cele două puncte de aplicare a forţei active şi a forţei de rezistenţă. (fig. 2)

Fig. nr. 2 . Un exemplu clasic de pârghie de gradul I.

Acţionând pe braţul mult mai lung al pârghiei cu o forţă mică, se poate deplasa o greutate relativ mare. Câştigul este

de forţă în detrimentul vitezei. (Gagea A.) În corpul omenesc toate pârghiile de gradul I au braţe inegale, de aceea şi

forţele care le echilibrează sunt inegale. Astfel, la craniu, braţul forţei este mai scurt decât cel al rezistenţei, musculatura cefei care-l manevrează este mai dezvoltată decât musculatura ventrală a gâtului, care mânuieşte un braţ mai lung. Pârghiile de gradul I sunt pârghii de echilibru. (fig. 3)


29

Fig. nr. 3. a = pârghie de gradul I cu braţe egale, RA = AP; b = pârghie de gradul I

cu braţe inegale, braţul forţei (AP) este mai mic decât braţul rezistenţei (AR): forţa activă este defavorizată; c = pârghie de gradul I cu braţe inegale, braţul forţei AP este mai mare decât braţul rezistenţei RA: forţa este favorizată; d = echilibrul bustului pe bazin, pârghie

de gradul I; e = echilibrul bazinului pe coapsă, pârghie de gradul I. (Iliescu A.) Alte exemple de pârghii de gradul I (fig. 4).

Fig. nr. 4. Alte exemple de pârghii de gradul I: a = articulaţia craniului

cu coloana vertebrală; b = articulaţia coxo-femurală şi c = articulaţia talo-crurală. La pârghiile de gradul II şi III, cele două forţe au direcţii contrarii, iar punctul

de sprijin se află la unul din capetele pârghiei. Universitatea SPIRU HARET

30

Pârghii de gradul II Pârghiile de gradul II sunt pârghiile care au punctul de sprijin la un capăt,

forţa la celălalt capăt, iar rezistenţa între ele, de ex.: roaba sau ridicarea unei greutăţi mari cu o rangă de fier. În corpul omului acest gen de pârghii este contestat; majoritatea autorilor admit că ar exista un singur exemplu, la articulaţia talocrurală, în poziţia – stând pe vârfuri, unde punctul de sprijin este în vârful piciorului, forţa se exercită pe calcaneu de către muşchii care acţionează tendonul lui Achile, iar rezistenţa este dată de greutatea corpului care se transmite acestei pârghii prin oasele gambei. Acestea sunt pârghii de forţă. (fig. 5)

Fig. nr. 5. Exemplu de pârghie de gradul II. (Gagea A.)

Pârghii de gradul III Pârghiile de gradul III sunt pârghiile care au punctul de sprijin la un capăt al

pârghiei, rezistenţa la celălalt capăt, iar forţa intre acestea. Ex.: pedala tocilarului, cleştele de cărbuni. În corpul omenesc, acest gen de pârghii este foarte răspândit. Ele acţionează cu pierdere de forţă şi câştig de deplasare.

Ex.: articulaţia cotului, unde punctul de sprijin este în articulaţie, rezistenţa la celălalt capăt (dată de greutatea antebraţului şi a mâinii), iar forţa este între ele (dată de muşchii flexori ai antebraţului pe braţ). Acestea sunt pârghii de viteză. (fig.6)

Fig. nr. 6. Exemplu de pârghie de gradul III


31

Sistemul de pârghii aplicat în mecanica corpului omenesc oferă o serie de avan-taje, fie economisind munca, fie favorizând deplasarea, adică amplitudinea mişcărilor.

Principalii muşchi care acţionează ca forţe active pe pârghii de gradul III sunt menţionaţi în tabelul următor:

Nr. crt. Muşchiul Secţiunea orientativă (cm2) 1 Gluteus maximus 58 2 Soleus 47 3 Vastus lateralis 41 4 Diaphragm 36 5 Levitor scapulae 35 6 Levator scapulae 35 7 Subscapularis 20 8 Triceps brahii longus 14 9 Flexor digitorum profundus 10

Dar acţiunea muşchiului nu se execută numai cu scopul mobilizării pârghiilor

osoase. Prin tonusul sau prin contracţia lor voluntară, muşchii reprezintă unul din principalele mijloace de unire şi de contenţie ale segmentelor osoase articulate. După paralelogramul forţelor, forţa unui muşchi se descompune în două compo-nente: una musculară şi alta articulară, de menţinere a suprafeţelor osoase. Deci o parte din forţa musculară se consumă pentru realizarea contracţiei propriu-zise, iar altă parte, pentru menţinerea „în contact” a suprafeţelor articulare.

Descompunerea forţei musculare are importanţă practică în antrenamentul sportivului, deoarece forţa musculară necesară executării unei mişcări impune o încărcare suplimentară de efort, la care se adaugă şi pierderile suplimentare pentru muşchii antagonişti sau atunci când mişcarea nu este bine coordonată la începători (fig. 7).

Fig. nr. 7. Descompunerea forţei muşchiului biceps brahial.

P 1 – componenta de rotaţie; P2 – componenta articulară; P – forţa rezultantă; R – acţiunea forţei de rezistenţă; O – axa de rotaţie.


32

În timpul activităţii sale, muşchiul are un moment de maximă eficienţă, atunci când traiectoria muşchiului este perpendiculară pe pârghia osoasă. Acesta este momentul muşchiului, adică:

Mm = Fm * Bp Mm = momentul muşchiului; Fm = forţa musculară; Bp = braţul virtual al pârghiei (distanţa dintre axa biomecanică a articulaţiei şi linia de acţiune a muşchiului).

În acţiunea sa, muşchiul se apropie sau se depărtează de axa articulaţiei. Muşchiul cu braţ virtual al pârghiei mic are un moment muscular mic. Muşchiul cu braţ virtual al pârghiei mare are un moment muscular mare şi deci

o putere de acţiune crescută. Ex.: bicepsul brahial dispus oblic pe antebraţ, în mişcare de flexie, va avea o forţă crescută când antebraţul va fi flectat pe braţ mai mult.

Direcţia acţiunii unor muşchi nu corespunde direcţiei forţei de acţiune a fascicolului muscular. Aceasta datorită schimbării poziţiei tendonului în timpul unei acţiuni. Este vorba de acei muşchi care prin constituţia lor au mai multe tendoane sau trec peste mai multe articulaţii. Ex.:

– muşchiul biceps brahial, prin tendonul scurt (originea pe apofiza coracoidă a scapulei), este adductor al braţului. Prin tendonul lung (origine tuberculul supraglenoidian al scapulei) este adductor al umărului, rotator intern şi flexor.

– muşchiul biceps femural, prin tendonul lung (origine pe tuberozitatea ischiatică), este extensor al coapsei pe pelvis. Prin tendonul scurt (origine pe jumă-tatea inferioară a interstiţiului liniei aspre) este flexor al gambei şi rotator extern.

– muşchiul semitendinos este extensor al coapsei, flexor şi rotator intern al gambei.

Punctul unde tendonul îşi schimbă direcţia în raport cu articulaţia este „punctul de reflexie” sau Hipomoclionul.

Hipomoclionul, pentru muşchii coapsei, este reprezentat de condilii femurali, iar pentru bicepsul brahial, extremitatea superioară a humerusului.

În corpul omenesc, aceeaşi pârghie poate să-şi schimbe gradul în raport cu poziţia în care acţionează segmentele. De exemplu, în ortostatism, cotul este pârghie de gradul III şi devine pârghie de gradul I în poziţia stând pe mâini.

6.1.2. Forţele externe implicate în realizarea mişcării

a) forţa gravitaţiei – este manifestarea unei legi universal valabile în natură. În conformitate cu legea atracţiei universale, pământul atrage corpurile şi, în acelaşi timp, este atras şi el de acestea. În condiţii normale, atrage continuu spre sol corpul şi segmentele sale care nu scapă acţiunii legii gravitaţiei universale. Pământul fiind turtit la poli (polii sunt deci mai aproape de centrul pământului), forţa gravitaţiei va fi mai mare la poli decât la ecuator. La poli, forţa gravitaţiei este maximă, iar la ecuator, minimă. Forţa gravitaţiei acţionează totdeauna vertical de sus în jos. Împotriva ei, forţele interne cumulate acţionează exact în sens invers, de jos în sus. Forţa superioară de mişcare care încearcă să învingă forţa gravitaţiei este săritura. Înainte de a face săritura, corpul se adună, şi îşi concentrează forţele. Învingerea ei presupune un mare consum de energie. Numai în imponderabilitate acţiunea forţei gravitaţionale este anihilată şi în acest caz contracţia musculară se realizează cu o forţă egală cu forţa absolută de contracţie.


33

Forţa de atracţie a pământului acţionează asupra fiecărui atom al corpurilor. Suma forţelor de atracţie ce se exercită asupra tuturor atomilor unui corp alcătuieşte forţa gravitaţională totală care acţionează asupra corpului respectiv. Teoretic se poate considera că asupra unui corp acţionează o singură forţă, aplicată într-un singur punct, numit centrul de greutate al corpului.

b) greutatea corpului acţionează întotdeauna vertical, de sus în jos asupra centrului de greutate al corpului sau al segmentului. Valoarea acestei forţe este legată de volumul, lungimea, densitatea segmentului care se deplasează sau de numărul segmentelor angajate în mişcare. Practic, valoarea acestei forţe este legată de masa segmentului care se mişcă.

Masa = Volumul * Densitatea c) presiunea atmosferică reprezintă indirect tot o formă de acţiune a forţei

gravitaţionale. Ea apasă asupra corpului cu o intensitate variabilă în funcţie de viteza de deplasare. Ex.: în repaus, asupra corpului omenesc acţionează o presiune atmosferică de peste 20.000 kg. Articulaţia coxofemurală are o suprafaţă de 16 cm2. Cavitatea ei articulară reprezintă un spaţiu virtual şi este vidă. Presiunea atmosferică acţionează asupra ei cu 16,537 kg. Greutatea membrului inferior este de 9-10 kg. Presiunea atmosferică poate menţine singură capul femural în cavitatea cotiloidă chiar după secţionarea tuturor muşchilor periarticulari.

Acţiunea presiunii atmosferice asupra corpului este compensată de presiunea internă a marilor cavităţi, care are valori identice cu cele ale presiunii atmosferice.

d) rezistenţa mediului este cea a mediului extern în care se desfăşoară exerciţiile fizice care pot fi practicate atât în aer liber cât şi în apă. De aceea segmentele corpului omenesc sau corpul în întregime vor trebui să învingă rezistenţa acestora. Ea depinde de mărimea suprafeţei frontale pe care corpul o opune mediului.

e) inerţia este forţa care tinde să prelungească şi să susţină o situaţie dată. Astfel, un corp în repaus tinde să rămână în repaus, iar un corp în deplasare tinde să se deplaseze în continuare.

f) forţa de reacţie a suprafeţei de sprijin (reazem) este statică atunci când corpul este imobil şi este egală cu greutatea statică a corpului şi este dinamică atunci când corpul este în mişcare şi este egală cu greutatea statică a corpului plus inerţia.

g) forţa de frecare este proporţională cu greutatea corpului (G) care alunecă pe o suprafaţă de sprijin şi cu coeficientul de frecare (K).

F = G * K Forţele interne şi externe sunt indisolubil legate între ele şi în continuă

interacţiune. Întreaga activitate a omului se desfăşoară cu ajutorul acestor forţe, în care rolul hotărâtor îl are contracţia musculară dirijată de scoarţa cerebrală.

Întrebări 1. Care sunt forţele interne implicate în mişcarea corpului ? 2. Explicaţi impulsul nervos şi rolul lui. 3. Ce este contracţia musculară ? 4. Clasificarea contracţiilor musculare, exemple. 5. Ce muşchi intervin în executarea unei acţiuni musculare ? 6. Ce sunt pârghiile osteo-articulare, rolul lor şi exemple ? 7. Care sunt forţele externe implicate în realizarea mişcării, exemple ?


34

7. CUPLURI ŞI LANŢURI CINEMATICE

Mecanismele activităţii neuromusculare pentru asigurarea posturală şi a miş-

cărilor sunt foarte complexe din cauză că articulaţiile corpului formează cupluri şi lanţuri cinematice care permit mai multe grade de libertate.

7.1. Cuplul cinematic este format din două segmente osoase articulate mobil,

de ex.: braţul şi antebraţul, coapsa şi gamba, gamba şi piciorul. Mişcările lor sunt în general mişcări de rotaţie.

7.2. Lanţul cinematic se constituie dintr-o înşiruire de mai multe segmente

articulate mobil, capabile să execute numeroase mişcări, fie proprii fiecărui cuplu cinematic în parte, fie mai multor cupluri care intră în compunerea lanţului cinematic. Deosebim două feluri de lanţuri cinematice: deschise şi închise.

7.2.1. Un lanţ cinematic deschis reprezintă o înşiruire de cupluri cinematice articulate între ele, având o extremitate liberă. Ex.: membrul superior în aruncare, sau membrul inferior când loveşte mingea acţionează ca lanţuri cinematice des-chise. (fig. 8)

Fig. nr. 8 Lanţ cinematic deschis


35

7.2.2. Lanţul cinematic închis se formează atunci când extremitatea (mâna sau piciorul) se sprijină pe sol sau pe un aparat. Ex.: în poziţia atârnat sau atârnat cu sprijin, membrul superior este un lanţ cinematic închis, iar în poziţia stând, membrul inferior acţionează ca un lanţ cinematic închis. (fig. 9)

Fig. nr. 9. Lanţ cinematic închis

8. GRUPE ŞI LANŢURI MUSCULARE După cum am văzut, cuplurile şi lanţurile cinematice sunt formate din pârghii

osoase articulate mobil. Ele au ca organe de mişcare muşchii striaţi dispuşi în jurul articulaţiilor.

8.1. Grupa musculară este formată din mai mulţi muşchi care mobilizează un

cuplu cinematic şi este reprezentativă pentru fiecare grad de libertate al acestuia; ex.: la articulaţia cotului, care are un grad de libertate, există două grupe musculare: a flexorilor şi a extensorilor, care acţionează concomitent, acţiunea lor inversându-se. Când unii sunt agonişti (flexorii), alţii (extensorii) sunt antagonişti, iar articulaţia acţionează ca o pârghie de gradul III (de viteză).

În extensie, extensorii sunt agonişti, flexorii fiind antagonişti, articulaţia acţionează ca o pârghie de gradul I (de sprijin).

La articulaţiile cu mai multe grade de libertate, există mai multe grupe musculare; ex.: la articulaţia coxofemurală sunt şase grupe musculare: a flexorilor, a extensorilor, a abductorilor, a adductorilor, a rotatorilor mediali şi a rotatorilor laterali.


36

8.2. Lanţurile musculare sunt o înlănţuire de grupe musculare cu acţiune sinergică sau antagonistă. Caracteristic lanţurilor musculare este modalitatea foarte variată de legătură funcţională ce se stabileşte între diferitele grupe musculare. Puţine sunt mişcările complexe care să fie efectuate de acelaşi lanţ muscular, deoarece pentru fiecare variaţie a mişcării se adaugă alte componente ale mişcării. Exemplu de lanţ muscular care intervine constant în mişcările de impulsie de la sol, caracteristice mersului, alergării, săriturii este lanţul triplei extensii, format din contracţia concomitentă a muşchilor extensori ai coapsei pe bazin, ai gambei pe coapsă şi a flexorilor plantari. Alt exemplu: pentru lovirea mingii de fotbal, lanţul muscular este format din flexorii coapsei pe bazin, extensorii gambei pe coapsă şi flexorii dorsali ai labei piciorului.

Exemple de lanţuri cinematice: – lanţurile cinematice ale trunchiului, gâtului şi capului; – lanţurile cinematice ale membrelor superioare; – lanţurile cinematice ale membrelor inferioare.

În funcţie de modul în care se grupează în jurul articulaţiilor, muşchii înde-plinesc roluri diferite; ei pot fi agonişti, sinergici sau antagonişti.

Muşchii agonişti execută aceeaşi mişcare: de flexie, extensie, abducţie adducţie etc., în această categorie intră puţini muşchi deoarece majoritatea muşchilor produc sau pot participa la mai multe categorii de mişcări.

Muşchii sinergici îndeplinesc în comun anumite mişcări, dar fiecare în parte poate efectua acţiuni diferite. Din însumarea lucrului lor mecanic rezultă mişcarea respectivă. Ei, neavând aceeaşi direcţie de tracţiune, joacă şi rolul de orientare a mişcărilor, de reglare a direcţiei mişcării în cadrul mişcărilor complexe ale lanţurilor cinematice. Ex.: marele pectoral şi marele dorsal în mişcarea de coborâre a centurii scapulare şi marele pectoral, marele dinţat şi scalenii acţionează sinergic la ridicarea coastelor.

Muşchii antagonişti execută mişcări opuse în articulaţiile pe care le mobilizează. Ei sunt consideraţi principala frână a mişcărilor. În cazul când aceştia nu au timp suficient să amortizeze mişcarea datorită rapidităţii cu care se execută, solicitarea se transmite ligamentelor şi capsulei articulare care pot suferi trauma-tisme. Dar ei trebuie priviţi şi ca o adaptare în scopul realizării unei reglări cât mai fine şi mai precise a acţiunilor. Adaptarea apare şi se dezvoltă în antrenament, fiind dependentă şi controlată de scoarţa cerebrală.

Activitatea mecanică depusă de muşchi variază şi în funcţie de forma lor. Astfel, muşchii cu fibre lungi şi paralele (croitorul) sunt muşchi de dirijare subtilă a mişcărilor, dar dezvoltă forţă mică. Muşchii penaţi (dreptul femural), având o secţiune fiziologică mare, sunt muşchi care dezvoltă o forţă importantă, iar muşchii cu direcţii diferite ale fibrelor sunt capabili de acţiuni multiple, unele din ele putând acţiona antagonist faţă de celelalte (trapezul, deltoidul).

Întrebări 1. Ce este un cuplu cinematic şi exemple ? 2. Ce este un lanţ cinematic şi exemple ? 3. Ce este o grupă musculară şi exemple ? 4. Ce este un lanţ muscular şi exemple ?


37

9. TIPURILE BIOMECANICE DE ACTIVITATE MUSCULARĂ

Musculatura corpului dezvoltă două tipuri de activitate şi anume: statică şi

dinamică. La fiecare din aceste două tipuri întâlnim o serie de particularităţi biomecanice. 9.1. Tipuri biomecanice de activitate statică

Activitatea statică de asigurare posturală este rezultatul contracţiei statico-izometrice a grupelor şi lanţurilor musculare; ea nu duce la scurtarea muşchiului şi nici la deplasarea unor segmente sau a corpului în întregime. În cadrul lor, muşchii obosesc rapid, întrucât ei solicită puternic centrii nervoşi, iar circulaţia sângelui şi a limfei la nivelul muşchilor este îngreunată ca urmare a comprimării vaselor. Ea este de trei feluri:

9.1.1. Activitatea statică de consolidare o întâlnim în cazul poziţiilor de echilibru stabil (atârnat), unde centrul general de greutate se află sub baza de susţinere. Aici grupele şi lanţurile musculare se opun forţelor de tracţiune care, la nivelul articulaţiilor, se manifestă ca forţe ce au tendinţa de a disloca articulaţiile punând în stare de tensiune capsula şi ligamentele, cu atât mai mult cu cât solicitarea este mai mare. Efortul static de consolidare solicită concomitent grupele şi lanţurile musculare antagoniste. De aceea, exerciţiile care folosesc acest tip de efort antrenează concomitent atât muşchii agonişti, cât şi pe cei antagonişti.

9.1.2. Activitatea statică de fixare (echilibrare) apare în cazul poziţiilor statice cu echilibru nestabil, unde centrul de greutate al corpului se află deasupra bazei de susţinere, cum sunt poziţiile stând şi numeroasele lor variante. Grupele şi lanţurile musculare se opun forţelor care tind să dezechilibreze corpul, fixându-l în poziţia respectivă. Condiţiile de echilibru nestabil determină forţe care se manifestă la nivelul articulaţiilor sub formă de presiune, aceasta fiind cu atât mai mare cu cât greutatea este mai mare (purtarea unei greutăţi în braţe sau pe umeri). Şi aici efortul static solicită concomitent grupe şi lanţuri musculare antagoniste (agonişti şi antagonişti din diferite articulaţii). Poziţiile stând pe vârfuri, cumpănă cu braţe lateral, stând pe mâini necesită cel mai mare efort static de fixare.

În cele două tipuri de activitate statică descrise până acum, forţa de gravitaţie acţionează în lungul axei verticale a corpului sau a segmentelor sale aflate în echilibru stabil sau nestabil. Când corpul în întregime sau segmentele sale se află în poziţii complexe, în care forţa de gravitaţie numai acţionează în lungul axei verticale, de ex.: atârnat echer, sprijin lateral la inele, stând cu un picior flexat înainte, stând cu braţele lateral, apar solicitări statice diferite. Musculatura corpului, luptând împotriva forţei de gravitaţie care tinde să schimbe poziţia acestuia sau a segmentelor sale, depune un efort static de menţinere, care asigură poziţia.

9.1.3. Activitatea statică de menţinere se întâlneşte atât în poziţiile de echilibru stabil, cât şi în cele de echilibru nestabil, la care nu mai contribuie toate grupele şi lanţurile musculare antagoniste, ci numai unele dintre ele. Acest tip de efort este folosit în reeducare motrică. Numărul grupelor care depun efort de menţinere variază în funcţie de poziţia pe care o analizăm.


38

Astfel, în poziţia atârnat la bară fixă grupa musculară a flexorilor degetelor şi cea a basculei mediale a scapulei depun efort static de menţinere, iar restul musculaturii depune efort static de consolidare.

În poziţia atârnat echer se adaugă, cu efort static de menţinere, grupa muşchilor flexori ai coapsei pe bazin şi muşchii pereţilor abdominali.

În poziţia stând cu braţele depărtate grupa muşchilor abductori în articulaţia scapulo-humerală şi a extensorilor cotului depun efort de menţinere, iar restul activitate statică de fixare.

În poziţia sprijin lateral la inele grupa muşchilor adductori în articulaţia scapulo-humerală şi muşchii basculei mediale a scapulei depun un efort considerabil de menţinere. (fig. 10)

Fig. nr. 10. Forme de activitate musculară

a – de menţinere; b – de consolidare; c – de fixare. 9.2. Tipurile biomecanice de activitate dinamică

Activitatea dinamică a musculaturii corpului are două particularităţi: de învingere şi de cedare.

9.2.1. Activitatea dinamică de învingere (contracţie concentrică) este con-tracţia în care muşchiul se scurtează şi mobilizează oasele printr-o mişcare concentrică, de apropiere; muşchii antagonişti sunt întinşi şi prin aceasta contribuie la frânarea mişcării.


39

9.2.2. Activitatea dinamică de cedare (contracţie excentrică) este contracţia în care muşchiul efectuează mişcarea prin cedarea progresivă a stării sale de contracţie, lungimea muşchiului crescând corespunzător.

Astfel, înclinarea corpului înainte poate fi produsă prin contracţia de învingere a musculaturii pereţilor abdominali, sau prin contracţia de cedare a muşchilor şanţurilor vertebrale care sunt antagoniştii primilor. Sau, un alt exemplu, flexia coapsei pe bazin poate fi produsă de grupa flexorilor coapsei, iar dacă trunchiul este aşezat în poziţie culcat pe o banchetă, cu faţa în jos, aceeaşi mişcare rezultă din efortul dinamic de cedare al extensorilor coapsei, care, luptând împotriva gravitaţiei, cedează treptat din contracţia lor şi permit astfel mişcarea de flexie.

Rezultă o idee de cea mai mare importanţă în biomecanică, şi anume: aceeaşi grupă musculară poate, în unele condiţii, să efectueze mişcarea prin scurtare, ca şi mişcarea opusă ei, dar prin alungire (cedare). Astfel, grupa flexorilor antebraţului pe braţ apropie (flectează) cele două segmente prin contracţie de învingere, sau le depărtează (extensie) prin contracţie de cedare.

Acest principiu este valabil pentru toate grupele musculare. Ex.: în mişcarea de tracţiune la bară fixă, în prima fază – de ridicare a corpului – acţionează un lanţ muscular format din flexorii degetelor, ai antebraţului, retroductorii în articulaţia scapulo-humerală, coborâtorii scapulei şi muşchii basculei mediale a scapulei; activitatea acestora la ridicarea corpului este de învingere. În faza a doua a mişcării – de coborâre a corpului – tot acelaşi lanţ muscular asigură mişcarea, însă prin activitate de cedare. Un alt exemplu: la săritura în lungime (cu sau fără elan), în faza de impulsie acţionează lanţul muscular al triplei extensii prin contracţie musculară dinamică de învingere, iar la aterizare acţionează acelaşi lanţ muscular, însă prin efort dinamic de cedare.

Întrebări 1. Care sunt tipurile biomecanice de activitate musculară ? 2. Tipurile biomecanice de activitate statică şi exemple. 3. Tipurile biomecanice de activitate dinamică şi exemple.

10. PRINCIPALELE LANŢURI MUSCULARE ALE CORPULUI

Asigurarea posturală şi mişcările corpului sunt efectuate de către musculatura

dispusă în jurul articulaţiilor sub formă de grupe musculare şi lanţuri. Cum majoritatea mişcărilor omului sunt complexe, există întotdeauna o îmbinare între activitatea dinamică cu elemente de activitate statică.

Astfel, când se execută o mişcare împotriva gravitaţiei, cum ar fi: respiraţia, flexia coapsei pe bazin, flexia cotului, a genunchiului, grupele musculare agoniste în aceste articulaţii dezvoltă o acţiune de învingere, iar cele antagoniste o acţiune de cedare. Dacă mişcarea se produce în acelaşi sens cu forţa de gravitaţie, ca la flexia coloanei vertebrale, expiraţie, extensia coapsei din poziţie de flexie, grupele musculare antagoniste sensului mişcării execută mişcarea printr-o acţiune de cedare, iar cele ce acţionează în acelaşi sens cu mişcarea participă în mod pasiv.


40

10.1. Lanţurile musculare ale trunchiului execută activitatea în funcţie de mobilitatea coloanei vertebrale.

Regiunile

coloanei vertebrale Flexie Extensie Înclinări laterale Răsucire

Reg. cervicală Reg. dorsală Reg. lombară Mişcări globale

700

500

400

1600

600

550

300

1450

300

1000

350

1650

750 400 50

1200 Pe faţa dorsală a trunchiului se află cele două lanţuri musculare puternice ale

extensorilor coloanei vertebrale, care prin direcţia multiplă a muşchilor şanţurilor vertebrale participă la toate mişcările coloanei; astfel, sistemul interspinos execută extensia, sistemul intertransvers înclinările laterale, sistemul transversospinos rotaţia de partea opusă, iar sistemul spinotransvers rotaţia de aceeaşi parte. Când lucrează în acelaşi sens cu gravitaţia, muşchii şanţurilor vertebrale asigură flexia printr-o contracţie de cedare. În mişcările de răsucire a coloanei, lanţurile musculare ale sis-temului transversospinos şi spinotransvers se continuă pe faţa ventrală a trunchiului cu muşchii oblici ai pereţilor abdominali. (fig. 11)

Fig. nr. 11. Lanţurile musculare dorsale ale corpului


41

Fig. nr. 12. Lanţurile musculare ventrale ale corpului

Pe faţa ventrală a trunchiului, pe lângă cele două lanţuri musculare

verticale ale drepţilor abdominali, antagoniste muşchilor extensori ai coloanei vertebrale, există două lanţuri musculare puternice oblice, care se întretaie, formând cu cele oblice ale feţei dorsale a trunchiului nişte lanţuri spirale. Astfel, lanţul muscular al oblicului extern dintr-o parte se continuă cu direcţia fibrelor oblicului intern de partea opusă, iar în partea dorsală a trunchiului cu sistemul transversospinos de aceeaşi parte. (fig. 12)

În general, pentru efectuarea mişcării de răsucire, grupele musculare ale trun-chiului formează două spirale care îl încercuiesc de la apofiza mastoidă până la bazin şi toţi muşchii care au fibrele paralele cu direcţia spiralei vor fi sinergici în mişcarea de răsucire la dreapta sau la stânga a trunchiului.

Lanţurile musculare ale trunchiului se continuă cu cele ale membrelor supe-rioare şi inferioare, solidarizând astfel întreg corpul în executarea mişcărilor sau asigurarea poziţiilor.

10.2. Lanţurile musculare ale membrelor superioare (fig. 13) sunt capabile să

asigure la om cele mai precise şi mai complexe mişcări care s-au perfecţionat în procesul muncii, astfel:


42

Fig. nr. 13. Grupele şi lanţurile musculare care asigură prehensiunea unei haltere

1. flexorii gâtului; 2. extensorii coloanei cer-vicale; 2–3. ridicătorii centurii scapulare şi anteductorii; 4. flexorii cotului; 5. flexorii degetelor; 6. extensorii cotului; 7. extensorii degetelor; 8. aductorii braţului; 9. muşchii pereţilor abdominali; 10. flexorii gambei; 11. flexorii plantari; 12. extensorii gambei; 13. flexorii dorsali ai piciorului. Notă: Haşurat sunt prezentaţi muşchii anta-gonişti.

a) Mişcarea de prindere (de apucare) şi de apropiere a membrelor supe-

rioare de trunchi, ex.: prinderea adversarului la lupte este asigurată de lanţul muscular al flexorilor degetelor, de flexorii carpului, ai cotului, de pronatorii antebraţului şi adductorii braţului. Apropierea de trunchi o fac muşchii pectorali şi dorsalul mare, înlănţuind trunchiul atât ventral (pectoralii mari) cât şi dorsal (marele dorsal şi marele rotund).

b) Mişcarea de împingere se execută, de regulă, cu participarea trunchiului care o amplifică şi a membrelor inferioare care fixează corpul de sol. Ex.: la ridicarea halterei, lanţul muscular care asigură ridicarea înaltă a braţului (elevaţia) este format din muşchii care basculează lateral scapula (marele dinţat şi trapezul), abductorii în articulaţia scapulohumerală (deltoidul şi supraspinosul) şi extensorii cotului; la nivelul mâinii se produce o blocare în flexie. (fig. 14 şi 15)

c) Mişcarea de lovire este asociată, de regulă, cu mişcări de răsucire a trun-chiului. Participă lanţul muscular care basculează lateral scapula, anteductorii centurii scapulare şi ai humerusului, extensorii cotului, flexorii carpului şi ai degetelor.

d) Mişcarea de aruncare, adică o impulsie energică a membrului superior, amplificată de mişcările trunchiului cu participarea membrelor inferioare pentru sprijin.

e) Mişcarea de sprijin superior (atârnat) cu: flexorii degetelor (care depun o activitate statică de menţinere), grupele musculare antagoniste (flexorii şi extensorii) ale articulaţiei radiocarpiene şi ale cotului, anteductorii şi retroductorii humerusului, iar la nivelul centurii scapulare, muşchii care execută bascula medială (romboizii, pectoralul mic şi ridicătorul scapulei) care depun o activitate de menţinere.

f) Mişcarea de sprijin inferior (stând pe mâini) cu muşchii basculei mediale a scapulei (romboizii, pectoralul mic şi ridicătorul scapulei) care depun o activitate statică de menţinere, restul musculaturii membrelor superioare formează două lanţuri antagoniste, care fixează articulaţiile (activitatea statică de fixare).


43

Fig. nr. 14. Lanţurile musculare care asigură împingerea unor greutăţi (vedere dorsală)

1. extensorii degetelor; 2. flexorii degetelor; 3. extensorii cotului; 4. abuctorii braţului; 5. ridicătorii centurii scapulare; 6. muşchii care trag umerii înapoi; 7–8. muşchii care coboară umerii; 9. muşchii şanţurilor vertebrale; 10. extensorii coapsei; 11. extensorii gambei; 12. flexorii plantari; 13. flexorii gambei; 14. flexorii dorsali ai piciorului. Notă: Haşurat sunt reprezentaţi muşchii anta-gonişti.

Fig. nr. 15. Lanţurile musculare care asigură împingerea halterei


44

10.3. Lanţurile musculare ale membrelor inferioare

Funcţia de susţinere a corpului în poziţie verticală, precum şi mersul biped au dus la o dezvoltare puternică a musculaturii, pentru a corespunde efortului sporit. La acestea s-au adăugat şi funcţii de coordonare nervoasă a echilibrului corpului în diferite poziţii şi în executarea mişcărilor.

Modificări substanţiale a suferit laba piciorului prin dispunerea sub formă de boltă dublă a pieselor scheletice ce o compun. Laba piciorului este solicitată cel mai mult în efortul static de asigurare a poziţiilor corpului. Ea are şi o mobilitate destul de mare, care creşte cu cât este solicitată mai mult în activitatea sportivă. În articulaţia talocrurală sunt posibile doar flexia plantară (ridicarea pe vârfuri) şi flexia dorsală (ridicarea pe călcâie). În celelalte articulaţii sunt posibile mişcări de supinaţie, îmbinate cu o uşoară adducţie şi de pronaţie îmbinate cu o uşoară abducţie.

În flexia plantară, laba piciorului acţionează ca o pârghie de gradul I, unde punctul de sprijin este articulaţia talocrurală, braţul forţei este perpendiculara coborâtă din axul de mişcare pe direcţia de tracţiune a tricepsului sural şi este mai mic decât braţul rezistenţei care este perpendiculara coborâtă din axul de mişcare pe direcţia reacţiei reazemului, care se aplică pe capetele metatarsienelor. De aceea, mişcarea se face cu pierdere de forţă, dar cu câştig de viteză.

Laba piciorului acţionează şi ca pârghie de gradul II, atunci când luăm în considerare ceilalţi muşchi flexori plantari: tibialul posterior, fibularii, flexorul lung al degetelor şi flexorul propriu al halucelui, care se inseră pe faţa plantară a labei piciorului. Braţul forţei este mai mic decât braţul rezistenţei; în plus, unghiul de tracţiune al muşchilor este ascuţit şi din această cauză avem o pierdere de forţă şi un câştig de viteză, ceea ce favorizează viteza în cazul mişcării de impulsie.

În alcătuirea lanţurilor musculare ale membrelor inferioare apare dispunerea flexorilor şi extensorilor sub forma a două lanţuri antagoniste, la care participă câte trei grupe de muşchi, motiv pentru care ele au fost numite lanţul triplei flexii şi al triplei extensii. (fig. 16 şi 17)

Lanţul muscular al triplei flexii este format din grupele musculare ale: – flexorilor coapsei pe bazin – flexorilor genunchiului – flexorilor dorsali ai labei piciorului (care fac ridicarea pe călcâie).

Lanţul muscular al triplei extensii este format din grupele musculare ale: – extensorilor coapsei pe bazin – extensorilor genunchiului – flexorilor plantari (ridicarea pe vârfuri).


45

Fig. nr. 16. Lanţul triplei flexii şi al triplei extensii

1. extensorii coapsei; 2. extensorii gambei; 3. flexorii dorsali ai piciorului; 4. flexorii gambei; 5. flexorii plantari.

Fig. nr. 17. Mişcarea de impulsie pe piciorul stâng

Specificul staţiunii bipede a impus la om o dezvoltare considerabilă a lanţului

triplei extensii, încât raportul dintre greutatea muşchilor extensori şi flexori este de 2 : 1 la membrul inferior şi de 1 : 1 la membrul superior, ceea ce demonstrează participarea mai puternică a lanţului triplei extensii la asigurarea staticii şi dinamicii corpului omenesc.

În paginile următoare exemplificăm câteva lanţuri musculare ce acţionează în diferite poziţii ale corpului.


46

Fig. nr. 18. Dispoziţia musculară a lanţurilor cinematice la un halterofil

(după Tittel K., citat de M. Ifrim)

60. M. extensor al degetelor; 58. M. cubital posterior; 51. M. brahial; 47. M. deltoid; 39. M. trapez; 40. M. subspinos; 41. M. romboid mare; 42. M. dorsalul mare; 43. Aponevroza lombo – sacrată; 79. M. fesier mijlociu; 86. M tensor al fasciei lata; 78. M. fesier mare; 67. M. extensor scurt al policelui; 68. M. ab-ductor lung al policelui; 57. M. al doilea radial extern; 56. M. prim radial extern; 55. M. brahio radial; 50. M. biceps brahial; 94. a+b M. biceps femoral; 57. M. al doilea radial extern; 60. M. extensor al degetelor; 56. M. prim radial extern; 58. M. cubital posterior; 59. M. cubital anterior; 49. M. anconeu; 55. M. brahio radial; 48. – d – 48. M. triceps brahial; 52. M. coraco – brahial; 45. M. Rotundul mic; 44. M. Rotundul mare; 33. M. pectoralul mare; 34. M. marele dinţat anterior; 35. M. oblic mare; 91.a) M. drept anterior; 91.d) M. vast inter-mediar; 91.b) M. vast lateral; 87. Fascia lata; 107. M. lung peronier; 99. M. ge-meni; 102. M. tibial anterior; 100. M. solear; 103. M. extensor lung al dege-telor; 101. Tendonul lui Achile; 108. M. peronier scurt;


47

Fig. nr. 19. Grupele şi lanţurile musculare care asigură mişcarea

de lovire la Tenis

Fig. nr. 20. a) Lanţurile musculare care asigură aruncarea ciocanului

Lanţurile musculare care asigură aruncarea discului Universitatea SPIRU HARET

48

Fig. nr. 21. Dispoziţia musculaturii şi lanţurile cinematice

în poziţia atârnat la bară fixă (după Tittel K., citat de M. Ifrim)

50. M. biceps brahial; 51. M. brahial; 39. M. trapez; 41. M. romboid mare; 42. M. dorsalul mare; 43. Aponevroza lombo-sacrată; 96. M. semitendinos; 95. M. semimembranos; 89. M. drept intern; 99. M. gemeni; 67. M. extensor scurt al policelui; 68. M. abductor lung al policelui; 57. M. al doilea radial extern; 56. M. prim radial extern; 55. M. brahio radial; 60. M. extensor al degetelor; 48. d) 48 a) M. triceps brahial; 47. M. deltoid; 40. M. subspinos; 45. M. rotundul mic; 44. M. Rotundul mare; 35. M. oblic mare; 79. M. fesier mijlociu; 78. M. fesier mare; 87. Fascia lata; 91. b) M. vast lateral; 94. a+b (drept anterior) M. vast lateral.


49

Fig. nr.22 Lanţurile cinematice şi dispoziţia musculaturii

în poziţia de sprijin la paralele (după Tittel K., citat de M. Ifrim)

50. M. biceps brahial; 49. M. aneconeu; 57. M. al doilea radial extern; 60. M. extensor al degetelor; 58. M. cubital posterior; 59. M. cubital anterior; 87. Fascia lata; 91. b) M. vast lateral; 94. a) M. biceps femoral; 94. b) 90. M. croitor; 99. M. gemeni; 39. M. trapez; 47. M. deltoid; 40. M. subspinos; 45. M. Rotundul mic; 44. M. Rotundul mare; 48. M. triceps brahial; 48. d) 42. M. dorsalul mare; 35. M. oblic mare; 43. Aponevroza lombo-sacrată; 79. M. fesier mijlociu; 78. M. fesier mare; 88. c) M. adductor mare; 96. M. semitendinos; 89. M. drept intern; 95. M. semimembranos.


50

Fig. nr. 23. Dispoziţia musculaturii şi lanţurile

cinematice în poziţia sprijin la inele (după Tittel K.,

citat de M. Ifrim)

100. M. solear; 99. M. gemeni; 95. M. semimembranos; 87. Fascia lata; 94. a+b M. biceps femoral; 90. M. croitor; 86. M. tensor al fasciei lata; 78. M fesier mare; 79. M. fesier mijlociu; 43. Apone-vroza lombo-sacrată; 42. M. dor-salul mare; 9. M. trapez; 47. M. deltoid; 48. M. triceps brahial; 50. M. biceps brahial; 55. M. brahio radial; 56. M. prim radial extern; 60. M. extensor al degetelor; 44. Rotundul mare; 33. M. pecto-ralul mare; 51. M. brahial; 55. M. brahio radial; 56. M. prim radial extern; 57. M. al doilea radial extern; 68. M. abductor lung al policelui.


51

Lanţurile musculare ale membrelor inferioare îndeplinesc importante funcţii statice, precum şi diferite mişcări. Acestea sunt:

a) mişcarea de impulsie este întâlnită în mers, alergare, sărituri şi este înde-plinită de lanţul muscular al triplei extensii; concomitent acţionează musculatura care asigură fixarea segmentelor pentru păstrarea echilibrului.

b) amortizarea prin care se frânează viteza mişcării respective; este efectuată tot de lanţul triplei extensii (ca la impulsie) cu deosebirea că la impulsie se depune o activitate dinamică de învingere, iar la amortizare o activitate dinamică de cedare, care anihilează treptat forţa reacţiei reazemului. Membrele inferioare se comportă la aterizare ca nişte resorturi elastice datorită contracţiei lanţului triplei extensii; în aterizare greşită rolul de resort elastic este micşorat sau suprimat şi pot interveni accidente, uneori foarte grave.

c) mişcarea de lovire cu membrele inferioare (fotbal) este asigurată de flexorii coapsei pe bazin, extensorii gambei şi flexorii dorsali ai labei piciorului.

d) asigurarea staţiunii (posturale) se efectuează printr-o contracţie statică a musculaturii, în care rolul principal îl are lanţul triplei extensii, la care participă şi muşchii adductori ai coapsei, care acţionează asupra lanţului cinematic închis, reprezentat prin cele două membre inferioare şi bazin.

În concluzie, lanţurile musculare ale membrelor inferioare se caracterizează printr-o mai mică varietate decât ale celor superioare; ele sunt adaptate pentru asigurarea staţiunii şi a câtorva mişcări fundamentale, dintre care principale sunt impulsia şi amortizarea.

11. PARTICULARITĂŢI BIOMECANICE ALE APARATULUI LOCOMOTOR

Aparatul locomotor al omului este în aşa fel alcătuit, încât se realizează o

îmbinare armonioasă între principiul economiei de forţă şi cel al economiei de deplasare. În general, pentru menţinerea echilibrului în poziţiile statice sunt utilizate pârghii care economisesc forţa, iar pentru efectuarea mişcărilor se folosesc pârghii de gradul III cu care se obţine o economie de deplasare (de scurtare musculară).

Aparatul locomotor este format din: oase, articulaţii şi muşchi. Oasele sunt considerate pârghii dure şi rezistente cu rol în:

– menţinerea formei corpului; – efectuarea mişcărilor.

Oasele sunt alcătuite din ţesut conjunctiv impregnat cu săruri de calciu. Ţesutul osos are o structură adecvată funcţiilor: de a rezista la solicitările de presiune, înco-voiere, întindere, răsucire. Aceste proprietăţi mecanice depind de vârstă, compoziţie chimică, alimentaţie, natura solicitării fizice etc.

Sub influenţa exerciţiilor fizice, structura oaselor se modifică concomitent cu creşterea rezistenţei la factorii mecanici, ex.: modificările apărute la oasele piciorului de bătaie la săritori şi fotbalişti.

Articulaţiile realizează legătura mecanică dintre pârghiile osoase. Majoritatea articulaţiilor sunt mobile, permiţând mişcări în diferite direcţii:

mişcări de rotaţie sau mişcări de alunecare (de translaţie). Muşchii reprezintă forţa care asigură poziţiile şi mişcările corpului, mobilizând

pârghiile osoase pe anumite direcţii. Universitatea SPIRU HARET

52

Întrebări 1. Care sunt principalele lanţuri musculare ale corpului ? 2. Care sunt lanţurile musculare ale trunchiului ? 3. Ce mişcări complexe asigură lanţurile musculare ale membrelor superioare ? 4. Care sunt lanţurile musculare ale membrelor inferioare ? 5. Ce mişcări asigură lanţurile musculare ale membrelor inferioare ?

12. PRINCIPII GENERALE DE ANATOMIE FUNCŢIONALĂ ŞI BIOMECANICĂ

Corpul omenesc, ca orice organism viu, dispune de posibilităţi complexe de

comportare biomecanică şi adaptare funcţională, posibilităţi ce nu pot fi integral interpretate matematic. Dar în analiza anatomo-funcţională şi biomecanică a diver-selor mişcări ale corpului uman pot fi folosite principiile generale (Baciu Cl. 1977).

Principiul nr. 1. Orice mişcare începe prin stabilirea în poziţie favorabilă sau mobilizarea centrului de greutate principal al corpului.

Exemplul 1. Lovirea cu pumnul. Pentru această mişcare, centrul de greutate se stabilizează prin intrarea în

acţiune a centurii musculare a trunchiului din imediata apropiere a centrului principal de greutate al corpului.

Exemplul 2. Pornirea din ortostatism în mers. Pentru a se face primul pas, centrul de greutate este mobilizat pe direcţia de

deplasare. Trunchiul este aplecat înainte prin contracţia muşchiului psoas-iliac şi a muşchilor abdominali. Celelalte mişcări ale mersului încep numai după ce proiecţia centrului de greutate deplasat înainte a depăşit baza de susţinere.

Principiul nr. 2. Pornind de la centura musculară a centrului de greutate, acţiunea mobilizatoare a segmentelor se realizează sub forma unei pete de ulei de la centru spre periferie.

Exemplu. Din stând, ridicarea braţelor lateral În acest caz, lanţurile musculare intră în acţiune în următoarea ordine: –

centura musculară a trunchiului stabilizează centrul de greutate; – muşchii centurii scapulare stabilizează centura la trunchi şi încep să o ridice; – muşchii abductori ai braţului abduc braţul; – muşchii extensori ai antebraţului menţin antebraţul extins; – muşchii extensori ai mâinii şi degetelor menţin mâna şi degetele extinse; – muşchii lombricali şi interosoşi menţin degetele apropiate.

Principiul nr. 3. Membrele superioare şi inferioare acţionează ca lanţuri cinematice închise sau deschise.

Exemplul 1. Din atârnat, îndoirea braţelor. În această mişcare, membrele superioare acţionează ca lanţuri cinematice închise. Exemplul 2. Aruncarea greutăţii Membrele superioare acţionează ca lanţuri cinematice deschise.


53

Principiul nr. 4 Când membrele superioare sau inferioare acţionează ca lanţuri cinematice deschise, muşchii care intră în acţiune îşi iau puncte fixe de inserţie pe capetele lor centrale şi acţionează asupra segmentelor prin capetele lor periferice.

Exemplu: Din stând, ridicarea braţelor oblic în sus. Muşchii centurii scapulare îşi iau punct fix pe coloană şi trag centura înainte

şi în sus, muşchii abductori ai braţului iau punct fix pe centura scapulară şi duc braţele în abducţie; muşchii extensori ai antebraţului iau punct fix pe braţ şi menţin antebraţul în extensie, muşchii extensori ai mâinii şi ai degetelor iau punct fix pe antebraţ şi menţin extensia acestor ultime segmente.

Principiul nr. 5. Când un membru (superior sau inferior) acţionează ca un lanţ cinematic închis, deci prin extremitatea lui periferică se află sprijinit sau fixat pe o bază oarecare de susţinere, muşchii care intră în acţiune îşi iau punct fix pe capetele lor periferice şi acţionează asupra segmentelor prin capetele lor centrale.

Exemplu: Din stând, îndoirea genunchilor. Muşchii extensori ai piciorului pe gambă (tricepsul sural, în special) îşi iau punct

fix pe picior pentru a nu lăsa gamba să se prăbuşească pe picior, extensorii gambei pe coapsă (cvadricepsul, în special) îşi iau punct fix pe gambă pentru a nu lăsa coapsa să se prăbuşească pe gambă, extensorii coapsei pe bazin (ischiogambierii mai ales) îşi iau punct fix pe gambă pentru a nu lăsa bazinul să se prăbuşească pe coapsă.

Principiul nr. 6. Când membrele acţionează ca lanţuri cinematice deschise, grupele musculare agoniste se contractă izotonic şi mişcarea rezultă din apropierea capetelor musculare de inserţie.

Exemplu: Lovirea mingii cu piciorul. Acţiunea rezultă din mai multe mişcări concomitente. Flexia coapsei pe

bazin, extensia gambei pe coapsă şi flexia dorsală a piciorului. Grupele musculare agoniste iau punct fix pe capetele lor centrale şi se contractă izotonic, apropiindu-şi capetele de inserţie.

Principiul nr.7. Când membrele acţionează ca lanţuri cinematice închise, grupele musculare agoniste se contractă izotonic sau izometric, succesiv sau sub ambele forme.

Exemplu de contracţie izotonică: Din poziţia atârnat, îndoirea braţelor. Exerciţiul rezultă din mişcările concomitente: flexia braţelor pe antebraţ şi adducţia braţelor. Grupele musculare agoniste iau punct fix pe capetele lor periferice şi se contractă izotonic, apropiindu-şi capetele de inserţie.

Exemplu de contracţie izometrică. Din atârnat cu braţele îndoite, întinderea braţelor. Exerciţiul rezultă din următoarele mişcări concomitente: extensia braţelor pe antebraţe şi abducţia braţelor. Grupele musculare agoniste iau punct fix pe capetele lor periferice şi se contractă izometric, depărtându-şi capetele de inserţie.

Exemplu de contracţie succesivă: în alergarea de viteză, atacul solului cu piciorul, apoi extensia piciorului (flexia plantară) pe gambă. În atacul solului antepiciorul ia contact cu solul şi tricepsul sural, contractându-se izometric, controlează apropierea călcâiului de sol. În faza următoare de extensie a piciorului pe gambă, antepiciorul continuă să fie sprijinit pe sol, dar tricepsul sural se contractă izotonic, apropiindu-şi capetele de inserţie pentru a fi posibilă extensia (flexia plantară), deci propulsia corpului înainte.


54

Principiul nr. 8. Executarea unei mişcări este posibilă datorită intervenţiei concomitente şi contrarii a muşchilor agonişti şi antagonişti. Când agoniştii se contractă izotonic, antagoniştii se contractă izometric şi invers. Viteza de execuţie a mişcărilor este dependentă de raportul invers proporţional dintre intensitatea de acţiune a agoniştilor şi antagoniştilor.

Exemplu: din stând cu braţele lateral cu palmele în sus, îndoirea coatelor la 90o. În această mişcare intervin ca agonişti muşchii flexori ai antebraţului pe braţ (în special brahialul anterior şi bicepsul brahial), care se contractă izotonic. Concomitent intervin însă şi muşchii antagonişti, deci extensorii antebraţului pe braţ (în special, tricepsul sural şi anconeul), care se contractă izometric. În lipsa antagoniştilor, mişcarea s-ar executa necoordonat şi brusc.

Pentru realizarea rapidă a exerciţiului, flexorii se contractă puternic, iar extensorii cu o intensitate mai scăzută. Pentru realizarea înceată a mişcării, flexorii se contractă mai puţin intens, iar extensorii opun o rezistenţă mai mare. Cu cât viteza de execuţie a agoniştilor este mai mare, cu atât intervenţia antagoniştilor pe parcursul amplitudinii de mişcare este mai mică.

Principiul nr. 9. La sfârşitul mişcării, muşchii antagonişti se transformă în muşchi neutralizatori. Cu cât viteza de execuţie este mai mare, cu atât intervenţia antagoniştilor, la sfârşitul mişcării, este mai intensă.

Exemplu. ca la principiul nr. 8. Când cotul ajunge la o flexie de 900, muşchii extensori, intensificându-şi

acţiunea, opresc excursia antebraţului în această poziţie.

Principiul nr. 10. Menţinerea poziţiei se realizează prin echilibrarea intensităţii de acţiune a agoniştilor şi antagoniştilor şi intrarea tuturor lanţurilor musculare în condiţii de travaliu static.

Exemplu: ca la principiile 8 şi 9. Antebraţul ajuns în poziţie de flexie la 900 pe braţ este menţinut la verticală

prin echilibrarea intensităţii de acţiune a flexorilor şi extensorilor antebraţului pe braţ.

Principiul nr. 11. Folosirea acţiunii forţelor externe (în special a forţelor gravitaţionale) inversează rolul grupelor musculare.

Exemplu: din stând, îndoirea genunchilor. Au loc următoarele mişcări concomitente: flexia gambelor pe picioare, flexia

coapselor pe gambe şi flexia bazinului pe coapse. Deşi este vorba de o mişcare de triplă flexie a membrelor inferioare, în realitate însă exerciţiul este controlat şi gradat de lanţul triplei extensii, deci de extensorii piciorului pe gambă, ai gambei pe coapsă şi ai coapsei pe bazin. Toţi aceşti muşchi se contractă izometric şi nu lasă segmentele membrelor inferioare să se prăbuşească unele pe celelalte sub influenţa forţelor gravitaţionale. Deşi este vorba de o triplă flexie, agoniştii sunt reprezentaţi de grupele musculare ale lanţului triplei extensii, iar flexorii devin antagonişti.

Principiul nr. 12. În unele situaţii, folosirea forţelor externe (şi în special a forţelor gravitaţionale) inversează rolul grupelor musculare numai după ce acestea au declanşat mişcarea.

Exemplul 1: din poziţia stând, aplecarea trunchiului înainte. Mişcarea este iniţiată de muşchii abdominali şi de flexorii coapsei pe bazin,

care acţionează ca agonişti. Muşchii şanţurilor vertebrale şi extensorii coapsei pe Universitatea SPIRU HARET

55

bazin acţionează ca antagonişti în această fază a mişcării. După ce trunchiul a părăsit poziţia de echilibru, el tinde sub acţiunea forţelor gravitaţionale să se prăbuşească înainte. Pentru ca mişcarea să se poată executa coordonat, controlul ei este preluat de muşchii şanţurilor vertebrale şi de extensorii coapsei pe bazin. Deşi este vorba de o mişcare de flexie a trunchiului, după ce aceasta a fost iniţiată de muşchii flexori, care s-au contractat izotonic, ea este continuată şi controlată de extensori, care se contractă izometric.

Exemplul 2: din stând, aplecarea trunchiului înapoi. Mecanismul este invers, mişcarea fiind iniţiată de extensorii care se contractă

izotonic şi apoi este continuată de muşchii abdominali şi de psoas-iliaci, care se contractă izometric.

Principiul nr. 13. În cadrul acţiunilor lanţurilor cinematice închise, pârghiile osteo-articulare acţionează, în general, ca pârghii de sprijin, deci ca pârghii de gradul I.

Exemplu: comportarea pârghiei articulaţiei cotului în poziţia stând pe mâini. Forţa, reprezentată de inserţia olecraniană a tricepsului brahial, se găseşte în

afară. Sprijinul, reprezentat de contactul dintre extremităţile articulare humerale şi radio-cubitale, se găseşte la mijloc. Rezistenţa, reprezentată de proiecţia centrului de greutate, cade la interior. Deci, F.S.R., pârghie de gradul I

Principiul nr. 14. În cadrul acţiunilor lanţurilor cinematice deschise, pârghiile osteo-articulare acţionează, în general, ca pârghii de viteză, deci ca pârghii de gradul III.

Exemplu: Comportarea aceleiaşi pârghii a articulaţiei cotului la aruncarea greutăţii. Prin flectarea excesivă a cotului, forţa, reprezentată de inserţia olecraniană a

tricepsului brahial, este plasată între punctul de sprijin osos humero-cubito-radial şi între rezistenţă, reprezentată de greutatea de aruncat şi greutatea proprie a antebraţului şi mâinii. Deci, S.F.R., pârghie de gradul III.

Principiul nr. 15. Perfecţionarea se atinge prin realizarea mişcărilor cu maximum de eficienţă, folosindu-se la minimum forţele interne şi la maximum forţele externe. Astfel, perfecţionarea exerciţiilor fizice apare ca o formă superioară de adaptare a organismului uman la mediu.

Exemplul 1: în alergare, pendularea înainte a gambei membrului inferior. Deşi mişcarea reprezintă o extensie incompletă a gambei pe coapsă, ea nu se

realizează prin intrarea în contracţie izotonică a muşchilor extensori, ci prin inerţie (ca un pendul), deci prin folosirea unei forţe externe. Grupele musculare care intervin sunt reprezentate de muşchii flexori ai gambei pe coapsă, respectiv muşchii ischio-gambieri, care, la sfârşitul mişcării, se contractă izometric, oprind pendularea gambei.

Exemplul 2: aruncarea mingii la handbal. Pentru ca forţa cu care mingea este trasă la poartă să fie cât mai mare este

folosită şi traiectoria centrului de greutate al corpului. Exemplul 3: aruncarea discului sau a ciocanului. Forţa externă folosită la maximum în aceste exerciţii este forţa centrifugă.

Bineînţeles că utilizarea la maximum a forţelor externe presupune o coroborare perfectă a acestora cu forţele motorii interne şi se bazează, în ultimă instanţă, pe un grad înalt de dezvoltare a proceselor de coordonare.

Cunoscând aceste principii, orice antrenor, profesor de educaţie fizică sau specialist în ergometrie, cu un oarecare bagaj de cunoştinţe de anatomie funcţională


56

şi biomecanică poate trece la studiul diverselor mişcări care-l interesează, în scopul perfecţionării lor.

Întrebări 1. Care sunt principiile generale de anatomie funcţională şi biomecanică? 2. Ce vizează aceste principii ?

13. LEGILE BIOMECANICII Legile mecanicii enunţate de Isaac Newton sunt aplicate în biomecanică, în cazul

mişcărilor în care forţele externe predomină faţă de cele interne, dar nu sunt proprii biomecanicii. Biomecanica are legi proprii, este deci o ştiinţă (Gagea A. 2002).

Legile proprii biomecanicii privesc, mai ales, cauzele mişcării (deci, în mod concret, eficienţa mişcării), legate de posibilităţile efectorului muscular de a debita energie pe o anumită durată de timp, care sunt limitate şi dependente de sursele şi resursele acestuia. Debitul de energie (puterea musculară) este esenţial în motricitatea umană, el poate îmbrăca diferite forme (forţă în regim de viteză, forţă în regim de rezistenţă) în funcţie de specificul efortului fizic respectiv. Pe de altă parte, prin intermediul pârghiilor, tensiunea mecanică din muşchi este transmisă la forţele rezistive (de rezistenţă) conservând momentele forţelor (în cazul izometriei sau al echilibrului) şi amplificând fie viteza, fie forţa, în mod compensator. Astfel, pârghiile devin mecanisme de conservare a puterii musculare (a produsului dintre forţă şi viteză). Câştigul de forţă, în cazul pârghiilor, se face în detrimentul distanţei, ceea ce este cunoscut încă din antichitate, ca o lege de aur a mecanicii.

I. Legea conservării forţei în demararea mişcării

În demararea mişcării, produsă prin contracţie musculară, forţa netă tinde să se conserve sub formă de forţă inerţială

Forţa netă este cauza care produce scurtarea fibrelor musculare, iar forţa inerţială este cauza care produce acumularea de cantitate de mişcare sau de energie sub formă reactivă, în corpul supus mişcării. Efectul este întârzierea şi demararea greoaie a mişcării.

În demararea mişcării, forţa inerţială tinde să continue starea de repaus a corpului, deoarece creşterea ei depinde de mărimea şi variaţia admitanţei sistemului neuromuscular de activare a convertorului de energie chimică în energie cinetică.

Admitanţa este o proprietate care leagă un efect de o cauză. În cazul con-tracţiei musculare, viteza de scurtare a fibrelor musculare este legată de tensiunea electrochimică (sau electrostatică) prin admitanţa (inversul impedanţei, uneori a rezistenţei). Când vorbim despre mărimea şi variaţia admitanţei, în cea mai mare parte ne referim la recrutarea temporo-spaţială a sinapselor, fenomen care face ca demararea mişcării să fie un regim tranzitoriu.

Spre deosebire de legea I a mecanicii (legea inerţiei), unde forţa netă apare instantaneu, în biomecanică forţa netă creşte progresiv pe seama diferenţei dintre forţa inerţială şi cea rezistivă, delimitând un regim tranzitoriu, de o anumită durată, dependentă de particularităţile structurale neuromusculare.


57

La orice mişcare produsă prin contracţia musculară, adică predominant prin forţele interne, demararea se face pe o durată ce nu poate fi ignorată (regim tranzitoriu), iar forţa netă se cumulează sub formă de forţă inerţială, rezultând o sumă constantă, o conservare de forţe. În sporturile de performanţă, aceste regimuri tranzitorii sunt denumite domenii ale forţei pure (haltere, aruncări etc.), iar când forţa rezistivă este chiar greutatea corpului sau a unor segmente, domeniul este al forţei explozive (start, sărituri, box etc.).

Fn (t) = Fir (t) – R unde: Fn = forţa netă; Fir = forţa inerţială; R = forţa rezistivă.

În concluzie, la început, când forţa netă încă nu o depăşeşte pe cea rezistivă, mişcarea este întârziată, iar când forţa netă o depăşeşte pe cea rezistivă, mişcarea demarează progresiv, după cum o dictează admitanţa comenzii neuromusculare.

II. Legea conservării puterii în eforturile maximale

Puterea mecanică debitată de contracţia musculară maximală tinde să rămână constantă

Prin asemănare cu mecanica, această lege exprimă, în formă specifică, conser-varea puterii. Spre deosebire de mecanică, în biomecanică forţa nu apare instantaneu, viteza nu înseamnă putere, iar puterea nu este constantă decât pe o anumită durată, ea fiind între două perioade tranzitorii (una de producere şi alta de epuizare a ei).

Relaţia dintre forţa rezistivă şi viteza de contracţie a muşchiului striat a fost studiată experimental, pe diverse animale, în special pe iepure, de mai mulţi savanţi, printre care îl menţionăm pe Hill, V.A. care a propus un model matematic simplu

(F + a) * (v + b) = (Fmax + a) * b = const. unde: F este o forţă rezistivă (o greutate de ridicat sau de deplasat); v este viteza mişcării; a este o constantă care semnifică greutatea proprie a segmentului corporal pus în mişcare; b este o constantă cu semnificaţia de viteză minimă a deplasării unei sarcini (forţă rezistivă) maxime; Fmax – forţa maximă.

În cazul sportivilor, care efectuează un efort maximal, ce constă dintr-o săritură pe verticală fără un elan prealabil şi cu start dintr-o poziţie uşor flectată, A. Gagea, a expus un model teoretic prin care puterea maximă (P), debitată de contracţia musculară la un sportiv, este

P = G * S/te + G * h/te unde: G = greutatea corpului; te = timpul în care centrul de greutate se ridică pe distanţa (S); h = înălţimea săriturii.

Această putere a fost denumită de A. Gagea (1995), drept puterea maximă instantanee anaerobă. După transformări simple a ajuns la forma

(F + a) * (v + b) = P Cele două modele sunt foarte asemănătoare, deosebirea constă în faptul că în

cel de al doilea, b nu mai este o constantă, ci are înţelesul de detentă şi nu poate fi neglijat (în sportul de performanţă, mai ales la gimnaşti, săritori, baschetbalişti).

În concluzie, legea conservării puterii în eforturile maximale se referă la regimul staţionar, atunci când faza inerţială a demarării mişcării a fost depăşită, dar încă nu s-a ajuns la faza de obosire. Adică, dacă forţa rezistivă este mai mare, viteza mişcării va fi cu necesitate mică (relaţie ce se păstrează şi invers).


58

III. Legea conservării energiei în eforturile obositoare Energia mecanică disponibilă a eforturilor obositoare tinde să

rămână constantă Eforturile obositoare sunt eforturile de durată relativ mare, în care puterea

maximă scade treptat (şi deci nu mai poate fi considerată constantă). În aceste eforturi, în care debitul de energie mecanică este mai mare decât

aportul de energie provenit din resinteza ATP, când nu se mai poate menţine o putere constantă, energia musculară disponibilă tinde să fie ea însăşi o constantă. Adică, cu cât este mai mare nivelul puterii debitate, cu atât mai repede se ajunge la epuizarea posibilităţilor şi rezervelor biologice. Ex.: un atlet care aleargă cu viteză mare ajunge la epuizare mai repede, adică după o durată mai scurtă de timp, decât dacă ar alerga cu o viteză mai mică.

P = Pmax exp (K1 * t k2) + Prez unde: Pmax = puterea maximă; K1 şi K 2 = constante individuale; Prez = rezerva de putere.

În concluzie, legea conservării energiei în eforturile obositoare se aplică la toate tipurile de efort fizic, indiferent de dificultatea acestora şi, este valabilă pentru durate ale efortului în care puterea nu mai poate fi menţinută la nivel maxim. Legea se adresează eforturilor de anduranţă (rezistenţă fizică la efort de lungă durată).

Întrebări 1. Care sunt legile biomecanicii ? 2. Explicaţi legile biomecanicii.


59

Partea a II-a


60


61

1. ARTICULAŢIILE ŞI CLASIFICAREA LOR Articulaţiile reprezintă legătura dintre două sau mai multe oase prin inter-

mediul unui aparat fibros şi ligamentar. Altfel spus, ele sunt un ansamblu de părţi moi şi dure prin care se unesc două sau mai multe oase vecine.

O definiţie recentă spune că articulaţia este componenta pasivă de mişcare, fiind animată de muşchii adiacenţi (N. Efimov, 2004).

După gradul lor de mobilitate, articulaţiile sunt de mai multe feluri: 1.1. Articulaţii fixe (sinartroze) sin – „împreună” Sunt articulaţiile în care oasele nu pot executa nici o mişcare sau fac mişcări

foarte reduse. Se întâlnesc la oasele cutiei craniene şi la oasele cutiei toracice. Legătura dintre oase la acest tip de articulaţii se face prin ţesut cartilaginos, ţesut conjunctiv fibros şi ţesut osos. De aceea, după felul ţesutului care leagă oasele unei sinartroze, deosebim:

a) Sincondroze în care legătura dintre oase se face prin ţesut cartilaginos ce îi conferă un oarecare grad de mobilitate.

Exemple: – articulaţia dintre lama perpendiculară a etmoidului cu vomerul – articulaţia dintre prima coastă şi stern

b) Sindesmoze în care legătura dintre oase se face prin ţesut conjunctiv fibros. Exemple: – articulaţiile sacro-iliace

– articulaţiile dintre epifizele distale ale tibiei şi fibulei – articulaţiile dintre oasele cutiei craniene

c) Sinostoze în care oasele sunt legate prin ţesut osos. Ele derivă fie din sincondroze, fie din sindesmoze, articulaţii la care ţesutul de legătură s-a osificat, mai ales la vârstă înaintată. Ex.: sinostoza craniană apare la o vârstă înaintată, când ţesutul de legătură dintre oasele cutiei craniene se osifică.

1.2. Articulaţii semimobile (amfiartroze) Sunt articulaţiile cu mişcări ceva mai ample, deci semimobile.

Exemple: – articulaţiile de la nivelul coloanei vertebrale. La nivelul coloanei vertebrale, legătura dintre corpii vertebrelor se face

printr-un disc fibrocartilaginos. Discul are forma corpurilor vertebrale şi prezintă la periferie o serie de lame concentrice de ţesut fibrocartilaginos (inelul fibros), iar în centru o substanţă gelatinoasă (nucleul pulpos).

1.3. Articulaţii mobile (diartroze) Sunt articulaţiile cele mai răspândite în organism. Ele au o cavitate articulară

în care se găseşte o mică cantitate de lichid sinovial, o capsulă articulară căptuşită în interior de membrana sinovială şi cartilajul hialin.

Diartrozele, după gradul de libertate al mişcărilor, în raport cu cele trei planuri (transversal, sagital şi longitudinal), pot fi:

• Articulaţii cu un singur grad de libertate a) Articulaţii plane (artrodii) cu suprafeţe articulare congruente şi în care

mişcarea este numai de alunecare; Exemple: – articulaţiile dintre apofizele articulare toracale

– articulaţiile dintre oasele carpiene Universitatea SPIRU HARET

62

b) Articulaţii cilindroide (asemănătoare balamalelor) – articulaţia trohleară – articulaţia cotului (dintre humerus şi ulnă) – articulaţia trohoidă – articulaţia radio-cubitală superioară

• Articulaţii cu două grade de libertate a) Articulaţia elipsoidală – articulaţia radio-carpiană b) Articulaţia şelară – articulaţia carpo-metacarpiană • Articulaţii cu trei grade de libertate - sferoidale (enartrozele)

Exemple: – articulaţia scapulo-humerală – articulaţia coxo-femurală

2. DIARTROZELE – CARACTERISTICI MORFO-FUNCŢIONALE Diartrozele sunt alcătuite din mai multe elemente componente, cum sunt:

suprafeţele articulare, mijloace de unire şi mijloace de alunecare. 2.1. Suprafeţele articulare. Ele pot avea diferite forme: sferice, eliptice,

cilindrice sau plane şi sunt acoperite de un cartilaj articular hialin, care se mulează perfect pe toată suprafaţa de articulaţie.

Cartilajul hialin (cartilaj articular) este cel mai vechi ţesut din organism din punct de vedere filogenetic, care s-a transmis fără modificări de la vertebratele primitive la om. Este un ţesut conjunctiv cu fibre colagene şi se prezintă ca o suprafaţă lucioasă, alb-gălbuie la centru, alb-albăstruie la periferie, în funcţie de grosime. Grosimea este mai mare în punctele de maximă presiune (centru) până la 6 mm şi mai subţire la periferie. Grosimea mai depinde şi de momentul opririi osificării complete a cartilajului de creştere. Înlesneşte mişcările, durează tot timpul vieţii, mai gros la tineri, se subţiază treptat cu vârsta.

Cartilajul hialin nu are vase de sânge, se hrăneşte prin imbibiţie din lichidul sinovial. O mică parte din nutriţie este asigurată prin continuitate hidrică din osul subiacent prin unele orificii. Fără această sursă cartilajul degenerează şi moare. Neavând vase de sânge, nu are posibilitatea de cicatrizare sau regenerare. Are un metabolism foarte scăzut, de aceea rezistă mai bine ca ţesutul osos la factorii agresivi.

Numărul redus de fibre colagene din substanţa fundamentală a cartilajului hialin îl face puţin rezistent la factorii mecanici (de încovoiere, de îndoire). De aceea, el se fisurează destul de frecvent mai ales la nivelul meniscurilor genunchiului şi se vindecă foarte greu, neavând o circulaţie activă (prin vase sanguine). În schimb, este rezistent la presiuni. Cu cât presiunea este mai mare, grosimea lui este mai mare.

Cartilajul hialin este lipsit de inervaţie şi de aceea agresiunile nu pot determina senzaţii dureroase. El are o patologie pasivă şi tăcută.

Cartilajul hialin este compresibil (amortizor pentru ţesutul osos care s-ar eroda prin frecare). Întrucât presiunile continue se opun difuzării substanţelor nutritive, acestea duc la apariţia tulburărilor trofice (de nutriţie). De aceea este necesar ca presiunile să fie intermitente pentru a se asigura nutriţia cartilajului.

Cartilajul hialin este elastic. Această elasticitate este legată de conţinutul în apă care în mod normal este de 50-60%. Deshidratarea atrage reducerea elasticităţii şi în consecinţă generează artroze.


63

Cartilajul hialin este poros. El se îmbibă cu lichid sinovial ca un burete. Vârsta, traumatismele, infecţiile duc la deshidratare şi apoi la ramolire. Când presiunile şi tracţiunile articulare normale scad sau nu se mai exercită, cartilajul hialin este invadat de vase, care transportă celule ce vor construi ţesut osos, pe măsură ce cartilajul se resoarbe. Astfel, se ajunge la anchiloză (proces degenerativ).

Când suprafeţele articulare nu concordă perfect (una este mai mare şi alta mai mică), este nevoie de corecţia lor cu ajutorul fibrocartilajelor, care sunt de două feluri:

a) fibrocartilaj de mărire (burelet articular) ex.: fibrocartilajul de pe cavitatea glenoidă a scapulei

b) fibrocartilaje de restabilire ex.: – discul interarticular (care separă complet cele două suprafeţe

articulare) în cazul articulaţiei temporo-mandibulare – meniscul interarticular care este un fibrocartilaj incomplet, prezen-

tând un orificiu la nivelul căruia suprafeţele articulare vin în contact (ex.: meniscurile articulaţiei genunchiului).

Diartrozele, după forma suprafeţelor articulare, sunt de mai multe feluri: • Articulaţii sferice (enartroze). Ele au o suprafaţă articulară sferică şi alta

concavă (cavitate glenoidă). În funcţie de conformaţia sferică a oaselor, pot fi: cu capul articular mai mic decât o jumătate de sferă, ex.: articulaţia scapulo-humerală şi cu capul articular mai mare decât o jumătate de sferă ex.: articulaţia coxo-femurală.

• Trohleartroză (Ginglimul) care are una din suprafeţe sub formă de trohlee (mosor), iar cealaltă de formă concavă pentru a primi trohleea, ex.: articulaţia cotului.

• Articulaţia elipsoidală în care una din suprafeţe este de formă elipsoidală, iar cealaltă este o cavitate glenoidă, ex.: articulaţia radio-carpiană; articulaţia atlanto- occipitală.

• Articulaţia în şa are suprafeţele articulare de formă concavă într-un sens şi de formă convexă în alt sens, ex.: articulaţiile între oasele carpiene.

• Articulaţie în pivot cu suprafeţe articulare ca un cilindru osos, ex.: articulaţia radio-ulnară.

• Articulaţii planiforme cu suprafeţe articulare plane, ex.: articulaţiile apofizelor articulare ale vertebrelor toracice

2.2. Mijloacele de unire ale articulaţiilor sunt: capsula articulară, ligamentele

şi muşchii. a) capsula articulară se prezintă ca un manşon fibros, care uneşte cele două

oase ale articulaţiei, creând cavitatea articulară. Ea are rolul de a asigura rezistenţa articulaţiei la factorii mecanici de tracţiune şi de a proteja articulaţia de agenţii microbieni din mediul extern. Deschiderea accidentală a acesteia produce infecţii serioase ale articulaţiei respective. Are vascularizaţie şi inervaţie bogate.

b) ligamentele sunt benzi fibroase provenite: fie din îngroşarea capsulei articulare, fie din transformarea unor tendoane în ligamente, fie din fibre musculare atrofiate.

c) muşchii au rol important în articulaţii, menţin contactul între suprafeţele articulare, fiind muşchi periarticulari, au rol de ligamente active. ex.: în articulaţia scapulo-humerală.


64

2.3. Mijloacele de alunecare (membrana sinovială şi lichidul sinovial) a) membrana sinovială este fină, netedă şi lucioasă, tapetând suprafaţa internă

a capsulei articulare. Este bogat vascularizată şi inervată. Pe lângă rolul de etanşare a cavităţii articulare are şi rol secretor, ea producând lichidul sinovial care unge şi hrăneşte structurile articulare. Iritarea mecanică sau microbiană a sinovialei duce la creşterea cantităţii de lichid sinovial şi la dureri în timpul mişcărilor. Integritatea şi sănătatea ei asigură calităţile nutritive şi tribologice (de ungere) ale lichidului sinovial. Nu prezintă formaţiuni limfoide, deci nu are rol de protecţie antimicrobiană. Prin vascularizaţia ei bogată, reglează temperatura şi presiunea articulară, creând condiţii favorabile funcţiei articulare. Prin reversul secreţiei, reabsoarbe lichidul sinovial şi deşeurile articulare (microscopice) care pot fi în suspensie.

b) lichidul sinovial are dublă origine. Este produs prin transudatul lichidului plasmatic din pereţii capilarelor (atât în repaus, cât mai ales în timpul mişcărilor) şi din produsele de descuamare de pe faţa superficială a sinovialei şi a cartilajelor articulare care rezultă prin frecare în timpul mişcărilor. Mişcarea este deci factorul principal de producere a lichidului sinovial. El este un lichid de culoare gălbuie, vâscos, transparent, cu pH = 7,4. Conţine monocite 47 %, limfocite 25%, granulocite 7% şi alte celule 2 %. Majoritatea celulelor au proprietăţi fagocitare.

2.4. Vascularizaţia articulaţiilor este dată de vasele articulare din care se

desprind mai multe ramuri ce formează o reţea periarticulară din care iau naştere ramuri epifizare, capsulare şi sinoviale.

2.5. Inervaţia articulaţiilor provine din nervii ce inervează oasele, muşchii şi

tegumentul regiunii respective. Articulaţiile sunt bogat inervate în special în zonele capsulare care sunt cele mai solicitate de forţele mecanice. În ele se găsesc proprioceptori (Golgi-Manzoni, Krause, Ruffini, Vater-Pacini), de la care, pe căi aferente, se transmit informaţii referitoare la funcţia articulaţiei respective spre cordoanele dorsale ale măduvei spinării, la cerebel apoi la scoarţa cerebrală. Nervii articulari sunt nervi senzitivi formaţi din fibre aferente. Unicele fibre nervoase eferente care pătrund în articulaţie, însoţind vasele sanguine, sunt de natură vegetativă şi au rol în vasomotricitate.

2.6. Mobilitatea articulară Deplasarea segmentelor osoase angrenează în lanţul mecanismelor motorii şi

participarea obligatorie a articulaţiilor. Forma şi gradele de libertate de mişcare pe care le oferă articulaţiile reprezintă factori importanţi, care dirijează direcţia şi sensul mişcărilor şi care limitează amplitudinea lor. De aceea, mobilitatea articulară este un factor activ, care participă la realizarea mişcărilor. De altfel, la unele articulaţii, cum ar fi cea a cotului, conducerea direcţiei mişcărilor este legată exclusiv de conformaţia segmentelor osoase. Muşchii sunt cei care efectuează mişcarea, dar direcţia mişcării este imprimată de orientarea anatomică a şanţului trohleei humerale.

2.7. Axele biomecanice ale articulaţiilor Articulaţiile prezintă mişcări în jurul unor axe biomecanice, care corespund

libertăţii de mişcare a articulaţiei. La o articulaţie mobilă, în mişcarea sa, una dintre Universitatea SPIRU HARET

65

suprafeţele articulare este imobilă, iar cealaltă se mişcă. Axa biomecanică reprezintă linia situată într-un anumit plan, în jurul căreia una din componentele osoase se deplasează faţă de cealaltă. Ea poate fi fixă sau mobilă, atunci când se deplasează o dată cu segmentul osos (cum se întâmplă la genunchi). Mişcările articulaţiilor pot fi active şi/sau pasive.

Mişcarea activă este mişcarea executată de subiectul examinat cu ajutorul propriilor sale grupe musculare. Prin ea se poate determina şi capacitatea funcţională a muşchiului. Mişcarea pasivă este mişcarea executată de o forţă exterioară, de obicei mâna examinatorului, la care subiectul examinat nu participă activ, deci nu îşi contractă muşchii. În general, amplitudinea articulară a mişcărilor pasive este mai mare decât a mişcărilor active.

2.8. Metode de măsurare a capacităţii funcţionale a articulaţiei

Pentru măsurarea amplitudinii articulare, a capacităţii funcţionale de mişcare, se utilizează mai multe metode: dinamometria, goniometria, electromiografia şi teste clinice.

Dinamometria reprezintă o metodă de măsurare cu ajutorul unui instrument numit dinamometru. Ea nu se poate face decât pe grupe mari musculare: este greoaie, şi foloseşte un aparat special – dinamometru – pentru fiecare grupă musculară. Se foloseşte mai ales pentru determinarea forţei de prehensiune.

Goniometria articulară se foloseşte pentru determinarea amplitudinii de mişcare care reprezintă un semn obiectiv important în examinarea deficienţelor motorii, atât pentru aprecierea stării prezente, cât şi pentru urmărirea ştiinţifică a rezultatelor terapeutice, a ritmului şi a duratei de recuperare.

Pentru a efectua corect o goniometrie trebuie să se ţină seama de următoarele considerente:

– Mobilitatea articulară se determină ţinându-se seama de tipul funcţional al articulaţiei respective şi de numărul gradelor de libertate a acesteia;

– Fiecare grad de libertate presupune o axă biomecanică proprie, în jurul căreia se realizează mişcarea;

– Amplitudinea mişcării se determină plecând de la poziţia anatomică a segmentului respectiv, numită poziţia zero sau poziţia de start;

– Mişcarea (pasivă sau activă) se efectuează pe un arc de cerc, centrul cercului fiind însăşi axa biomecanică a mişcării. Punctul final în care segmentul s-a deplasat pe arcul de cerc ia numele de poziţie finală.

Această metodă foloseşte un instrument numit goniometru. El are forma unui semicerc. Prezintă o bază dreaptă, un semicerc gradat de la 00 la 1800 şi un indicator care se roteşte în jurul unui ax, plasat în mijlocul bazei, indicând pe semicercul gradat amplitudinea de mişcare.

Electromiografia este o metodă prin care se înregistrează, pentru a fi analizaţi, biocurenţii electrici generaţi de muşchii în activitate. Ea este o metodă obiectivă de determinare a stării funcţionale a fibrei musculare din componenţa unităţii motorii, dar şi a activităţii neuronului motor, din cornul anterior al măduvei spinării.

Testele clinice fac parte din examenul clinic specializat. Pol le Coeur a avut prima tentativă mai serioasă în acest sens schiţând o scară de la 0 la 5, prin care


66

valoarea funcţională a unui muşchi se poate nota numai pe baza examenului clinic. Scala lui Pol le Coeur este următoarea:

0 – 0 1 – forţă decelabilă, dar inutilă pentru funcţie. 2 – forţă utilă, dar insuficientă 3 – forţă suficientă pentru o funcţie uzuală 4 – forţă normală, dar care se epuizează uşor 5 – forţă normală Această scară, fiind prea lapidară şi prea vagă, se foloseşte mai puţin. Mai

practică şi mai precisă este scara 0-5 propusă de Fundaţia Naţională pentru Paralizia infantilă

0 – fără contracţie 0% 1 – contracţie modestă, fără executarea mişcării 10% 2 – contracţie posibilă numai prin eliminarea gravitaţiei şi rezistenţei 25% 3 – contracţie posibilă contra gravitaţiei, dar fără opunere de rezistenţă 50% 4 – contracţie posibilă contra gravitaţiei, plus o rezistenţă 75% 5 – contracţie posibilă contra gravitaţiei, plus o rezistenţă puternică 100% Întrebări 1. Ce sunt articulaţiile şi cum se clasifică ele ? 2. Care este structura funcţională a diartrozelor ? 3. Cartilajul hialin – proprietăţi şi importanţa lui ? 4. Care sunt mijloacele de unire ale unei articulaţii ? 5. Dar mijloacele de alunecare ? 6. Ce este mobilitatea articulară şi prin ce metode se măsoară ?

3. ARTICULAŢIILE CAPULUI Toate oasele capului se unesc între ele prin articulaţii fixe (sinartroze).

Singura articulaţie mobilă a capului este articulaţia temporo-mandibulară. Articulaţia temporo-mandibulară. Ea uneşte partea superioară a ramurilor

verticale ale mandibulei cu zona mijlocie a craniului şi permite mişcarea (fig. 24). 3.1. Structura funcţională a articulaţiei temporo-mandibulare a) Suprafaţa articulară a mandibulei prezintă de fiecare parte câte un condil

cu o faţă anterioară şi una posterioară, îndreptat oblic din afară-înăuntru şi dinainte-înapoi.

Suprafaţa anterioară a temporalului are un condil temporal, ce pleacă de la baza apofizei zigomatice şi o cavitate glenoidă (de formă elipsoidală). Si condilul şi cavitatea sunt orientate oblic, înăuntru şi înapoi.

b) Deoarece atât condilul mandibular, cât şi suprafaţa glenoidă a temporalului sunt convexe, ele nu respectă principiul congruenţei articulare şi de aceea, au între ele un menisc de formă eliptică.

c) Cele două suprafeţe articulare sunt unite între ele printr-o capsulă, întărită prin două ligamente laterale: intern şi extern. Meniscul aderă la faţa interioară a capsulei care este acoperită de membrana sinovială.


67

Fig. nr. 24. Articulaţia temporo-mandibulară

3.2. Muşchii capului (fig. 25 şi 26) sunt reprezentaţi de două grupe mari de muşchi: a) muşchii pieloşi ai capului, cu legături întinse cu pielea craniului şi a feţei

(muşchii mimicii): – muşchii pieloşi ai craniului: muşchiul frontal, muşchiul occipital legaţi între

ei de aponevroza epicraniană; – muşchii pieloşi ai pleoapelor (orbicularul pleoapelor); – muşchii pieloşi ai gurii (orbicularul buzelor); – muşchii pieloşi ai nasului (piramidalul, transversul, dilatatorul). b) muşchii masticatori (4 ridicători şi 4 coborâtori ai mandibulei): – ridicătorii mandibulei (ai capului): temporalul, maseterul, pterigoidianul

intern, pterigoidianul extern. – coborâtorii mandibulei (ai gâtului): pielosul gâtului, digastricul, milo-hioidianul,

genio-hioidianul. Universitatea SPIRU HARET

68

Pentru o mai bună înţelegere a mişcărilor fiecărei articulaţii s-au folosit o

serie de figurii din Mic atlas de anatomia omului elaborat de Teodorescu D.

Fig. nr. 25. Muşchii superficiali ai capului


69

Fig. nr. 26. Muşchii superficiali şi profunzi ai capului


70

3.3. Biomecanica articulaţiei temporo-mandibulare Articulaţia temporo-mandibulară are trei grade de libertate. Mandibula poate

efectua trei feluri de mişcări: de coborâre şi de ridicare, de proiecţie înainte şi înapoi şi de lateralitate. Se comportă ca o pârghie de gradul III, cu punctul de sprijin în articulaţie, rezistenţa este dată de greutatea mandibulei şi de duritatea bolului alimentar, iar forţa este dată de muşchii masticatori. Braţul forţei este mai mic decât braţul rezistenţei şi de aceea, pârghia pierde din forţă, câştigă în viteză ceea ce duce la scurtarea timpului de masticaţie.

a) Mişcările de coborâre şi de ridicare se fac în jurul axei transversale ce trece prin mijlocul ramurilor verticale ale mandibulei.

– mişcarea de coborâre se face sub acţiunea gravitaţiei şi ajutată de muşchii gâtului (digastric, milo-hioidian, genio-hioidian şi pielosul gâtului). Aceşti muşchi au punct fix de inserţie pe capetele lor distale, se contractă izotonic, şi acţionează prin capetele lor proximale asupra mandibulei.

– mişcarea de ridicare se face cu muşchii: temporal, maseter şi pterigoidian, ce au puncte fixe de inserţie pe capetele lor proximale, se contractă izotonic şi acţionează prin capetele lor distale asupra mandibulei.

b) Mişcările de proiecţie înainte şi înapoi se execută în plan antero-posterior. – mişcarea de proiecţie înainte se face prin contracţia simultană a celor doi

pterigoidieni externi, în care condilii mandibulei părăsesc cavităţile glenoide temporale. – mişcarea de proiecţie înapoi se face prin contracţia produsă de digastric şi

temporal. c) Mişcările de lateralitate (mişcări de diducţie) sunt mişcările prin care

mentonul se îndreaptă la dreapta şi la stânga. Mentonul este proeminenţa osoasă pe linia mediană a mandibulei (pe faţa sa externă). În aceste mişcări, când un condil mandibular părăseşte cavitatea glenoidă, celălalt rămâne pivot şi invers. Muşchii ce asigură aceste mişcări sunt pterigoidienii interni şi externi. Când cei de o parte se contractă izotonic, cei de partea opusă se contractă izometric şi invers.

3.4. Calităţile biomecanice ale craniului Craniul adăposteşte encefalul. El are o rezistenţă şi elasticitate remarcabile: – suportă presiunile transmise de muşchii masticatori, ce pot atinge 400-600 kg; – comprimat în sens transversal sau sagital, îşi reduce diametrul cu câţiva

centimetri, fără fracturi; – lăsat să cadă pe podea, el sare ca o minge; – în traumatismele craniene, importantă este viteza cu care un agent loveşte

craniul, sau viteza cu care craniul loveşte un plan rigid, ex.: • la o viteză mică, craniul absoarbe forţa cu care se acţionează asupra lui; • la o viteză mai mare apar fisuri (plesnituri); • la o viteză mai mare apar fracturi cominutive (cu mai multe fragmente); • la o viteză şi mai mare apar fracturi penetrante (oasele se înfundă în encefal). Întrebări 1. Descrieţi structura funcţională a articulaţiei. 2. Prezentaţi cele două grupe de muşchi ai capului. 3. Ce calităţi biomecanice are craniul ? 4. Care sunt mişcările articulaţiei temporo-mandibulare ?


71

4. ARTICULAŢIILE COLOANEI VERTEBRALE 4.1. Structura funcţională a coloanei vertebrale Coloana vertebrală este cel mai important segment al aparatului locomotor. De

ea sunt legate toate celelalte segmente, care alcătuiesc trunchiul (toracele şi bazinul), şi tot de ea se articulează membrele superioare şi membrele inferioare. Ea ne conferă simetria corpului şi direcţia de mişcare. Tot ea face posibilă atât mobilitatea, cât şi stabilitatea corpului.

Coloana vertebrală este un segment complex, cu o mare importanţă funcţională. Este alcătuită din 33-34 vertebre, 344 suprafeţe articulare, 24 discuri intervertebrale şi 365 ligamente cu 730 inserţii musculare.

Coloana vertebrală este alcătuită din suprapunerea pieselor osoase numite vertebre. O vertebră este alcătuită dintr-o parte anterioară numită corp şi o parte

posterioară numită arc. Aceste două părţi închid între ele canalul vertebral. Cunoscând alcătuirea unei vertebre, în cadrul articulaţiilor coloanei vertebrale vom vorbi despre articulaţiile corpilor vertebrali, articulaţiile apofizelor articulare, articulaţiile lamelor vertebrale, articulaţiile apofizelor spinoase şi articulaţiile apofizelor transverse.

Articulaţiile corpilor vertebrali a) suprafeţele articulare sunt date de feţele superioară şi inferioară, uşor concave

ale corpilor vertebrali. Între aceste suprafeţe osoase se găsesc discurile intervertebrale. b) discurile intervertebrale sunt formaţiuni fibro-cartilaginoase alcătuite

dintr-o porţiune fibroasă periferică (inelul fibros) şi o porţiune centrală (nucleul pulpos). Discul intervertebral începe să se constituie încă de la embrionul de 40 mm. Rezistenţa inelului fibros creşte de la centru spre periferie. Inelul fibros este format din lame de fibre conjunctive care se inseră profund pe zona compactă osoasă. Nucleul pulpos se comportă fizic ca un gel care pierde apă şi îşi diminuează fluiditatea în raport direct cu presiunea ce se exercită asupra lui.

Rolul discurilor intervertebrale este multiplu: – contribuie, prin rezistenţa lor, la menţinerea curburilor coloanei; – favorizează, prin elasticitatea lor, revenirea la starea de echilibru după

terminarea mişcării; – transmit, în toate direcţiile, greutatea corpului diferitelor segmente ale coloanei; – amortizează şocurile sau presiunile la care fiecare segment este supus în mod

special în cursul mişcărilor şi eforturilor. Exemplu: simpla trecere de la poziţia culcat la verticală provoacă o

suprapresiune de 45,5 kg la nivelul nucleului pulpos. În mişcarea de redresare după o flexie a corpului, suprapresiunea suportată de nucleul pulpos ajunge la 90-135 kg. În poziţie ortostatică asupra discului C6-C7 va apăsa o greutate de 3 kg; asupra discului D4-D5 o greutate de 17 kg şi asupra discului L4-L5 o greutate de 47 kg.

Dacă subiectul din poziţia ghemuit încearcă să ridice o greutate de 10 kg, asupra apofizelor spinoase ale coloanei lui lombare acţionează o forţă de tracţiune de 141 kg.

Menajarea discurilor intervertebrale faţă de solicitările inerente reprezintă o obligativitate faţă de corpul nostru. Chiar şi în şederea pe un scaun, când speteaza este înclinată înapoi, lordoza lombară normală dispare, articulaţia coxo-femurală se extinde şi solicitarea discurilor intervertebrale este mai mare. În mod corect, se şade astfel, încât lordoza lombară să se menţină, ceea ce atrage o mai bună echilibrare a coloanei vertebrale.


72

În toată lungimea coloanei vertebrale se întind două ligamente: – ligamentul vertebral comun anterior pus în tensiune în timpul extensiei

coloanei, pe care o limitează – ligamentul vertebral comun posterior pus în tensiune de mişcarea de flexie

a coloanei pe care o limitează. Articulaţiile apofizelor articulare Aceste articulaţii sunt plane şi permit doar simpla alunecare a suprafeţelor

articulare una pe cealaltă. Articulaţiile lamelor vertebrale Acestea nu sunt articulaţii propriu-zise. Ele sunt unite prin ligamente speciale, numite ligamente galbene, care prin

structura lor, permit apropierea şi depărtarea lamelor vertebrale una faţă de alta. Articulaţiile apofizelor spinoase Apofizele spinoase sunt unite între ele prin două feluri de ligamente: ligamen-

tele interspinoase (între două apofize spinoase) şi ligamentul supraspinos (pe toată lungimea coloanei vertebrale). În regiunea cervicală posterioară, ligamentul are rolul de a menţine pasiv capul şi gâtul, pentru a nu se flecta înainte.

Articulaţiile apofizelor transverse Apofizele transverse sunt unite prin ligamentele intertransverse. Articulaţia occipito-atlantoidă Este o diartroză bicondiliană. Suprafeţele articulare sunt, pe de o parte, cei

doi condili occipitali care privesc în jos, înainte şi în afară şi au formă convexă şi pe de altă parte, cele două cavităţi glenoide ale atlasului, care privesc în sus, înainte şi înăuntru şi au formă concavă. Suprafeţele articulare sunt acoperite de un strat subţire de cartilaj hialin şi sunt unite între ele printr-o capsulă subţire, întărită de două ligamente, anterior şi posterior.

Segmentul motor al coloanei vertebrale este alcătuit din: – discul intervertebral şi ligamentele sale – găurile de conjugare – articulaţiile interapofizare – apofizele spinoase cu ligamentele lor

Partea anterioară a segmentului motor este mai puţin mobilă, mai solidă, are rare inserţii musculare şi susţine pasiv coloana.

Partea posterioară a segmentului motor are multe inserţii musculare şi este principalul element motor al coloanei vertebrale.

4.2. Muşchii implicaţi în mişcările coloanei vertebrale sunt: 4.2.1. Muşchii gâtului (fig. 27 şi 28): • sternocleidomastoidianul situat pe faţa laterală a gâtului, pe sub muşchiul

pielos al gâtului şi îndreptat diagonal de sus în jos dinapoi înainte şi din afară înăuntru. Proximal se inseră pe apofiza mastoidă a osului temporal, iar distal se inseră prin două capete: unul pe manubriul sternal (capătul sternal) şi unul pe partea internă a claviculei (capătul clavicular). Acest muşchi flectează capul pe coloană, îl înclină (apleacă) lateral de partea lui şi îl rotează îndreptând bărbia în partea opusă.


73

Fig. nr. 27. Muşchii anteriori ai gâtului (Plan superficial)


74

Fig. nr. 28 Muşchii anteriori ai gâtului (Plan profund)


75

• scalenii (anterior, mijlociu şi posterior) se întind de la apofizele transverse ale ultimelor şase vertebre cervicale la primele două coaste. Când iau punct fix pe capetele distale, înclină de partea lor coloana vertebrală cervicală. Când iau punct fix pe capetele proximale, devin muşchi inspiratori.

4.2.2. Muşchii prevertebrali: ei se găsesc pe faţa anterioară a coloanei vertebrale

• dreptul anterior al capului se inseră proximal pe osul occipital, înaintea găurii occipitale; se împarte în patru fascicule şi se inseră distal pe tuberculii anteriori ai vertebrelor cervicale 3, 4, 5, 6. Este flexor al capului pe coloana cervicală.

• micul drept anterior al capului situat imediat înapoia precedentului, se inseră proximal pe osul occipital, iar distal, pe masele laterale şi pe apofizele transverse ale atlasului. Flectează capul pe coloană.

• lungul gâtului se întinde de la tuberculul anterior al atlasului până la corpii vertebrali ai primelor trei vertebre dorsale. Este flexor şi rotator al coloanei vertebrale cervicale.

4.2.3. Muşchii abdominali antero-laterali (fig. 29, 30, 31):

• marele drept al abdomenului; cele trei fascicule ale sale se inseră proximal pe cartilajele costale ale coastelor 5, 6, 7. Distal, se inseră pe marginea superioară a pubisului. Când ia punct fix pe pubis, coboară coastele (muşchi expirator) şi flectează toracele pe bazin. Când ia punct fix pe coaste, flectează bazinul pe torace. Prin contracţia lui ajută împreună cu ceilalţi muşchi la comprimarea viscerelor şi expulzarea conţinutului acestora (micţiune, defecaţie, vomă).

• marele oblic al abdomenului (oblicul extern) este muşchi superficial. Se inseră proximal pe ultimele 7-8 coaste, iar distal, pe marginea crestei iliace, pe spina iliacă antero-superioară, pe marginea anterioară a osului coxal, pe pubis şi pe linia albă care este o bandă conjunctivă rezistentă care se întinde pe linia mediană de la pubis la apendicele xifoid şi rezultă din încrucişarea aponevrozelor muşchilor largi ai abdomenului. Când ia punct fix pe bazin coboară coastele (muşchi expirator), flectează toracele pe bazin şi comprimă viscerele abdominale. Când ia punct fix pe torace, este un flexor al bazinului pe torace. Când se contractă de o singură parte, este un rotator al coloanei vertebrale.

• micul oblic al abdomenului (oblicul intern) este situat sub marele oblic. Se inseră distal, pe spina iliacă antero-superioară, pe creasta iliacă, pe apofizele transverse ale primei vertebre sacrate şi ale ultimelor vertebre lombare. Are acţiune asemănătoare cu cea a marelui oblic.

• transversul abdomenului: fasciculele lui pornesc de la ultimele coaste, apofizele transverse ale coloanei lombare, marginea internă a crestei iliace. Anterior ele formează o aponevroză largă ce se inseră pe linia albă, la care participă. Comprimă viscerele abdominale, iar secundar este muşchi expirator.

4.2.4. Muşchii lombo-iliaci închid posterior cavitatea abdominală.

• pătratul lombelor situat pe laturile coloanei lombare cu trei grupe de fascicule: ilio-costale, ilio-transversale şi costo transversale. De la coasta a 12-a la creasta iliacă.


76

Când ia punct fix pe creasta iliacă coboară ultimele coaste (muşchi expirator) şi înclină coloana lateral. Când ia punct fix pe torace, înclină bazinul lateral pe torace.

• psoasul iliac situat în partea posterioară a abdomenului, în fosa iliacă internă şi în partea anterioară a coapsei. Este format din două porţiuni: psoasul şi iliacul. Ambele porţiuni se inseră distal, printr-un tendon pe micul trohanter al extremităţilor superioare ale femurului. Are acţiuni foarte importante:

– flectează coapsa pe bazin – flectează coloana vertebrală şi bazinul pe coapsă – flectează trunchiul pe bazin – rotator al coloanei.

Împreună cu muşchii abdominali, cu cei ai spatelui şi cu ischio-gambierii asigură echilibrul trunchiului pe coapsă.

4.2.5. Muşchii posteriori ai coloanei vertebrale (fig. 32) sunt în număr mare:

• trapezul, prin baza lui se inseră pe linia mediană de la protuberanţa occipitală externă, pe ligamentul cervical posterior şi pe apofizele spinoase ale vertebrelor cervicale inferioare şi ale celor dorsale. Prin vârful lui se inseră pe cele două oase ale centurii scapulare (claviculă, acromion, spina omoplatului). Rolul lui: mobilizează centura scapulară şi umărul ridicându-le şi apropiind omoplatul de coloană, înclină capul lateral, înclină coloana cervicală lateral şi înclină coloana dorsală spre omoplatul de aceeaşi parte.

• marele dorsal, prin baza lui se inseră pe ultimele 4 coaste, pe apofizele spinoase ale ultimelor vertebre dorsale şi lombare şi pe buza externă a crestei iliace. Rolul lui: este adductor, proiector înapoi şi rotator înăuntru al braţului; tracţionează asupra coastelor (muşchi expirator), tracţionează asupra trunchiului spre braţ (ca în mişcarea de atârnare sau căţărare).

• romboidul situat în partea inferioară a cefei şi în partea superioară a regiunii dorsale. Rolul lui: trage omoplatul înăuntru şi îl basculează, apropiind vârful omo-platului de coloană; trage coloana spre omoplat.

• unghiularul situat pe partea laterală a cefei. Proximal, se inseră pe apofizele transverse ale primelor 5 vertebre cervicale, iar distal, pe unghiul supero-intern al omo-platului. Rolul lui: trage omoplatul în sus, înclină lateral coloana cervicală pe partea lui.

• micul dinţat postero-superior, situat sub romboid. De la apofizele C5-D3 până pe coastele 2-5. Este muşchi inspirator.

• micul dinţat postero-inferior. De la apofizele spinoase D11-L3 până pe ultimele 4 coaste. Este muşchi inspirator.

• muşchii cefei. Situaţi sub trapez, romboid şi micul dinţat, deasupra unghiu-larului, sunt în număr de 8. Cel mai important este muşchiul splenius. Sunt muşchi de extensie, înclinaţie laterală şi de rotaţie a capului.

• muşchii spinali se găsesc în şanţurile vertebrale formate din apofizele spi-noase şi coaste (ilio-costalul, lungul dorsal, spino-transversalul). La nivelul regiunii lombare inferioare alcătuiesc sacro-spinalul. Rolul lor: sunt muşchi extensori ai coloanei şi menţin echilibrul extrinsec al acesteia.

– muşchii intertransversali înclină coloana lateral de partea lor – muşchii interspinoşi sunt extensori ai coloanei.


77

Fig. nr. 29. Muşchii anteriori ai trunchiului


78

Fig. nr. 30. Muşchii anteriori ai abdomenului


79

Fig. nr. 31. Muşchii laterali ai trunchiului


80

Fig. nr. 32. Muşchii posteriori ai trunchiului


81

4.3. Biomecanica coloanei vertebrale

Mişcările coloanei vertebrale sunt mişcări complexe. Ele se realizează prin cumularea uşoarelor deplasări ale corpurilor vertebrale (la nivelul discurilor intervertebrale şi la nivelul articulaţiilor). Aceste mişcări sunt limitate de rezistenţa ligamentelor şi a articulaţiilor intervertebrale şi de gradul de compresibilitate a ţesutului fibrocartilaginos din care este compus discul.

Mişcarea de flexie În mişcarea de flexie, porţiunea anterioară a discurilor intervertebrale este

comprimată, în timp ce ligamentul vertebral comun posterior, ligamentele galbene, ligamentele interspinoase, ligamentul supraspinos şi muşchii spatelui sunt puşi sub tensiune. Muşchii care iniţiază mişcarea sunt cei ai peretelui abdominal în special dreptul abdominal şi cei doi oblici, psoasul iliac şi muşchii subhioidieni şi sternocleidomastoidienii. Odată iniţiată mişcarea, grupul antagonist al flexorilor (extensorii coloanei) intră în acţiune şi gradează flectarea trunchiului, învingând forţele gravitaţionale.

Mişcarea de extensie În mişcarea de extensie, porţiunile posterioare ale discurilor intervertebrale

sunt comprimate, în timp ce ligamentul vertebral comun anterior este pus sub tensiune. Extensia este blocată în ultima fază de intrarea în contact a apofizelor articulare şi apoi a apofizelor spinoase. Muşchii şanţurilor vertebrale, deci muşchii extensori, sunt cei care iniţiază mişcarea, care apoi este controlată de grupul anterior. Mai intervin în extensie şi: spleniusul capului, muşchii posteriori ai gâtului, interspinoşii şi muşchii sacrospinali.

Mişcarea de înclinare laterală (îndoire) Această mişcare are maximum de amplitudine în segmentul dorsal. Muşchii

în înclinare sunt: pătratul lombelor, psoasul, intertransversalii şi dreptul lateral al capului. Mai pot interveni şi muşchii şanţurilor vertebrale şi în special sistemul transverso-spinos, sternocleidomastoidianul (STM), scalenii, muşchii cefei, trapezul, marele şi micul oblic abdominal.

Mişcarea de rotaţie (răsucire) Este maximă în regiunea cervicală. Coloana dorsală se rotează puţin şi numai

dacă se înclină şi lateral. Coloana lombară se răsuceşte când este în extensie. Muşchii care execută mişcarea sunt: oblicii abdominali, intercostalii, sistemul spino-transvers al muşchilor şanţurilor vertebrale. Răsucirea de aceeaşi parte se face prin: marele dorsal, spleniusul, lungul gâtului şi micul oblic abdominal. Răsucirea de partea opusă se face prin: spino-transvers şi marele oblic abdominal.

Biomecanica articulaţiei occipito-atlantoidiene Articulaţia acţionează ca o pârghie de gradul I, cu punctul de sprijin în

articulaţie, plasat între forţa dată de muşchii cefei şi rezistenţa dată de greutatea capului care tinde să cadă înainte. Ea permite mişcări de flexie cu amplitudinea de 20o, de extensie de 30o şi de înclinare laterală de 15o.

Muşchii flexori sunt: marele şi micul drept anterior ai capului şi dreptul lateral al capului.


82

Muşchii extensori sunt: trapezul, splenius, marele complex, marele şi micul drept posterior ai capului.

Muşchii pentru înclinare sunt: trapezul, spleniusul, micul complex, STM, dreptul lateral al gâtului.

Biomecanica articulaţiei atlanto-axoidiene Este articulaţia dintre prima şi a doua vertebră cervicale (atlas şi axis).

Vertebra atlas nu are corp vertebral şi nici apofize articulare inferioare, acestea fiind reduse la simple suprafeţe articulare, aflate pe feţele inferioare ale maselor lui laterale. Împreună cu acestea, apofizele articulare superioare ale axisului realizează articulaţiile atlanto-axoidiene laterale, articulaţii plane ca şi cele dintre apofizele articulare ale celorlalte vertebre. Prin ea se realizează numai mişcarea de rotaţie a capului cu o amplitudine de 30o de o parte şi de alta. La rotaţii de amplitudini mai mari iau parte şi articulaţiile vertebrelor subiacente.

Întrebări 1. Ce este coloana vertebrală ? 2. Care sunt articulaţiile coloanei vertebrale ? 3. Precizaţi rolul discurilor intervertebrale. 4. Care sunt grupele de muşchi implicaţi în mişcările coloanei ? 5. Care sunt mişcările coloanei vertebrale ?

5. ARTICULAŢIILE TORACELUI 5.1. Structura funcţională a toracelui

Articulaţiile toracelui se realizează între diferitele segmente osoase ale toracelui (coloana vertebrală, coaste şi stern). Acestea sunt:

Articulaţiile costo-vertebrale sunt plane şi ele se realizează între faţetele articulare ale capetelor costale şi faţetele articulare ale corpilor vertebrali dorsali. Ele au o capsulă articulară întărită de un ligament costo-vertebral anterior şi un ligament costo-vertebral posterior. În interiorul articulaţiei se mai găseşte şi un ligament interosos.

Articulaţiile costo-transversale sunt plane şi se realizează între faţetele articulare ale tuberozităţilor costale şi faţetele articulare ale apofizelor transverse. Segmentele osoase sunt menţinute în contact de 4 ligamente dispuse astfel: anterior, posterior, superior şi inferior.

Articulaţiile costo-condrale sunt articulaţii fixe. În cadrul lor, periostul coastelor se continuă cu pericondrul cartilajului costal.

Articulaţiile condro-sternale sunt articulaţii plane, realizate între faţetele articulare ale extremităţilor anterioare ale cartilajelor costale şi faţetele articulare de pe marginile laterale ale sternului. Segmentele articulare sunt menţinute în contact de o capsulă articulară întărită de două ligamente condro-sternale: anterior şi posterior. În interiorul articulaţiei se mai află şi un ligament interosos.


83

5.2. Muşchii implicaţi în mişcările toracelui Muşchii care acţionează asupra toracelui fac parte din mai multe grupe şi anume: 5.2.1. Muşchii gâtului (descrişi anterior) 5.2.2. Muşchii abdominali (descrişi anterior) 5.2.3. Muşchii toracelui sunt

– muşchii costali deservesc mişcările coastelor. Ei sunt: diafragma, intercostalii şi supracostalii.

• diafragma (fig. 33) este un muşchi larg, aşezat transversal, care separă trunchiul în două mari cavităţi: toracică şi abdominală. Are forma unei bolte (bolta diafragmatică). În expiraţie profundă, el urcă până în dreptul coastelor 4 şi 5. În centru, diafragmul prezintă o aponevroză foarte rezistentă numită centru frenic. De la această aponevroză pornesc radiar o serie de fascicule musculare care se inseră pe primele trei vertebre lombare şi în jurul segmentelor inferioare ale feţei inferioare ale cavităţii toracice. Centrul frenic mai aderă şi la faţa inferioară a pericardului, care se continuă în sus cu ligamentul suspensor al inimii. De aceea, centrul frenic rămâne aproape imobil la mişcările diafragmei. Mişcările diafragmei sunt importante în respiraţie; în inspiraţie bolta se turteşte, mărindu-se diametrul longitudinal, iar în expiraţie bolta se accentuează.

• muşchii intercostali sunt situaţi între marginea inferioară a coastei supraiacente şi marginea superioară a coastei subiacente. Se consideră că au rol modest fie în inspiraţie, fie în expiraţie (sunt doar nişte pereţi elastici ai cutiei toracice), dar rolul lor important apare în mişcările de rotaţie ale coloanei vertebrale.

• muşchii supracostali sunt mici, în număr de 12, dispuşi oblic şi în afară, de la vârful apofizelor transverse la faţa posterioară a extremităţii posterioare a coastelor subiacente. Sunt muşchi inspiratori.

– muşchii toraco-brahiali (fig. 29) sunt cei care leagă toracele de centura scapulară şi de extremitatea superioară a humerusului.

• marele pectoral este muşchi superficial, de formă triunghiulară. Cu baza lui se inseră pe marginea anterioară a celor două treimi interne ale claviculei, pe faţa anterioară a sternului şi pe cartilajele primelor 7 coaste. Toate aceste fascicule converg către un tendon comun de formă patrulateră, care trece prin faţa axilei şi se inseră pe buza interioară a culisei bicipitale. Când ia punct fix pe torace, marele pectoral face adducţia braţului şi duce umărul înainte; când ia punct fix pe humerus, ridică trunchiul (ca în poziţia atârnat).

• micul pectoral este situat sub marele pectoral şi se inseră proximal pe apofiza coracoidă, iar distal pe faţa externă a coastelor 3, 4, 5. Când ia punct fix pe torace, coboară umărul; când ia punct fix pe apofiza coracoidă, este un muşchi inspirator.

• subclavicularul se întinde transversal de la prima coastă la faţa inferioară a claviculei. Când ia punct fix pe torace, coboară clavicula; când ia punct fix pe claviculă, este un muşchi inspirator.

• marele dinţat este un muşchi lat, situat pe faţa laterală a toracelui. Se inseră înapoi pe marginea internă a omoplatului, trece printre acesta şi grilajul costal şi se inseră înainte, pe primele 10 coaste, printr-o serie de digitaţii ce se încrucişează cu digitaţiile marelui oblic abdominal. Când ia punct fix pe torace trage omoplatul înainte; când ia punct fix pe omoplat tracţionează asupra coastelor şi este deci un muşchi inspirator.


84

Fig. nr. 33 . Muşchiul diafragm


85

5.3. Biomecanica toracelui Mişcările pe care le realizează diversele segmente osoase ale toracelui,

datorită articulaţiilor dintre ele, sunt foarte importante pentru respiraţie. Respiraţia se realizează în doi timpi: inspiraţia şi expiraţia. Inspiraţia

presupune pătrunderea unei cantităţi mari de aer în plămâni, extinderea plămânilor şi deci mărirea volumului cavităţii toracice. Expiraţia este mecanismul invers. Pentru aceasta, cavitatea toracică trebuie să aibă un oarecare grad de mobilitate. Cum coloana vertebrală şi sternul sunt rigide, rămân coastele care, prin articulaţiile lor cu vertebrele şi sternul, pot efectua mişcări de ridicare şi coborâre. Datorită dispoziţiei anatomice a articulaţiilor, aceste mişcări nu sunt simple. Ex.: la ridicarea coastelor, se execută şi o mişcare de proiectare înainte, de îndepărtare şi de rotaţie a fiecărei coaste. Astfel, în inspiraţie, se măresc toate diametrele cutiei toracice.

În aceste mişcări, coastele se comportă ca nişte pârghii de gradul III (S.F.R) în care: punctul de sprijin (S) este în articulaţia costo-vertebrală

forţa activă (F) este dată de inserţia muşchiului pe coastă forţa de rezistenţă (R) este dată de partea anterioară a coastelor.

Mişcările coastelor mobilizează pasiv sternul care este puternic ataşat de coaste. Experienţa lui Braus: împreunăm mâinile, înaintea toracelui şi arcuim membrele superioare astfel ca ele să formeze un cerc. Presupunem că acest cerc reprezintă circumferinţa cutiei toracice, mâinile împreunate reprezintă sternul, toracele nostru ar fi coloana vertebrală, iar membrele superioare ar fi coastele.

Muşchii inspiratori (care ridică coastele) sunt: diafragma, scalenii (anterior şi posterior), supracostalii, pectoralii (mare şi mic), marele dinţat.

Muşchii expiratori (care coboară coastele) sunt: marele drept abdominal, marele oblic abdominal, micul oblic, transversul abdomenului, micul dinţat postero-inferior şi marele dinţat (fascicolul mijlociu).

Întrebări 1. Care sunt articulaţiile toracelui ? 2. Care sunt grupele de muşchi implicaţi în mişcările toracelui ? 3. Precizaţi muşchii costali. 4. Precizaţi muşchii toraco-brahiali. 5. Descrieţi mişcările de inspiraţie şi expiraţie.

6. CENTURA SCAPULARĂ 6.1 Structura funcţională a centurii scapulare Legătura dintre partea superioară a trunchiului şi membrele superioare este

realizată de centura scapulară. Scheletul centurii scapulare este alcătuit din două oase: clavicula şi

omoplatul. Clavicula este un os lung, turtit, aşezat transversal, deasupra toracelui între manubriul sternal şi acromionul omoplatului. Omoplatul (scapula) este un os lat, triunghiular, cu baza în sus, turtit antero-posterior, aplicat pe faţa postero-externă a toracelui, între primul şi al optulea spaţiu intercostal.

Articulaţiile centurii scapulare sunt: articulaţia sterno-claviculară articulaţia acromio-claviculară articulaţia scapulo-toracică

Biomecanica articulaţiei sterno-claviculară Articulaţia sterno-claviculară este o diartroză prin dublă îmbucare, deci o

articulaţie şelară, are două grade de libertate: permite claviculei mişcări de ridicare şi coborâre şi mişcări de proiectare înainte şi înapoi, iar ca o rezultantă a acestora şi


86

mişcări de circumducţie. Adevăratul pivot al acestor mişcări este ligamentul costo-clavicular în jurul căruia se realizează aceste mişcări.

Extremităţile claviculei, în diversele mişcări, se deplasează concomitent, dar în sens invers, astfel:

– în mişcarea de proiecţie înainte a claviculei extremitatea ei internă basculează înapoi, iar cea externă -înainte.

– în mişcarea de proiecţie înapoi a claviculei, extremitatea ei internă basculează înainte, iar cea externă – înapoi.

– în mişcarea de circumducţie, extremitatea internă are o amplitudine mai mică, iar cea externă o amplitudine mai mare.

Muşchii motori ai articulaţiei sterno-claviculare sunt: – muşchii ridicători ai claviculei / muşchii pentru proiecţia înapoi a claviculei

– trapezul – sternocleidomastoidianul (capătul clavicular)

– muşchii coborâtori ai claviculei / muşchii pentru proiecţia înainte a claviculei: – marele pectoral, deltoidul, subclavicularul

Biomecanica articulaţiei acromio-claviculare Articulaţia acromio-claviculară are mişcări de alunecare, care, deşi foarte

limitate, permit omoplatului basculări de mare amplitudine. Această articulaţie conferă centurii scapulare o anumită supleţe. Fără ea mişcările claviculei ar antrena mişcări bruşte şi necoordonate ale omoplatului pe torace.

Biomecanica articulaţiei scapulo-toracice Omoplatul se sprijină indirect pe torace, prin intermediul claviculei, la nivelul

articulaţiei sterno-claviculare. Ridicarea omoplatului este realizată de fasciculele superioare ale trapezului,

de romboid şi unghiular. Realizată concomitent şi bilateral, contribuie la ridicarea braţelor prin înainte, sus.

Coborârea omoplatului se realizează de fasciculele inferioare ale trapezului, de dinţatul mare şi dorsalul mare. Realizată concomitent şi bilateral, contribuie la realizarea poziţiei stând (poziţia de drepţi).

Întrebări 1. Ce este centura scapulară ? 2. Care sunt articulaţiile centurii scapulare ? 3. Precizaţi muşchii motori ai articulaţiei sterno-claviculare.

7. ARTICULAŢIA SCAPULO-HUMERALĂ (articulaţia umărului) 7.1. Structura funcţională a articulaţiei scapulo-humerale Această articulaţie este o enartroză (capul articular este mai mic decât o

jumătate de sferă). a) suprafeţele articulare sunt: capul humerusului, şi cavitatea glenoidă a

omoplatului, ambele acoperite cu cartilaj hialin. Cavitatea glenoidă este înconjurată de bureletul glenoidian, care-i măreşte capacitatea.

b) cele două suprafeţe sunt menţinute în contact de o capsulă articulară întărită în partea superioară de un ligament coraco-humeral şi anterior de trei ligamente gleno-humerale (fig. 34).


87

Fig.

nr.

34. A

rticu

laţia

umăr

ului

şi c

avita

tea

glen

oidă


88

7.2. Muşchii care participă la mişcările umărului sunt: 7.2.1. Muşchii posteriori ai coloanei vertebrale (descrişi anterior) 7.2.2. Muşchii toraco-brahiali (descrişi anterior) 7.2.3. Muşchii scapulo-brahiali (fig. 35): • deltoidul este cel mai voluminos. Prin baza lui, se inseră proximal pe

treimea externă a marginii anterioare a claviculei, pe marginea externă a acromionului şi pe buza inferioară a marginii posterioare a spinei omoplatului. Toate aceste fascicule converg spre tendonul distal, care se inseră pe buza superioară a amprentei deltoidiene de pe faţa externă a humerusului. Acţiunea lui este complexă, în totalitatea lui. Dacă ia punct fix pe centura scapulară, este abductor al braţului. Când ia punct fix pe humerus, deltoidul trage centura scapulară şi toracele, cum se întâmplă în poziţia atârnat şi în mişcările de căţărare.

Fig. nr. 35. Muşchii braţului şi antebraţului (anterior şi posterior)

• coraco-brahialul se inseră proximal pe apofiza coracoidă împreună cu scurta

porţiune a bicepsului, iar distal în treimea mijlocie a feţei interne a humerusului. Când ia punct fix pe apofiza coracoidă este proiector înainte, adductor şi rotator în afară a humerusului, iar când ia punct fix pe humerus, îl apropie pe acesta de apofiza coracoidă şi deci de omoplat, ca în poziţia atârnat şi în mişcările de căţărare.

• supraspinosul are o formă triunghiulară, se inseră intern pe fosa supraspinoasă a omoplatului şi extern pe faţeta superioară a marii tuberozităţi a extremităţii superioare


89

a humerusului. Când ia punct fix pe omoplat este abductor al braţului, iar când ia punct fix pe humerus, trage omoplatul către acesta.

• subspinosul se inseră intern pe fosa subspinoasă a omoplatului şi extern pe faţeta mijlocie a marii tuberozităţi a extremităţii superioare a humerusului. Când ia punct fix pe omoplat este rotator în afară al braţului şi când ia punct fix pe humerus trage omoplatul către braţ.

• micul rotund, situat imediat în afara subspinosului, se inseră intern pe fosa subspinoasă a omoplatului şi extern pe faţa inferioară a marii tuberozităţi a extremităţii superioare a humerusului. Când ia punct fix pe omoplat este rotator în afară al humerusului şi când ia punct fix pe humerus trage omoplatul către braţ

• marele rotund este un muşchi puternic, se inseră intern pe unghiul inferior al omoplatului, se îndreaptă în sus, în afară şi înainte, ocoleşte faţa internă a extremităţii superioare a humerusului şi se inseră pe buza posterioară a culisei bicipitale a humerusului. Când ia punct fix pe omoplat, este un adductor al braţului, iar când ia punct fix pe humerus este un ridicător al omoplatului.

• subscapularul se inseră intern în fosa subscapulară şi extern pe mica tuberozitate a extremităţii superioare a humerusului. Când ia punct fix pe omoplat este un rotator înăuntru şi un adductor al braţului, iar când ia punct fix pe humerus trage omoplatul către braţ.

7.3. Biomecanica articulaţiei scapulo-humerale Articulaţia scapulo-humerală este cea mai mobilă articulaţie. Are trei grade de

libertate. Ea acţionează în strânsă corelaţie funcţională cu articulaţiile centurii scapulare, mărindu-se astfel amplitudinea de mişcare a membrului superior faţă de trunchi.

Mişcarea de abducţie (de îndepărtare a braţului). În această mişcare cele două extremităţi ale humerusului suferă o deplasare în sens invers. Extremitatea inferioară urcă, iar cea superioară coboară. Mişcarea se face până când marea tuberozitate se loveşte de porţiunea superioară a bureletului glenoidian. În acest moment, suprafaţa articulară a capului humeral părăseşte aproape cavitatea glenoidă şi intră în contact cu porţiunea inferioară a capsulei articulare.

Muşchii abductori ai umărului sunt: – deltoidul cu toate fasciculele lui; – supraspinosul (chiar singur în afara deltoidului); – lunga porţiune a bicepsului brahial (are un rol secundar).

Mişcarea de abducţie se poate face numai până la un unghi de 900. Peste această valoare, ridicarea humerusului nu este posibilă datorită prezenţei acromionului. Ridicarea braţului peste 900 se face numai cu ajutorul mişcării de basculă laterală a scapulei.

Mişcarea de adducţie se face în sens invers, un rol important revine greutăţii membrului şi gravitaţiei, mişcarea fiind controlata tot de muşchii abductori care, prin contracţia lor izometrica, dirijează apropierea membrelor superioare de trunchi.

Muşchii adductori ai umărului sunt: – pectoralul mare; – dorsalul mare; – rotundul mare; – rotundul mic; – subscapular; – coraco-brahial; – biceps brahial (cu scurta porţiune); – triceps brahial (cu lunga porţiune).


90

Mişcările de proiecţie înainte (anteducţie) şi înapoi (retroducţie) Ele se fac: cu bascularea capului humeral înapoi, în anteducţie şi cu bascularea

capului humeral înainte, în retroducţie, în timp ce extremitatea inferioară a humerusului se deplasează în sens invers, pe un arc de cerc dispus sagital.

Amplitudinea proiecţiei înainte este de 950, iar cea a proiecţiei înapoi de 200. Amplitudinea lor se poate mări prin intervenţia centurii scapulare şi a coloanei vertebrale până la 180o în anteducţie şi 35o în retroducţie.

În anteducţie intervin muşchii: – marele pectoral – coraco-brahialul – deltoidul (fascicule claviculare)

În retroducţie intervin muşchii: – deltoidul (fascicule spinale) – marele dorsal

Mişcările de rotaţie înăuntru (mediană) şi în afară (laterală) Ele se realizează în jurul unui ax longitudinal ce trece prin capul humeral în

jurul axei anatomice lungi a humerusului. Amplitudinea lor este de 800 pentru rotaţia externă şi 950 pentru rotaţia internă.

În mişcarea de rotaţie înăuntru, capul humerusului alunecă dinainte – înapoi pe cavitatea glenoidă. Mişcarea este produsă de muşchii supraspinos, rotundul mare, subscapular.

În mişcarea de rotaţie în afară, capul humerusului alunecă dinapoi – înainte pe cavitatea glenoidă. Mişcarea este produsă de muşchii subspinos şi micul rotund.

Mişcarea de circumducţie Această mişcare însumează mişcările precedente care se execută în jurul celor

trei axe. Capul humeral descrie un mic cerc urmărind conturul cavităţii glenoide, în timp ce extremitatea inferioară a humerusului descrie un cerc mare, dar în sens invers.

Între articulaţiile centurii scapulare şi articulaţia scapulo-humerală este o strânsă legătură în mişcările variate şi ample ale membrului superior.

Întrebări 1. Precizaţi structura funcţională a articulaţiei scapulo-humerale. 2. Care sunt muşchii implicaţi în mişcările umărului ? 3. Detaliaţi muşchii scapulo-brahiali. 4. Precizaţi biomecanica articulaţiei scapulo-humerale.

8. ARTICULAŢIA HUMERO-CUBITO-RADIALĂ (articulaţia cotului)

8.1. Structura funcţională a articulaţiei Această articulaţie este o trohleartroză, are un singur grad de libertate şi

permite numai executarea mişcărilor de flexie şi extensie, a antebraţului pe braţ. Se întâlnesc aici trei oase, iar suprafeţele articulare sunt: – extremitatea inferioară a humerusului (trohleea, condilul humeral şi epicondilul); – extremitatea superioară a cubitusului prezintă o scobitură semilunară (marea

cavitate sigmoidă), apofiza coronoidă în partea anterioară a cavităţii sigmoide şi tuberozitatea (olecranul) în partea posterioară a cavităţii sigmoide. La marginea externă a acestei cavităţi se află o altă scobitură semilunară (mica cavitate sigmoidă) care ia parte la alcătuirea articulaţiei radio-cubitale superioare.

– extremitatea superioară a radiusului prezintă o scobitură (cupula radială) care se adaptează pe condilul humeral.

Capul radial, prin faţa sa superioară, contribuie la alcătuirea articulaţiei cotului, iar prin faţa sa laterală contribuie la alcătuirea articulaţiei radio-cubitale superioare.


91

Fig.

nr.

36. A

rticu

laţia

cot

ului


92

Suprafeţele articulare sunt acoperite de cartilajul hialin. Trohleea humerală vine în raport cu incizura cubitusului, iar condilul humeral cu foseta capului radial.

Mijloacele de unire sunt capsula articulară, care leagă humerusul cu cubitusul (ulna) şi radiusul. Capsula articulară este laxă şi întărită lateral de patru ligamente mai puternice, dispuse anterior, posterior, lateral extern şi lateral intern.

Membrana sinovială este ca o foiţă subţire, înveleşte pe dinăuntru capsula articulară. Ea este comună atât articulaţiei humero-cubito-radiale, cât şi articulaţiei radio-cubitale superioare (fig. 36).

8.2. Muşchii implicaţi în mişcările cotului sunt flexori şi extensori (fig. 35). 8.2.1. Muşchii flexori sunt

• bicepsul brahial, cu două capete superioare (de unde şi numele) şi unul inferior. Proximal, se inseră cu un cap (scurta porţiune a bicepsului) pe vârful apofizei coracoide, printr-un tendon comun cu coraco-brahialul; cu celălalt cap (lunga porţiune a bicepsului) se inseră pe suprafaţa de deasupra cavităţii glenoide. Prin unirea celor două porţiuni se formează corpul muscular care descinde vertical în faţa humerusului şi a cotului şi se inseră distal, printr-un tendon puternic, pe tuberozitatea bicipitală a radiusului.

Când ia punct fix pe omoplat are mai multe acţiuni: – proiectează înainte şi rotează înăuntru braţul; – flectează antebraţul supinat pe braţ; – rotează antebraţul în afară (supinaţie); – este adductor al braţului (prin porţiunea scurtă); – este abductor al braţului (prin porţiunea lungă). Acţiunea cea mai importantă este cea de supinaţie şi pe plan secundar de

flexor al antebraţului pe braţ. Când ia punct fix pe antebraţ (ca în poziţia atârnat), flectează braţul pe

antebraţ şi apropie omoplatul. • brahialul anterior este situat sub biceps. Se inseră proximal pe buza

inferioară a amprentei deltoidiene şi pe faţa internă şi externă a jumătăţii inferioare a humerusului. Se îndreaptă în jos şi după ce trece de faţa anterioară a articulaţiei cotului, se inseră distal pe o mică suprafaţă rugoasă, situată pe faţa internă a bazei apofizei coronoide a cubitusului.

Când ia punct fix pe humerus, flectează antebraţul pe braţ; Când ia punct fix pe cubitus, flectează braţul pe antebraţ

• muşchii epicondilieni sunt în număr de patru: – brahio-radial – primul brahial extern – al doilea brahial extern – scurtul supinator

8.2.2. Muşchii extensori sunt: • tricepsul brahial este un muşchi voluminos, ocupă singur faţa

posterioară a braţului. Are trei capete superioare (de unde şi numele) şi unul inferior. Din cele trei capete, unul este lung (lunga porţiune a tricepsului) şi se inseră pe suprafaţa rugoasă, sub cavitatea glenoidă a omoplatului. Celelalte două sunt scurte: vastul extern şi vastul intern.

Când ia punct fix proximal, este un extensor al antebraţului pe braţ, Prin lunga porţiune este un adductor al braţului. Când ia punct fix pe olecran, este fie un coborâtor, fie un ridicător al

omoplatului, după cum membrul superior este orientat în jos sau în sus. Universitatea SPIRU HARET

93

• anconeul este un muşchi scurt şi trunghiular, situat pe faţa posterioară a cotului. Se inseră proximal, prin baza sa, pe faţa posterioară a epicondilului. Se îndreaptă în jos şi înăuntru şi se inseră distal, prin vârful său, pe marginea externă a olecranului.

Când ia punct fix pe humerus, este extensor al antebraţului pe braţ; Când ia punct fix pe cubitus, este un extensor al braţului pe antebraţ. În plus, el joacă un rol important în mişcările de lateralitate ale cubitusului, în

timpul prono-supinaţiei. • muşchii extensori ai degetelor vor fi studiaţi la antebraţ.

8.3. Biomecanica articulaţiei cotului Articulaţia humero-cubito-radială este o trohleartroză şi are un singur grad de

libertate. Ea permite numai executarea mişcărilor de flexie şi extensie. Flexia şi extensia active au o amplitudine medie normală de 1500, dintre care 900 revin extensiei şi 600 flexiei.

Mişcarea de flexie este apropierea antebraţului de braţ. Are o amplitudine activă normală de aproape de 1500. În faza finală a mişcării, mâna nu se orientează spre umăr, ci spre torace, deoarece axa antebraţului nu se suprapune axei braţului, ci este dirijată faţă de acesta înăuntru. Explicaţia constă în orientarea oblică în sus şi înăuntru a jgheabului trohleei humerale.

Muşchii flexori sunt: brahialul anterior, bicepsul brahial şi muşchii epicondilieni.

Mişcarea de extensie este mişcarea de îndepărtarea a antebraţului de braţ. Amplitudinea este de 900. Mişcarea de extensie este limitată de vârful olecranului şi de ligamentul anterior al cotului care este pus sub tensiune.

Muşchii extensori sunt: tricepsul brahial, şi anconeul (în mod accesoriu). Prin contracţia lor, antebraţul acţionează ca o pârghie de gradul I, în care

punctul de sprijin este în articulaţia cotului.

Întrebări 1. Care este structura funcţională a articulaţiei ? 2. Care sunt muşchii implicaţi în mişcările articulaţiei ? 3. Detaliaţi muşchii flexori şi extensori ai articulaţiei cotului. 4. Care este biomecanica articulaţiei cotului.

9. ARTICULAŢIILE ANTEBRAŢULUI 9.1. Structura funcţională a antebraţului Cele două oase ale antebraţului se articulează între ele prin cele două

extremităţi ale lor, formând, astfel, două articulaţii radio-cubitale: superioară şi inferioară.

Articulaţia radio-cubitală superioară: Articulaţia este o cilindroidă de tip trohoid, cu un grad de libertate. Suprafeţele articulare sunt reprezentate de mica cavitate sigmoidă a

extremităţii superioare a cubitusului, de incizura radială a cubitusului completată de ligamentul inelar şi de capul radial. Ambele au fost descrise la oasele cotului.


94

Cele două suprafeţe articulare sunt menţinute în contact de ligamentul inelar şi de ligamentul pătrat (al lui Denucé).

Sinoviala articulaţiei este dependentă de sinoviala articulaţiei humero-cubito-radiale.

Articulaţia radio-cubitală inferioară Articulaţia este tot o trohoidă cu un grad de libertate. Suprafeţele articulare reprezentate de cavitatea sigmoidă a radiusului de pe

extremitatea inferioară şi mediană şi o suprafaţă convexă de pe partea mediană şi inferioară a capului cubital.

Ele sunt acoperite de cartilaj hialin şi unite prin intermediul unei capsule fibroase, un ligament triunghiular şi două ligamente radio-cubitale.

Sinoviala este foarte laxă şi comunică în 40% din cazuri cu sinoviala articulaţiei radio-carpiene.

Ligamentul interosos radio-cubital este o membrană fibroasă care se întinde între diafizele celor două oase ale antebraţului pe toată lungimea lor.

9.2. Muşchii antebraţului (vezi fig. 35) sunt în număr de 20 şi se împart în

trei grupe:

9.2.1. Muşchii anteriori: • rotundul pronator se inseră proximal pe faţa anterioară a epitrohleei şi pe

marginea internă a apofizei coronoide; în continuare se îndreaptă în jos şi în afară şi se inseră distal pe faţa externă a porţiunii mijlocii a radiusului. Este un muşchi pronator şi accesoriu un flexor al antebraţului pe braţ.

• marele palmar se inseră proximal pe faţa anterioară a epitrohleei, se îndreaptă în jos şi în afară şi se inseră distal pe faţa anterioară a bazei celui de-al doilea metacarpian. Este flexor al mâinii pe antebraţ şi al antebraţului pe braţ. Accesoriu este un abductor, pronator şi fixator al mâinii în timpul mişcării de prehensiune.

• micul palmar se inseră proximal pe faţa anterioară a epitrohleei, se îndreaptă în jos şi puţin în afară şi se inseră distal pe ligamentul inelar al carpului şi aponevroza palmară. Este flexor al mâinii pe antebraţ.

• cubitalul anterior se inseră proximal pe epitrohlee şi pe marginea internă a olecranului şi distal pe osul pisiform. Este flexor al mâinii pe antebraţ şi un fixator al mâinii în prehensiune.

• flexorul comun superficial al degetelor se inseră proximal pe epitrohlee, ligamentul lateral intern al articulaţiei cotului, marginea internă a apofizei coronoide şi marginea anterioară a radiusului. Corpul lui ocupă toată lăţimea antebraţului. În treimea mijlocie a antebraţului se ramifică în 4 fascicule musculare care se continuă fiecare cu câte un tendon. Cele 4 tendoane trec pe sub ligamentul inelar al carpului şi se îndreapă către ultimele 4 degete pe care se inseră la nivelul bazelor falangelor doi. Este flexor al falangelor doi pe primele falange, un flexor al degetelor pe mână, al mâinii pe antebraţ şi al antebraţului pe braţ.

• flexorul comun profund al degetelor se inseră proximal pe treimea superioară a feţei anterioare, pe treimea superioară a marginii interne şi a feţei interne


95

a cubitusului, pe ligamentul interosos cubito-radial şi pe faţa anterioară a radiusului, sub tuberozitatea bicipitală, formează 4 tendoane care alunecă pe sub ligamentul inelar al carpului şi se îndreaptă spre ultimele 4 degete. Ele se inseră distal pe baza celei de-a treia falange. Este flexor al falangei a treia pe a doua falangă şi accesoriu al falangei a doua pe prima, al degetelor pe mână şi al mâinii pe antebraţ

• lungul flexor propriu al policelui se inseră proximal pe cele 3 / 4 superioare ale feţei anterioare a radiusului şi pe marginea externă a apofizei coronoide, apoi se îndreaptă vertical în jos, trece pe sub ligamentul inelar anterior al carpului şi se inseră distal pe baza ultimei falange a policelui. Este flexor al ultimei falange pe prima.

• pătratul pronator situat la partea inferioară a antebraţului, între marginea anterioară a cubitusului şi marginea şi faţa anterioară a radiusului. Este pronator, când ia punct fix pe cubitus.

9.2.2. Muşchii posteriori: • extensorul comun al degetelor se inseră proximal pe faţa posterioară a

epicondilului, formează 4 tendoane, care după ce trec pe sub ligamentul inelar carpian posterior, se îndreaptă spre ultimele 4 degete. Este extensor al falangei a treia pe falanga a doua, al falangei a doua pe prima, al primei pe metacarp, al mâinii pe antebraţ şi al antebraţului pe braţ.

• extensorul propriu al degetului mic se inseră proximal pe faţa posterioară a epicondilului şi la nivelul degetului mic se uneşte cu tendonul extensorului comun al acestuia. Este extensor al degetului mic.

• cubitalul posterior se inseră proximal pe faţa posterioară a epicondilului, pe faţa şi marginea posterioară a cubitusului şi distal, se inseră pe faţa internă a bazei metacarpianului al cincilea. Este extensor şi abductor al mâinii pe antebraţ.

• anconeul a fost studiat la muşchii cotului. • lungul abductor al policelui se inseră proximal pe feţele posterioare ale

cubitusului, radiusului şi ligamentului interosos, trece pe sub ligamentul inelar carpian posterior şi se inseră distal pe faţa externă a bazei primului metacarpian. Este abductor al policelui şi abductor şi supinator al mâinii.

• scurtul extensor al policelui se inseră proximal tot pe feţele posterioare ale cubitusului, radiusului şi ligamentului interosos. Trece pe sub ligamentul inelar carpian posterior şi se inseră distal pe faţa posterioară a bazei celei de-a doua falange a policelui. Este extensor al falangei a doua a policelui pe prima, al primei pe metacarpian şi al metacarpianului pe carp.

• lungul extensor al policelui se inseră proximal pe faţa posterioară a cubitusului, coboară oblic în afară spre gâtul mâinii, alunecă prin şanţul extern al feţei posterioare a radiusului, delimitează tabachera anatomică şi trece pe faţa posterioară a primului metacarpian şi a falangei proximale a policelui, pentru a se insera distal pe faţa posterioară a bazei falangei distale a policelui. Este extensor al policelui.

• extensorul propriu al indexului se inseră proximal pe faţa posterioară a cubitusului şi a ligamentului interosos, trece pe sub ligamentul inelar carpian posterior şi se inseră distal pe tendonul extensorului comun pentru index. Este extensor al indexului.


96

9.2.3. Muşchii externi: • brahio-radialul se inseră proximal pe marginea externă a humerusului, iar

distal, pe apofiza stiloidă a radiusului. Este flexor al antebraţului pe braţ şi accesoriu intervine în mişcarea de pronaţie şi supinaţie.

• primul radial extern se inseră proximal pe marginea externă a humerusului, sub lungul supinator, şi distal se inseră pe faţa posterioară a bazei celui de-al doilea metacarpian. Este extensor şi abductor al mâinii pe antebraţ.

• al doilea radial extern se inseră proximal pe epicondil şi distal pe faţa posterioară a bazei celui de al treilea metacarpian. Este extensor al mâinii pe antebraţ şi accesoriu abductor al mâinii pe antebraţ.

• scurtul supinator se inseră proximal pe marginea externă a cubitusului, înconjoară treimea superioară a radiusului şi se inseră distal pe faţa anterioară şi externă a radiusului, deasupra rotundului pronator. Este supinator al antebraţului.

9.3. Biomecanica articulaţiilor radio-cubitale

Mişcările în aceste articulaţii permit pronaţia (faţa palmară orientată posterior) şi supinaţia (cu faţa palmară orientată anterior), la nivelul antebraţului. Ele asigură rotaţia radiusului în jurul cubitusului.

În mişcarea de pronaţie, antebraţul se răsuceşte înăuntru, faţa palmară a mâinii priveşte posterior, iar policele este medial.

Muşchii pronatori sunt: rotundul pronator, pătratul pronator, palmarul mare (accesoriu), anconeul (accesoriu), brahio-radialul (accesoriu).

În mişcarea de supinaţie, antebraţul se răsuceşte în afară, faţa palmară a mâinii priveşte anterior, iar policele este lateral.

Muşchii supinatori sunt: supinatorul scurt, bicepsul brahial, brahio-radialul (accesoriu).

Cele două articulaţii radio-cubitale acţionează concomitent pentru realizarea acestor mişcări deci, funcţional ele formează o singură articulaţie şi găsindu-se totdeauna într-o poziţie similară de pronaţie sau supinaţie.

Întrebări: 1. Descrieţi structura funcţională a celor două articulaţii. 2. Care sunt muşchii anteriori ai braţului ? 3. Dar cei posteriori ? 4. Explicaţi mişcările de pronaţie şi de supinaţie.

10. ARTICULAŢIILE GÂTULUI MÂINII ŞI ALE MÂINII 10.1. Structura funcţională a acestor articulaţii

Prin gâtul mâinii înţelegem regiunea care face legătura între antebraţ şi mână, care împreună formează un tot funcţional.

Cele 27 de oase care alcătuiesc scheletul gâtului mâinii şi al mâinii sunt reprezentate de trei grupe (fig. 37):


97

Oasele carpiene: (8 la număr), dispuse pe două rânduri: – rândul superior: scafoid, semilunar, piramidal, pisiform – rândul inferior: trapez, trapeziod, osul mare, osul cu cârlig

Oasele metacarpiene (5 la număr) sunt lungi, aşezate cu extremitatea lor proximală (baza) spre rândul metacarpian, iar cu extremitatea lor distală (cap) se continuă cu oasele degetelor. Se numerotează din afară înăuntru.

Oasele degetelor (falange) continuă direcţia metacarpienelor. Degetul mare (policele) are doar două falange, celelalte patru (indexul, mijlociul, inelarul şi degetul mic) au câte trei falange.

Segmentele osoase se articulează între ele prin 30 de articulaţii. Acestea sunt: articulaţiile intercarpiene, radio-carpiană, medio-carpiană, carpo-metacarpiene, intermetacarpiene, metacarpo-falangiene, interfalangiene.

Toate articulaţiile mâinii sunt întărite de către un manşon capsular şi de ligamente dispuse lateral, de o parte şi de alta a capsulei.

Degetele sunt segmente de membru formate din piele şi os cu articulaţii şi curele de transmisie (tendoane) acţionate de la distanţă, pe de o parte, de muşchii antebraţului şi, pe de altă parte, de muşchii intrinseci ai mâinii.

Fig. nr. 37. Oasele mâinii

10.2. Muşchii implicaţi în biomecanica acestor articulaţii 10.2.1. Muşchii antebraţului (descrişi anterior) reprezintă grupul muşchilor

de forţă ai mâinii. Ei acţionează asupra degetelor, dar şi asupra articulaţiei gâtului mâinii, contribuie la mişcările mâinii, dar şi la mişcarea şi fixarea articulaţiei gâtului mâinii în poziţiile cele mai convenabile executării mişcărilor degetelor.


98

10.2.2. Muşchii intrinseci ai mâinii (19 muşchi proprii) reprezintă grupul muşchilor de fineţe şi precizie ai mâinii. Ei sunt (fig. 38):

– muşchii tenarieni se găsesc în regiunea tenară, la partea supero-externă a palmei: – scurtul abductor al policelui

– scurtul flexor al policelui – opozantul – adductorul policelui

– muşchii hipotenarieni se găsesc în regiunea hipotenară aflată în partea internă a palme: – palmarul cutanat

– adductorul degetului mic – scurtul flexor al degetului mic – opozantul degetului mic

– muşchii lojei mijlocii se găsesc între eminenţa tenară şi eminenţa hipotenară, ei sunt: – muşchii lombricali (flexori ai primei falange şi extensori ai ultimelor două falange ale degetelor 2-5).

– muşchii interosoşi.(flexori ai primei falange şi extensori ai ultimelor două falange ca şi lombricalii, dar în acelaşi timp, sunt şi adductori şi abductori ai degetelor 2-5).

Fig. nr. 38. Muşchii palmari şi tecile sinoviale

10.3. Biomecanica articulaţiei gâtului mâinii şi a mâinii Complexul osteo-articular al gâtului mâinii este astfel structurat încât permite

efectuarea mai multor mişcări. Rolul cel mai important revine articulaţiei radio-carpiene şi medio-carpiene care sunt articulaţii condiliene cu două grade de libertate. Mişcările sunt de flexie-extensie, de abducţie-adducţie şi de circumducţie de mică amplitudine, la nivelul gâtului mâinii şi de flexie-extensie, de înclinare laterală şi de circumducţie la nivelul degetelor II, III, IV, V.


99

La nivelul policelui, mişcările sunt de: flexie, extensie, abducţie, adducţie, opoziţie (policele priveşte cu faţa lui palmară, faţa palmară a degetelor 2-5) şi de circumducţie. Policele se suprapune peste celelalte 4 degete putând transforma mâna într-o adevărată pensă care permite prehensiunea.

Flexia şi extensia se execută în plan sagital, în jurul unei axe transversale care trece prin capul osului mare.

Însumate, mişcările de flexie şi extensie active au o amplitudine medie de 1650, iar cele pasive de 175o. Mişcările de abducţie şi adducţie active au o amplitudine de 550, iar cele pasive au amplitudinea de 650.

10.4. Membrul superior ca lanţ cinematic

Centura scapulară, umărul, braţul, cotul, antebraţul, gâtul mâinii şi mâna pot acţiona în cursul diferitelor mişcări fie ca un lanţ cinematic deschis, fie ca unul închis.

Ca lanţ cinematic deschis, membrul superior acţionează în poziţia ortostatică în: – ridicarea şi coborârea braţelor prin lateral, prin înainte sau prin înapoi. – răsucirea înăuntru şi în afară. – rotaţia dinainte înapoi şi dinapoi înainte. – apucarea, împingerea, aruncarea, lovirea.

Ca lanţ cinematic închis membrul superior acţionează în: – susţinerea corpului în poziţiile atârnat, atârnat sprijinit şi stând pe mâini.

Întrebări 1. Care este structura funcţională a acestor articulaţii ? 2. Precizaţi muşchii intrinseci ai mâinii. 3. Care este biomecanica acestor articulaţii ? 4. Prezentaţi membrul superior ca lanţ cinematic.

11. BAZINUL (centura pelvină) 11.1. Structura funcţională a bazinului

B a z i n u l este o formaţiune anatomică complexă. El face legătura între coloana vertebrală şi membrele inferioare. Datorită poziţiei lui şi prin analogie cu centura scapulară a membrului superior, bazinul se mai numeşte şi centura pelvină. Spre deosebire însă de centura scapulară, care este deosebit de mobilă, centura pelvină este rigidă. Rolul ei este numai de a transmite greutatea corpului spre membrele inferioare şi de a susţine viscerele abdominale. Are deci un rol static prin excelenţă.

Scheletul bazinului Scheletul bazinului este alcătuit din cele două oase coxale, reunite anterior

prin simfiza pubiană şi posterior prin segmentul sacro-coccigian al coloanei vertebrale, cu care oasele coxale se articulează strâns.


100

Osul coxal (fig. 39) este un os plat, de formă patrulateră, alcătuit din trei piese osoase: iliacul situat în sus şi în afară; pubisul situat înainte şi ischionul situat în jos. Toate aceste piese converg spre centrul osului coxal, care prezintă pe faţa lui externă cavitatea cotiloidă (acetabulum).

Osul coxal are: două feţe – externă şi internă patru margini – superioară, inferioară, anterioară, posterioară

Fig. nr. 39. Osul coxal

Faţa externă are în centrul ei cavitatea cotiloidă de formă sferoidă delimitată

de o margine (sprânceana) cotiloidiană în care se articulează capul femurului. Deasupra cavităţii cotiloide este fosa iliacă externă, pe care se inseră muşchii fesieri: fesierul mic, în zona anterioară,

fesierul mijlociu, în zona mijlocie; fesierul mare, în zona posterioară

Sub cavitatea cotiloidă este gaura obturatoare. Faţa internă are la mijlocul ei o proeminenţă liniară, linia nenumită,

îndreptată oblic în jos şi înainte. Deasupra acesteia se află fosa iliacă internă pe care se inseră porţiunea iliacă a muşchiului psoas-iliac. Sub ea şi înapoia ei, întâlnim: tuberozitatea iliacă pe care se inseră puternicele ligamente sacro-iliace, faţeta auriculară a coxalului şi suprafaţa de inserţie a obturatorului intern.

Marginea superioară (creasta iliacă) are inseraţi pe ea marele oblic abdominal, micul oblic abdominal şi transversul abdomenului. Anterior, ea se termină cu spina iliacă antero- superioară pe care se inseră croitorul.

Marginea anterioară are o scobitură nenumită şi o spină iliacă anterioară pe care se inseră tendonul dreptului anterior al cvdricepsului femural.


101

Marginea inferioară are o faţetă pubiană pentru articulaţia cu celălalt os coxal şi o suprafaţă de inserţie pentru marele adductor (muşchi al coapsei). Ea se termină cu corpul ischionului (marea tuberozitate ischiatică) care este segmentul cel mai gros al osului coxal care suportă greutatea corpului în poziţie şezândă. Pe ea se inseră: – marele adductor al coapsei;

– muşchii ischio-gambieri: – semitendinosul – semimembranosul – bicepsul femural

– muşchii posteriori ai şoldului: – gemenul inferior – pătratul femural

Marginea posterioară de jos în sus prezintă: mica scobitură sciatică, spina sciatică pe care se inseră muşchiul gemen superior, marea scobitură sciatică şi spina iliacă postero-superioară de la care începe marginea superioară a osului coxal.

Sacrul este un os median şi simetric, format din sudura vertebrelor sacrate. El

închide partea posterioară a bazinului. Este îndreptat oblic în jos şi înapoi. Formează cu ultima vertebră lombară un unghi care proemină anterior, numit promontoriu. Are patru feţe: anterioară, posterioară şi două laterale, o bază şi un vârf.

Faţa anterioară este concavă şi prezintă 4 linii transversale (nivelele de sudură ale vertebrelor). La capul lor, de o parte şi de alta sunt găurile sacrate anterioare prin care ies ramurile anterioare ale nervilor sacraţi.

Faţa posterioară este convexă şi prezintă găurile sacrate prin care ies ramurile posterioare ale nervilor sacraţi.

Cu feţele laterale se articulează cu oasele coxale. Baza sacrului priveşte în sus şi puţin înainte şi se articulează cu a 5-a ver-

tebră lombară. Vârful sacrului se articulează cu coccisul. Coccisul este situat sub sacru, rezultă din sudura celor 4 sau 5 vertebre

coccigiene. Are forma unei piramide triunghiulare cu baza în sus. Articulaţiile bazinului

Articulaţiile bazinului sunt: – simfiza pubiană (articulaţie semimobilă) – articulaţiile sacro-iliace (articulaţii semimobile) – articulaţia sacro-coccigiană (artrodie) fără importanţă funcţională. Conformaţia generală a bazinului

Bazinul (fig. 40) are forma unui trunchi de con cu baza în sus. Inelul format anterior de marginea superioară a simfizei pubiene, lateral de liniile nenumite de pe feţele interne ale coxalelor şi posterior de promontoriu împarte bazinul în două părţi: marele bazin şi micul bazin, cu strâmtoarea superioară şi strâmtoarea inferioară. Diametrele lor transversale, oblice, şi antero-posterioare joacă la femeie un rol important în desfăşurarea normală a naşterii.


102

Fig. nr. 40. Oasele bazinului

11.2. Biomecanica bazinului În mod normal, la adult, oasele coxale se mişcă concomitent cu sacru şi

practic bazinul poate fi considerat ca un întreg rigid. În realitate însă, chiar în aceste condiţii, se produc unele mişcări minime la

nivelul articulaţiilor sacro-iliace, mai accentuate la tineri. Ele constau din o serie de mişcări de basculă ale sacrului, în jurul unei axe transversale care trece prin partea superioară a osului. Aceste mişcări sunt: mişcări de nutaţie şi mişcări contranutaţie.

Mişcarea de nutaţie este mişcarea prin care baza sacrului se îndreaptă în jos şi înainte, iar vârful se îndreaptă în sus şi înapoi.

Mişcarea de contranutaţie este mişcarea prin care baza sacrului se îndreaptă în sus şi înapoi, iar vârful lui se îndreaptă în jos şi înainte.

În condiţii fiziologice deosebite (în timpul naşterii), aparatele capsulo-ligamentare ale tuturor articulaţiilor corpului se îmbibă cu lichid interstiţial şi se relaxează sub acţiunea unui hormon special de tip relaxina.


103

Relaxarea aparatelor capsulo-ligamentare are efecte imediate, în special la nivelul coloanei vertebrale şi bazinului. La nivelul coloanei vertebrale apar rahialgiile (dureri vertebrale) gravidelor şi chiar hernii de disc. La nivelul bazinului, relaxarea capsulo-ligamentară duce la mărirea amplitudinii mişcărilor articulaţiilor sacro-iliace şi simfizei pubiene, ceea ce uşurează desfăşurarea normală a sarcinii.

Întrebări: 1. Care este structura funcţională a bazinului ? 2. Descrieţi anatomia funcţională a osului sacru. 3. Descrieţi anatomia funcţională a sacrului. 4. Care sunt articulaţiile bazinului ? 5. Care sunt mişcările bazinului ?

12. ARTICULAŢIA COXO-FEMURALĂ (articulaţia şoldului)

12.1. Structura funcţională a şoldului

Prin intermediul şoldului, centura pelvină se continuă cu membrul inferior. Şoldul este structurat astfel, încât să permită membrului inferior îndeplinirea celor două funcţii contradictorii:

– oscilaţia în faza de pendulare – stabilizarea în faza de propulsie a mersului, alergării sau săriturii. În alcătuirea articulaţiei şoldului participă două segmente osoase: osul coxal

şi extremitatea superioară a femurului, de o parte şi de alta. Osul coxal a fost descris anterior.

F e m u r u l este os lung, pereche şi nesimetric. El reprezintă scheletul

coapsei. Are un corp şi două extremităţi (superioară şi inferioară). Cu extremitatea superioară intră în articulaţia şoldului.

Extremitatea superioară a femurului prezintă un cap articular, un gât şi

două proeminenţe: o tuberozitate mare (marele trohanter) şi o tuberozitate mică (micul trohanter). Cele două tuberozităţi sunt voluminoase, pe ele se inseră muşchi puternici.

Capul articular reprezintă 2/3 dintr-o sferă, este perfect rotunjit şi orientat în sus, înainte şi înăuntru. Puţin sub centrul lui se află foseta ligamentului rotund.

Gâtul femurului uneşte capul femurului cu cele două extremităţi. Axa lungă a gâtului este înclinată faţă de axa lungă a corpului femural cu 125-135o, unghiul fiind unghiul de înclinaţie. Axa lungă a gâtului face şi cu planul frontal un unghi de 15-25o, acesta fiind unghiul de declinaţie.

Marele trohanter este o proeminenţă partulateră, care continuă în sus corpul osului. Pe el se inseră: pe faţa externă – fesierul mijlociu

pe faţa internă – obturatorul extern – obturatorul intern – cei doi gemeni


104

pe marginea superioară – piramidalul pe marginea inferioară – vastul extern pe marginea anterioară – fesierul mic pe marginea posterioară – pătratul femural

Micul trohanter este situat la partea postero-inferioară a gâtului femural şi dă inserţie psoasului-iliac.

Asupra extremităţii superioare se exercită eforturi de presiune şi tracţiune deosebit de puternice şi de aceea structura ei este adecvată acestor sarcini. Fasci-culele trabeculare sunt bine individualizate.

Corpul femurului este îndreptat oblic de sus în jos şi dinafară înăuntru. Axa lui lungă este axa anatomică şi nu se confundă cu axa biomecanică. Aceasta pleacă de la centrul capului femural şi se întâlneşte cu axa anatomică în partea centrală a extremităţii inferioare a femurului. Cele două axe fac între ele un unghi de 8-100, deschis în sus. Pe el se prind următorii muşchi:

• pe faţa anterioară – muşchiul crural (partea profundă a cvadricepsului) – muşchiul tensor al sinovialei genunchiului

• pe faţa externă – vastul extern al cvadricepsului • pe faţa internă – vastul intern al cvadricepsului. Marginea posterioară este foarte dezvoltată, se numeşte linia aspră. Pe ea se

inseră vastul extern, vastul intern, iar în lungul zonei mijlocii, cei trei adductori ai coapsei şi scurta porţiune a bicepsului femural. În partea superioară, linia aspră se trifurcă într-o creastă externă (spre marele trohanter) pentru inserţia marelui fesier, o creastă mijlocie (spre micul trohanter) pentru inserţia pectineului şi o creastă internă (spre partea inferioară a gâtului) pentru inserţia vastului intern.

Extremitatea inferioară va fi prezentată la studiul genunchiului. Articulaţia coxo-femurală (fig. 41) este o enartroză cu trei grade de libertate

şi o deosebită importanţă în statică şi locomoţie. Este construită în aşa fel, încât să ofere, în acelaşi timp, maximum de stabilitate şi de mobilitate.

a) Suprafeţele articulare sunt: capul femurului şi cavitatea cotiloidă a

coxalului. Cavitatea cotiloidă nu poate cuprinde singură capul femurului, de aceea este mărită de jur împrejur de un burelet fibro-cartilaginos. Acesta trece peste scobitura pubo-ischiatică şi formează ligamentul transvers, sub care se găseşte un orificiu plin cu ţesut celulo-grăsos şi câteva arteriole şi venule pentru ligamentul rotund şi osul coxal.

b) Cele două suprafeţe articulare sunt menţinute în contact prin bureletul fibro-cartilaginos şi o capsulă fibroasă. Capsula este formată din fibre: unele superficiale, longitudinale şi altele profunde, circulare. Fibrele se grupează formând ligamentele ce au rol de întărire a capsulei, asigurând soliditatea extremităţilor inferioare în timpul staţiunii verticale, în timpul mersului, alergării şi săriturii. Ligamentele sunt:

1. ligamentul ilio-femural, important în menţinerea poziţiei ortostatice, se opune căderii corpului înapoi. În această poziţie, şoldul se extinde şi ligamentul pus sub tensiune strangulează gâtul femural, apăsând capul femurului în cavitatea cotiliodă.


105

2. ligamentul pubo-femural limitează abducţia şi rotaţia externă 3. ligamentul ischio-femural limitează rotaţia internă şi adducţia 4. fibrele circulare profunde ale capsulei formează un inel care înconjoară

colul, susţinându-l. 5. ligamentul rotund este intraarticular cu rol secundar în biomecanica

şoldului. La nivelul articulaţiei coxo-femurale, un rol important în menţinerea

suprafeţelor articulare îl are presiunea atmosferică. Suprafaţa articulaţiei coxo-femurale măsoară 16 cm2 şi reprezintă un spaţiu virtual. Asupra ei acţionează o presiune atmosferică de 16, 537 kg. Cum greutatea unui membru inferior este de 9-10 kg, presiunea atmosferică, singură, poate menţine capul femurului în cavitate chiar după secţiunea tuturor părţilor moi.

c) Sinoviala tapetează faţa internă a capsulei.

Fig. nr. 41. Articulaţia coxo-femurală şi secţiune frontală


106

12.2. Muşchii care intervin în mobilizarea şoldului sunt

12.2.1. Muşchii lombo-iliaci descrişi la coloana vertebrală. Dintre aceştia doar psoasul –iliac intervine direct asupra şoldului. El se suprapune ca direcţie, axei biomecanice a membrului inferior. Inserţia lui pe primele vertebre lombare se suprapune centrului de greutate, apoi se îndreaptă în afară şi în jos, trece prin faţa capului femural, înapoi formează un unghi de aproximativ 400 şi se inseră pe micul trohanter. Realizează, astfel, o puternică chingă anterioară, care împinge capul femural dinainte-înapoi şi reprezintă principalul stabilizator anterior al şoldului. Acest muşchi are acţiuni complexe:

– când se contractă în totalitate, luând punct fix pe inserţiile proximale, flectează coapsa pe bazin şi în acelaşi timp imprimă coapsei o uşoară mişcare de adducţie şi rotaţie externă.

– când ia punct fix pe inserţia distală, flectează coloana vertebrală şi bazinul pe coapsă (este, deci, un flexor al coloanei)

– când se contractă de o singură parte, este tot flexor, dar, în acelaşi timp, imprimă coloanei vertebrale şi o mişcare de înclinare laterală.

Ca flexor al coapsei pe bazin el intervine în special după ce coapsa depăşeşte amplitudinea de flexie de 900. De aceea, valoarea lui funcţională se determină aşezând subiectul pe un scaun şi punându-l să facă flexia coapsei pe bazin. Dacă nu poate face flexia coapsei dincolo de 90o, muşchiul este deficitar.

Ca rotator al coapsei, acţiunea lui diferă după poziţia acesteia. Când coapsa este flectată pe bazin, micul trohanter fiind situat posterior faţă de axa femurului, psoasul-iliac este rotator extern. Când coapsa este extinsă pe bazin, muşchiul este un rotator intern.

Muşchiul psoasul-iliac este unul din cei mai importanţi muşchi în statica şi dinamica trunchiului. El împreună cu muşchii abdominali, muşchii spatelui şi muşchii ischio-gambieri asigură echilibrul trunchiului pe coapsă. Tot el, în mers, efectuează izotonic mişcarea de flexie a coapsei pe bazin, iniţiind deci faza de pendulare şi gradează extensia coapsei pe bazin, spre sfârşitul fazei de pendulare.

12.2.2. Muşchii bazinului (fig. 42) • fesierul mare – cel mai voluminos muşchi al bazinului. Se inseră proximal

pe partea posterioară a fosei iliace externe, se îndreaptă oblic în jos şi în afară şi se inseră distal pe creasta externă a liniei aspre, imediat sub marele trohanter. Când ia punct fix pe bazin, este rotator în afară al coapsei. Intervine în mişcarea de extensie atunci când subiectul poartă greutăţi sau urcă pe un plan înclinat.

• fesierul mijlociu, prin baza lui, se inseră proximal pe porţiunea mijlocie a fosei iliace mijlocii, se îndreaptă vertical în jos şi prin vârful lui se inseră distal pe faţa externă a marelui trohanter. Când se contractă în totalitate şi ia punct fix pe bazin, este abductor şi rotator în afară al coapsei. Când ia punct fix pe femur înclină lateral bazinul. El apasă pe faţa laterală a marelui trohanter, înfundând astfel capul femurului în cavitatea cotiloidă şi este principalul stabilizator lateral al şoldului.


107

• fesierul mic, prin baza lui, se inseră proximal pe porţiunea anterioară a fosei iliace externe, se îndreaptă aproape orizontal în afară şi prin vârful lui se inseră distal pe marginea anterioară a marelui trohanter. Când ia punct fix pe bazin, este rotator înăuntru şi un adductor al coapsei, când ia punct fix pe femur, este un proiector înainte al jumătăţii bazinului de partea opusă.

• gemenul superior se inseră medial pe spina sciatică, se îndreaptă în afară, se uneşte cu tendonul gemenului inferior şi se inseră lateral pe cavitatea de pe faţa internă a marelui trohanter. Este un rotator în afară al coapsei.

• gemenul inferior se inseră medial pe tuberozitatea ischionului, se îndreaptă în afară şi se uneşte cu tendonul gemenului extern. Este un rotator în afară al coapsei.

• obturatorul intern se inseră medial pe faţa internă a membranei obturatoare care umple gaura obturatoare a osului coxal şi pe conturul ei osos, trece prin mica scobitură sciatică a marginii posterioare a coxalului, iese din micul bazin, se îndreaptă în afară şi se inseră lateral pe cavitatea de pe faţa internă a marelui trohanter. Este un rotator în afară al coapsei şi un stabilizator posterior al şoldului.

• obturatorul extern se inseră medial pe faţa externă a membranei obturatoare şi pe conturul ei osos, trece prin spatele articulaţiei coxo-femurale şi se inseră lateral pe cavitatea de pe faţa internă a marelui trohanter. Este rotator în afară al coapsei şi un principal stabilizator inferior al şoldului.

• pătratul femural se inseră medial pe tuberozitatea ischiatică, se îndreaptă în afară, trece prin spatele articulaţiei coxo-femurale şi se inseră lateral pe marginea posterioară a marelui trohanter. Este un rotator în afară al coapsei.

• piramidalul (pisiformul) se inseră medial pe faţa anterioară a sacrului, în jurul găurilor sacrate anterioare, se îndreaptă în afară, iese din bazin prin marea scobitură sciatică şi se inseră lateral pe marginea superioară a marelui trohanter. Când ia punct fix pe bazin, rotează coapsa în afară. Este sinergic cu gemenii. Este un stabilizator posterior al şoldului.

12.2.3. Muşchii coapsei (fig. 42) se îndreaptă vertical de la bazin la coapsă,

iar unii dintre ei la extremităţile superioare ale oaselor gambei. După topografia lor se împart în trei grupe: anteriori, mediali şi posteriori.

– muşchii anteriori ai coapsei: • tensorul fasciei lata, muşchi superficial, se inseră proximal pe spina iliacă

antero-superioară şi pe buza externă a treimii anterioare a crestei iliace. Are un corp aplatizat, se întinde pe treimea superioară a coapsei, se continuă cu un tendon lat şi se inseră distal pe tuberozitatea externă a extremităţii superioare a tibiei. Are rol deosebit în statică (în sprijinul unilateral) şi în mers. Este rotator în afară al coapsei.

• croitorul, muşchi superficial, se întinde diagonal de sus în jos şi din afară-înăuntru. Se inseră proximal pe spina iliacă antero-superioară şi distal pe tube-rozitatea internă a extremităţii superioare a tibiei, prin laba de gâscă. Este flexor al gambei pe coapsă şi flexor, adductor şi rotator în afară al coapsei pe bazin, realizând poziţia de lucru a vechilor croitori, de unde şi numele nuşchiului.


108

• cvadricepsul, muşchi larg care ocupă toată partea anterioară a coapsei. Este alcătuit din patru fascicule musculare: dreptul femural, vastul lateral, vastul medial şi femuralul (cruralul). Inserţiile proximale ale acestor fascicule sunt diferite. Dreptul anterior se inseră pe bazin prin două tendoane: unul direct pe spina iliacă antero-inferioară şi unul pe sprânceana cotiloidă. Celelalte trei porţiuni se inseră pe femur. Toate cele patru fascicule se unesc între ele şi formează tendonul cvadricipital, care înglobează rotula şi de la aceasta în jos se continuă cu tendonul rotulian, care se inseră distal pe tuberozitatea anterioară a tibiei. Este extensor al gambei pe coapsă.

• muşchiul tensor al sinovialei genunchiului este subfemural. Se inseră pro-ximal pe treimea inferioară a faţei anterioare a femurului şi distal pe fundul de sac subcvadricipital al sinovialei genunchiului. El trage în sus fundul de sac pentru a nu fi prins între femur şi rotulă în extensia genunchiului.

– muşchii mediali ai coapsei: • dreptul intern (muşchiul gracilis) este foarte subţire, se inseră proximal pe

unghiul pubisului şi distal, prin intermediul labei de gâscă, pe partea superioară a feţei interne a tibiei. Este flexor şi adductor al coapsei.

• pectineul se inseră proximal pe spina pubisului, se îndreaptă oblic în jos şi în afară şi se inseră distal pe creasta mijlocie a liniei aspre. Este flexor, adductor şi rotator în afară al coapsei.

• adductorul mare se inseră proximal pe ramura ischio-pubiană şi tube-rozitatea ischiatică a coxalului, iar distal pe tuberculul supero-intern al condilului intern al extremităţii inferioare a femurului.

• adductorul mijlociu se inseră proximal pe unghiul pubisului, se îndreaptă în afară şi în jos şi se inseră distal pe zona mijlocie a liniei aspre a femurului.

• adductorul mic se inseră proximal pe unghiul pubisului şi distal pe creasta internă, superioară a liniei aspre.

Toţi cei trei adductori au o direcţie aproximativ oblică în afară şi în jos şi sunt paraleli ca direcţie cu psoasul-iliac. Sunt adductori şi flexori ai coapsei.

– muşchii posteriori ai coapsei alcătuiesc grupul muşchilor ischio-gambieri. Ei sunt muşchi biarticulari şi au o deosebită importanţă în statică, mers, alergare şi sărituri. Ei extind coapsa pe bazin şi au asupra gambei o acţiune caracteristică: fiind flexori ai gambei pe coapsă de la 10o la 1550 şi devin extensori ai gambei pe coapsă pe amplitudinea dintre 00-100. Aceştia sunt:

• semitendinosul se inseră proximal pe tuberozitatea ischionului, împreună cu lunga porţiune a bicepsului femural şi distal, prin intermediul labei de gâscă, pe partea superioară a feţei interne a tibiei.

• semimembranosul se inseră proximal pe faţa posterioară a tuberozităţii ischiatice şi distal pe cei doi condili tibiali. Ambii muşchi sunt flexori şi rotatori înăuntru ai gambei pe coapsă şi extensori ai coapsei pe bazin.

• bicepsul femural se inseră proximal prin două capete care se numesc: lunga porţiune ce se inseră pe tuberozitatea ischiatică, împreună cu semitendinosul şi scurta porţiune ce se inseră pe partea externă a liniei aspre a femurului. Cele două porţiuni se unesc şi se inseră distal, printr-un tendon comun, pe capul peroneului. Este flexor al gambei pe coapsă, extensor al coapsei pe bazin.


109

Fig. nr. 42. Muşchii coapsei (anterior şi posterior)


110

12.3. Biomecanica articulaţiei coxo-femurale Articulaţia coxo-femurală este o enartroză, are trei grade de libertate şi

permite efectuarea mişcărilor de flexie / extensie, abducţie / adducţie, rotaţie şi circumducţie, cu amplitudinile evidenţiate în tabelul următor:

Flexia Extensia Abducţia-

adductia Rotaţia internă

Rotaţia externă

Activ 90-1200 300 60-700 350 150 Pasiv 110-1500 500 70-800 400 200 Diferenţa 20-300 200 100 50 50

Mişcările de flexie şi extensie Dacă mişcările de flexie şi extensie ar fi pure, ar trebui să se realizeze în jurul

unei axe transversale care ar trece prin vârful marelui trohanter şi prin foseta ligamentului rotund. Cum însă flexia se însoţeşte şi de mişcarea de rotaţie înăuntru, iar extensia se însoţeşte de o mişcare de rotaţie în afară, axa biomecanică corespunde axei centrale a cavităţii cotiloide. Amplitudinea acestor mişcări este legată de poziţia genunchiului.

Când genunchiul este extins, flexia şoldului este limitată la 900, prin punerea sub tensiune a muşchilor posteriori ai coapsei.

Când genunchiul este îndoit, flexia şoldului atinge 1200. Flexorii principali sunt: dreptul anterior, psoasul-iliac, tensorul fasciei lata,

croitorul. Flexia este limitată de muşchii posteriori ai coapsei. Muşchii flexori sunt mai puternici decât muşchii extensori.

Extensorii principali sunt: ischio-gambierii, fasciculele posterioare ale fesierului mijlociu şi fesierul mic. Extensia este limitată de partea anterioară a capsulei şi de ligamentul ilio-femural. Hiperextensia este posibilă numai prin flexia articulaţiei opuse şi accentuarea curburii lombare.

Mişcările de abducţie şi adducţie Ele se realizează în jurul unei axe antero-posterioare care trece prin centrul

capului femural şi sunt însoţite de mişcări de rotaţie ale coapsei. Când coapsele sunt extinse, amplitudinea maximă de abducţie este de 600,

astfel că ambele coapse formează între ele un unghi de 120o. În flexia maximă a coapselor, abducţia atinge 700, între ambele coapse se formează un unghi de 140o. Abducţia se realizează de către: tensorul fasciei lata, fesierul mijlociu şi croitorul.

Adducţia se realizează de către: psoasul-iliac, fesierul mic, dreptul intern, pectineul, cei trei adductori, semitendinosul, semimembranosul.

Ambele mişcări au o amplitudine activă de 600-700 şi pasivă de 700-800. În

mişcarea de sfoară laterală, abducţia reală a coapsei pe bazin nu depăşeşte 700 de fiecare parte, dar mişcarea devine posibilă datorită înclinării bazinului înainte şi unei lordoze accentuate, ceea ce face ca abducţia să se transforme în mişcare de flexie.

Mişcările de rotaţie externă şi internă Aceste mişcări se realizează în jurul unei axe verticale care trece prin capul

femurului. Amplitudinea rotaţiei externe active este de 150 şi pasive 200, iar a rotaţiei interne active este de 350 şi pasive de 400.


111

Muşchii rotatori externi sunt: fesierul mijlociu (cu fasciculele posterioare), fesierul mare, cei doi gemeni ai coapsei (superior şi inferior), piramidalul, cei doi obturatori, pătratul femural, pectineul, dreptul intern şi croitorul.

Muşchii rotatori interni sunt: fesierul mijlociu (cu fasciculele anterioare), fesierul mic, semitendinosul şi semimembranosul.

Mişcarea de circumducţie Această mişcare rezultă din trecerea coapsei prin toate poziţiile descrise

anterior. În realizarea ei intervin toate grupele musculare ale şoldului. – capul femural se învârte în cavitatea cotiloidă – diafiza femurului descrie un con. – epifiza distală a femurului descrie un cerc.

Întrebări: 1. Care este importanţa articulaţiei coxo-femurale ? 2. Descrieţi structura funcţională a articulaţiei. 3. Care sunt ligamentele de la acest nivel ? 4. Care sunt muşchii implicaţi în mobilizarea şoldului ? 5. Psoasul-iliac şi importanţa lui. 6. Care sunt muşchii bazinului, dar ai coapsei ? 7. Precizaţi biomecanica articulaţiei coxo-femurale.

13. GENUNCHIUL G e n u n c h i u l este segmentul mobil al aparatului locomotor care leagă

coapsa de gambă. Scheletul genunchiului este format din extremitatea inferioară a femurului, extremităţile superioare ale celor două oase ale gambei: tibia şi peroneul şi osul propriu al regiunii, rotula.

a) Extremitatea inferioară a femurului prelungeşte corpul la partea lui distală, mărindu-şi progresiv dimensiunile atât în sens transversal, cât şi în sens antero-posterior. Anterior, ea prezintă o trohlee (mosor), posterior, şanţul trohleei se continuă cu o scobitură intercondiliană care împarte extremitatea inferioară a femurului într-un condil extern şi un condil intern, ultimul terminându-se mai jos decât primul.

Pe feţele interne ale celor doi condili se inseră extremităţile proximale ale ligamentelor încrucişate. Faţa laterală a condilului intern are o tuberozitate pe care se inseră ligamentul lateral intern al articulaţiei genunchiului. Tot pe această faţă se mai află şi tuberculul pe care se inseră marele adductor şi o mică fosetă pe care se inseră gemenul intern al tricepsului sural.

Faţa laterală a condilului extern prezintă şi ea o tuberozitate, pe care se inseră ligamentul lateral extern al articulaţiei genunchiului. Înapoia acestei tuberozităţi se inseră gemenul extern al tricepsului sural şi popliteul.

b) extremităţile superioare ale tibiei şi peroneului vor fi studiate la gambă. c) rotula (patela), un os scurt, situat la faţa anterioară a genunchiului. Văzută

din faţă ea, are o formă aproximativ triunghiulară, cu baza aşezată proximal, iar vârful, distal. Faţa anterioară este convexă şi vine în contact cu fascia genunchiului şi cu tegumentele. Faţa posterioară este concavă şi articulară. Pe baza şi marginile ei se inseră tendonul cvadricipital, iar la vârf, tendonul rotulian. Rotula este astfel înglobată în largul tendon distal al cvadricepsului.


112

La nivelul genunchiului se găsesc trei articulaţii: femuro-tibială (articulaţia propriu-zisă a genunchiului), femuro-rotuliană (care participă la alcătuirea articulaţiei genunchiului) şi articulaţia tibio-peronieră superioară care va fi descrisă la gambă.

13.1. Articulaţia femuro-tibială

13.1.1. Structura funcţională a articulaţiei femuro-tibiale Această articulaţie este cea mai voluminoasă articulaţie a corpului şi cea mai

puternică. Structural, ea este o trohleartroză imperfectă şi de aceea are în constituţia ei două meniscuri (fig. 43 şi 44).

a) Extremitatea inferioară a femurului are cei doi condili, separaţi de scobitura intercondiliană şi de trohlee şi acoperiţi la suprafaţă de un cartilaj hialin.

b) Extremitatea superioară a tibiei prezintă două cavităţi glenoide acoperite de cartilaj hialin, separate între ele de doi tuberculi (intern şi extern) ai masivului osos ce aparţin spinei tibiale. Pe spina tibială se inseră capetele distale ale ligamentelor încrucişate.

c) Faţa posterioară a rotulei este divizată în două faţete laterale de către o creastă teşită şi este acoperită de cartilaj hialin.

d) Deoarece între suprafeţele osoase articulare ale femurului şi tibiei nu există congruenţă perfectă, intre ele s-a dezvoltat, pe fiecare cavitate glenoidă câte un menisc. Meniscul extern are o formă circulară, iar cel intern forma literei C.

Meniscul intern, prin cornul său anterior, se fixează la marginea anterioară a platoului tibial, imediat înaintea ligamentului încrucişat anterior, iar prin cornul său posterior, pe suprafaţa retrospinală, imediat înapoia inserţiei ligamentului încrucişat posterior.

Meniscul extern, prin cornul său anterior, se fixează pe suprafaţa prespinală, imediat înaintea spinei şi pe faţa externă a ligamentului încrucişat anterior, iar prin cornul său posterior se fixează pe tuberculul intern al spinei tibiale. Cele două meniscuri sunt reunite la partea lor anterioară de o formaţiune delicată numită ligamentul transvers (jugal) care este înconjurat de pachetul celular grăsos anterior al genunchiului.

Aceste meniscuri, nefiind strict cartilaginoase, au o elasticitate şi o deformabilitate mai mare decât a cartilajului obişnuit. Partea internă a meniscului nu conţine vase, dar în partea capsulară acestea sunt abundente.

e) Segmentele osoase din articulaţie sunt menţinute între ele de o capsulă articulară întărită de şase ligamente.

Capsula articulară este un manşon fibros, care se fixează de jur împrejur, foarte apropiat de limita cartilajelor articulare, lateral pe meniscuri şi înainte pe ligamentul jugal, ajungând la tibie. Este foarte rezistentă, poate suporta tracţiuni mai mari de 300 kg.

Cele şase ligamente sunt: 1. ligamentul anterior (rotulian) – reprezintă tendonul terminal al

cvadricepsului, se întinde de la rotulă la tuberozitatea anterioară a tibiei, este lăţit transversal, gros şi foarte rezistent.

2. ligamentul posterior (Winslov) – se confundă cu inserţiile muşchilor gemeni (ai tricepsului sural). Partea mijlocie este în scobitura intercondiliană şi se confundă cu inserţiile ligamentelor încrucişate.


113

3. ligamentul lateral intern – se inseră sus pe tuberozitatea condilului femural intern, iar jos, pe partea cea mai de sus a feţei interne a tibiei.

4. ligamentul lateral extern – se inseră sus pe tuberozitatea condilului femural extern, iar jos, pe partea antero-externă a capului peroneului.

Ligamentele încrucişate se găsesc în scobitura intercondiliană. 5. ligamentul încrucişat anterior se inseră sus, pe porţiunea posterioară a

condilului extern şi se îndreaptă în jos, înainte şi înăuntru pentru a se insera pe partea antero-internă a spinei tibiale şi pe suprafaţa rugoasă prespinală, între inserţiile cornurilor anterioare ale meniscurilor.

6. ligamentul încrucişat posterior se inseră pe porţiunea posterioară a condilului intern şi se îndreaptă în jos, înainte şi înăuntru pentru a se insera înapoia spinei tibiale.

f) sinoviala genunchiului tapetează faţa interioară a capsulei; se adaptează la toate fundurile de sac capsulare şi se întrerupe la nivelul inserţiei meniscurilor, împărţindu-se în două porţiuni: una suprameniscală, care reprezintă aproape întreaga sinovială şi alta submeniscală, mult mai redusă ca dimensiuni. Sinoviala genunchiului comunică în aproape 10 % din cazuri cu sinoviala articulaţiei tibio-peroniere superioare.

Fig. nr. 43 Articulaţia genunchiului (anterior şi posterior)


114

Fig. nr. 44. Articulaţia genunchiului (suprafeţe articulare şi secţiune sagitală)

13.1.2. Biomecanica articulaţiei femuro-tibiale Articulaţia femuro-tibială are un singur grad de libertate şi în consecinţă

prezintă două mişcări principale: flexia şi extensia gambei pe coapsă, mişcări la care se adaugă şi altele secundare ca: rotaţie internă şi rotaţie externă. Articulaţia mai prezintă şi mişcări de înclinare laterală foarte reduse ca amplitudine. Amplitudinea medie a mişcărilor active de flexie şi extensie este 1350, iar a celor pasive de 1500. Mişcările se execută în plan sagital, în jurul unei axe transversale care trece prin cei doi condili femurali.

Articulaţia femuro-tibială acţionează după principiul unei pârghii de gradul III, prin deplasarea femurului pe tibia fixată (ca în sprijinul pe sol), prin deplasarea tibiei pe femurul fixat (ca în poziţia şezând) sau prin deplasarea simultană a celor două oase (ca în mers, când gamba este pendulată).

Mişcarea de flexie este aceea prin care faţa posterioară a gambei se apropie

de faţa posterioară a coapsei. Se execută în jurul mai multor axe. Începutul mişcării de flexie se face mai mult prin rostogolire, iar sfârşitul mai mult prin rotaţie pe loc în jurul unei axe fixe. Când flexia ajunge la 700, se asociază şi o mişcare de rotaţie internă, care poate ajunge până la 200 amplitudine.


115

Muşchii motori pentru flexie sunt: bicepsul femural şi semimembranosul, ca muşchi principali, iar în mod accesoriu intervin şi semitendinosul, gemenii, popliteul, plantarul subţire, dreptul intern şi croitorul. Limitarea mişcării de flexie este realizată de întâlnirea feţei posterioare a gambei cu faţa posterioară a coapsei.

Mişcarea de extensie este aceea prin care faţa posterioară a gambei se

depărtează de faţa posterioară a coapsei. La începutul mişcării are loc rotarea extremităţii femurului, apoi rostogolirea lui pe platoul tibial, până când axa lungă a gambei ajunge să continue axa lungă a coapsei (văzute din profil). Mişcării de extensie i se asociază şi o mişcare de rotaţie în afară a gambei pe coapsă.

Muşchii motori ai extensiei sunt, în primul rând, cvadricepsul şi tensorul fasciei lata. Ei realizează, împreună cu tendonul cvadricipital, rotula, aripioarele rotuliene şi tendonul rotulian, un aparat complex de extensie a genunchiului. Extensorii acţionează cu toată forţa lor atunci când se face extensia forţată a genunchiului flectat sau când se execută o mişcare forţată de blocare a genunchiului în uşoară flexie, ca în activitatea fizică. Astfel, în aceste situaţii se poate rupe aparatul extensor al genunchiului la diferite nivele, ajungându-se la ruptură de tendon cvadricipital (mai ales la fotbalişti şi rugbişti), la o fractură de rotulă, la o ruptură de ligament rotulian (la alpinişti) sau la o smulgere de apofiză tibială anterioară.

Mişcarea de extensie este limitată de ligamentul posterior al articulaţiei, de ligamentul încrucişat anterior, iar în mod accesoriu de ligamentul încrucişat posterior, de muşchii ischio-gambieri şi de ligamentele anterioare care se extind în momentul extensiei.

Mişcările de rotaţie înăuntru şi în afară Aceste mişcări se asociază mişcărilor de flexie şi extensie. Mai intervin şi

ligamentele încrucişate, care rotează gamba în afară în poziţia finală de flexie şi înăuntru în poziţia finală de extensie. Amplitudinea mişcării de rotaţie activă este de 150 – 200, iar de rotaţie pasivă de 350 – 400 .

Rotaţia în afară se face de bicepsul femural, iar rotaţia înăuntru se face de: semimembranos, semitendinos, popliteu, drept intern şi croitor.

În rotaţia externă ligamentele laterale se extind, iar ligamentele încrucişate se relaxează, în timp ce în rotaţia internă se întind ligamentele încrucişate şi se destind ligamentele laterale.

Mişcările de lateralitate sunt limitate de ligamentele laterale în special în

mers, când sunt puse sub tensiune maximă o dată cu extensia genunchiului. În flexia completă, ligamentul lateral extern se relaxează, dar cel intern se menţine uşor destins. În semiflexie, însă, se obţine o relaxare maximă a ligamentelor.

Ligamentele încrucişate limitează deplasarea înainte şi înapoi a platoului tibial pe condilii femurali, când genunchiul este extins.

Ligamentul încrucişat anterior limitează deplasarea înainte, iar cel posterior – deplasarea înapoi.

Ligamentul încrucişat anterior se întinde în extensie, se relaxează în flexia uşoară şi se întinde din nou în hiperextensie. El se poate rupe în extensia genunchiului, în flexia de 900 a genunchiului, sau prin trecerea forţată de la flexie la extensie cu genunchiul rotat extern.


116

Ligamentul încrucişat posterior se întinde în flexie completă, se relaxează în semiflexie şi se întinde din nou uşor în extensie. El se rupe foarte rar, când lovitura pe gambă surprinde genunchiul în flexie.

13.1.3. Meniscurile: biomecanica şi rolul lor

Deşi solitare pe tibie, meniscurile se deplasează în flexie, dinainte înapoi pe platoul tibial, dar se apropie uşor şi între ele, prin extremităţile posterioare. În extensie, meniscurile se deplasează în sens invers, adică dinapoi înainte, ating marginile anterioare ale platoului tibial şi se depărtează uşor unul de altul. Tot ele se mai deplasează şi o dată cu platoul tibial faţă de condilii femurali, ele situându-se mereu pe acea parte a platoului care suportă presiunea condililor. Astfel, în extensie, condilii alunecă înainte, împingând meniscurile înaintea lor, iar în flexie, condilii alunecă înapoi, împingând meniscurile înapoia lor.

În rotaţia gambei în afară, partea anterioară a meniscului intern urmează capsula la care aderă şi se deplasează dinapoi înainte şi dinăuntru în afară, în timp ce partea sa posterioară este împinsă înapoi de condilul femural, ceea ce are drept rezultat o puternică distensie a meniscului. Meniscul extern poate suferi o deplasare asemănătoare, dar de sens invers, în timpul mişcării de rotaţie externă. El este mai rezistent şi mai mobil.

Rolul meniscurilor 1. Completează spaţiul liber dintre suprafaţa curbă a femurului şi suprafaţa

plană a tibiei şi împiedică astfel protruzia sinovialei şi capsulei în cavitatea articulară, în cursul mişcărilor.

2. Centrează sprijinul femurului pe tibie în cursul mişcărilor. 3. Participă la lubrefierea suprafeţelor articulare, asigurând repartizarea

uniformă a sinovialei pe suprafaţa cartilajelor. 4. Joacă rolul unui amortizor de şoc între extremităţile osoase, mai ales în

mişcările de hiperextensie şi hiperflexie. 5. Reduc în mod important frecarea dintre extremităţile osoase.

Majoritatea rupturilor de menisc se produc în mişcări rapide şi puternice sau în mişcări care îşi modifică direcţia în timpul efectuării lor, când meniscurile sunt supuse unor presiuni foarte mari.

13.2. Articulaţia femuro-rotuliană

13.2.1. Structura funcţională a articulaţiei Această articulaţie este o trohleartroză fiind alcătuită din trohleea extremităţii

inferioare a femurului şi faţa posterioară articulară a rotulei. Aparatul capsulo-ligamentar se confundă cu cel al feţei anterioare a articulaţiei femuro-tibiale.

Muşchii implicaţi în mişcările genunchiului sunt: a) muşchii coapsei (anteriori: cvadricepsul, tensorul fasciei lata, dreptul intern, croitorul şi posteriori: ischio-gambierii), muşchi biarticulari, care au fost descrişi la muşchii şoldului şi b) muşchii gambei, dintre care ca muşchi accesori în mişcările genunchiului intervin cei doi gemeni ai tricepsului sural, popliteul şi plantarul subţire, care vor fi descrişi la muşchii gambei.


117

13.2.2. Biomecanica articulaţiei femuro-rotuliene Rotula este menţinută pe locul ei, de un sistem complicat de frâuri, de origine

musculară, ligamentară şi tendinoasă. În sens vertical, este fixată de tendonul rotulian şi de tendonul cvadricipital

care numai el este motor şi solicită rotula, trăgând-o în afară şi aplicând-o puternic în şanţul trohlean. Aceste tendoane fac între ele un unghi deschis în afară (unghiul Q). Închiderea lui favorizează apariţia luxaţiei rotulei.

În sens transversal, rotula este menţinută de cele două aripioare rotuliene. Ari-pioara internă se întinde de la marginea internă a rotulei, la faţa internă a condilului intern, este întărită de inserţia vastului intern şi de ligamentul menisco-rotulian intern şi este deosebit de solicitată.

Aripioara externă se întinde de la marginea externă a rotulei, la faţa externă a condilului extern, este întărită de vastul extern, fascia lata şi ligamentul menisco-rotulian extern şi este mai slab dezvoltată.

În afara acestor formaţiuni, o serie de elemente fibroase se încrucişează peste rotulă, formând o veritabilă reţea. Este vorba de expansiunile directe şi încrucişate ale vaştilor, expansiunile croitorului, fasciei lata, aponevrozei gambiere şi ale dreptului anterior.

13.2.3. Rolul rotulei – în extensie, menţine tendonul la distanţă de trohleea femurală – măreşte braţul de pârghie al cvadricepsului, deplasând tendonul cvadricipital

faţă de axa de rotaţie a genunchiului, uşurând activitatea acestui muşchi. – în flexie, fiind trasă de tendonul rotulian, rotula ia contact progresiv cu

suprafaţa articulară a trohleei şi se înscrie în şanţul trohlean; pornind de sus şi uşor din afară ea coboară spre linia mediană, trece peste linia verticală a trohleei, apoi, o dată cu intrarea în şanţul dintre cei doi condili, se îndreaptă din nou în afară, pentru ca la sfârşitul mişcării de flexie să acopere exclusiv condilul extern.

13.2.4. Statica genunchiului La omul normal, când sprijinul se repartizează în mod egal pe ambele

membre inferioare, greutatea corpului se transmite prin capetele femurale la genunchi şi de aici la plante, linia de forţă trecând prin mijlocul capului femural, prin mijlocul genunchiului şi prin mijlocul articulaţiei gleznei.

Axa biomecanică a femurului care trece prin centrul capului femural şi prin scobitura intercondiliană, face cu axa anatomică a corpului femural un unghi de 100 deschis în sus.

Faţă de axa anatomică a tibiei, axa anatomică a femurului se găseşte uşor înclinată în afară, formând astfel un unghi deschis în afară de 1700 – 1770 (genu valgum fiziologic).

Întrebări 1. Care este structura funcţională a articulaţiei femuro-tibiale ? 2. Care sunt ligamentele acestei articulaţii ? 3. Biomecanica articulaţiei. 4. Rolul meniscurilor. 5. Rolul rotulei.


118

14. GAMBA G a m b a este segmentul care leagă coapsa de picior. După coapsă, ea

reprezintă a doua pârghie importantă a membrului inferior. În alcătuirea articulaţiilor gambei intră două oase lungi: tibia şi peroneul.

T i b i a este un os voluminos, situat la partea antero-internă a gambei. a) Extremitatea superioară are aproape o formă patrulateră, alungită transversal

şi foarte voluminoasă. Prin faţa ei superioară participă la alcătuirea articulaţiei femuro-tibiale, care a fost descrisă anterior. Sub faţa ei superioară se găsesc două mari tuberozităţi solitare între ele, tuberozitatea internă şi tuberozitatea externă.

Pe tuberozitatea internă se inseră semimembranosul şi capătul distal al ligamentului lateral intern al articulaţiei femuro-tibiale.

Pe tuberozitatea externă, la partea ei postero-externă, se găseşte faţeta arti-culară pentru articulaţia cu capul peroneului.

Pe partea anterioară are o altă tuberozitate pe care se inseră tendonul rotulian. Între tuberozitatea anterioară şi faţeta articulară pentru peroneu este a patra

proeminenţă osoasă mult mai mică, numită tuberculul lui Gerdy, pe care se inseră gambierul anterior şi tensorul fasciei lata.

b) Corpul tibiei prezintă trei feţe (externă, internă şi posterioară) şi trei margini (anterioară, internă şi posterioară).

Pe faţa internă se inseră proximal laba de gâscă, rezultată din unirea aponevrozelor terminale ale croitorului, semitendinosului şi dreptului intern.

Pe faţa externă, în cele două treimi superioare, se inseră gambierul anterior, iar pe treimea inferioară alunecă tendoanele extensorilor degetelor.

Faţa posterioară prezintă la unirea treimii superioare cu cele două treimi inferioare, o creastă rugoasă, îndreptată oblic în jos şi înăuntru, linia oblică a tibiei. Pe buza superioară a liniei oblice se inseră popliteul, pe interstiţiu se inseră solearul, iar pe buza inferioară, gambierul posterior şi flexorul comun al degetelor.

Marginea anterioară (creasta tibială) se întinde de la tuberozitatea anterioară a extremităţii superioare până la marginea anterioară a maleolei interne.

Marginea internă dă inserţie aponevrozei gambiere şi câtorva fascicule ale flexorului comun al degetelor.

Marginea externă pleacă proximal de sub faţeta articulară pentru capul peroneului, dă inserţie membranei interosoase tibio-peroniere şi se termină distal deasupra faţetei articulare a extremităţii inferioare a tibiei.

c) Extremitatea inferioară se continuă cu maleola tibială. Faţa ei inferioară şi cea externă a maleolei tibiale se articulează cu astragalul.

P e r o n e u l (fibula) este un os lung, subţire, situat postero-extern faţă de

tibie. Extremitatea lui proximală se găseşte sub extremitatea proximală a tibiei, iar extremitatea lui distală coboară mai jos decât extremitatea distală a tibiei. El joacă un rol important în statica şi biomecanica gambei. Întăreşte stabilitatea întregului sistem.

a) Extremitatea superioară are la partea internă o suprafaţă articulară plană pentru articulaţia cu tuberozitatea externă a tibiei, iar postero-extern o apofiză stiloidă pe care se inseră tendonul bicepsului femural şi ligamentul lateral extern al articulaţiei femuro-tibiale.


119

b) Corpul peroneului este tot prismatic triunghiular şi are trei feţe (internă, externă şi posterioară) şi trei margini (anterioară, internă şi externă).

Faţa internă are o creastă interosoasă pe care se inseră membrana interosoasă tibio-peronieră. Înaintea acesteia se inseră extensorul comun al degetelor, peronierul anterior şi extensorul propriu al halucelui. Înapoia ei se inseră gambierul posterior.

Faţa externă dă inserţie în cele două treimi superioare peronierilor, iar în treimea inferioară are şanţul peronierilor în care alunecă tendoanele muşchilor peronieri.

Faţa posterioară dă inserţie proximal solearului, iar în porţiunea mijlocie- flexorului propriu al halucelui.

c) Extremitatea inferioară se continuă în jos cu maleola peronieră. Faţa internă este articulară şi intră în contact cu tibia şi cu faţa externă a astragalului. Pe vârful ei se inseră ligamentul peroneo-calcanean.

14.1. Structura funcţională a articulaţiilor gambei Cele două oase ale gambei se articulează între ele atât prin extremităţile lor

superioare, cât şi prin cele distale, formând două articulaţii tibio-peroniere (supe-rioară şi inferioară).

Articulaţia tibio-peronieră superioară este o artrodie. a) Suprafeţele articulare sunt plane şi acoperite de cartilaj b) Capsula fibroasă este întărită de două cartilaje (anterior şi posterior) şi

menţine în contact cele două suprafeţe articulare. c) Sinoviala tapetează faţa interioară a capsulei şi în 10 % din cazuri

comunică cu sinoviala articulaţiei femuro-tibiale. Articulaţia tibio-peronieră inferioară este tot o artrodie. a) Suprafeţe articulare sunt plane şi acoperite de un strat subţire de cartilaj hialin. b) Capsula fibroasă este întărită de trei ligamente, anterior, posterior şi unul

intraarticular, interosos, care se continuă proximal cu membrana interosoasă tibio-peronieră.

c) Această articulaţie nu prezintă nici cartilaj, nici sinovială. Este o articulaţie strict ligamentară.

Membrana interosoasă tibio-peronieră împreună cu cele două oase împarte

gamba într-o lojă anterioară şi una posterioară. Pe faţa ei anterioară se inseră gambierul anterior, extensorul comun al degetelor şi extensorul propriu al halucelui. Pe faţa ei posterioară se inseră gambierul posterior şi flexorul peronier al degetelor.

14.2. Muşchii implicaţi în mişcările gambei Gamba prezintă 12 muşchi dispuşi în trei loje: anterioară, externă şi posterioară.

Ei sunt (fig. 47): 14.2.1. Muşchii lojei anterioare a) gambierul anterior se inseră proximal pe tuberozitatea externă a tibiei, pe

tuberculul lui Gerdy, pe cele două treimi superioare ale feţei externe a tibiei şi pe Universitatea SPIRU HARET

120

partea supero-internă a feţei anterioare a membranei interosoase. Corpul muscular se continuă ca un tendon puternic, care trece prin faţa gleznei, pe sub ligamentul inelar anterior al tarsului şi se inseră distal pe faţa internă a primului cuneiform şi a bazei primului metatarsian. Când ia punct fix pe tibie, flectează, adduce şi rotează înăuntru piciorul.

b) extensorul comun al degetelor este un muşchi aplatizat. Se inseră proximal pe tuberozitatea externă a tibiei, pe cele două treimi superioare ale feţei interne a peroneului şi pe partea externă a membranei interosoase. Tendonul lui trece pe sub ligamentul inelar al tarsului şi se împarte în patru tendoane secundare, care se îndreaptă către ultimele patru degete. Când ia punct fix pe gambă, extensorul comun al degetelor este un extensor al ultimelor 4 degete pe picior şi flexor, abductor şi rotator extern al piciorului pe gambă.

c) extensorul propriu al halucelui se află între primii doi muşchi şi se inseră proximal pe treimea mijlocie a feţei interne a peroneului şi pe partea corespun-zătoare a membranei interosoase. Tendonul distal trece şi el pe sub ligamentul inelar anterior al tarsului şi se îndreaptă spre haluce, pe a cărui falangă se inseră distal. Când ia punct fix pe gambă, extensorul propriu al halucelui este extensor al halucelui pe picior şi flexor, adductor şi rotator intern al piciorului pe gambă. Este sinergic cu gambierul anterior.

d) peronierul anterior este cel mai extern muşchi al lojei anterioare, se inseră proximal pe jumătatea inferioară a feţei anterioare a peroneului, tendonul lui trece pe sub ligamentul inelar anterior al tarsului şi se termină distal pe baza celui de-al cincilea metatarsian. Când ia punct fix pe gambă, peronierul anterior este flexor, abductor în afară al piciorului pe gambă. Este sinergic cu extensorul comun al degetelor, al cărui fascicol extern poate fi considerat.

14.2.2. Muşchii lojei externe • lungul peronier lateral este muşchiul cel mai superficial. Se inseră

proximal pe faţa externă şi pe marginea anterioară şi externă a peroneului. Se continuă cu un tendon lung şi puternic, care coboară înapoia maleolei externe, o înconjoară, se îndreaptă spre mijlocul marginii externe a piciorului, trece pe faţa inferioară a scheletului piciorului pe care o străbate oblic înainte şi înăuntru şi se termină pe tuberculul extern al bazei primului metatarsian. Când ia punct fix pe peroneu, muşchiul este extensor, abductor şi rotator în afară al piciorului pe gambă. Participă la susţinerea bolţii plantare.

• scurtul peronier lateral este situat sub lungul peronier lateral. Se inseră proximal pe cele două treimi inferioare ale feţei externe şi pe marginea anterioară şi marginea externă a peroneului. Tendonul lui coboară tot prin spatele maleolei externe, dublând tendonul lungului peronier, pe care-l însoţeşte până la marginea externă a piciorului, unde se termină însă pe baza celui de-al cincilea metatarsian.

14.2.3. Muşchii lojei posterioare • tricepsul sural cel mai voluminos muşchi al gambei, este alcătuit din: cei

doi gemeni (intern şi extern) şi solearul – gemenul extern (gastrocnemianul extern) se inseră proximal pe faţa

postero-externă a condilului femural extern. Universitatea SPIRU HARET

121

– gemenul intern (gastrocnemianul intern) se inseră proximal pe faţa postero-internă a condilului femural intern

– solearul este un muşchi lat şi gros, situat înaintea celor doi gemeni. Se inseră proximal atât pe tibie, cât şi pe peroneu.

Toate cele trei fascicule musculare converg către un tendon care le continuă direcţia, tendonul lui Achile. Acesta trece prin spatele articulaţiei tibio-astragaliene şi se inseră pe jumătatea inferioară a feţei posterioare a calcaneului. Prin intermediul tendonului lui Achile, tricepsul sural are o mare importanţă în acţiunile motorii ale gambei şi gleznei. Când ia punct fix pe inserţiile superioare, tricepsul sural este flexor plantar al piciorului pe gambă şi în mod accesoriu (prin cei doi gemeni), este flexor al gambei pe coapsă. Când ia punct fix pe calcaneu, în poziţie ortostatică, în mod accesoriu, ajută la menţinerea poziţiei de extensie a genunchiului.

• plantarul subţire este un muşchi filiform, aşezat la partea internă a tendonului lui Achile pe care-l dublează. Se inseră proximal pe condilul extern al femurului, se îndreată oblic în jos şi înăuntru şi coborând pe lângă marginea internă a tendonului lui Achile, se inseră distal fie pe acest tendon, fie pe faţa posterioară a calcaneului. Acest muşchi este flexor plantar al piciorului pe gambă, fiind sinergic cu tricepsul sural.

• popliteul este scurt, plat, are o formă triunghiulară, fiind situat pe faţa posterioară a articulaţiei femuro-tibiale, înaintea gemenilor şi a plantarului subţire. Se inseră proximal pe condilul femural extern, se îndreaptă oblic în jos şi înăuntru şi se inseră pe faţa posterioară a tibiei, deasupra liniei oblice a tibiei şi pe buza superioară a acesteia. Este flexor şi rotator înăuntru al gambei pe coapsă.

• flexorul comun al degetelor se inseră proximal pe buza inferioară a liniei oblice a tibiei şi pe treimea mijlocie a feţei posterioare a tibiei, apoi coboară şi se continuă cu un tendon care înconjoară maleola internă, după care îşi schimbă direcţia îndreptându-se înainte în regiunea plantară, unde se împarte în patru tendoane terminale, inserându-se pe bazele ultimelor falange. Când ia punct fix pe tibie, este flexor al ultimelor 4 degete pe picior şi extensor al piciorului pe gambă. Când ia punct fix pe degete, în poziţie ortostatică, susţine gamba să nu se flecteze pe picior. Este deci şi un sinergist al tricepsului sural.

• flexorul lung al halucelui se inseră proximal pe cele două treimi inferioare ale feţei posterioare a peroneului şi pe membrana interosoasă tibio-peronieră şi se continuă cu un lung tendon care alunecă pe faţa posterioară a extremităţii inferioare a tibiei, pe faţa posterioară a astragalului, pe faţa internă a calcaneului şi ajunge în regiunea plantară. Aici se îndreaptă oblic înainte şi înăuntru, încrucişează tendonul flexorului comun, cu care se uneşte şi ajunge să se insere distal pe baza celei de a doua falange a halucelui. Când ia punct fix pe peroneu, este flexor al halucelui şi al celorlalte degete, precum şi un extensor al piciorului pe gambă. Când ia punct fix pe inserţiile distale, în ortostatism, susţine gamba să nu se flecteze pe picior. Este sinergic cu tricepsul sural şi cu flexorul propriu.

• gambierul posterior este situat profund între cei doi flexori, imediat înapoia membranei interosoase. Se inseră proximal pe buza inferioară a liniei oblice a tibiei, pe faţa posterioară a tibiei, pe cele două treimi superioare ale membranei interosoase şi pe faţa internă a peroneului, înapoia crestei interosoase. Tendonul lui se îndreaptă înăuntru, încrucişează tendonul flexorului comun, trece pe marginea


122

internă a acestuia, alunecă înapoia maleolei interne, pe care o înconjoară şi se inseră distal pe tuberculul scafoidului. Când ia punct fix pe gambă este extensor, adductor şi rotator înăuntru al piciorului pe gambă. Când ia punct fix pe scafoid, în ortostatism, susţine gamba să nu se flecteze pe picior. Este sinergic cu tricepsul sural, cu flexorul comun şi cu flexorul lung al halucelui.

14.3. Biomecanica articulaţiilor gambei

Biomecanica articulaţiei tibio-peroniere superioare Articulaţia, fiind o artrodie, nu permite decât mişcări de alunecare de mică

amplitudine a celor două suprafeţe articulare una faţă de cealaltă. Aceste mişcări sunt indispensabile dinamicii articulaţiei tibio-peroniere inferioare şi gleznei de care sunt funcţional strâns legate.

Biomecanica articulaţiei tibio-peroniere inferioare Articulaţia intervine în mişcările de flexie şi extensie ale piciorului pe gambă,

mosorul astragalului rulează înainte şi înapoi pe faţa articulară a pensei tibio-peroniere. Este o articulaţie ligamentară, fără cartilaj articular şi fără sinovială. Rolul ligamentelor este acela de a menţine în contact cele două extremităţi ale oaselor gambei în mişcările piciorului şi în statică.

14.4. Statica şi biomecanica gambei

În ortostatism, gamba, a cărei axă longitudinală prelungeşte axa biomecanică a coapsei, transmite greutatea corpului la picior.

Când membrul inferior acţionează ca un lanţ cinematic închis, cu piciorul fixat pe sol, segmentul gambei se comportă ca o pârghie de gradul I, cu punctul de sprijin la mijloc.

Când membrul inferior acţionează ca un lanţ cinematic deschis (piciorul nu este fixat pe sol), gamba se comportă ca o pârghie de gradul III, cu punctul de aplicare al forţei la mijloc, deci este o pârghie de viteză.

Întrebări: 1. Prezentaţi structura funcţională a gambei. 2. Care este structura funcţională a celor două articulaţii ? 3. Prezentaţi muşchii implicaţi în mişcările gambei. 4. Ce mişcări se produc în cele două articulaţii ?

15. ARTICULAŢIILE GLEZNEI ŞI ALE PICIORULUI 15.1. Structura funcţională a acestor două segmente

Aceste două elemente alcătuiesc un tot funcţional, situaţie asemănătoare cu cea întâlnită la gâtul mâinii şi mână.

Piciorul reprezintă, după coapsă şi gambă, a treia pârghie principală a membrului inferior. El este elementul de legătură dintre corp şi sol, cu o structură adecvată acestor funcţii.


123

Piciorul, în structura sa complexă, este format din 26 de oase scurte, legate între ele prin ligamente relativ scurte, dar foarte puternice, cu 32 de articulaţii, cu inserţii a 11 muşchi ai gambei şi a 20 proprii piciorului. Scheletul piciorului este format din 7 oase tarsiene, 5 metatarsiene şi 14 falange.

Oasele tarsiene (fig. 45) sunt:

astragalul situat între pensa bimaleolară şi calcaneu calcaneul situat sub astragal, cel mai voluminos os al tarsului, pe faţa lui

posterioară se inseră tendonul lui Achile cuboidul situat înaintea calcaneului, între acesta şi bazele ultimelor două

metatarsiene. scafoidul situat medial faţă de cuboid. Se articulează posterior cu capul

astragalului şi anterior cu feţele posterioare ale celor trei cuneiforme cuneiformele, în număr de trei, au forma unor colţuri, introduse între

scafoid, cuboid şi bazele ultimelor patru metatarsiene. Oasele metatarsiene sunt oase lungi care prezintă o extremitate proximală

(bază), un corp şi o extremitate distală (cap). Falangele reprezintă scheletul degetelor piciorului, au şi ele o extremitate

proximală (bază), un corp şi o extremitate distală (cap). Fiecare deget are trei falange cu excepţia halucelui care are numai două.

Fig. nr. 45. Oasele piciorului Universitatea SPIRU HARET

124

Articulaţiile gleznei şi piciorului Aceste articulaţii sunt numeroase, (fig. 46) se pot grupa astfel: Articulaţia gleznei este o articulaţie trohleană. a) suprafeţele articulare sunt: pensa tibio-peronieră şi faţa superioară şi feţele

articulare ale astragalului (faţa inferioară a extremităţii inferioare a tibiei şi faţa externă a maleolei tibiale; suprafaţa externă a maleolei tibiale = interne = este plană şi intră în contact cu faţa internă a astragalului).

b) capsula este fibroasă şi întărită lateral de un ligament intern şi unul extern. c) sinoviala căptuşeşte interiorul capsulei şi formează funduri de sac. Articulaţia astragalo-calcaneană este articulaţia dintre faţa inferioară a

astragalului şi faţa superioară a calcaneului. Suprafeţele sunt menţinute în contact de trei ligamente (interosos, extern şi posterior).

Articulaţia medio-tarsiană uneşte cele două oase ale tarsului posterior

(astragalul şi calcaneul) cu primele oase ale tarsului anterior (scafoidul şi cuboidul). Articulaţiile intertarsiene ale celor 5 oase ale tarsului anterior sunt

între: scafoid şi cuboid, între scafoid şi cele trei oase cuneiforme, între cele trei oase cuneiforme între ele, între cuboid şi al treilea cuneiform, toate articulaţiile fiind artrodii.

Articulaţia tarso-metatarsiană uneşte cuboidul şi cele trei oase cuneiforme

cu baza celor cinci metatarsiene. Toate articulaţiile sunt artrodii şi prezintă o serie de ligamente interosoase, dorsale şi plantare.

Articulaţiile intermetatarsiene sunt între ultimele 4 metatarsiene care se

unesc prin bazele lor (trei artrodii), iar la capetelor lor au o bamdeletă fibroasă transversală (ligamentul transvers al metatarsului).

Articulaţiile metatarso-falangiene sunt articulaţii condiliene, realizate de

capul rotunjit al metatarsienelor şi de baza falangelor proximale, care prezintă câte o cavitate glenoidă, mărită în jos şi înapoi de un fibrocartilaj. Extremităţile osoase sunt legate de o capsulă întărită de câte două ligamente laterale.

Articulaţiile interfalangiene sunt articulaţii trohleene. În linii mari, dispoziţia

segmentelor osoase şi a articulaţiilor respectă structura mâinii, cu deosebirea că halucele nu dispune de aceeaşi mobilitate şi nu poate executa mişcarea de opoziţie.

Aponevroza plantară Întreaga structură arhitectonică a piciorului este susţinută de două formaţiuni

fibroase complexe situate în plante (aponevroze). Ele sunt: una superficială şi alta profundă. Cea mai importantă fiind cea superficială. Are o formă triunghiulară, cu vârful spre calcaneu şi baza spre degete, este foarte rezistentă şi contribuie la menţinerea bolţii plantare în ortostatism.


125

Fig. nr. 46. Articulaţiile piciorului (în secţiune)

15.2. Muşchii implicaţi în mişcările piciorului 15.2.1. Muşchii gambei (descrişi anterior) 15.2.2.Muşchii proprii ai piciorului (fig. 47): – muşchii regiunii dorsale – singurul muşchi în regiunea dorsală este:

• pediosul se inseră pe partea antero-superioară a calcaneului, se îndreaptă înainte şi înăuntru, se împarte în patru fascicule musculare, continuate cu un tendon subţire ce se inseră pe primele patru degete. Extinde primele patru degete pe metatarsiene şi este sinergic cu lungul extensor comun al degetelor.

– muşchii regiunii plantare interne se inseră proximal pe oasele tarsiene şi distal pe baza primei falange a halucelui. Ei sunt: adductorul halucelui, scurtul flexor al halucelui şi abductorul halucelui.

– muşchii regiunii plantare mijlocii • scurtul flexor plantar se inseră proximal pe tuberozitatea internă a

feţei inferioare a calcaneului. Se împarte în patru tendoane şi se inseră distal pe bazele falangelor mijlocii ale ultimelor 4 degete. Este flexor al falangelor mijlocii pe primele falange ale ultimelor 4 degete şi un flexor al degetelor pe metatarsiene.

• accesoriu lungului flexor se inseră proximal pe cele două tuberozităţi ale feţei inferioare a calcaneului şi distal pe tendonul flexorului comun al degetelor. Flectează ultimele 4 degete pe metatarsiene.

• lombricalii piciorului sunt identici ca număr, dispoziţie şi acţiune cu cei ai mâinii. Sunt în număr de 4 şi flectează prima falangă, extinzând concomitent celelalte două falange ale ultimelor 4 degete.


126

• interosoşii piciorului şi ei sunt identici ca număr, dispoziţie şi acţiune cu cei ai mâinii. Sunt 7 interosoşi (3 plantari şi 4 dorsali) care se inseră proximal pe feţele laterale ale metatarsienelor şi distal pe primele falange ale degetelor. Sunt flexori ai primelor falange pe metatarsiene şi extensori ai falangelor a doua şi a treia pe prima falangă, deci sinergici cu lombricalii.

– muşchii regiunii plantare externe sunt: abductorul degetului mic, scurtul flexor al degetului mic şi opozantul degetului mic. Toţi aceşti muşchi se inseră proximal pe feţele infero-externe ale oaselor tarsiene şi ale ultimului metatarsian şi distal pe baza primei falange a degetului mic.

Fig. nr. 47. Muşchii gambei şi ai plantei

15.2.3. Bolţile piciorului Cele trei bolţi ale piciorului sunt două lungi (internă şi externă) şi o boltă

scurtă (transversală anterioară). Prin ele este posibilă biomecanica complexă a piciorului, în mers, alergare, sărituri, dans.


127

Bolta internă este formată din calcaneu, astragal, scafoid şi cele trei cuneiforme şi primul metatarsian. Este întărită de ligamentul calcaneo- scafoidian plantar şi de tendoanele muşchilor gambei. Ea serveşte la mişcare.

Bolta externă (principală) este formată din calcaneu, cuboid şi metatarsienele IV şi V şi serveşte la sprijin.

Bolta transversală este scurtă, se ridică de la marginea externă a piciorului prin cuboid, are maximum de înălţare în dreptul celui de-al doilea cuneiform şi coboară puţin către marginea internă prin primul cuneiform

15.2.4. Amprenta plantară În mod normal, datorită existenţei bolţilor plantare, contactul dintre picior şi

sol nu se face pe toată suprafaţa plantară, ci numai pe un anumit teritoriu (amprenta plantară), care variază ca formă şi întindere de la individ la individ şi pentru fiecare individ de la o poziţie la alta.

Amprenta plantară se înregistrează cu ajutorul plantogramei, prin badijonarea plantelor cu cerneală sau tuş şi aşezarea plantelor pe o coală de hârtie.

15.3. Biomecanica gleznei şi a piciorului În articulaţia gleznei au loc mişcări de flexie şi extensie ale piciorului. Axa

biomecanică în jurul căreia se execută aceste mişcări, deşi este transversală, face un unghi de 80 cu linia bimaleolară, aşa încât, dacă piciorul se aşează în flexie dorsală, vârful lui se duce şi în adducţie.

Piciorul are o astfel de structură, încât să poată suporta greutatea individului, dar şi o alta în plus. El are posibilităţi mari de mişcare, în totalitatea sa, piciorul se poate mişca în toate sensurile (flexie, extensie, abducţie, adducţie, rotaţia internă şi externă şi circumucţie).

15.4. Membrul inferior ca lanţ cinematic Bazinul, şoldul, coapsa, genunchiul, gamba, glezna şi piciorul acţionează în

cursul diferitelor poziţii şi mişcări ca un lanţ cinematic deschis sau închis. Ca lanţ cinematic închis, acţionează în următoarele poziţii şi mişcări: – susţinerea corpului în poziţiile stând, pe genunchi şi şezând, – propulsia corpului în sus, înainte sau înapoi (ridicarea pe vârfuri, bătaia la

sărituri), – amortizarea căderii pe sol (în căderea în picioare) Ca lanţ cinematic deschis, acţionează în: – depărtarea şi apropierea picioarelor, – răsucirea în afară şi înăuntru, – rotaţia dinapoi înainte şi dinainte înapoi – lovirea, împingerea şi chiar apucarea (în cazuri speciale.). Întrebări: 1. Prezentaţi structura funcţională a gleznei şi a piciorului. 2. Care sunt articulaţiile piciorului ? 3. Prezentaţi muşchii piciorului. 4. Rolul bolţilor piciorului. 5. Prezentaţi membrul inferior ca lanţ cinematic.


128

BIBLIOGRAFIE SELECTIVĂ

Baciu, Cl., Anatomia funcţională a aparatului locomotor, Editura Stadion, Bucureşti,

1972. Baciu, Cl., Anatomia funcţională şi Biomecanica aparatului locomotor, Editura

Sport-Turism, Bucureşti, 1977. Bota, C., Ergofiziologie, Editura Globus, Bucureşti, 2001. Coconeţu, M., Rolul biomecanicii în creşterea eficienţei şi spectaculozităţii

execuţiilor tehnice în fotbalul de performanţă, Teza de Doctorat, ANEFS, 2002. Cordun, M., Kinetologie, Editura Medicală, Bucureşti, 2000. Efimov, N., O nouă atitudine în studiul şi tratamentul afecţiunilor articulare dege-

nerative, Editura Printech, 2004. Gagea, A., Probleme de biomecanică în sport, în Medicina Sportivă Aplicată, Editura

Editis, Bucureşti, 1994. Gagea, A., Biomecanica teoretică, Editura Scrisul Gorjean, 2002. Ifrim, M., Antropopologie motrică, Editura Ştiinţifică şi Enciclopedică, Bucureşti, 1986. Iliescu, A., Biomecanica exerciţiilor fizice, Editura CNEFS, Bucureşti, 1968. Iliescu, A., Biomecanica exerciţiilor fizice şi sportului, Editura Sport-Turism, Bucureşti,

1975. Iliescu, A., Gavrilescu, D., Anatomia funcţională şi biomecanica, Editura Sport-

Turism, Bucureşti, 1976. Iliescu, A., Ifrim, M., Anatomia şi biomecanica educaţiei fizice şi sportului, Editura

Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, 1978. Niţescu, V., Anatomia funcţională – Biomecanica şi antropologia aparatului locomotor,

Editura Didactică şi Pedagogică, Bucureşti, 1995. Nenciu, G., Fiziologia sistemului neuromuscular, cu aplicaţii în sport, Editura

Fundaţiei România de Mâine, Bucureşti, 2002. Nenciu, G., Fiziologia generală şi a efortului fizic, vol. I, Editura Fundaţiei România

de Mâine, Bucureşti, 2005. Panait, Gh., Ortopedie – Traumatologie practică, Editura Publistar, Bucureşti, 2002. Portărescu, E., Gavrilescu, D., Anatomie funcţională şi biomecanică sportivă, Editura

Fundaţia România de Mâine, Bucureşti, 1995, vol I. Portărescu, E., Gavrilescu, D., Anatomie funcţională şi biomecanică sportivă, Editura

Fundaţia România de Mâine, Bucureşti, 1995, vol. II. Ranga, V., Anatomia omului, Editura Cerna, Bucureşti, 1993. Sbenghe, T., Recuperarea medicală a sechelelor post traumatice ale membrelor,

Editura Medicală, Bucureşti, 1981. Sbenghe, T., Kinetologia profilactică şi terapeutică a recuperărilor, Editura Medicală,

Bucureşti, 1987. Scurtu, L., Biomecanica pentru kinetoterapeuţi, Editura Alexandru 27, Bucureşti, 2004. Sidenco, El-L., Evaluarea articulară şi musculară a membrului superior. Aplicaţii în

kinetoterapie şi în medicina sportivă, Editura Fundaţiei România de Mâine, Bucureşti, 2003. Sidenco, El-L., Coloana vertebrală şi membrul inferior. Evaluare mioarticulară în

kinetoterapie şi în medicina sportivă, Editura Fundaţiei România de Mâine, Bucureşti, 2003. Teodorescu, D., Mic atlas de anatomia omului, Editura Didactică şi Pedagogică,

Bucureşti, 1974.


bio-mecanica

Documents