Думай как врач: медицина простым языком

Человек может согнуть и разогнуть палец кисти и в норме не способен его переразогнуть. Встречаются люди с синдромом Марфана, при котором связки излишне эластичные. Такие люди могут переразгибать пальцы, и гнуть конечности в анатомически неправильных направлениях. Казалось бы в этом нет ничего плохого. К сожалению эти люди сталкиваются с постоянными вывихами суставов. Вывих сустава нарушает его кровоснабжение. Суставная поверхность выходит за свои пределы и ущемляет соседние ткани. Среди этих тканей могут быть сосуды и нервы. Вывих может приводить к утрате функции целой конечности из-за ущемления нерва.

Соединительная ткань, которая образует связки скелета также входит в состав органов и тканей. Клапаны сердца устроены таким образом, чтобы при его сокращении кровь шла строго в одном направлении. Если створки клапана начинают работать в два направления – это называют недостаточностью клапана. Кровь при сокращении сердца начинает идти обратно, что в будущем приводит к нарушению работы всего организма. Чтобы створки работали в одном направлении их удерживают сосочковые мышцы, крепясь к ним соединительной тканью. У людей с синдромом Марфана эта соединительная ткань излишне эластична. Это позволяет «гулять» клапану в обе стороны. Также они чаще других людей встречаются с искривлениями позвоночника и даже вывихом хрусталика глаза.

У подвижных суставов имеется капсула. Она прикрепляется к краям суставного хряща или на некотором отдалении от него. Капсула прочно срастается к надкостницей образуя замкнутую суставную полость. Благодаря наличию синовиальной жидкости и замкнутости суставной полости в ней образуется давление, ниже атмосферного. Для примера можно представить себе два предметных стекла для микроскопа. Если их положить друг на друга то человек с легкостью сможет их развести в стороны. Однако если между ними поместить пару капель воды то они словно склеятся между собой. При разведении стекол вода будет помогать создавать между ними отрицательное «присасывающее» давление.

Внутри подвижных суставов есть синовиальная жидкость. Синовиальная жидкость сустава – густая и эластичная масса, в норме прозрачная или желтоватая. Она выполняет функцию смазки – значительно снижает трение между суставными поверхностями, их изнашивание и травматизацию.

Так же синовия играет питательную функцию. Внутри суставных хрящей отсутствуют сосуды и питание происходит благодаря диффузии питательных веществ содержащихся в синовии. Она вырабатывается синовиальной оболочкой сустава. При движениях она постоянно вырабатывается и всасывается обратно – циркулирует. Такая циркуляция постоянно обновляет ее состав. Это позволяет синовиальной жидкости все время иметь достаточное количество питательных веществ для сустава.

По химическому составу синовия представляет собой два компонента – жидкостный и белково-полисахаридный. Основной элемент синовии – это гиалуронан. Он обеспечивает стабилизацию структуры веществ, способных впитывать в себя большое количество воды. Эти вещества обеспечивают хрящам свойства упругости и эластичности.

У людей с сидячим или лежачим образом жизни циркуляция синовиальной жидкости снижена. Питание суставов нарушается и они становятся подвержены травмам и изнашиванию. Когда такому человеку необходимо выполнять физическую нагрузку у него выше риск травмы.

ОСОБЕННОСТИ СОЕДИНЕНИЙ ПОЗВОНОЧНИКА

Позвоночник максимально защищен не только костной тканью, но и обильным количеством связок. Они благодаря своей прочности сохраняют границы возможных движений. Это необходимо для того, чтобы защитить спинной мозг, проходящий внутри позвоночника.

Межпозвонковые диски представляют собой амортизирующие структуры, состоящие из фиброзного кольца по периферии и пульпозного ядра внутри. Фиброзное кольцо представляет собой грубую волокнистую ткань, которая вплетается в тела позвонков, соединяя их между собой. Пульпозное ядро – это желеобразная субстанция, играющая роль амортизатора. Люди, которые приходят к врачу, часто жалуются на боли в спине. Чаще всего эти боли носят характер хронический и связаны с изношенностью межпозвонковых дисков.

Свойства продольных связок и межпозвонковых дисков позвоночника которые обуславливают возникновение остеохондроза:

– Задняя часть фиброзного кольца слабее передней

– Задняя продольная связка рыхло связана с задней поверхностью тел позвонков и плотно с межпозвонковыми дисками. Она массивная в центре и тонкая по краям. А там где тонко там и рвется.

Передняя продольная связка с передней поверхностью тел позвонков связана плотно и рыхло связана с межпозвонковыми дисками.

ДАВЛЕНИЕ ГРЫЖИ НА ЗАДНЮЮ ПРОДОЛЬНУЮ СВЯЗКУ => БОЛЬ => СПАЗМ МЫШЦ => УСИЛЕНИЕ БОЛИ => УСИЛЕНИЕ СПАЗМА => …

Давление грыжи на связки позвоночника приводит к воспалению, боли и приводит к появлению костных наростов – остеофитов. Остеофиты являются следствием защитной реакции, которая помогает снизить подвижность позвонков.

В задней продольной связке в отличие от передней много болевых рецепторов. А именно там идет место выхода грыжи. Она давит на заднюю продольную связку и вызывает сильную боль. Мышцы, окружающие область повреждения рефлекторно сокращаются, стараясь защитить участок повреждения. Длительный спазм мышц приводит к усилению боли и запуску второго порочного круга, где доминирует боль.

Имеется три основных компонента, на которые необходимо воздействовать, чтобы временно купировать обострение остеохондроза: воспаление, боль и мышечный спазм.

ОСОБЕННОСТИ СОЕДИНЕНИЙ ВЕРХНИХ КОНЕЧНОСТЕЙ

Плечевой сустав. По форме шаровидный и имеет три оси вращения. Своей большой амплитудой плечевой сустав обладает благодаря:

– свободной суставной капсуле (тонкая, натянута слабо, свободная);

– большой разнице в величине сочленяющихся поверхностей. Головка плечевой кости превышает по площади суставную впадину почти в 3 раза;

– отсутствию мощных связок.

В фитнес клубах я встречался с ситуацией, когда у человека болит плечевой сустав, а инструктор ошибочно указывает, что это повреждение связки. Это связано с тем, что инструктор не знаком с особенностями строения плечевого сустава. При выполнении жимовых упражнений требующих участия плечевого сустава редко повреждается связочный аппарат. При сильной нагрузке повреждается вращательная манжета плеча, о которой подробнее написано далее.

СПОРТИВНЫЕ ТРАВМЫ

Между локтевым отростком и кожей имеется сумка локтевого отростка, представляющая собой небольшой мешочек, заполненный синовией.

Жидкость внутри сумки все время поддерживается в необходимом количестве. Функция данной сумки заключается в уменьшении трения между соседними слоями мягких тканей. В спорте можно встретить такой исход травмы этой сумки как «локтевой бурсит».

ПРИЧИНЫ

–Во время сокращения трицепсов трение направлено на сумку локтевого отростка. Например, толкания, жимы, битье груши;

–Давление на сумку при прямом ударе в нее;

–Частые микроповреждения. Например, удары локтями твердых поверхностей, стойка на локтях.

У такого человека бросается в глаза мягкий мешочек в области задней поверхности локтя при его сгибании. Как правило безболезненный при нажатии на него. После травмы возникает воспаление в сумке и нарушаются процессы циркуляции жидкости, содержащейся в нем. Жидкость приобретает другие химические свойства с увеличенным содержанием белка в ней. Секретируется в большем количестве , а всасывается в меньшем количестве.

Еще один распространенный исход травмы – гигрома запястья. Гигрома – это доброкачественная опухоль. Бывает как наследственная расположенность к их образованию, так и случайное образование после травмы. Первопричиной является перерождение клеток соединительной ткани. Перерождению клеток ткани способствуют травмы, растяжения сухожилий и воспаление суставной капсулы.

При толкательных движениях лучезапястный сустав приобретает разогнутое положение, анатомически невыгодное. При перегрузке возникает воспалительный процесс, провоцирующий перерождение клеток соединительной ткани.

Человек через несколько дней после травмы замечает образование под кожей в области сустава. При движении сустава и нажатии на образование возникает боль. Со временем боль практически исчезает, но образование остается. При нажатии боль может не возникать, а объем уменьшается. Уменьшается в объеме не сама гигрома, а исчезает отек после травмы, от чего кажется что само образование стало меньше. При нагрузке боль может быть постоянной и это значительно ухудшает тренировочный процесс. В некоторых случаях человеку самостоятельно удается раздавить ее, но чаще это приводит к рецидиву так как измененные клетки никуда не делись. Жидкость из гигромы выдавлена, но через короткий промежуток времени она снова наполнится. Лечение как правило оперативное, однократное. Могут возникать рецидивы, особенно у людей с наследственной расположенностью к образованию гигром.

ОСОБЕННОСТИ СОЕДИНЕНИЙ НИЖНИХ КОНЕЧНОСТЕЙ

Функция нижних конечностей заключается в опоре и перемещении тела в пространстве. Существует постоянная нагрузка собственного веса тела на ноги в вертикальном положении. В связи с этим кости нижних конечностей крупнее и массивнее костей верхних конечностей. Суставы также крупнее и способны переносить более значительные нагрузки без травм.

Также суставы нижних конечностей менее подвижны чем верхних, что тоже снижает их подверженность травмам. Однако на деле, травмы нижних конечностей встречаются чаще. Связано это с тем, что человек использует нижние конечности гораздо более продуктивно чем верхние. Постоянно передвигаясь, ускоряясь, перепрыгивая что-либо, человек дает нагрузку на суставы ног. Большая часть видов спорта также задействует нижние конечности как основной инструмент.

Резонный вопрос задаст читатель о судьбе офисных работников и домоседов. Их образ жизни значительно реже включает нижние конечности, чем кого-либо. Травмы нижних конечностей у таких людей могут встречаться чуть реже чем у спортсменов, но здесь необходимо вспомнить о важности секреции синовиальной жидкости при движениях. Суставы у малоподвижных людей, из-за сниженой циркуляции синовии будут более подвержены травмам именно тогда, когда они внезапно решат пробежаться или прыгнуть.

Тазобедренный сустав по своим характеристикам простой, чашеобразный и многоосный. Не смотря на три оси вращения, тазобедренный сустав имеет несколько меньший градус амплитуды чем плечевой.

Пожилые люди чаще могут жаловаться на боль в тазобедренном суставе. Это отнимает всякое желание ходить, двигаться и делать что-либо с помощью нижних конечностей. Коксартроз – наиболее частая форма остеоартроза тазобедренных суставов, которая со временем может прогрессировать и приводить к инвалидности. По статистике среди остеоартрозов, коксартроз берет второе место по частоте встречаемости и первое по срокам стойкой нетрудоспособности. Заболевание характеризуется постепенной деградацией хрящевой ткани, образованием костных наростов и анкилозом на последней стадии. Анкилоз – это полная неподвижность сустава, возникшая вследствие сращения суставных поверхностей.

Факторы риска подразделяют на врожденные и приобретенные.

Врожденные факторы: врожденный вывих бедра, аномалии развития сосудов, врожденные метаболические заболевания и др.

Приобретенные факторы: ожирение, гиподинамию, механические травмы, инфекции, воспалительные процессы и приобретенные метаболические заболевания.

Такому человеку необходимо выбрать правильный вид нагрузки и создать максимальные условия амортизации извне. Ортопедические стельки и обувь с мягкой, толстой подошвой должны стать обязательной составляющей. Преимуществом будут пользоваться велотренажер, плавание, эллипс и другие кардионагрузки с минимальным воздействием кинетической энергии на суставы.

Необходимо ежедневно давать умеренное количество движений на эти суставы для полноценной циркуляции синовии. Так же необходимо научиться правильно приседать без отягощений и выполнять изолированные упражнения в тренажерах для укрепления мышц нижних конечностей. Крепкие мышцы будут забирать на себя лишнюю нагрузку с сустава. Например, можно посмотреть на пожилого человека, который целыми днями сидит у подъезда своего дома и сравнить его с тем, который продолжает постоянно двигаться, трудиться и ходить. Физические нагрузки снижают скорость деградации нейронных связей, ускоряют метаболизм, являются профилактикой сердечно-сосудистых заболеваний; человек стареет медленнее не только физически, но и умственно.

Еще одна травма приводящая к инвалидности – вывих головки бедренной кости. Такая травма встречается у людей при падении с высоты или автомобильной аварии при упоре коленей в приборную панель. Связка, питающая хрящ головки бедренной кости крепится на дне вертлужной впадины и сама по себе довольно короткая. Если головка бедренной кости выходит из вертлужной впадины то практически всегда рвется эта связка. Если в течении короткого времени такого человека доставят к нужному специалисту на операционный стол, то шанс спасти сустав есть. Чаще всего шансы мизерные. Это приводит либо к эндопротезированию тазобедренного сустава, либо, если есть противопоказания, могут просто зачистить головку бедренной кости от хряща и поставить обратно, где позже сформируется анкилоз.

Коленный сустав считается одним из самых крупных и сложных ввиду количества элементов, образующих его. Он образован бедренной, большеберцовой костями и надколенником. Внутри сустава дополнительно имеются суставные хрящи полулунной формы – латеральный и медиальный мениски. Они улучшают сопоставимость суставных поверхностей, плавность работы и скольжения суставных поверхностей относительно друг друга. Также мениски выполняют роль амортизаторов. Коленный сустав укреплен связками, находящимися как внутри него, так и снаружи.

Внутренние связки:поперечная, передняя и задняя крестообразные.

Наружные связки:связка надколенника и две коллатеральные по бокам от сустава.

Все они между собой связаны и играют очень важные, стабилизирующую и укрепляющую роли.

Поперечная связка связывает между собой передние концы менисков.

Передняя крестообразная связка не дает уйти вперед большеберцовой кости.

Задняя крестообразная связка не дает уйти большеберцовой кости назад.

Травмируются эти связки чаще при неудачных падениях на коленный сустав всем весом тела или падения тяжелого объекта на выпрямленную ногу.

Наружные коллатеральные связки удерживают коленный сустав от противоестественных движений влево и вправо. Соответственно травмируются они чаще при резких разворотах. Например, при игре в футбол и подобных динамичных спортивных играх.

Тактика реабилитации после операции заключается в том, чтобы восстановить функцию пораженного сустава. А основная функция любого сустава – это сгибание и разгибание с допустимой амплитудой. Упражнения выполняются анатомически соответствующие – все возможные сгибания и разгибания. Постепенно добавляется работа с отягощениями, но до нее предстоит серьезная работа. Задача создать благоприятный фон для заживления сустава, поддерживать хорошую трофику и тонус находящихся рядом мышц.

О МЫШЦАХ

Функции мышечной ткани: защитная, формообразующая, терморегулирующая и трофическая.

Сокращение мышечной ткани служит дополнительным защитным барьером для тканей, лежащих за ней.

Мышечная ткань входит в состав внутренних органов и скелетных мышц. Она принимает участие в образовании специфической формы для них. Благодаря упорядоченной структуре, объему и тонусу мышечной ткани, форма тела человека и его органов имеет определенный вид.

Скелетная мышечная ткань превращает химическую энергию в механическую работу с выделением тепла. Частые сердечные сокращения ускоряют кровоток и обмен веществ организма. Это также повышает температуру тела. Гладкая мышечная ткань принимает как минимум две роли в терморегуляции. Стенка сосудов включает в себя гладкую мышечную ткань. На холоде сосуды кожи сокращаются и тем самым снижают теплоотдачу. Когда человек чувствует, что ему холодно, волосы кожи приподнимаются. Тем самым они задерживают теплый воздух в виде воздушной подушки возле кожи и также предотвращают потерю тепла.

Когда сосуды сокращаются, снижается из проницаемость и повышается скорость кровотока. Это приводит к снижению питания тканей. Как же выходит так, что скорость кровотока повышается, а питание снижается? Представьте себе поезд с открытыми дверьми, который проезжает мимо вас и ваша задача – успеть прыгнуть в вагон. Чем медленнее будет ехать поезд, тем больше у вас шансов. Также и с кровотоком – чем ниже скорость кровотока, тем дольше кровь может взаимодействовать с тканью. Если поезд будет ехать быстро – вам в него не запрыгнуть. Когда скорость кровотока высокая – клетки не успевают получить достаточно кислорода и отдать отходы.

В пример можно привести человека, больного хронической ангиной, поевшего мороженое. Мороженое = холод, а холод сужает сосуды. Скорость кровотока у миндалин повышается. У больного хронической ангиной постоянно присутствуют колонии бактерий на миндалинах, но их количество контролируется клеточным иммунитетом и антителами. Таким образом человек не постоянно ей болеет, но имеет риск обострения. Кровь постоянно транспортирует иммунные клетки и антитела к миндалинам удерживая инфекцию от обострения. Повышая скорость кровотока, человек снижает возможность иммунитета «вовремя выйти на остановке из поезда» и дает возможность колониям бактерий расти.

ПОД МИКРОСКОПОМ

Поперечно-полосатая мышечная ткань является сознательно контролируемой тканью. Она состоит из тонких нитей – миофибрилл.

Миофибрилла состоит из элементов, способных сокращаться, продольно лежащих, скрепленных между собой цилиндров. Эти цилиндры называются саркомеры. Внутри такого цилиндра расположены комплексы актиновых и миозиновых нитей, которые при сокращении цепляются друг за друга и притягиваются.

На рисунке представлена схема ультрамикроскопического строения миосимпласта. Большую часть миосимпласта представляют продольно расположенные миофибриллы. Каждая миофибрилла окружена сетью трубочек, которые содержат в себе кальций – это Т-система.

Миофибриллы, объединяясь в пучки образуют миосимпласт. Один такой пучок миофибрилл окружен митохондриями и клетками, которые могут участвовать в регенерации мышцы при ее повреждении.

ПРОЦЕСС СОКРАЩЕНИЯ

Актиновые нити образованы тремя белками. Актин, тропонин и тропомиозин образуют единую тонкую цепь.

Актин представлен как основные звенья, на которые с определенным промежутком повешены «крючки» – тропонины. Крючки прикрыты третьим белком, лежащим вдоль цепи – тропомиозином. В покое взаимодействие тонких и толстых миофиламентов невозможно, так как тропомиозин, лежащий спиралевидно вдоль цепи, блокирует крючки.

Для лучшего понимания того, что будет дальше, откройте главу «Физиология», подраздел «Потенциал действия».

Прохождение нервного импульса приводит к деполяризации мышечного волокна. Волна возбуждения распространяется по Т-системе, вызывая выделение кальция. При высокой концентрации кальция тропомиозин меняет свою структуру и открывает крючки. Головки молекул миозина связываются с крючками образуя мостики. Под влиянием этого комплекса происходит гидролиз молекулы АТФ и наклонение головки миозина, которая тянет за собой нить актина от периферии к центру. Под влиянием АТФ мостик размыкается и головки миозина возвращаются в исходное положение. Цикл повторяется со скоростью 500 раз в секунду. Когда сокращение прекращается, кальций обратно выкачивается в Т-систему. Получается, что АТФ отвечает за размыкание мостиков между актином и миозином.

На этом основан механизм трупного окоченения. При наступлении смерти, прекращается клеточное дыхание и синтез АТФ. Обратная закачка кальция в Т-трубочки после сокращения также зависит от АТФ. Без АТФ кальций перестает закачиваться обратно в Т-систему и меняет структуру тропомиозина на активную. Тропомиозин все время держит открытыми крючки и миозин за них цепляется. Актин и миозин не могут расцепиться без АТФ. Так формируется стойкое мышечное сокращение, прекращающееся только на фоне распада мышечной ткани.

П.С. Данное описание сокращения мышц следует читать с видео-сопровождением, которое легко ищется на хостингах под названием «механизм сокращения мышцы».

КРАСНЫЕ И БЕЛЫЕ ВОЛОКНА

Красные мышечные волокна – медленные волокна небольшого диаметра, имеющие в своем составе большое количество митохондрий и миоглобина. Именно за счет миоглобина при микроскопии данные волокна имеют красный цвет. В таких волокнах выражено развитая сосудистая сеть. Во всех скелетных мышцах идут процессы окисления глюкозы и жирных кислот, но у красных волокон они выраженнее чем у белых. Фактически соотношение красных и белых мышечных волокон будет зависеть от деятельности человека.

Не смотря на название «медленные», красные волокна благодаря своим метаболическим процессам лучше справляются с долгими и монотонными нагрузками, такими как бег на длинные дистанции. Медленными их называют именно за то, что окисление глюкозы и жирных кислот считаются не быстрыми процессами получения энергии.

Белые мышечные волокна – это быстрые волокна, большего диаметра. Белыми и быстрыми их называют за сниженное содержание миоглобина и высокую активность фермента АТФ-азы. Не смотря на то, что митохондрий меньше, считается, что активность фермента АТФ-азы в них значительно выше. Это приводит с быстрому восстановлению концентрации АТФ. Быстрые они потому, что используют то, что уже есть и не нужно синтезировать. Учитывая что АТФ быстро расходуется, продуктов для его образования в скоре начинает не хватать. При продолжительной интенсивной работе митохондрии вынуждены перейти на анаэробный гликолиз. Вместо 32 молекул АТФ всего лишь 2 и образование молочной кислоты. В таких случаях человек при интенсивной работе начинает чувствовать характерную боль в мышцах «от усталости мышцы».

Причины боли:

Микротравматизация мышечной ткани во время нагрузки => образование биологически-активных веществ, воздействующих на болевые рецепторы;

Образование молочной кислоты и ионов водорода. Межклеточное пространство становится кислым и водород воздействует на болевые рецепторы;

Микротравматизация сухожилий и раздражение сухожильных болевых рецепторов растяжением;

Длительная работа невысокой интенсивности позволяет митохондриям успевать вырабатывать энергию и не переходить на анаэробный гликолиз. Данный фактор позволяет человеку пробежать марафон и не превратиться в пакет молочной кислоты.

МЫШЦА КАК ОРГАН

Мясистую часть мышцы называют брюшком. Его образуют мышечные пучки. Брюшко мышцы переходит в сухожилие.

Сухожилие – это образование из соединительной ткани, являющееся «хвостом» скелетных мышц с обеих сторон. Одно сухожилие мышцы называют головкой, а другое – хвостом. С помощью головки мышца берет свое начало на кости, а хвостом крепится к другой кости. Сокращение мышцы таким образом приводит к изменению положения костей относительно друг друга.

Сухожилия различаются по форме, длине и толщине. У мышц конечностей сухожилия тонкие и длинные. У мышц, участвующих в формировании стенок брюшной полости сухожилия наоборот широкие, плоские и зовутся апоневрозами. Некоторые мышцы имеют сухожилия, расположенные по центру, между двумя брюшками (двубрюшная мышца). Так у прямой мышцы живота имеется сразу несколько сухожильных перемычек между брюшками – это и есть «пресс». Сухожилия характеризуются своей прочностью, устойчивостью к большим нагрузкам и ригидностью к растяжению.

Фасция – это соединительнотканный футляр покрывающий мышцу. У фасции есть свое предназначение: дополнительная опора для брюшка мышцы во время сокращения, защита, снижение трения о соседние структуры при движениях.

Фасция, как футляр для мышцы, служит ограничителем при любого рода патологиях: гнойная инфекция, кровь при кровоизлиянии и др. Весь плохой процесс остается внутри фасции и не распространяется на соседние ткани.

Исходя из количества проксимальных сухожилий (головок) мышцы многут иметь соответствующие названия – двуглавая, трехглавая, четырехглавая.