Patofiziologija lokomotornog sistema

Dr Milan Ubavić

Sistem za kretanje

Sistem za kretanje čine kosti, zglobovi, mišići, tetive, ligamenti i ostala vezivna tkiva.

Funkcija mu je da

-omogućava pravilno držanje tela, - -kretanje i rad

a vezivna tkiva povezuju sve to i daju podršku u funkcionisanju.

Kosti

Specifične ćelije kostiju:

Koštano tkivo je mineralizovano tkivo koje je sastavljeno od ćelijskih i vanćelijskih elemenata.

Ćelije kostiju su nosioci metaboličke aktivnosti i zauzimaju relativno mali deo ukupne zapremine. Specifične ćelije kosti su:

1a. Osteoblasti: multipotentne ćelije koje poseduju veliki broj receptora preko kojih primaju veliki broj raznih „impulsa“. Sintetišu osteoid i brojne medijatore.

1b. Mirujući osteoblasti.

2. Osteociti sa svojim dugim produžetcima formiraju gustu mrežu i time ostvaruju „komunikaciju“ sa svim ćelijama. Oni zauzimaju glavno mesto u regulaciji metaboličke aktivnosti kosti. Oni mogu da registruju velika ili mala mehanička oštećenja, promene koncentracije hormona i da na osnovu toga „prepoznaju“ momenat za zanavljanje kosti, novom kosti i da pokrenu proces remodeliranja.

3. Osteoklasti, su ćelije koje rastvaraju kristale hidroksiapatita i razgrađuju koštano tkivo.

Metabolička aktivnost kosti

U koštanom tkivu se dešava veoma dinamična metabolička aktivnost i to dva odvojena procesa: stvaranje i razgradnja kosti. Obe ove aktivnosti se sreću u procesima modeliranja i remodeliranja kosti i predstavljaju dva potpuno različita procesa metaboličke aktivnosti kostiju koji se dešavaju istovremeno.

MODELIRANJE kosti, je metabolički proces koji se dešava u detinjstvu u toku intenzivnog rasta i oblikovanja kosti i u procesu adaptacije kosti na mehanička opterećenja. Razgradnja ne prethodi formiranju nove kosti. Kao rezultat lokalnog odnosa između stvaranja i razgradnje kosti, povećava se masa kosti.

REMODELIRANJE kosti je proces zamene oštećene stare kosti, novoformiranom, mehanički otpornijom kosti. To se dešava u procesu zanavljanja a u cilju održanja integriteta kosti.

Remodeliranje se sastoji prvo od lokalne razgradnje kosti, potom stvaranje resorptivne lakune koja se popunjava novoformiranom kosti aktivnošću osteoblasta. Količina novostvorene kosti je identična količini prethodno razgrađene kosti.

Proces remodeliranja

1. Prva faza aktivacije u kojoj mirujući osteoblasti na površini kosti luče proteolizne enzime koji razgrađuju nemineralizovanu ovojnicu kosti. Nastaje „ogoljena“ mineralizovana površina koja privlači osteoklaste. Ova faza traje oko 10 dana.

2. Druga faza započinje kada se aktiviraju osteoklasti na ogoljenoj površini kosti. Oni rastvaraju mineralni sadržaj kosti i proteoliznim enzimima uklanjaju produkte metaboličke aktivnosti kostiju. Ova faza traje oko 3 nedelje.

3. Treća faza je obeležena aktivnošću mononuklearnih ćelija koje uklanjaju preostale nerazgrađene ostatke matriksa i učestvuju u formiranju cementne supstance bogate osteopontinom koji fiksiraju osteoblaste. Ovo traje oko nedelju dana.

4. Pod dejstvom faktora rasta zreli i aktivni osteoblasti oblažu resorptivnu lakunu i započinje odlaganje koštanog matriksa-osteoidom koji se nakon toga mineralizuje. Ova faza traje oko 90 dana.

Proces remodeliranja

Metaboličke bolesti kosti

U osnovi svih metaboličkih bolesti kosti je poremećaj u remodeliranju bilo u razgradnji ili stvaranja kosti. Najčešći mehanizmi su:

Ubrzana metabolička aktivnost kosti je najčešći poremećaj izazvan humoralnim ili mehaničkim činiocima. Povećava ukupnu razgradnju (resorbciju) i stvaranje koštanog tkiva u skeletu pri čemu je proces resorbcije kosti dominantan u odnosu na stvaranje kosti što za posledicu ima smanjenje koštane mase. Mnogo ređi poremećaj je

smanjeno formiranje kosti uz održanu razgradnju kosti.

Biohemijski markeri metaboličke aktivnosti kosti

U proceni metaboličke aktivnosti kostiju, danas se koriste biohemijski pokazatelji:

Marker osteoklastne aktivnosti odnosno pokazatelj razgradnje koštanog tkiva je CrossLaps.

Dobar je pokazatelj nivoa resorbcije kosti i ima dnevni ritam, pa se njegovo određivanje vrši ujutro oko 8 sati (popodnevne vrednosti su za oko 20% više nego jutarnje). Potrebno je pratiti vrednosti u dužem vremenskom periodu kako bi se stekla informacija o nivou razgradnje kosti.

Marker osteoblastne aktivnosti odnosno pokazatelj stepena formiranja kosti je Osteokalcin.

Njega sintetišu osteoblasti pa se koristi u proceni nivoa formiranja kosti. I on ima dnevni ritam lučenja jer su poslepodnevne vrednosti za oko 20% veće nego jutarnje. Koristi se pri proceni efikasnosti preduzete terapije osteoporoze.

Povišenje osteokalcina ukazuje na ubrzan metabolizam kosti kod hipertireoidizma, Kušingovog sindroma, primarnih malignih bolesti kosti ili sekundarnih depozita-metastaza u kostima.

Metaboličke bolesti kosti:

- Osteoporoza

- Rahitis i osteomalacija

- Renalna osteodistrofija

Osteoporoza

Po poreklu:

- primarna - idiopatska

- sekundarna:

povišen nivo glikokortikoida,

povišen nivo tireoidnih hormona,

nutritivni,

mehanički (imobilizacija).

Patofiziološki mehanizam: bez obzira na etiologiju poremećen je odnos između razgradnje i formiranja kosti u korist razgradnje - resorpcije. Postoji veliki broj započetih procesa remodeliranja kosti čime se smanjuje masa koštanog tkiva.

Najizražajnije promene su u lumbalnim pršljenovima kičmenog stuba, gornjim okrajcima butne kosti i u predelu zgloba kuka.

Rahitis i osteomalacija

Poremećena mineralizacija novoformirane organske osnove kosti. Razlika je u dobi kada nastane (u rastu ili u zreloj dobi).

Uzroci: - nedostatak vitamina D u hrani, - poremećaj transporta D vitamina u jetri i

bubregu i - osetljivosti ciljnih ćelija organizma na D

hormon. Rahitis = mlade osobe, loša mineralizacija

osteoida kosti i hrskavice. Osteomalacija = stare osobe, poremećaj

mineralizacije.

Patogeneza:

Najčešći uzrok rahitisa i osteomalacije je deficit vitamina D pre svega zbog manjeg izlaganja dejstvu sunca a u manjem broju slučajeva zbog nedovoljnog unosa ili poremećene apsorbcije vitamina D iz hrane.

obe bolesti nastaju kada osteoblasti produkuju osteoid ali je njegova mineralizacija loša, pa se povećava debljina i zapremina osteoidnog tkiva. Smatra se da vitamin D i D hormon obezbeđuju optimalnu koncentraciju kalcijuma i fosfata u koštanom tkivu što je neophodan preduslov za formiranje kristala hidroksiapatita, odnosno mineralizaciju osteoida.

Kod dece je rast dugih kostiju zaustavljen i rast smanjen. Kosti ne mogu da izdrže uobičajena opterećenja, pa se javljaju deformiteti dugih kostiju, rebara i grudnog koša.

Mišići

Predstavljaju aktivni deo sistema za kretanje.

Sastavljen su iz velikog broja mišićnih vlakana. Svako vlakno je višejedarna ćelija bogata sarkoplazmom.

Oko vlakana se nalazi vezivno tkivo sa krvnim sudovima i nervima.

Vezivno tkivo povezuje više mišićnih vlakana u snopove a više snopova čini mišić.

Na krajevima, se vlakna povezuju sa tetivnim vlaknima a

Tetive se spajaju za kost.

Glavni sastavni deo MIOFIBRILA su niti sastavljene od kontraktilnih vlakana, tankih AKTINA i debelih MIOZINA i oni daju sliku poprečne prugavosti.

Oba ova vlakna formiraju funkcionalne jedinice SARKOMERE. One su na krajevima ograničene Z linijom i to je mesto vezivanja dve susedne sarkomere.

Sarkomere se skupljaju i opružaju čineći kontrakciju mišićnog vlakna.

Vrste mišićnih vlakana

Bolesti mišića

Razlikujemo dve vrste poremećaja:

Bolest samih mišića ili miopatije. Njih delimo na:

1. miozitis

2. mišićna distrofija

3. mijastenija

Bolest mišića koja nastaju zbog poremećaja nervne kontrole mišićne aktivnosti

1. Miozitisi

Najčešće su POLIOMIOZITISI, hronično zapaljenje poprečno prugastih mišića a ponekad i kože kada se zove DERMATOMIOZITIS.

Kod oba je u osnovi imunološka bolest sa limfocitnim nakupljanjem (infiltracijom) mišića i povećanjem kreatin-kinaze.

Češće obolevaju žene srednje životne dobi. Manifestuje se bezbolnom slabošću mišića ramenog i karličnog pojasa.

2. Mišićne distrofije

Oboljenja koju prati mišićna slabost karličnog i ramenog pojasa.

Najčešća je DIŠENOVA MIŠIĆNA DISTROFIJA. Vezano je oboljenje za x hromozom pa prenose majke a obolevaju muška deca u ranom detinjstvu.

Druga je BEKEROVA DISTROFIJA (isto je vezana za x hromozom).

3. Mijastenije

Najčešća je MIASTENIJA GRAVIS koja se javlja kod mladih osoba i zahvata mišiće vrata, jezika, grla, lica. Postoji slabost tih mišića posle aktivnih pokreta a stanje se popravlja nakon odmora.

U osnovi ove bolesti je smanjenje broja acetilholinskih receptora usled prisustva autoantitela protiv ovih receptora. Time se blokiraju mesta na acetilholinskim receptorima na kojima se vezuju molekule acetilholina.

Zglobovi

Sastavni delovi sistema za kretanje, uspostavljaju kontakt između dve ili više kosti i omogućavaju izvođenje pokreta. Što su pokreti složeniji to je struktura zgloba kompleksnija.

Postoje tri vrste zglobova: nepokretni, polupokretni i pokretni.

Zglob se sastoji od zglobne čaure, sa spoljne strane je fibrozna kapsula a unutrašnji deo, sinovijalna opna i rastresito vezivo koje sadrži krvne sudove. Zglobna hrskavica koja pokriva dodirne površine je hijalina hrskavica. U zglobu se nalazi sinovijalna tečnost. Ona olakšava pokretanje zglobnih površina i ima ulogu u smanjenju trenja između zglobnih površina.

Oboljenje zglobova-artritisi

Artritisi, prema etiopatogenezi:

Idiopatske: - reumatska groznica

- reumatoidni artritis

- seronegativni artritis

Infekcijske

Degenarativne

Metaboličke

Reumatoidni artritis

je autoimuna bolest koja zahvata sinoviju perifernih zglobova ali se javljaju promene i drugih organa.

Etiologija: nepoznata ali se sumnja na virusnu etiologiju i to pre svega na Epštaj-Barov virus, Citomegalo virus ali i mnoge bakterije i mikoplazma. U etiopatogenezi značajnu ulogu ima i genetski faktori.

Patogeneza

Postoje tri faze:

Prva je faza NESPECIFIČNE ODBRANE u toku infekcije ili traume pri čemu se razvija lokalna zapaljenska reakcija i stvaraju se lokalni citokini i medijatori zapaljenske reakcije.

Druga faza je pokretanje imunološkog odgovora i stvaranje CD4 limfocita i oslobađanje različitih citokina (IL.1, IL-6, TNF alfa i dr). Aktiviraju se T i B limfociti. Stvaraju se specifični imunoglobulini i reumatoidni faktor (RF) a to su klase IgA, IgM i IgG. Oni bivaju fagocitovani ili deponovani na površini hrskavice zgloba.

Treća faza je hronična zapaljenska reakcija, kada dolazi do nakupljanja neutrofilnih granulocita i makorofaga koji se nakupljaju u sinovijalnoj tečnosti i na kraju dolazi do stavaranja PANUSA koji je novo tkivo unutar zgloba koje oštećuje hrskavicu.

Za ovo oboljenje je karakteristična simptomatologija u prvoj fazi,dominiraju znaci zapaljenja zglobova a kasnije dugotrajna ukočenost zglobova i deformiteta pogotovo na sitnim zglobovima ručja. Kasnije kada zahvati velike zglobove osobe postaju invalidi.

Degenerativne artropatije ili artroze

Veoma česta degenerativna, nezapaljenska, hronična i progresivna oboljenja koja zahvataju zglobne hrskavice i zglob u celini.

Nisu zahvaćeni svi zglobovi – nije sistemska bolest već je ograničena na pojedine zglobove i kaže se da ima regionalni karkter.

Najčešće su zahvaćeni veliki zglobovi: kolena, kuka, skočni.

Patogeneza: pored naslednog činioca potreban je i dodatni faktor koji kao okidač započinje metaboličke promene u hrskavici a promene na ostalim delovima zgloba su posledica promena u hrskavici.

U osnovi bolesti je izmenjena struktura hijaline hrskavice u smislu smanjenja kolagena i proteoglikana u njoj.

Ukupna količina kolagena u hijalinoj hrskavici nije mnogo smanjena ali je izmenjena njihova struktura.

U hrskavici se normalno stvara kolagen tipa II ali se ovde stvara i kolagen tipa I koji se normalno stvara u kostima.

Dalje se dešava edem zglobne hrskavice, zbog povećanja slobodne tečnosti u zglobu.

Kao posledica svih tih dešavanja u situacijama povećanog opterećenja, nastaju oštećenja hijaline hrskavice.

Prvo nastaju pukotine koje se vremenom spajaju i tu nema hrskavice već samo kost.

Na krajevima zglobnih površina se stavaraju koštani izdanci ili hiperplazija hrskavice koja vremenom okoštava. To su OSTEOFITI i oni ograničavaju pokretljivost zgloba.

Vezivno tkivo

Rasprostranjeno je po celom organizmu. Ima

različitu ulogu u organizmu: POTPORNU , jer učestvuje u izgradnji

kostiju, ZAŠTITNU , kao pokrivač tela i unutrašnjih

organa i u njemu se dešavaju zapaljenski i imunološki procesi koji štite organizam

TRANSPORTNU , jer omogućava transport hranljivih materija do ćelija i odnošenje otpadnih produkata organizma

REPARATIVNU , nakon povrede i oboljenja

Patofiziološki poremećaj vezivnog tkiva

Najčešća su sistemska oboljenja vezivnog tkiva i u osnovi tih bolesti je autoimuni proces.

Tu se ubrajaju:

SISTEMSKI ERITEMSKI LUPUS

REUMATOIDNI ARTRITIS

POLIOMIOZITIS/DERMATOMIOZITIS

SISTEMSKA SKLEROZA

SJOGRENOV SINDROM

VASKULITISI

Sistemski eritemski lupus (SLE)

je autoimuna bolest koju karakteriše zahvaćenost više organskih sistema: zglobova, kože, bubrezi, hematopoezni sistem, CNS i svi drugi sistemi.

SEL je bolest mlađih žena 15-40 godine života dok muškarci značajno ređe obolevaju. To govori da je hormonski status značajan u patogenezi ove bolesti. Ovaj autoimuni odgovor podstiču egzogeni (infektivni i drugi agensi) i endogeni (genetski i hormonski) faktori. Stvaraju se autoantitela na brojne i različite antigene.

Kao posledica oštećenja i zapaljenja vezivnog tkiva, pored opštih pojava: umor, slabost, malaksalost, povišena temperatura javljaju se i bolovi u zglobovima i mišićima, kožne promene, hematološki poremećaji i brojni drugi.

Poliomiozitis/dermatomiozitis

sistemsko autoimuno oboljenje vezivnog tkiva sa zahvaćenim poprečno prugastim mišićima a ponekad i kože.

Karakteriše ga bezbolna slabost ramenog i karličnog pojasa sa ili bez promena na koži.

SISTEMSKA SKLEROZA

je sistemsko autoimuno oboljenje sa zahvaćenim sitnim krvnim sudovima kože i unutrašnjih organa usled pojačane produkcije i taloženja kolagena tipa I i III u koži dovodi do zadebljanja i otvrdnuća koje se zove sklerodermija.

SJOGRENOV SINDROM

je hronično zapaljensko oboljenje koje je udruženo sa drugim bolestima vezivnog tkiva: RA i SLE.

Karakteriše ga smanjenom funkcijom egzokrinih žlezda i suvoćom očiju i ustiju.

Javlja se češće kod žena od 30 do 65 godine.

VASKULITISI su zapaljenja krvnih

sudova.