Ścięgno – rola i funkcje w ciele człowieka

Czy wiesz, że to właśnie dzięki ścięgnom Twoje ciało jest w stanie wykonać najbardziej precyzyjne ruchy? Te struktury łączą mięśnie z kośćmi i odpowiadają m.in. za amortyzację obciążenia. Dzięki nim ciało jest zdolne do pełnej sprawności fizycznej – możesz uprawiać sport i wykonywać najdrobniejsze ruchy. Dowiedz się, jak są zbudowane, jak działają oraz jaką funkcję pełnią w ludzkim ciele.

Spis treści:

• Czym są ścięgna?
• Klasyfikacja ścięgien
• Budowa ścięgien
• Połączenie ścięgna z mięśniem i kością
• Skład komórkowy i macierz pozakomórkowa ścięgien
• Najważniejsze funkcje ścięgien w ciele człowieka
• Ścięgno Achillesa – największe ścięgno w ciele człowieka

Czym są ścięgna?

Ścięgno jest przedłużeniem mięśnia, zbudowanym z wytrzymałej tkanki łącznej właściwej zbitej. To nic innego jak „pasma” łączące mięśnie z kośćmi, bez których ciało nie byłoby zdolne do poruszania się. Choć na co dzień możesz nie zwracać na nie uwagi, są one jednymi z najważniejszych elementów układu ruchu. Dzięki swojej wytrzymałości potrafią przenosić siły nawet siedemnastokrotnie większe od masy ludzkiego ciała.

Charakterystyczną cechą ścięgien jest ich zdolność do dostosowywania się do tempa obciążenia – przy szybkim obciążeniu stają się bardziej kruche, pochłaniając mniej energii, ale skuteczniej przenosząc duże ciężary. Natomiast przy wolniejszym obciążeniu wykazują większą lepkość. To pozwala im absorbować więcej energii, ale kosztem efektywności w przenoszeniu sił. [1]

Klasyfikacja ścięgien

Ścięgna można klasyfikować na podstawie różnych kryteriów. Pod względem funkcji dzielą się na:

• ścięgna magazynujące energię,
• ścięgna pozycyjne.

Pierwsze z nich, dzięki swojej sprężystości, gromadzą i uwalniają energię podczas ruchu. To pozwala na bardziej efektywne wykorzystanie siły mięśni. Natomiast ścięgna pozycyjne odpowiadają głównie za precyzyjne przekazywanie siły skurczu mięśniowego na kości.

Pod względem anatomicznym wyróżnia się:

• ścięgna osłonięte pochewką maziową, która zmniejsza tarcie między ścięgnem a otaczającymi strukturami;
• ścięgna bez osłonki, pokryte paratenonem – warstwą ochronną, ułatwiającą przesuwanie się ścięgna. [2]

Budowa ścięgien

Ścięgna różnią się pod względem kształtu i rozmiaru, mogą być płaskie lub zaokrąglone. Długość i grubość tej struktury zależy od ruchu w danym stawie. [1] Na budowę ścięgien składa się przede wszystkim kolagen, woda, proteoglikany i około 4,5% stanowią inne białka. Każde ścięgno ma strukturę hierarchiczną. Podstawowym elementem budulcowym są pojedyncze cząsteczki kolagenu, które łączą się, tworząc kolejno pęczki kolagenowe. [2] Pomiędzy nimi obecne są fibrocyty ułożone w szeregi Ranviera. [3]

Kolagen w strukturze ścięgna jest główną cząsteczką gęstej tkanki włóknistej i stanowi około 70% suchej masy. Włókna kolagenowe są otoczone delikatną warstwą tkanki łącznej o niskiej gęstości. Umożliwia ona niewielkie ruchy ślizgowe pomiędzy poszczególnymi pęczkami włókien, wpływając na zwiększenie ich elastyczności i odporność ścięgna na obciążenia. [2] Ścięgno zawiera zaledwie 2% elastyny i wydłuża się tylko o 4 % podczas rozciągania. [3]

Połączenie ścięgna z mięśniem i kością

W miejscu połączenia z mięśniem ścięgno przechodzi w namięsną – tkankę łączną, która otacza brzusiec mięśnia. Połączenie to jest bardzo precyzyjne – włókna kolagenowe ścięgna wnikają w tkankę mięśniową, tworząc strukturę przypominającą splecione palce dwóch dłoni.

Z kolei przyczep do kości odbywa się poprzez stopniowe przejście od włókien kolagenowych ścięgna do włókien chrząstki i kości. W tej strefie następuje mocne zespolenie, które pozwala na skuteczne przenoszenie siły skurczu mięśniowego na elementy kostne. [2]

Skład komórkowy i macierz pozakomórkowa ścięgien

Ścięgna zawierają stosunkowo niewielką liczbę komórek, a ich głównymi składnikami są fibroblasty zwane tenocytami. Tenocyty odpowiadają za metabolizm ścięgna, w tym syntezę i degradację macierzy pozakomórkowej. Reagują także na bodźce mechaniczne, regulując produkcję kolagenu w odpowiedzi na obciążenia.

Macierz pozakomórkowa składa się głównie z włókien kolagenowych, a poza nimi występują także elastyna, proteoglikany i inne białka strukturalne. Proteoglikany, mimo że stanowią mniej niż 1% suchej masy ścięgna, uczestniczą w utrzymaniu jego integralności oraz biomechanicznych właściwości. [2]

Najważniejsze funkcje ścięgien w ciele człowieka

Zadaniem ścięgna, najprościej mówiąc, jest połączenie mięśnia z kością i przeniesienie na nią siły wytwarzanej przez mięsień, pozwalając na wykonywanie ruchów. Ścięgna pełnią funkcję amortyzatorów, magazynów energii oraz wspierają utrzymanie prawidłowej postawy dzięki swoim właściwościom proprioceptywnym. Koncentrują siłę mięśnia na niewielkim obszarze, umożliwiając zmianę kierunku działania siły oraz jego pracę z większej odległości. Dzięki temu mięsień może znajdować się w optymalnej pozycji względem stawu, bez konieczności znacznego wydłużania swojej struktury. [1,2]

Jak struktura ścięgien wpływa na ich funkcje?

Zakres ruchu jednostki mięśniowo-ścięgnistej oraz siła działająca na ścięgno determinuje ułożenie włókien mięśniowych względem osi ścięgna. Jeśli są równoległe, możliwy jest większy zakres ruchu mięśnia i ścięgna. Wytrzymałość ścięgna zależy natomiast od liczby, wielkości i ukierunkowania włókien kolagenowych, a także od ich grubości i wewnętrznej organizacji strukturalnej. [1]

Ścięgno Achillesa – największe ścięgno w ciele człowieka

Ścięgno Achillesa jest zlokalizowane w kończynach dolnych, w obrębie stawu skokowego. To bez wątpienia najbardziej znane ścięgno w ciele człowieka – i to nie bez powodu. To właśnie ono pozwala biegać, skakać, wspinać się na palce, a nawet po prostu chodzić. Nazwę zawdzięcza mitologicznemu Achillesowi, greckiemu wojownikowi, który był niezwyciężony – z wyjątkiem jednego słabego punktu: pięty. Bez sprawnego ścięgna Achillesa codzienne funkcjonowanie byłoby znacznie trudniejsze. Jego siła i elastyczność to efekt unikalnej budowy. [4]

Jak zbudowane jest ścięgno Achillesa?

Anatomicznie ścięgno Achillesa, inaczej ścięgno piętowe – silna „lina”, która łączy mięsień brzuchaty łydki z kością piętową. Powstaje z połączenia mięśnia brzuchatego i płaszczkowatego, które wspólnie tworzą trójgłowy mięsień łydki. W połowie goleni włókna tych mięśni splatają się, tworząc szerokie pasmo ścięgniste, które stopniowo zwęża się i obraca aż o 90°. Ta rotacja nie jest przypadkowa – dzięki niej ścięgno jest bardziej elastyczne i lepiej znosi obciążenia.

Końcowy przyczep ścięgna znajduje się na tylnej powierzchni kości piętowej, a tam amortyzują je dwie kaletki zmniejszające tarcie. Co ciekawe, w przeciwieństwie do wielu innych ścięgien, nie ma ono klasycznej pochewki, ale otoczone jest specjalną warstwą tkanki łącznej (ościęgnem), która pełni funkcję ochronną i ułatwia jego ruch. [4]

Najczęściej zadawane pytania dotyczące ścięgien

Czym różni się więzadło od ścięgna?

Ścięgno i więzadło różnią się głównie funkcją i lokalizacją. Ścięgno łączy mięsień z kością i przenosi siłę skurczu mięśniowego, umożliwiając ruch. Więzadło natomiast łączy kości ze sobą, stabilizując staw i zapobiegając nadmiernym ruchom. Ścięgno jest bardziej elastyczne i rozciągliwe. Jego włókna ułożone są równolegle, dzięki czemu możliwe jest przenoszenie sił. Więzadło ma bardziej złożoną strukturę. Jego włókna są gęściej związane, a to czyni je sztywniejszym i trudniejszym do rozdzielenia. [5]

Jak ćwiczyć, aby utrzymać ścięgna w sprawności?

Aby utrzymać ścięgna w sprawności, zadbaj o regularną aktywność fizyczną, dostosowaną do własnych możliwości. Pamiętaj jednak, aby przed ćwiczeniami zawsze nastąpiła prawidłowa rozgrzewka, która przygotowuje tkanki do obciążeń. Unikaj nagłych zmian w planie treningowym oraz stopniowo zwiększaj intensywność ćwiczeń. [4] Możesz także uzupełnić dietę w kolagen, który jest głównym składnikiem budulcowym ścięgna, np. w postaci suplementu diety 4Flex. [6]

Powyższa porada nie może zastąpić wizyty u specjalisty, w przypadku problemów ze zdrowiem, należy skontaktować się z lekarzem.

Bibliografia:

1. O’BRIEN, Moira. Anatomy of tendons. In: Tendon injuries: basic science and clinical medicine. London: Springer London, 2005. p. 3-13.
2. Murat Kaya i in., Tendon Structure and Calssification w: Tendons. BoD–Books on Demand, 2019, red. H. Sözen, s. 5-8.
3. Głuszek, M., Ucieklak, J. Metody diagnostyczno-terapeutyczne stosowane w ostrych uszkodzeniach ścięgna Achillesa. Zadania i wyzwania medycyny–charakterystyka problemów i postępowanie terapeutyczne, 31.
4. Wiecheć, mgr Marek; Czekaj, mgr Agnieszka Książek. Fizjoterapia w przypadku uszkodzenia ścięgna piętowego, czyli ścięgna Achillesa, w: Praktyczna Fizjoterapia & Rehabilitacja, Listopad 2014, s. 36-39
5. Heybeli, N., Kömür, B., Yılmaz, B., & Güler, O. (2016). Tendons and ligaments. In Musculoskeletal Research and Basic Science (pp. 465-482). Cham: Springer International Publishing.
6. https://www.4flex.pl/