Anatomiczne i biomechaniczne cechy kręgosłupa

Kręgosłup powinien być oglądany od strony anatomicznej (biomechanicznej) i funkcjonalnej.

Anatomicznie kręgosłup składa się z 32, czasem 33 oddzielnych kręgów, połączonych dyskami międzykręgowymi (art. Intersomatica), które reprezentują synchondrozę i stawy (art. Intervertebrales). Stabilność lub stabilność kręgosłupa zapewnia potężny aparat więzadłowy łączący trzony kręgowe (lig. Longitudinale anterius et posterius) i torebkę stawów międzykręgowych, więzadła łączące łuki kręgów (lig. Flava), więzadła łączące procesy wyrostka kolczystego (lig. Supraspinosum et intraspinusinusinusinusinusinusinusinusinusinusinusinusinusinusinusinusinusinusinusinusinusinusinusinusinusinusinusinusinusinusinusinus).

Z biomechanicznego punktu widzenia kręgosłup jest podobny do łańcucha kinematycznego, składającego się z pojedynczych ogniw. Każdy kręg wyraża się w sąsiedztwie w trzech punktach:

W dwóch stawach międzykręgowych z tyłu i ciałach (przez dysk międzykręgowy) z przodu.

Stawy między procesami stawowymi są prawdziwymi stawami.

Położone jeden nad drugim kręgi tworzą dwa filary - przedni, zbudowany kosztem trzonów kręgowych i tylny, który jest utworzony z łuków i stawów międzykręgowych.

Ruchliwość kręgosłupa, jego elastyczność i elastyczność, zdolność do wytrzymania znacznych obciążeń w pewnym stopniu zapewniają dyski międzykręgowe, które są w ścisłym anatomicznym i funkcjonalnym połączeniu ze wszystkimi strukturami kręgosłupa, które tworzą kręgosłup.

Krążek międzykręgowy odgrywa wiodącą rolę w biomechanice, będąc „duszą ruchu” kręgosłupa (Franceschilli, 1947). Jako złożona formacja anatomiczna, dysk spełnia następujące funkcje:

• łączące kręgi
• zapewnienie mobilności kręgosłupa,
• ochrona trzonów kręgowych przed trwałą traumą (rola deprecjacyjna).

UWAGA! Każdy patologiczny proces, osłabiający funkcję dysku, narusza biomechanikę kręgosłupa. Upośledzone są również funkcjonalne możliwości kręgosłupa.

Kompleks anatomiczny składający się z jednego dysku międzykręgowego, dwóch sąsiadujących kręgów z odpowiadającymi stawami i aparatem więzadłowym na tym poziomie nazywany jest segmentem silnika kręgowego (PDS).

Krążek międzykręgowy składa się z dwóch szklistych płytek, blisko przylegających do płytek końcowych ciał sąsiednich kręgów, jądra miazgi (jądra miażdżystego) i pierścienia włóknistego (pierścienia włóknistego).

Miąższowe jądro, będące pozostałością rdzenia kręgowego, zawiera:

• substancja śródmiąższowa chondryna;
• niewielka liczba komórek chrząstki i splatających się włókien kolagenowych, tworzących rodzaj kapsułki i nadających jej elastyczność.

UWAGA! W środku jądra miażdżystego ma wgłębienie, którego objętość wynosi zwykle 1-1,5 cm ³.

Włóknisty pierścień krążka międzykręgowego składa się z gęstych wiązek tkanki łącznej przeplatających się w różnych kierunkach.

Centralne wiązki pierścienia włóknistego są rozmieszczone luźno i stopniowo przechodzą do kapsułki jądra, podczas gdy peryferyjne wiązki ściśle przylegają do siebie i są osadzone w krawędzi brzeżnej kości. Tylny półkole pierścienia jest słabszy niż przedni, zwłaszcza w odcinku lędźwiowym i szyjnym. Boczne i przednie odcinki krążka międzykręgowego wystają nieco poza granice tkanki kostnej, ponieważ dysk jest nieco szerszy niż ciała sąsiednich kręgów.

[1], [2], [3], [4], [5],

Więzadła kręgosłupa

Więzadło podłużne przednie, będące okostną, mocno przylega do trzonów kręgowych i swobodnie rozprzestrzenia się na dysku.

Więzadło podłużne tylne, które uczestniczy w tworzeniu przedniej ściany kanału kręgowego, przeciwnie, swobodnie rozprzestrzenia się na powierzchni trzonów kręgowych i jest łączone z dyskiem. Więzadło to jest dobrze reprezentowane w kręgosłupie szyjnym i piersiowym; w części lędźwiowej jest zredukowana do wąskiej wstęgi, podczas której często można zaobserwować nawet luki. W przeciwieństwie do więzadła podłużnego przedniego, jest on bardzo słabo rozwinięty w okolicy lędźwiowej, w której najczęściej odnotowuje się wypadanie krążka.

Żółte więzadła (w sumie 23 więzadła) są podzielone na segmenty, od kręgu C do S kręgu. Te więzadła działają jak w kanale kręgowym i tym samym zmniejszają jego średnicę. Ze względu na to, że są najbardziej rozwinięte w okolicy lędźwiowej, w przypadkach ich patologicznego przerostu można zaobserwować zjawisko kompresji skrzypu.

Mechaniczna rola tych więzadeł jest inna i szczególnie ważna z punktu widzenia statyki i kinematyki kręgosłupa:

• zachowują lordozę szyjną i lędźwiową, wzmacniając w ten sposób działanie mięśni przykręgosłupowych;
• określić kierunek ruchu trzonów kręgów, których amplituda jest kontrolowana przez krążki międzykręgowe;
• chronią rdzeń kręgowy bezpośrednio poprzez zamknięcie przestrzeni między płytkami i pośrednio poprzez ich elastyczną strukturę, dzięki czemu podczas przedłużania ciała więzadła pozostają w pełni rozciągnięte (pod warunkiem, że jeśli zostaną zmniejszone, ich fałdy ściskają rdzeń kręgowy);
• wraz z mięśniami przykręgowymi przyczyniają się do przeniesienia ciała z zgięcia brzusznego do pozycji wyprostowanej;
• Mają działanie hamujące na jądra miazgi, które za pomocą nacisku międzykręgowego mają tendencję do opóźniania dwóch sąsiadujących trzonów kręgowych.

Połączenie uchwytów i procesów sąsiednich kręgów odbywa się nie tylko w kolorze żółtym, ale także między interostazami, hipostazami i więzadłami międzyprzedziałowymi.

Oprócz dysków i więzadeł wzdłużnych kręgi są połączone dwoma stawami międzykręgowymi, utworzonymi przez procesy stawowe z cechami w różnych częściach. Procesy te ograniczają otwór międzykręgowy, przez który kończą się korzenie nerwów.

Inwazja zewnętrznych podziałów pierścienia włóknistego, tylnego więzadła wzdłużnego, okostnej, torebki stawów, naczyń i błon rdzenia kręgowego jest wykonywana przez nerw zatokowo-kręgowy (n. Sinuvertebralis), składający się z włókien współczulnych i somatycznych. Odżywianie dysku u dorosłego następuje przez dyfuzję przez szkliste płytki.

Wymienione cechy anatomiczne, a także porównawcze dane anatomiczne, pozwoliły na rozważenie dysku międzykręgowego jako pół stawu (Schmorl, 1932), podczas gdy jądro miazgi zawierające płyn maziowy (Vinogradova TP, 1951) porównuje się z jamą stawową; kręgowa płytka końcowa, pokryta chrząstką szklistą, jest porównywana do końców stawowych, a pierścień włóknisty jest uważany za torebkę stawową i aparat więzadłowy.

Krążek międzykręgowy jest typowym układem hydrostatycznym. Ze względu na fakt, że ciecze są praktycznie nieściśliwe, każde ciśnienie działające na rdzeń jest przekształcane równomiernie we wszystkich kierunkach. Pierścień włóknisty, energetyzując włókna, utrzymuje rdzeń i pochłania większość energii. Ze względu na elastyczne właściwości dysku, drżenia i drżenia przenoszone na kręgosłup, rdzeń kręgowy i mózg są znacznie złagodzone podczas biegania, chodzenia, skakania itp.

Turgor rdzenia jest zmienny w znacznych granicach: przy malejącym obciążeniu wzrasta i vice versa. Znaczne ciśnienie jądra można ocenić po tym, że po kilku godzinach leżenia w pozycji poziomej, prostowanie krążków wydłuża kręgosłup o więcej niż 2 cm. Wiadomo również, że różnica wysokości osoby w ciągu dnia może osiągnąć 4 cm.

Trzon kręgów w różnych częściach kręgosłupa ma swoje charakterystyczne cechy anatomiczne i funkcjonalne.

[6], [7], [8], [9],

Kręgosłup szyjny

Zgodnie z zadaniami funkcjonalnymi podparcia, rozmiary trzonów kręgowych stopniowo wzrastają od szyjki do lędźwi, osiągając maksymalny rozmiar w kręgach S;

• kręgi szyjne, w przeciwieństwie do kręgów położonych poniżej, mają stosunkowo niskie ciała elipsoidalne;
• ciała kręgów szyjnych są oddzielone od siebie dyskiem nie do końca. Te wydłużone górne krawędzie trzonów kręgowych, nazywane procesami półksiężycowatymi lub haczykowatymi (procesus uncinatus), łączą się z dolnymi rogami bocznymi ciał leżących powyżej kręgów, tworząc tzw. Staw Lushka lub artykulację bezkręgową, zgodnie z terminologią Trolanda. Pomiędzy korpusem procesowym a ścianą górnego kręgu znajduje się szczelina międzykręgowa 2-4 mm;
• przegubowe powierzchnie stawowe są pokryte chrząstką stawową, a na zewnątrz stawu otoczona jest kapsułką. W tym obszarze pionowe włókna pierścienia włóknistego na bocznej powierzchni dysku rozchodzą się i biegną w wiązkach równoległych do otworu; w tym samym czasie dysk nie przylega bezpośrednio do tego połączenia, ponieważ w miarę zbliżania się do szczeliny bezkręgowej stopniowo zanika;
• Cechą anatomiczną kręgów szyjnych jest obecność otworów u podstawy procesów poprzecznych, w których a. Kręgowce;
• międzykręgowego przetrwały otwór C ₅ C ₆ i C ₇ mają trójkątny kształt. Oś otworu w przekroju przechodzi w płaszczyźnie ukośnej. W ten sposób tworzy się warunki do zwężania otworu i ściskania kręgosłupa podczas wzrostu bezkręgowego;
• wyrostki kolczyste kręgów szyjnych (z wyjątkiem C ₇ ) są dzielone i opuszczane;
• procesy stawowe są stosunkowo krótkie, znajdują się w pochylonej pozycji między płaszczyznami czołową i poziomą, co determinuje znaczną ilość ruchów zginająco-rozciągających i nieco ograniczone nachylenia boczne;
• ruchy obrotowe są wykonywane głównie przez górne kręgi szyjne z powodu cylindrycznego połączenia procesu podobnego do zęba z powierzchnią stawową kręgu C1;
• wyrostek kolczysty C ₇ wydaje się maksymalnie i łatwo wyczuwalny;
• wszystkie rodzaje ruchów (zginanie-rozciąganie, przechylanie w prawo i w lewo, obrotowe) i w największym stopniu są charakterystyczne dla kręgosłupa szyjnego;
• pierwsze i drugie korzenie szyjne rozciągają się za stawy atlanto-potyliczne i atlanto-osiowe, aw tych obszarach nie ma krążków międzykręgowych;
• w odcinku szyjnym kręgosłupa grubość krążków międzykręgowych wynosi 1/4 wysokości odpowiedniego kręgu.

Kręgosłup szyjny jest mniej potężny i bardziej ruchliwy niż odcinek lędźwiowy i generalnie podlega mniejszym obciążeniom. Jednak obciążenie 1 cm ² dysku szyjnego jest nie mniejsze, ale nawet większe niż 1 cm ² odcinka lędźwiowego (Mathiash). W rezultacie zmiany zwyrodnieniowe kręgów szyjnych występują tak często, jak w okolicy lędźwiowej.

R.Galli i in. (1995) wykazali, że aparat więzadłowy zapewnia bardzo małą mobilność między trzonami kręgowymi: poziome przemieszczenia sąsiednich kręgów nigdy nie przekraczają 3-5 mm, a nachylenie kątowe wynosi 11 °.

Niestabilność PDS należy się spodziewać, jeśli odległość między szczelinami sąsiednich kręgów jest większa niż 3-5 mm, a kąt między trzonami kręgów wzrasta o więcej niż 11 °. 

[10], [11], [12], [13]

Kręgosłup piersiowy

W okolicy klatki piersiowej, gdzie objętość ruchów kręgosłupa jest stosunkowo mała, kręgi są wyższe i grubsze niż szyjne. Od Th ₅ do TH12 kręgu piersiowego, ich rozmiar poprzeczny stopniowo wzrasta, zbliżając się do rozmiaru górnych kręgów lędźwiowych; krążki międzykręgowe w obszarze piersiowym mają mniejszą wysokość niż w obszarach lędźwiowych i szyjnych; grubość krążka międzykręgowego wynosi 1/3 wysokości odpowiedniego kręgu; otwory międzykręgowe w okolicy klatki piersiowej węższe niż w szyjce macicy; kanał kręgowy jest również węższy niż w okolicy lędźwiowej; obecność w korzeniach klatki piersiowej dużej liczby włókien współczulnych nie tylko powoduje specyficzny kolor wegetatywny radikulopatii klatki piersiowej, ale może również powodować rozwój bólu trzewnego i dyskinez; stosunkowo masywne, pogrubione na końcach, procesy poprzeczne kręgów piersiowych są nieco nachylone do tyłu, a procesy wyrostków kolczystych są ostro nachylone w dół; pagórek żebra przylega do przedniej powierzchni pogrubionego swobodnego końca procesu poprzecznego, tworząc prawdziwe połączenie żebrowo-poprzeczne; kolejne połączenie powstaje między głową żebra a boczną powierzchnią trzonu kręgowego na poziomie dysku.

Te stawy są wzmocnione mocnymi więzadłami. Gdy kręgosłup obraca się, żebra i boczne powierzchnie trzonów kręgowych z poprzecznymi procesami podążają za kręgosłupem, obracając się wokół osi pionowej jako całości.

Kręgosłup piersiowy wyróżnia się dwiema cechami:

• normalne zgięcie kifotyczne w przeciwieństwie do zgięcia lordalnego obszarów szyjki i lędźwi;
• artykulacja każdego kręgu z parą żeber.

Stabilność i ruchliwość kręgosłupa piersiowego

Głównymi elementami stabilizującymi są: a) klatka piersiowa; b) krążki międzykręgowe; c) pierścienie włókniste; d) więzadła (więzadła wzdłużne przednie i tylne, więzadło promieniste, więzadło żebrowo-poprzeczne, więzadła między poprzeczne, więzadło żółte, więzadła między- i nadgrzebieniowe).

Żebra z aparatem więzadłowym zapewniają wystarczającą stabilność i jednocześnie ograniczają ruchliwość podczas ruchów (zgięcie - wydłużenie, nachylenie boczne i obrót).

UWAGA! Podczas ruchów w obszarze piersiowym obrót jest najmniej ograniczony.

Krążki międzykręgowe, wraz z pierścieniem włóknistym, oprócz amortyzacji, pełnią funkcję stabilizującą: w tej sekcji krążki są mniejsze niż w obszarach szyjki i lędźwi, co minimalizuje ruchliwość między trzonami kręgowymi.

Stan aparatu więzadłowego określa stabilność kręgosłupa piersiowego.

Wielu autorów (Heldsworth, Denis, Jcham, Taylor i inni) uzasadniło teorię stabilności trzech podparć.

Kluczową rolę odgrywa kompleks tylny: jego integralność jest niezbędnym warunkiem stabilności, a uszkodzenie tylnej i środkowej struktury podtrzymującej objawia się niestabilnością kliniczną.

Ważnym elementem stabilizującym są torebki stawowe, a anatomia stawów zapewnia również integralność struktur.

Połączenia są zorientowane w płaszczyźnie czołowej, co ogranicza zginanie-rozciąganie i przechył boczny; dlatego w okolicy klatki piersiowej podwichnięcia i zwichnięcia stawów są niezwykle rzadkie.

UWAGA! Najbardziej niestabilnym obszarem jest strefa Th10-L1 ze względu na stosunkowo stabilne piersiowe i bardziej ruchome obszary lędźwiowe.

Kręgosłup lędźwiowo-krzyżowy

W odcinku lędźwiowym kręgosłupa, który wspiera nasilenie oddziału:

• szerokie, poprzeczne i stawowe procesy trzonów kręgów;
• przednia powierzchnia ciał kręgów lędźwiowych jest lekko wklęsła w kierunku strzałkowym; ciało L kręgu z przodu jest nieco wyższe niż z tyłu, co determinuje anatomiczne tworzenie lordozy lędźwiowej. W warunkach lordozy oś obciążenia jest przesunięta do tyłu. Ułatwia to ruchy obrotowe wokół pionowej osi ciała;
• procesy poprzeczne kręgów lędźwiowych są zwykle zlokalizowane frontalnie; brzuszne części poprzecznych procesów kręgów lędźwiowych są niedorozwiniętymi pozostałościami odpowiednich żeber lędźwiowych, dlatego nazywane są procesami żeber (procesor costarii vertebrae lumbalis). U podstaw procesów żebrowych znajdują się mniejsze procesy przyrostowe (accessusius processus);
• procesy stawowe kręgów lędźwiowych wyraźnie wystają, a ich powierzchnie stawowe są ustawione pod kątem do płaszczyzny strzałkowej;
• wyrostki kolczyste są pogrubione i prawie poziome; istnieje mały stożkowaty proces wyrostka sutkowatego (processus mamillaris) na tylno-bocznym brzegu każdego górnego procesu stawowego po prawej i lewej stronie;
• otwory międzykręgowe w kręgosłupie lędźwiowym są dość szerokie. Jednak w warunkach deformacji kręgosłupa, procesów zwyrodnieniowych, zaburzeń statycznych w tym odcinku najczęściej pojawia się zespół korzeniowy bólu;
• dyski lędźwiowe, odpowiednio, wykonały największe obciążenie, mają największą wysokość - 1/3 wysokości ciała;
• najczęstsza lokalizacja występów i wypadnięć dysku odpowiada najbardziej przeciążonym sekcjom: przerwa między L ₄ a L _s i nieco rzadziej między C i S1;
• jądro miazgi znajduje się na granicy tylnej i środkowej trzeciej części dysku. Pierścień włóknisty w tym obszarze jest znacznie grubszy z przodu, gdzie jest podtrzymywany przez gęste więzadło podłużne przednie, które jest najsilniej rozwinięte w okolicy lędźwiowej. Tylna część pierścienia włóknistego jest cieńsza i jest oddzielona od kanału kręgowego cienkim i słabiej rozwiniętym tylnym więzadłem wzdłużnym, które jest silniej połączone z krążkami międzykręgowymi niż z trzonami kręgowymi. W tym ostatnim więzadło jest połączone luźną tkanką łączną, w której układany jest splot żylny, co stwarza dodatkowe warunki do tworzenia wypukłości i wypadnięć w świetle kanału kręgowego.

Jedną z charakterystycznych cech kręgosłupa jest obecność czterech tak zwanych krzywizn fizjologicznych znajdujących się w płaszczyźnie strzałkowej:

• lordoza szyjna, utworzona przez wszystkie szyjne i górne kręgi piersiowe; największe wybrzuszenie jest na poziomie C ₅ i C ₆;
• kifoza piersiowa; maksymalna wklęsłość jest na poziomie Th ₆ - Th ₇;
• lordoza lędźwiowa, którą tworzą ostatnie kręgi piersiowe i wszystkie kręgi lędźwiowe. Większość krzywizna jest na poziomie L korpusu ₄;
• kifoza krzyżowo-ogonowa.

Główne rodzaje zaburzeń czynnościowych w kręgosłupie rozwijają się zgodnie z rodzajem gładkości krzywych fizjologicznych lub zgodnie z rodzajem ich wzrostu (kifoza). Kręgosłup jest pojedynczym organem osiowym, dzieląc go warunkowo na różne podziały anatomiczne, dlatego nie może być na przykład hiperlordozy w kręgosłupie szyjnym z gładkością lordozy w odcinku lędźwiowym i odwrotnie.

Obecnie usystematyzowano główne typy zaburzeń czynnościowych z wygładzonymi i hiperlordotycznymi wariantami zmian w kręgosłupie.

1. Gdy wygładza się krzywizny fizjologiczne kręgosłupa, rozwijają się zaburzenia funkcjonalne typu zgięcia, charakteryzujące się wymuszoną pozycją pacjenta (w pozycji zgięcia) i obejmujące:

• ograniczenie ruchomości w segmentach motorycznych kręgosłupa szyjnego, w tym w obszarze stawów głowy;
• zespół dolnego skośnego mięśnia głowy;
• zmiany głębokich zginaczy mięśni szyi i mięśnia mostkowo-obojczykowo-sutkowego;
• zespół mięśni przednich łopatki;
• zespół górnego rejonu szczeliny (zespół mięśnia, który podnosi łopatkę);
• zespół ściany przedniej klatki piersiowej;
• w niektórych przypadkach - zespół periarthritis humeroscapular;
• w niektórych przypadkach zewnętrzny zespół nadkłykcia łokciowego;
• ograniczenie ruchomości 1 żebra, w niektórych przypadkach - żebra I-IV, stawy obojczykowe;
• zespół gładkości lordozy lędźwiowej;
• zespół mięśni przykręgosłupowych.

Ograniczenie ruchliwości w segmentach motorycznych odcinka lędźwiowego i dolnego odcinka piersiowego kręgosłupa: w odcinku lędźwiowym - zgięcie i dolny odcinek piersiowy - wydłużenie:

• ograniczona ruchliwość stawu krzyżowo-biodrowego;
• zespół mięśni nadnerczy;
• zespół mięśni krętniczo-lędźwiowych.

2. Wraz ze wzrostem fizjologicznych wygięć w kręgosłupie rozwija się zginanie typu upośledzenia czynnościowego, charakteryzujące się wyprostowanym „dumnym” chodem pacjenta i ograniczeniem wydłużenia kręgosłupa lędźwiowego i szyjnego podczas manifestacji objawów klinicznych choroby. Obejmuje:

• ograniczenie ruchliwości w segmentach motorycznych jajników kręgosłupa środkowego i szyjnego;
• bóle mięśniowe - prostowniki szyi;
• w niektórych przypadkach zespół wewnętrznego nadkłykcia łokciowego;
• ograniczenie ruchomości w segmentach motorycznych kręgosłupa piersiowego.
• zespół hiperlordozy lędźwiowej;
• Rozszerzenie dopuszczalnych w lędźwiowych segmentów ruchu: L1- L2 i L ₂ L ₃, w niektórych przypadkach - L ₃ - L ₄;
• zespół mięśni pleców grupy udowej;
• zespół wyładowania mięśni udowych;
• zespół piriformis;
• zespół coccygodynia.

Zatem, gdy symetria sił aktywnych jest zakłócana nawet w normalnych warunkach fizjologicznych, zmienia się konfiguracja kręgosłupa. Ze względu na krzywe fizjologiczne, kręgosłup może wytrzymać obciążenie osiowe 18 razy większe niż kolumna betonowa o tej samej grubości. Jest to możliwe dzięki temu, że w obecności zgięć siła obciążenia jest rozłożona równomiernie w całym kręgosłupie.

Kręgosłup obejmuje również jego stały podział, kość krzyżową i kość ogonową wolno poruszającą się.

Kość krzyżowa i piąty kręg lędźwiowy są podstawą całego kręgosłupa, który zapewnia wsparcie dla wszystkich oddziałów leżących nad nim i doświadcza największego obciążenia.

Na kształt kręgosłupa i powstawanie jego fizjologicznych i patologicznych zakrętów duży wpływ ma pozycja kręgów lędźwiowych IV i V oraz kość krzyżowa, tj. Stosunek między kością krzyżową a leżącą nad nią częścią kręgosłupa.

Zwykle sacrum w stosunku do pionowej osi ciała znajduje się pod kątem 30 °. Wyraźne nachylenie miednicy powoduje, że lordoza lędźwiowa utrzymuje równowagę.

[14], [15], [16], [17]