MECHANIKA KRĘGOSŁUPA

KRZYWIZNY FIZJOLOGICZNE KRĘGOSŁUPA

Prawidłowo zbudowany kręgosłup dorosłego człowieka tworzy

w płaszczyźnie strzałkowej linię łamaną przypominającą sinusoidę.

Odcinek krzyżowy i piersiowy tworzą wygięcia w kształcie łuku zwróconego wypukłością ku tyłowi kyphosis.

W odcinku szyjnym i lędźwiowym łuki wygięte są wypukłością ku przodowi lordosis.

Kifoza krzyżowa jest wygięciem wrodzonym, pozostałe kształtują się w życiu pozapłodowym:

około 6-ego miesiąca życia dziecka powstaje lordoza szyjna.

Jest ona wyrazem przystosowania układu kostno – mięśniowego kręgosłupa do utrzymywania w równowadze uniesionej pionowo głowy,

kifoza piersiowa i lordoza lędźwiowa kształtują się w ścisłej

współzależności ze sobą w 2-gim roku życia dziecka jako wyraz zmian przystosowawczych w łańcuchu kinematycznym kręgosłupa, zmierzającym do utrzymania pozycji pionowej tułowia przy minimalnym zużyciu energii mięśniowej.

ZNACZENIE KRZYWIZN KRĘGOSŁUPA

• Z punktu widzenia dynamiki (rola amortyzacyjna): łagodzenie wstrząsów (siła reakcji podłoża) przenoszonych z kończyn na tułów i głowę. • Z punktu widzenia statyki: - wygięcia o charakterze lordozy podsuwają się pod rzut

środka ciężkości ciała skracając w ten sposób ramię siły oporu,

- kifoza piersiowa powoduje cofnięcie środka ciężkości klatki piersiowej.

• Jako całość, krzywizny fizjologiczne kręgosłupa zmierzają

do zmniejszenia wielkości momentów siły oporu.

ŁAŃCUCH STAWOWY KRĘGOSŁUPA

Rusztowanie kostne łańcucha kinematycznego

kręgosłupa jest zbudowane z podstawy kości

potylicznej, połączonej kłykciami stawowymi

z kręgiem szczytowym, 7 kręgów szyjnych, 12 kręgów

piersiowych, 5 kręgów lędźwiowych i podstawy kości

krzyżowej, połączonej ruchomo z piątym kręgiem

lędźwiowym.

ROZMIARY KRĘGÓW

Zwiększają się od góry ku dołowi. Najpotężniejszą budowę mają kręgi lędźwiowe.

• Przyczyna statyczna związana jest z tym, że na każdy segment przypada

coraz większy ciężar górnych partii ciała i polega na przeciwstawianiu się sile ciężkości.

• Przyczyna dynamiczna wiąże się z napędowym charakterem kończyn

dolnych, gdzie siła odbicia przenosi się z kończyn przez stawy krzyżowo – biodrowe na kręgosłup.

W celu zachowania jej właściwego kierunku niezbędna jest stabilizacja odcinka lędźwiowego, którą zapewniają otaczające go mięśnie.

Silna masa mięśni mających przyczepy na kręgach lędźwiowych pociąga za sobą rozrost tkanki kostnej.

Trójkątny kształt kości krzyżowej, zwężający się

ku dołowi, jak również zanikowy charakter odcinka

guzicznego kręgosłupa jest związany z brakiem

czynnego zaangażowania w procesy statyczno –

dynamiczne kręgosłupa, ponieważ siła ciężkości

przenosi się przez odcinek lędźwiowy kręgosłupa

i stawy krzyżowo – biodrowe na kończyny dolne.

POŁĄCZENIA KRĘGOSŁUPA - STABILIZACJA BIERNA

Kręgi w części nadkrzyżowej są ze sobą silnie powiązane za pomocą więzozrostów, chrząstkozrostów

i stawów.

WIĘZOZROSTY występują w postaci więzadeł łączących 2 sąsiednie kręgi, większą ich liczbę lub więzadła biegnącego przez całą długość kręgosłupa.

CHRZĄSTKOZROSTY tworzą krążki międzykręgowe.

STAWY łączą wyrostki stawowe sąsiadujących kręgów. Stawy międzykręgowe są stawami 30 swobody ruchów (oprócz stawu szczytowo - potylicznego - 20

i szczytowo - obrotowego - 10).

WIĘZADŁA KRĘGOSŁUPA Połączenia włókniste kręgów różnią się budową w zależności od

położenia i czynności. Wśród więzadeł kręgosłupa wyróżnia się dwa rodzaje: więzadła długie i więzadła krótkie.

WIĘZADŁA DŁUGIE

Na trzonach kręgowych przebiegają więzadła podłużne - przednie i tylne. • Więzadło podłużne przednie biegnie od podstawy czaszki aż

do kości krzyżowej i pokrywa przednią powierzchnię trzonów kręgowych. Hamuje nadmierne prostowanie.

• Więzadło podłużne tylne, słabsze od przedniego, biegnie po tylnej stronie trzonów kręgowych (zwróconej do kanału kręgowego) i zrasta się z krążkami międzykręgowymi. Hamuje nadmierne zgięcia kręgosłupa.

więzadło podłużne przednie

więzadło podłużne tylne

krążek międzykręgowy

WIĘZADŁA DŁUGIE c.d.

• Więzadło nadkolcowe biegnie wzdłuż wyrostków kolczystych od C7 i kończy się na grzebieniu krzyżowym pośrodkowym. Hamuje nadmierne zgięcie.

• Więzadło karkowe przyczepia się na grzebieniu potylicznym zewnętrznym i biegnie wzdłuż wyrostków kolczystych od C3 do C7.

U człowieka szczątkowe, mocno rozbudowane u czworonogów.

więzadła międzypoprzeczne

więzadła żółte

więzadło nadkolcowe

WIĘZADŁA KRÓTKIE

Przebiegają między sąsiednimi kręgami.

• Więzadła żółte – ich nazwa pochodzi od zabarwienia tkanki łącznej sprężystej. Biegną między łukami sąsiednich kręgów, zamykając od tyłu kanał kręgowy. Dzięki sprężystości prostują zgięty kręgosłup.

• Więzadła międzypoprzeczne biegną po obu stronach kręgów, łącząc wyrostki poprzeczne. Hamują nadmierne zgięcia boczne.

• Więzadła międzykolcowe tworzą błony ustawione w płaszczyźnie strzałkowej łączące sąsiadujące ze sobą

wyrostki kolczyste. Najszersze i najsilniejsze położone są w części lędźwiowej ze względu na największą odległość między wyrostkami kolczystymi.

pierścień włóknisty

jądro miażdżyste

więzadło podłużne przednie

torebka stawowa stawu

międzykręgowego

więzadło

międzykolcowe

więzadło nadkolcowe

więzadło podłużne tylne

CHRZĄSTKOZROSTY krążki międzykręgowe

Połączenie trzonów kręgów odbywa się za pomocą chrząstkozrostów w postaci krążków międzykręgowych.

Są to płytki chrzęstne, łączące powierzchnie

trzonów kręgów.

Krążek jest zbudowany z części obwodowej – pierścienia włóknistego

i części środkowej – jądra miażdżystego.

KRĄŻKI MIĘDZYKRĘGOWE

• Jądro miażdżyste zbudowane jest z półpłynnej tkanki galaretowatej. Ma kulisty kształt i jest otoczone silną torebką. Można porównać je do stalowej kulki, na której spoczywa trzon kręgu położonego wyżej. Pozwala to na ruchy zgięcia we wszystkich kierunkach sąsiadujących ze sobą kręgów.

• Pierścień włóknisty zbudowany jest z chrząstki, w której przebiegają włókna łączące powierzchnie sąsiadujących trzonów. Włókna mają skośny przebieg, układają się warstwowo krzyżując się ze sobą. Dzięki temu trzony są ze sobą bardzo silnie związane ale jednocześnie pozwala to na ruchy obrotowe.

STAWY MIĘDZYKRĘGOWE Łączą powierzchnie stawowe wyrostków stawowych dolnych kręgu położonego wyżej z wyrostkami stawowymi górnymi kręgu położonego niżej.

torebka stawowa stawu międzykręgowego

Należą do stawów jamowych 30 swobody ruchu, ale zasięg ruchu w każdym piętrze stawowym jest niewielki.

Dwa górne piętra stawowe nie posiadają krążków międzykręgowych, w związku z tym stawy szczytowo – potyliczne są połączeniami 20 swobody ruchu. Zachodzą tu ruchy zginania i prostowania głowy (płaszczyzna strzałkowa) oraz nieznaczne zgięcia boczne (płaszczyzna czołowa). Stawy szczytowo – obrotowe należą do połączeń 10 swobody ruchu. Zachodzą tu ruchy obrotowe głowy z kręgiem szczytowym w płaszczyźnie poziomej.

rodzaje ruchów w stawach międzykręgowych

Stawy jamowe kręgosłupa położone są bocznie od kanału kręgowego i tworzą na wysokości każdego

segmentu parę stawów sprzężonych, w których ruchy zachodzą równocześnie.

Są to: • zgięcia i prostowania - w płaszczyźnie strzałkowej, • zgięcia boczne - w płaszczyźnie czołowej, • ruchy obrotowe - w płaszczyźnie poziomej. Zakres ruchów jest różny, zależy od ukształtowania

powierzchni stawowych i wysokości krążków międzykręgowych (wysokie w odcinku szyjnym

i lędźwiowym = zakres ruchów większy).

zabezpieczenie ścian kręgosłupa

Siłom ściskającym i rozciągającym, jakie działają na

kręgosłup, przeciwstawia się silny układ więzadłowo –

mięśniowy, stanowiący jego obudowę:

• przednią ścianę kręgosłupa w okolicy płaszczyzny

pośrodkowej ciała zabezpiecza więzadło podłużne

przednie,

• tylną – więzadło nadkolcowe i więzadła międzykolcowe,

• boczne ściany zabezpieczają mięśnie.

UKŁAD MIĘŚNIOWY WPROWADZAJĄCY KRĘGOSŁUP W RUCH

Podzielony jest na 3 grupy: • mięśnie szyi, • mięśnie brzucha, • mięśnie grzbietu właściwe.

I. MIĘŚNIE SZYI stanowią przednią obudowę lordozy szyjnej: 1. m. mostkowo – obojczykowo – sutkowy (działanie obustronne – zginacz, jednostronne – rotator w stronę przeciwną) 2. mm głębokie szyi – tzw. grupa przedkręgowa: - mm pochyłe (przedni, środkowy, tylny), - m. długi szyi, - m. długi głowy (działanie obustronne – zginanie, jednostronne – zgięcia boczne w swoją stronę) 3. mm jednosegmentowe: - m. prosty głowy przedni, - m. prosty głowy boczny (wspomaganie czynności mm głębokich szyi)

II. MM BRZUCHA

• Stanowią przednią obudowę lordozy lędźwiowej:

• m. prosty brzucha (zgina kręgosłup, unosi miednicę),

• m. skośny zewnętrzny (obustronnie – zgina kręgosłup, jednostronnie – skręca tułów w stronę przeciwną),

• m. skośny wewnętrzny (obustronnie – zgina kręgosłup, jednostronnie – skręca tułów w swoją stronę),

• m. poprzeczny brzucha (zwęża jamę brzuszną – główny m. wytwarzający tłocznię brzuszną). Tylną ścianę brzuszną stanowi dwuwarstwowy mięsień czworoboczny

lędźwi (działanie obustronne – ustala odc. lędźwiowy kręgosłupa, jednostronne – zgina bocznie kręgosłup w swoją stronę).

III. MM GRZBIETU WŁAŚCIWE

Stanowią zespół mięśni tylnych. Ze względu na różnice czynnościowe dzieli się je na 4 zespoły: 1. mm łączące punkty jednoimienne

kręgosłupa, 2. mm łączące punkty różnoimienne

kręgosłupa, tworzące układ w górę zbieżny, 3. mm łączące punkty różnoimienne

kręgosłupa, tworzące układ w górę rozbieżny, 4. mm długie kręgosłupa, potocznie

nazywane prostownikiem grzbietu.

1. mm łączące punkty jednoimienne:

- mm międzypoprzeczne, - mm międzykolcowe, - m. kolcowy • Przy skurczu obustronnym powodują nadwyprost. • Przy skurczu jednostronnym – zgięcie boczne w swoją stronę.

2. mm łączące punkty różnoimienne, układ w górę zbieżny:

- mm skręcające krótkie, - mm skręcające długie, - m. wielodzielny, - m. półkolcowy • Przy działaniu obustronnym – prostują kręgosłup. • Przy skurczu jednostronnym – powodują obrót (szyi, tułowia) w stronę przeciwną

3. mm łączące punkty różnoimienne, układ w górę rozbieżny:

m. płatowaty głowy,

- m. płatowaty szyi

• Działanie obustronne – odchylanie głowy ku tyłowi.

• Działanie jednostronne – obrót głowy w stronę

działających mięśni.

4. mm długie:

- m. najdłuższy,

- m. biodrowo – żebrowy

• Prostują kręgosłup.

ROZLEGŁOŚĆ RUCHÓW W ODCINKU PIERSIOWYM I LĘDŹWIOWYM KRĘGOSŁUPA

• ZGINANIE: ok. 1100

• PROSTOWANIE: ok. 150 – 1800

• ZGIĘCIA BOCZNE: ok. 90 – 1400

• SKRĘTY: ok. 90 – 1100

RUCHY W ODCINKU SZYJNYM KRĘGOSLUPA

• ZGINANIE ODCINKA SZYJNEGO:

m. długi szyi m. pochyły przedni m. pochyły pośrodkowy m. pochyły tylny m. mostkowo - obojczykowo - sutkowy

• PROSTOWANIE ODCINKA SZYJNEGO:

m. czworoboczny grzbietu (część górna)

m. płatowaty szyi

m. najdłuższy szyi

m. półkolcowy szyi

m. wielodzielny

m. kolcowy

m. biodrowo - żebrowy

• ZGIĘCIA BOCZNE ODCINKA SZYJNEGO: m. pochyły przedni m. pochyły pośrodkowy m. pochyły tylny m. biodrowo - żebrowy m. płatowaty szyi

• SKRĘCANIE ODCINKA SZYJNEGO W PRAWO:

m. skośny głowy dolny prawy m. płatowaty głowy prawy m. mostkowo - obojczykowo – sutkowy lewy m. półkolcowy głowy lewy m. czworoboczny grzbietu (część górna lewa) m. prosty głowy tylny większy prawy

• ZGINANIE ODCINKA PIERSIOWEGO I LĘDŹWIOWEGO:

m. prosty brzucha mm skośne brzucha zewnętrzny i wewnętrzny m. lędźwiowy większy m. czworoboczny lędźwi

• PROSTOWANIE ODCINKA PIERSIOWEGO I LĘDŹWIOWEGO:

m. najdłuższy m. biodrowo - żebrowy m. kolcowy m. półkolcowy m. wielodzielny mm skręcające mm międzykolcowe

• ZGIĘCIA BOCZNE W ODCINKU PIERSIOWYM I LĘDŹWIOWYM:

m. najdłuższy m. biodrowo – żebrowy mm skośne brzucha zewnętrzny i wewnętrzny m. czworoboczny lędźwi m. najszerszy grzbietu

• MIĘŚNIE SKRĘCAJĄCE ODCINEK PIERSIOWY I LĘDŹWIOWY

KRĘGOSŁUPA W PRAWO:

m. skośny brzucha wewnętrzny prawy m. skośny brzucha zewnętrzny lewy m. półkolcowy lewy m. wielodzielny lewy mm skręcające lewe