Anatomske i biomehaničke značajke kralježnice

Kičmeni stup treba promatrati s anatomske (biomehaničke) i funkcionalne strane.

Anatomski, kralježnica se sastoji od 32, ponekad 33 odvojena kralješka, međusobno povezanih intervertebralnim diskovima (art. Intersomatica), koji predstavljaju sinkondrozu i zglobove (art. Intervertebrales). Stabilnost ili stabilnost kralježnice osigurava snažan ligamentni aparat koji povezuje tijela kralješaka (lig. Longitudinale anterius et posterius) i kapsulu intervertebralnih zglobova, ligamente koji povezuju vertebralne lukove (lig. Flava), ligamente koji povezuju spinozne procese (lig. Supraspinosum et intraspinusinusinusinusinusinusinusinusinusinusinusinus).

S biomehaničke točke gledišta, kralježnica je slična kinematičkom lancu, koji se sastoji od pojedinačnih karika. Svaki pršljen artikulira sa susjednim na tri točke:

U dva intervertebralna zgloba u leđima i tijelima (kroz intervertebralni disk) ispred.

Zglobova između zglobnih procesa su pravi zglobova.

Smješteni jedan iznad drugoga, kralješci tvore dva stupa - prednji, izgrađeni na trošak kralježaka, i stražnji dio, koji se formira iz lukova i međukraljnih zglobova.

Pokretnost kralježnice, njezina elastičnost i elastičnost, sposobnost da se u određenoj mjeri izdrže značajna opterećenja osiguravaju se intervertebralnim diskovima koji su u bliskoj anatomskoj i funkcionalnoj vezi sa svim strukturama kralježnice koje tvore kralježnicu.

Intervertebralni disk igra vodeću ulogu u biomehanici, budući da je “duša pokreta” kralježnice (Franceschilli, 1947). Kao složena anatomska formacija, disk obavlja sljedeće funkcije:

• spojni kralježak
• osiguravanje pokretljivosti kralježnice,
• zaštita kralježaka od trajne traumatizacije (uloga amortizacije).

UPOZORENJE! Bilo koji patološki proces, koji slabi funkciju diska, krši biomehaniku kralježnice. Funkcionalne sposobnosti kralježnice su također smanjene.

Anatomski kompleks koji se sastoji od jednog intervertebralnog diska, dva susjedna kralješka s pripadajućim zglobovima i ligamentnog aparata na toj razini naziva se motorni segment kralježnice (PDS).

Intervertebralni disk sastoji se od dvije hijalinske ploče, u neposrednoj blizini krajnjih ploča tijela susjednih kralješaka, pulpnog jezgre (nucleus pulposus) i fibroznog prstena (annulus fibrosus).

Pulpusna jezgra, kao ostatak spinalnog akorda, sadrži:

• intersticijska supstanca chondrin;
• mali broj stanica hrskavice i isprepletanje kolagenskih vlakana, tvoreći neku vrstu kapsule i daje joj elastičnost.

UPOZORENJE! U sredini pulpozna jezgra ima šupljine čiji volumen je normalno 1-1,5 cm ³.

Vlaknasti prsten intervertebralnog diska sastoji se od gustih svežnjeva vezivnog tkiva koji se isprepliću u različitim smjerovima.

Središnji snopovi vlaknastog prstena raspoređeni su labavo i postupno prelaze u kapsulu jezgre, dok su periferni snopovi usko povezani i ugrađeni su u rub kostiju. Stražnji polukrug prstena slabiji je od prednjeg, osobito u lumbalnoj i vratnoj kralježnici. Bočni i prednji dijelovi intervertebralnog diska lagano strše izvan granica koštanog tkiva, budući da je disk nešto širi od tijela susjednih kralješaka.

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

Spinalni ligamenti

Prednji uzdužni ligament, kao periost, čvrsto je pričvršćen za tijela kralježaka i slobodno se širi preko diska.

Stražnji uzdužni ligament, koji sudjeluje u formiranju prednjeg zida kralježničnog kanala, naprotiv, slobodno se širi po površini kralješaka i spaja s diskom. Ovaj ligament dobro je zastupljen u vratnoj i prsnoj kralježnici; u lumbalnom dijelu se reducira na usku vrpcu, tijekom koje se često mogu vidjeti i praznine. Za razliku od prednjeg uzdužnog ligamenta, vrlo je slabo razvijen u lumbalnoj regiji, pri čemu se najčešće primjećuje prolaps diska.

Žuti ligamenti (ukupno 23 ligamenta) su segmentirani, od pršljenova C do S pršljenova. Ti ligamenti djeluju kao u spinalnom kanalu i time smanjuju njegov promjer. S obzirom na to da su najrazvijeniji u lumbalnom području, u slučajevima njihove patološke hipertrofije mogu se uočiti pojave kompresije preslice.

Mehanička uloga ovih ligamenata je različita i posebno važna sa stajališta statike i kinematike kralježnice:

• čuvaju cervikalnu i lumbalnu lordozu, jačajući djelovanje paravertebralnih mišića;
• odrediti smjer kretanja tijela kralješaka, čija se amplituda kontrolira intervertebralnim diskovima;
• štite kičmenu moždinu izravno zatvaranjem prostora između ploča i indirektno kroz njihovu elastičnu strukturu, zahvaljujući kojoj tijekom produljenja tijela ti ligamenti ostaju potpuno rastegnuti (pod uvjetom da bi se, ako se smanje, njihovi nabori stisnuli kičmenu moždinu);
• zajedno s paravertebralnim mišićima doprinose dovođenju tijela iz ventralne fleksije u uspravan položaj;
• Oni imaju inhibitorni učinak na pulpne jezgre, koje, pomoću tlaka interdisk, imaju tendenciju da odgađaju dva susjedna tijela kralješaka.

Povezanost ručki i procesa susjednih kralješaka provodi se ne samo žutom, nego i između interostaza, hipostaza i međupovezanih ligamenata.

Osim diskova i uzdužnih ligamenata, kralješci su povezani s dva intervertebralna zgloba, formirana zglobnim procesima s obilježjima u različitim dijelovima. Ovi procesi ograničavaju intervertebralni foramen kroz koji izlaze korijeni živaca.

Inervaciju vanjskih dijelova fibroznog prstena, posteriornog uzdužnog ligamenta, periosta, kapsule zglobova, krvnih žila i membrana leđne moždine provodi sinusno-vertebralni živac (n. Sinuvertebralis), koji se sastoji od simpatičkih i somatskih vlakana. Prehrana diska kod odrasle osobe odvija se difuzijom kroz hijalinske ploče.

Navedena anatomska obilježja, kao i komparativni anatomski podaci, omogućili su razmatranje intervertebralnog diska kao polu-zgloba (Schmorl, 1932), dok je pulpna jezgra koja sadrži sinovijalnu tekućinu (Vinogradova TP, 1951) uspoređena sa šupljinom zgloba; Vertebralna završna ploča, prekrivena hijalinskom hrskavicom, usporedena je sa zglobnim krajevima, a vlaknasti prsten se smatra zglobnom kapsulom i ligamentnim aparatom.

Intervertebralni disk je tipičan hidrostatski sustav. Zbog činjenice da su tekućine praktički nekompresibilne, bilo koji pritisak koji djeluje na jezgru jednoliko se transformira u svim smjerovima. Vlaknasti prsten, energizirajući njegova vlakna, drži jezgru i apsorbira većinu energije. Zbog elastičnih svojstava diska, podrhtavanje i drhtanje koje se prenose na kralježnicu, kralježnicu i mozak znatno se omekšavaju pri trčanju, hodanju, skakanju itd.

Turgor jezgre varira u znatnim granicama: s opterećenjem se povećava i obrnuto. O značajnom pritisku jezgre može se zaključiti da nakon nekoliko sati u horizontalnom položaju, ravnanje diskova produljuje kralježnicu za više od 2 cm, a poznato je da razlika u visini osobe tijekom dana može doseći i do 4 cm.

Tijela kralješaka u različitim dijelovima kralježnice imaju svoje karakteristične anatomske i funkcionalne značajke.

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

Vratne kralježnice

S obzirom na funkcionalne zadatke nosača, veličine tijela kralješaka postupno se povećavaju od vratne do lumbalne, dostižući maksimalnu veličinu u S kralješcima;

• vratni kralješci, za razliku od onih koji se nalaze ispod, imaju relativno niska elipsoidna tijela;
• tijela cervikalnih kralješaka su odvojena jedan od drugoga diskom koji nije svuda. Ti izduženi gornji rubovi tijela kralježaka, nazvani semilunarnim ili kukastim procesima (processus uncinatus), spajaju se s donjim lateralnim kutovima tijela nadlaktičnih kralješaka, tvore tzv. Luška zglob, ili otkrivenu bradavičastu artikulaciju, prema Trolandovoj terminologiji. Između processus uncinatus i aspekta gornjeg kralješka nalazi se otvorena pukotina od 2 do 4 mm;
• neotkrivene brusne zglobne površine prekrivene su zglobnom hrskavicom, a izvan zgloba je okružena kapsulom. Na tom području se vertikalna vlakna fibulusa anulusa na bočnoj površini diska dižu i teku u snopovima paralelnim s rupom; u isto vrijeme, disk se ne spaja izravno na taj zglob, budući da se približava otkrivenoj pukotini kosti, postupno nestaje;
• Anatomska značajka cervikalnih kralješaka je prisutnost rupa u podnožju poprečnih procesa, u kojima je a. Vertebralis;
• intervertebralnog foramen C ₅, C ₆ i C ₇ su trokutastog oblika. Os rupe u presjeku prolazi u kosoj ravnini. Tako su stvoreni uvjeti za sužavanje otvora i kompresija kralježnice tijekom otkrivanja brisnih izraslina;
• vratne kralježnice šiljatom nastavku (osim C ₇ ) su podijeljene i spušta;
• zglobni procesi su relativno kratki, nalaze se u nagnutom položaju između frontalne i horizontalne ravnine, što određuje značajnu količinu pokreta fleksija-ekstenzija i donekle ograničene bočne nagibe;
• rotacioni pokreti se izvode uglavnom gornjim vratnim kralješcima zbog cilindričnog zgloba zubnog procesa s zglobnom površinom pršljena C1;
• spinozni nastavak C ₇ strši maksimalno jednostavno opipljiv i;
• sve vrste pokreta (fleksija-ekstenzija, naginjanje u desno i lijevo, rotacijsko) i u najvećoj mjeri karakteristične su za vratnu kralježnicu;
• prvi i drugi cervikalni korijeni protežu se iza atlanto-okcipitalnih i atlanto-aksijalnih zglobova, a na tim područjima nema intervertebralnih diskova;
• u vratnoj kralježnici debljina intervertebralnih diskova iznosi 1/4 visine odgovarajućeg kralješka.

Cervikalna kralježnica je manje snažna i pokretnija od lumbalnog i općenito podložna manje stresa. Međutim, opterećenje na 1 cm ² diska vratne kralježnice nije manje, ali čak i veći od 1 cm ² lumbalne (Mathiash). Kao rezultat toga, degenerativne lezije vratnih kralješaka javljaju se često kao u lumbalnoj regiji.

R. Galli i sur. (1995) pokazali su da ligamentni aparat osigurava vrlo malu pokretljivost između tijela kralješaka: horizontalna pomicanja susjednih kralješaka nikada ne prelaze 3-5 mm, a kutni nagib je 11 °.

Nestabilnost PDS-a treba očekivati ako postoji udaljenost od više od 3-5 mm između međuprostora susjednih kralješaka i povećanja kuta između tijela kralješaka više od 11 °. 

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

Torakalna kralježnica

U torakalnom području, gdje je volumen pokreta kralježnice relativno mali, kralješci su veći i deblji od onih na vratu. Od Th ₅ do TH12 prsnog kralješka, njihova poprečna veličina postupno se povećava, približavajući se veličini gornjeg lumbalnog kralješka; intervertebralni diskovi u torakalnoj regiji imaju nižu visinu nego u lumbalnim i cervikalnim regijama; debljina intervertebralnog diska je 1/3 visine odgovarajućeg kralješka; intervertebralne rupe u torakalnoj regiji uže nego u cervikalnom; spinalni kanal je također uži nego u lumbalnoj regiji; prisutnost velikog broja simpatičkih vlakana u prsima ne samo da uzrokuje posebnu vegetativnu boju torakalne radikulopatije, već može uzrokovati i razvoj visceralne boli i diskinezije; relativno masivni, zadebljani na krajevima, poprečni procesi prsnih kralješaka su nagnuti pomalo posteriorno, a centrifugalni procesi naglo su nagnuti prema dolje; brdina rebra se pridružuje prednjoj površini zgusnutog slobodnog kraja poprečnog procesa, tvoreći pravi koštano-poprečni spoj; između glave rebra i lateralne površine tijela kralješka formira se drugi zglob na razini diska.

Ovi spojevi su ojačani jakim ligamentima. Kada se kralježnica okreće, rebra i bočne površine kralješaka s poprečnim procesima prate kralježnicu, okrećući se oko vertikalne osi u cjelini.

Torakalna kralježnica se razlikuje po dvije značajke:

• normalni kipotični zavoj, za razliku od lordalnog zavoja cervikalne i lumbalne regije;
• artikulacija svakog kralješka s parom rebara.

Stabilnost i pokretljivost torakalne kralježnice

Glavni stabilizirajući elementi su: a) rebro kaveza; b) intervertebralni diskovi; c) vlaknasti prstenovi; d) ligamenti (prednji i stražnji uzdužni ligamenti, zračni ligament, koštano-poprečni ligament, među-poprečni ligamenti, žuti ligament, inter- i supraspinozni ligamenti).

Rebra s ligamentnim aparatom osiguravaju dovoljnu stabilnost i istodobno ograničavaju pokretljivost tijekom pokreta (fleksija - ekstenzija, lateralna nagiba i rotacija).

UPOZORENJE! Tijekom kretanja u području prsnog koša, rotacija je najmanje ograničena.

Intervertebralni diskovi, zajedno s vlaknastim prstenom, osim amortizacije, obavljaju funkciju stabilizacije: u ovom dijelu diskovi su manji nego u cervikalnim i lumbalnim dijelovima, što smanjuje pokretljivost između kralješaka.

Stanje ligamentnog aparata određuje stabilnost torakalne kralježnice.

Brojni autori (Heldsworth, Denis, Jcham, Taylor i dr.) Potkrijepili su teoriju stabilnosti s tri potpore.

Ključnu ulogu ima stražnji kompleks: njegov integritet je neophodan uvjet za stabilnost, a oštećenje stražnje i srednje potporne strukture očituje se kliničkom nestabilnošću.

Važan stabilizirajući element su zglobne vrećice, a anatomija spojeva također osigurava integritet konstrukcija.

Spojevi su orijentirani u frontalnoj ravnini, što ograničava istezanje i bočne nagibe; dakle, u torakalnoj regiji, subluksacije i dislokacije zglobova su izuzetno rijetke.

UPOZORENJE! Najugroženije područje je zona Th10-L1 zbog relativno stabilnih torakalnih i pokretnih lumbalnih područja.

Lumbosakralna kralježnica

U lumbalnoj kralježnici, koja podržava ozbiljnost odjela:

• široka tijela kralješaka, masivni transverzalni i zglobni procesi;
• prednja površina tijela lumbalnog kralješka je blago konkavna u sagitalnom smjeru; tijelo L vertebra sprijeda je nešto više nego u leđima, što određuje anatomsku formaciju lumbalne lordoze. U uvjetima lordoze, os opterećenja se pomiče unatrag. To olakšava rotacijska kretanja oko vertikalne osi tijela;
• poprečni procesi lumbalnih kralješaka normalno se nalaze frontalno; Ventralni dijelovi transverzalnih procesa lumbalnih kralješaka su nerazvijeni ostaci odgovarajućih lumbalnih rebara, stoga se nazivaju rebarski procesi (processus costarii vertebrae lumbalis). U osnovi rebra postoje manji inkrementalni procesi (processus accessorius);
• zglobni procesi lumbalnih kralješaka vidljivo strše, a njihove zglobne površine su nagnute prema sagitalnoj ravnini;
• centrifugalni procesi su zgusnuti i posteriorno gotovo horizontalni; na posteriorno-lateralnom rubu svakog superiornog zglobnog procesa na desnoj i lijevoj strani postoji mali konični mastoidni proces (processus mamillaris);
• intervertebralne rupe u lumbalnoj kralježnici su prilično široke. Međutim, u uvjetima deformiteta kralježnice, degenerativnih procesa, statičkih poremećaja u ovom dijelu najčešće se pojavljuje bolni radikularni sindrom;
• lumbalni diskovi, koji su izvršili najveće opterećenje, imaju najveću visinu - 1/3 visine tijela;
• najčešća lokalizacija izbočina i prolapsa diska odgovara najopterećenijim dionicama: razmak između L ₄ i L _s, a nešto rjeđe između C i S1;
• pulpna jezgra nalazi se na granici stražnje i srednje trećine diska. Vlaknasti prsten u ovom području je puno deblji u prednjem dijelu, gdje ga podupire gust prednji uzdužni ligament, koji je najjače razvijen u lumbalnoj regiji. Stražnji dio vlaknastog prstena je tanji i odvojen je od spinalnog kanala tankim i slabije razvijenim posteriornim uzdužnim ligamentom koji je čvršće povezan s intervertebralnim diskovima nego s tijelima kralježaka. Kod ovog potonjeg, ovaj ligament je povezan labavim vezivnim tkivom u kojemu je položen venski pleksus, što stvara dodatne uvjete za stvaranje izbočina i prolapsa u lumenu spinalnog kanala.

Jedna od karakterističnih značajki kralježnice je prisutnost četiri tzv. Fiziološke zakrivljenosti smještene u sagitalnoj ravnini:

• cervikalna lordoza, koju čine svi vratni i gornji prsni kralježak; najveća izbočina je na razini C ₅ i C ₆;
• torakalna kifoza; maksimalna konkavnost je na razini od Th ₆ - Th ₇;
• lumbalna lordoza, koju čine posljednji prsni i svi lumbalni kralješci. Najviše zakrivljenost na nivou tijela L ₄;
• sakrococcigal kyphosis.

Glavni tipovi funkcionalnih poremećaja u kralježnici razvijaju se ili prema vrsti glatkoće fizioloških krivulja, ili prema vrsti njihovog povećanja (kifoza). Kičma je pojedinačni aksijalni organ, uvjetno ga dijeli na različite anatomske podjele, stoga ne može biti hiperlordoze, na primjer u vratnoj kralježnici s glatkoćom lordoze u lumbalnom dijelu i obrnuto.

Trenutno su sistematizirani glavni tipovi funkcionalnih poremećaja s izglađenim i hiperlordotičnim varijacijama promjena u kralježnici.

1. Kada su fiziološke zakrivljenosti kralježnice izglađene, razvijaju se fleksijski tipovi funkcionalnih poremećaja, karakterizirani prisilnim položajem pacijenta (u položaju fleksije) i uključuju:

• ograničavanje pokretljivosti u motornim segmentima vratne kralježnice, uključujući u području zglobova glave;
• sindrom donjeg kosog mišića glave;
• lezije dubokih fleksora mišića vrata i sternokleidomastoidnog mišića;
• sindrom prednjeg skalenskog mišića;
• sindrom gornje regije fisure (sindrom mišića koji podiže lopaticu);
• sindrom prednjeg prsnog koša;
• u nekim slučajevima - sindrom humeroskapularnog periartritisa;
• u nekim slučajevima, sindrom vanjskog ulnarnog epikondiloze;
• ograničenje pokretljivosti 1. Rebra, u nekim slučajevima - I-IV rebra, zglobovi klavikule;
• sindrom glatkoće lumbalne lordoze;
• sindrom parvertebralnog mišića.

Ograničenje pokretljivosti u motornim segmentima lumbalnog i donjeg prsnog dijela kralježnice: u lumbalnom - fleksijskom i donjem torakalnom - produljenju:

• ograničena pokretljivost u sakroiliakalnom zglobu;
• sindrom nadbubrežnog mišića;
• sindrom ileo-lumbalnog mišića.

2. Povećanjem fizioloških pregiba kralježnice razvija se savitljivi oblik funkcionalnog oštećenja, kojeg karakterizira ispravan "ponosni" hod bolesnika i ograničenje produljenja u lumbalnoj i vratnoj kralježnici tijekom manifestacije kliničkih manifestacija bolesti. Uključuje:

• ograničavanje pokretljivosti u motornim segmentima središnjih i vratnih jajnika kralježnice;
• cervikalgija mišića - ekstenzori vrata;
• u nekim slučajevima, sindrom unutarnjeg ulnarnog epikondiloze;
• ograničenje pokretljivosti u motornim segmentima torakalne kralježnice.
• sindrom lumbalne hiperlordoze;
• ograničenje proširenja u segmentima lumbalni gibanja: L1- L2 i L ₂ L ₃, u nekim slučajevima - L ₃ - L ₄;
• sindrom stražnje mišiće bedrene kosti;
• sindrom iscjedka bedrene kosti;
• piriformis sindrom;
• sindrom coccygodynia.

Stoga, kada je simetrija aktivnih sila poremećena čak i pod normalnim fiziološkim uvjetima, mijenja se spinalna konfiguracija. Zbog fizioloških krivulja, kralježnica može izdržati aksijalno opterećenje 18 puta veće od betonskog stupa iste debljine. To je moguće zbog činjenice da se u prisustvu zavoja sila opterećenja ravnomjerno raspoređuje po kralježnici.

Kičma također uključuje i njegovu fiksnu podjelu, sakrum i sporo pokretnu stražnju kost.

Sacrum i peti lumbalni kralješak temelj su cijelog kralježničkog stupa, koji pružaju potporu svim njegovim gornjim odjelima i doživljavaju najveće naprezanje.

Na formiranje kralježnice i formiranje njegovih fizioloških i patoloških krivina uvelike utječe položaj IV i V lumbalnog kralješka i sakrum, tj. Odnos između sakralnog i nadzemnog dijela kralježnice.

U pravilu, sakram u odnosu na vertikalnu osovinu tijela je pod kutom od 30 °. Naglašeni nagib zdjelice uzrokuje lumbalnu lordozu za održavanje ravnoteže.

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