Wykład 1
Ruch kręgosłupa odbywa się w 3 płaszczyznach
1. Strzałkowa - zginanie i prostowanie w zakresie zależnym od części kręgosłupa
- wyrostki stawowe - ruch poślizgowy
- trzon - przesuwa się wzdłuż osi, którą stanowi dysk
- jądro miażdżyste - przemieszcza się do przodu i do tyłu, napierając się na pierścień włóknisty
2. Czołowa - zginanie boczne o całkowitym zakresie ok. 60º L3 - L4 - największy udział
3. Pozioma - ruchy skrętne osi pionowej, powodując unoszenie w stosunku do siebie kręgów i ich obrót
KRĘGOSŁUP
- część szyjna
- część piersiowa
- część lędźwiowa
- część krzyżowa
- odcinek graniczny (kość guziczna)
KIFOZA
W płaszczyźnie strzałkowej zdrowy kręgosłup zachowuje 3 krzywizny:
- lordoza szyjna osiągająca od 20º do 40º
- kifoza piersiowa od 20º do 40º
- lordoza lędźwiowa od 30º do 50º
Patologiczna kifoza (hyperkifoza) jest definiowana jako deformacja w płaszczyźnie strzałkowej, w której występuje:
- krąg szyjny
- krąg piersiowy
- krąg lędźwiowy
Funkcje kręgosłupa
1. Podporowa dla czaszki oraz obręczy barkowej i miednicznej
2. Miejsce przyczepu mięsni głowy i szyi, tułowia oraz kończyn
3. Funkcja ochronna rdzenia kręgowego
Najczęstsze schorzenia kręgosłupa
1. Skrzywienie - skolioza, kifoza, lordoza, garb
2. Zesztywniające zalania stawów kręgosłupa o podłożu reumatycznym (choroby reumatyczne). Choroby reumatyczne to grupa chorób zwanych dawniej gośćcowymi, mających różną etiologię
3. Złamanie w wyniku urazu
4. Dyskopatia - wypadnięcie jądra miażdżystego tarczy międzykręgowej i kręgozmyk
Kręgozmyk - powolny ześlizg trzonu kręgu wyżej położonego w stosunku do kręgu niższego. Najczęściej występuje na poziomie L4 i L5. Jest wynikiem przerwania łuku kręgu położonego wyżej, które może być wrodzone, urazowe lub nabyte
Z pękniętej torebki włóknistej krążka wysuwa się jądro miażdżyste, które uciska korzenie nerwowe (dyskopatia).
Ruchy kręgosłupa:
- zginanie
- skłon
- rotacja
Wykład 2
Mechanizmy obciążeń kręgosłupa
Przez przeciążenie rozumie się taki stan, w którym pod wpływem działania sił na kręgosłup w procesie przenoszenia obciążeń zostaje przekroczona wytrzymałość fizyczna tkanek, zdolność adaptacyjna oraz wydolność czynnościowa mięśni, więzadeł, stawów oraz kończyn u człowieka i z tego powodu dochodzi do zachwiania równowagi statyczno - dynamicznej.
Kręgosłup - pręt podtrzymujący wyprostowaną postawę ciała i poddawany jest różnego rodzaju obciążeniom
- ściskaniu
- rozciąganiu
- zginaniu
- skręcaniu
Kręgosłup ma wewnętrzną i zewnętrzną stabilność.
Wewnętrzna - dzięki podtrzymywaniu przez krążki międzykręgowe i więzadła
Zewnętrzna - dzięki mięśniom (brzucha i klatki piersiowej).
Wewnętrzna stabilność - jest wynikiem ciśnienia wewnątrz krążków międzykręgowych.
Ciśnienie płynu wchłanianego przez jądro powoduje odpychanie od siebie trzonów kręgów, opór stawiają więzadła które mają tendencję do zbliżania trzonów. Stwarza to bardzo stabilny układ między przylegającymi trzonami kręgosłupa, który składa się na przemian z elementów sztywnych i sprężystych. Charakteryzujących się dużą giętkością, dzięki dużej odkształcawości krążków międzykręgowych.
Wielkość giętkości zależy od właściwości pierścienia włóknistego i stawu jądra miażdżystego, kształtu geometrycznego kręgosłupa, ograniczeń więzadeł międzykręgowych.
Oddziaływanie jamy brzusznej, klatki piersiowej na zmniejszenie obciążeń kręgosłupa wg. Morris`a J.M.
Mięśnie tułowia + ciśnienie występujące w jamie brzusznej
Obecnie stosowane metody badania mechanicznych właściwości kręgosłupa
- radiografia
- elektromiografia
- pomiary geometrii i pozycji ciała
- badanie tensometryczne odkształceń kręgów
- badanie wytrzymałości mechanicznej
- eksperymenty na modelach fizycznych kręgosłupa
Wykład 3
Biomechanika stawów
Funkcją mechaniczną każdego stawu w systemie szkieletowym człowieka jest umożliwienie ruchu poszczególnych kości w warunkach przenoszenia obciążenia.
Staw biodrowy
1. Kość miedniczna
2. Więzadło kulszowo - udowe
3. Więzadło biodrowo - udowe
4. Kość udowa
Staw biodrowy - stawu kulisty panewkowy
- jest doskonale przystosowany do przenoszenia dużych obciążeń statyczno - dynamicznych dzięki budowie kostnych części stawu, silnym mięśniom i więzadła
- tworzy rodzaj przegubu kulistego, który oprócz funkcji dynamicznych pełni zadanie podporowe podczas statycznego obciążenia kończyn
- jest przegubem o trzech stopniach swobody w płaszczyznach (czołowej, strzałkowej i horyzontalnej)
- uczestniczy w przekazywaniu obciążeń kręgosłupa lędźwiowego przez miednicę do kończyn dolnych
W stawie biodrowym oprócz aspektów wytrzymałościowych zachodzą aspekty tarcia i zużycia.
Staw biodrowy
1. Głowa kości udowej
2. Obrąbek panewkowy
3. Panewka
4. Wiązadło głowy kości udowej
5. Włókno warstwy okrężnej
6. Szyjka kości udowej
Staw biodrowy jest jednym z najbardziej narażonych na zmiany przeciążeniowe elementów układu kostno - stawowego człowieka.
Na przeciążenia mają wpływ:
- urazy komunikacyjne
- siedzący tryb życia
- zaburzenia w przemianie materii
Postęp technologiczny stwarza dwie możliwości pomocy chirurgii i ortopedii w odtwarzaniu zniekształconych elementów kostnych.
Struktura obciążeń kości udowej występują grupy sił:
- działająca w stawie na główkę kości udowej oraz z drugiej strony na kłykcie stawu kolanowego
- oddziaływanie mięśni (ponad 30 grup mięśniowych)
- więzi więzadeł (nieistotne w ruchu fizjologicznym)
- siły bezwładności (często pomijane w porównaniu do małej masy kości udowej)
Kość udowa
Należy do kości długich (tkanka kostna - istota zbita i gąbczasta), nieregularna budowa geometryczna.
Podstawowe parametry wpływające na charakter i strukturę obciążeń:
- nachylenie pasm mięśniowych
- nachylenie siły wypadkowej stawu biodrowego
- kąt szyjkowo - trzonowy decydujący o koślawości lub spastyczności (norma 125º - 188º)
- nachylenie osi trzonu
- odległość środka głowy od osi trzonu
Modele obciążeniowe stawu biodrowego uwzględniają:
- mięśnie pośladkowe (obciążenia boczno - przyśrodkowe)
- mięsień dwugłowy uda (oddziaływanie tylko - przednie)
- odwodziciele biodrowo - piszczelowe
- grupa mięśni rotatorów
Zakres ruchu w stawie biodrowym
Płaszczyzna |
Zapis ruchu |
Przeciętny zakres |
S |
wyprost - 0 - zgięcie |
15 - 0 - 125 |
F |
odwodzenie - 0 - przywodzenie |
45 - 0 - 15 |
R |
rotacja zewnętrzna - 0 - rotacja wewnętrzna |
45 - 0 - 40 |
Mechanika stawu biodrowego
Siły zewnętrzne i wewnętrzne
Siły zewnętrzne - siła ciężkości (G)
- oddziaływanie podporowe
- inne siły działające na układ
Siły wewnętrzne - wynikają z działania mięśni
Obciążenia statyczne i dynamiczne wynikające z masy ciała, siły mięśni działających na staw, przyspiesza ruch i przyspieszenia ziemskiego.
W S.C. obciążenie podczas stania wynosi 62% ciężaru ciała, a podparcie na jednej nodze zwiększa obciążenie do 81% obciążenia ciała.
Nieprawidłowy rozkład obciążeń w stawie biodrowym sprzyja szybkiemu postępowaniu zmian zwyrodnieniowych, polegających na wadliwym rozwoju panewki oraz odchyleniu w budowie bliższej części kości udowej.
Alloplastyka stawu biodrowego - całkowita lub częściowa (głowa)
Endoproteza - trzpień, główka i panewka
- cementowanie
- bez cementowania (technika wszczepiania)