Biomechanika kręgosłupa
2.
kręgosłup jest najbardziej pierwotnym i istotnym składnikiem układu kostnego kręgowców.
Spełnia trzy podstawowe funkcje:
ochronną
narządu ruchu
narządu podpory ciała
Jedynie pierwsze zadanie spełnia właściwie. Ma natomiast znacznie gorsze warunki biomechaniczne do pełnienia pozostałych dwóch.
3. Budowa kręgosłupa
Swoją budową kręgosłup przypomina kolumnę złożoną z elementów ułożonych jeden na drugim. Składa się z :
7 kręgów szyjnych
12 piersiowych
5 lędźwiowych
5 krzyżowych
kości guzicznej.
Powyżej miednicy znajdują się kręgi szyjne, piersiowe i lędżwiowe. Z Miednicą połączony jest poprzez kość krzyżową.
4.
Budowa kręgu. Każdy kręg składa się z dwóch podstawowych części . Część przednią tworzy trzon, a tylną łuk kręgowy.
Łuk połączony jest z trzonem nasadą, zwaną szypułą, która przechodzi w część midzywyrostkową łuku - węzinę ( isthmus). Od łuku kręgu odchodzi siedem wyrostków:
wyrostek kolczysty
parzyste wyrostki stawowe, górny i dolny
wyrostki poprzeczne.
Trzon i łuk obejmują tworzą otwór kręgowy. Połączenie tych otworów tworzy kanał kręgowy w którym znajduje się rdzeń kręg.
5.
Triada stawowa ( triada podparcia) - jest podstawową jednostką anatomiczna i funkcjonalną kręgosłupa.
Jest to połączenie dwóch sąsiednich kręgów. W jej skła wchodzą:
- dwa symetryczne stawy międzywyrostkowe i krążek międzykręgowy. Wzmocniona jest przez więzadła i mięśnie, które zapewniają właściwą ruchomość kręgosłupa i jego funkcje.
6.
Krążek międzykręgowy. Składa się z trzech elementów:
- płytrek chrzęstnych
pierścienia włoknistego
jądra miażdżystego
Płytki chrzęstne pokrywają środkowe części trzonów i oddzielają pierścień włóknisty od trzonu.
Pierścień włóknisty składa się zazwyczaj z 10-16 warstw włóknistnych. Włókna te krzyżują się ze sobą i przebiegają pod kątem 30-40° w stosunku do osi trzonu. Warstwy pierścienia włóknistego otaczaja jądro miażdżyste, które jest nieściśliwą substancją galaretowatą.
Silne zespolenie pierścienia włóknistego z płytkami chrzęstnymi i trzonami kręgu stanowi bardzo stabilny układ, który jednak umożliwia pewien zakres ruchomości kręgosłupa.
7.
Połączenia kręgów
Połączenia stawowe odbywają się przez połączenie dolnego wyrostka stawowego kręgu leżąćego wyżej z wyrostkiem stawowym górnych kręgu leżącego niżej. Ze względu na ich odpowiednie ukształtowanie powierzchnie stawowe ściśle do siebie przylegają. Torebki stawowe są cienkie. Ale same stawy są zabezpieczone silnymi więzadłami. Do części przeniej łuku przylega więzadło żółte. Między wyrostkami kolczystymi rozpięte są więzadła miedzykolcowe i nadkolcowe. Pomiędzy wyrostkami poprzecznymi więzadło międzypoprzeczne Krążki międzykręgowe wzmocnione są więzadłem podłuznym przednim i tylnym.
Mięśnie głębokie grzbietu wraz z mięśniami brzucha i klatki piersiowej stabilizuja kręgosłup i utrzymują jego właściwy kształt w płaszczyźnie czołowej i strzałkowej.
8.
Krzywizny kręgosłupa
Ze względów biomechanicznych istotne znaczenie w pracy kręgosłupa , w jego zdolności do przenoszenia obciążeń, mają jego wygięcia w płaszczyźnie strzałkowej.
W części szyjnej i lędźwiowej wygięcia krzywizn zwrócone są do przodu - LORDOZY, a w części piersiowej i krzyżowej - ku tyłowi - KIFOZY.
9.
Ze względu na przenoszenie obciążeń najistotniejsze znaczenie ma budowa części szyjnej i lędźwiowej kręgosłupa.
Lordoza lędźwiowa jest największym ( poza kifozą krzyżową) wygięciem kręgosłupa. Pojawia się dopiero po urodzeniu, gdy dziecko przyjmuje postawę pionową.
10.
Wielkość wygięcia części lędźwiowej jest uzależniona zarówno od :
prawidłowej budowy anatomicznej
funkcji kręgosłupa
przodopochylenia miednicy, która wraz z kością krzyżową stanowi jedyny punkt podparcia dla kręgosłupa i tułowia.
Zarówno wygięcie lordozy lędźwiowej jak i kąt nachylenia kości krzyżowej decydują w największym stopniu o ukształtowaniu kręgosłupa.
Są to cechy budowy ciała na które można wpływać przez odpowiednie:
przystosowanie stanowisk pracy, siedzeń w środkach komunikacji, w szkole ,w domu
właściwe odżywianie
ćwiczenia czynne mięśni brzucha i grzbietu
ćwiczenia kończyn dolnych.
11.
Ruchomość kręgosłupa.
Ruchy kręgosłupa odbywać się mogą w trzech płaszczyznach.
W płaszczyźnie strzałkowej zachodzą ruchy zginania i prostowanie
W płaszczyźnie czołowej - zginanie do boku ( największy udział w tym ruchu ma 3 i 4 kręg lędźiowy
W płaszczyźnie poziomej ( horyzontalnej) - ruchy rotacyjne, skrętne dookoła osi pionowej. Te ruchy są stosunkowo najmniej poznane.
12.
Mechanizm obciążeń kręgosłupa.
Oprócz przyczyn znanych w praktyce klinicznej, takich jak:
urazy
stany zapalne
procesy nowotworowe
znaczny wpływ na powstanie zniekształceń i dysfunkcji kręgosłupa mają czynniki mechaniczne oddziaływujące zarówno na układ kostno-stawowy jak i mięśniowo-więzadłowy.
Kręgosłup stanowi nierozerwalną całość. Każda zmiana anatomiczna lub czynnościowa w jednym odcinku powoduje zmianę czynności i rozwój zniekształceń w pozostałych odcinkach kręgosłupa oraz w całym narządzie ruchu. Najczęstszą przyczyną powstania choroby zwyrodnieniowej kręgosłupa sa jego przeciążenia, które są następstwem niekorzystnych sytuacji biomechanicznych, zwykle związanych z wykonywaniem zawodu, uprawianiem sportu wyczynowego, stanem fizycznym człowieka czy też wadami wrodzonymi
13,
Stabilność kręgosłupa.
Kręgosłup jest poddany różnego rodzajowi obciążeń:
ściskania
rozciągania
skręcania
Ma również swoją stabilność wewnętrzną i zewnętrzną.
Wewnętrzna zabezpieczona jest przez krążki międzykręgowe( wynik cisnienia wewnątrz krążków międzykręgowych powodujace odpychanie od siebie trzonów) i aparat więzadłowy - mający tendencję do zbliżania trzonów do siebie.
14.
stabilność zewnętrzna.
Istotny udział w przenoszeniu obciążeń przez kręgosłup mają mięśnie przykręgowe, przyczepione do boków i wewnątrz dwóch komór tj. jamy brzusznej i klatki piersiowej.
Działanie mięśni zmienia te komory w cylindry o półsztywnych ścianach, wypełnione powietrzem oraz płynem, zdolne do przekazywania skumulowanych sił odciążających kręgosłup.
Siła wynikająca z podnoszenia ciężaru rękami jest przekazywana do kręgosłupa poprzez mięśnie pasa barkowego, miednicy i częściowo przez klatkę piersiową i brzuch. Im większy ciężar tym większe działanie mięśni oraz większe ciśnienie w jamie brzusznej i w klatce piersiowej. Działanie mięśni tułowia oraz ciśnienie występujące w jamach powoduje odciążenie kręgosłupa piersiowego o 50 a lędźwiowego o 30.
.
Zewnętrzna osiągnięta jest przez układ mięśniowy.( głównie mięśnie klatki piersiowej i brzucha.