Anatomo-biomekaniske egenskaper ved ryggraden

Ryggsøylen bør vurderes fra den anatomiske (biomekaniske) og funksjonelle siden.

Anatomisk sett består ryggraden av 32, noen ganger 33 individuelle ryggvirvler, forbundet med hverandre av mellomvirvelskiver (art. intersomatica), som representerer en synkondrose, og ledd (art. intervertebrales). Ryggradens stabilitet eller fasthet sikres av et kraftig ligamentapparat som forbinder ryggvirvellegemene (lig. longitudinale anterius et posterius), og kapselen i mellomvirvelleddene, leddbånd som forbinder ryggvirvelbuene (lig. flava), og leddbånd som forbinder tornutløpene (lig. supraspinosum et intraspinosum).

Fra et biomekanisk synspunkt er ryggraden som en kinematisk kjede bestående av individuelle ledd. Hver ryggvirvel artikulerer med naboryggvirvelen på tre punkter:

Ved de to mellomvirvelleddene bak og ved kroppene (gjennom mellomvirvelskiven) foran.

Forbindelsene mellom leddprosessene utgjør ekte ledd.

Ryggvirvlene er plassert over hverandre og danner to søyler - den fremre, bygget opp av ryggvirvlenes kropper, og den bakre, dannet av buene og mellomvirvelleddene.

Ryggradens mobilitet, dens elastisitet og motstandskraft, evnen til å motstå betydelige belastninger, er til en viss grad gitt av mellomvirvelskivene, som er i nær anatomisk og funksjonell forbindelse med alle strukturene i ryggraden som danner ryggsøylen.

Mellomvirvelskiven spiller en ledende rolle i biomekanikken, siden den er ryggradens «bevegelsessjel» (Franceschilli, 1947). Som en kompleks anatomisk formasjon utfører skiven følgende funksjoner:

• fusjon av ryggvirvler,
• sikre mobilitet i ryggsøylen,
• beskyttelse av virvellegemer mot konstant traume (støtdempende rolle).

OBS! Enhver patologisk prosess som svekker diskens funksjon forstyrrer ryggradens biomekanikk. Ryggradens funksjonelle evner blir også forstyrret.

Det anatomiske komplekset som består av én mellomvirvelskive, to tilstøtende ryggvirvler med tilhørende ledd og ligamentapparat på dette nivået kalles et vertebral bevegelsessegment (VMS).

Mellomvirvelskiven består av to hyaline plater som sitter tett inntil endeplatene på de tilstøtende ryggvirvlene, nucleus pulposus og den fibrøse ringen (annulus fibrosus).

Nucleus pulposus, som er en rest av den dorsale notokorden, inneholder:

• interstitiell substans kondrin;
• et lite antall bruskceller og sammenflettede kollagenfibre som danner en slags kapsel og gir den elastisitet.

OBS! Midt i nucleus pulposus er det et hulrom, hvis volum normalt er 1–1,5 ^cm³.

Den fibrøse ringen i mellomvirvelskiven består av tette bindevevsbunter som er flettet sammen i forskjellige retninger.

De sentrale buntene i den fibrøse ringen er løst plassert og går gradvis inn i kjernekapselen, mens de perifere buntene ligger tett inntil hverandre og er innebygd i beinets marginale kant. Den bakre halvsirkelen av ringen er svakere enn den fremre, spesielt i korsryggen og nakkesøylen. De laterale og fremre delene av mellomvirvelskiven stikker litt utover beinvevet, siden skiven er noe bredere enn kroppene til tilstøtende ryggvirvler.

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

Ryggmargsleddbånd

Det fremre langsgående ligamentet, som er periosteum, er fast smeltet sammen med ryggvirvlenes kropper og passerer fritt over skiven.

Det bakre langsgående ligamentet, som deltar i dannelsen av den fremre veggen i spinalkanalen, ligger derimot fritt over overflaten av virvellegemene og er sammenvokst med disken. Dette ligamentet er godt representert i nakke- og brystryggen; i korsryggen er det redusert til et smalt bånd, langs hvilket det ofte kan observeres hull. I motsetning til det fremre langsgående ligamentet er det svært dårlig utviklet i korsryggen, hvor skiveprolapser oftest observeres.

Gule leddbånd (totalt 23 leddbånd) er plassert segmentert, fra C-virvelen til S-virvelen. Disse leddbåndene ser ut til å stikke ut i ryggmargskanalen og dermed redusere diameteren. På grunn av det faktum at de er mest utviklet i korsryggen, kan man observere fenomener med kompresjon av hestens hale ved patologisk hypertrofi.

Den mekaniske rollen til disse leddbåndene er forskjellig og er spesielt viktig med tanke på ryggsøylens statikk og kinematikk:

• de opprettholder cervikal og lumbal lordose, og styrker dermed virkningen av paravertebrale muskler;
• bestemme bevegelsesretningen til virvellegemene, hvis amplitude styres av mellomvirvelskivene;
• beskytte ryggmargen direkte ved å lukke rommet mellom platene og indirekte gjennom deres elastiske struktur, som gjør at disse leddbåndene forblir helt strukket under forlengelse av kroppen (forutsatt at hvis de trekker seg sammen, vil foldene deres komprimere ryggmargen);
• sammen med paravertebrale muskler hjelper de med å bringe stammen fra ventral fleksjon til en vertikal stilling;
• ha en hemmende effekt på nucleus pulposus, som gjennom trykk mellom diskene har en tendens til å bevege to tilstøtende virvellegemer fra hverandre.

Forbindelsen mellom buene og prosessene til tilstøtende ryggvirvler utføres ikke bare av det gule, men også av de interspinøse, supraspinøse og intertransverse ligamentene.

I tillegg til skivene og de langsgående leddbåndene er ryggvirvlene forbundet av to mellomvirvelledd dannet av artikulære prosesser som har trekk i forskjellige seksjoner. Disse prosessene begrenser mellomvirvelåpningene som nerverøttene går ut gjennom.

Innerveringen av de ytre delene av den fibrøse ringen, det bakre longitudinale ligamentet, periosteum, leddkapselen, karene og membranene i ryggmargen utføres av sinuvertebralnerven (n. sinuvertebralis), som består av sympatiske og somatiske fibre. Ernæring av skiven hos en voksen skjer ved diffusjon gjennom hyaline plater.

De listede anatomiske trekkene, samt data fra komparativ anatomi, tillot oss å betrakte mellomvirvelskiven som et halvledd (Schmorl, 1932), mens nucleus pulposus, som inneholder synovialvæske (Vinogradova TP, 1951), sammenlignes med leddhulen; ryggvirvlenes endeplater, dekket med hyalinbrusk, sammenlignes med leddendene, og den fibrøse ringen betraktes som leddkapsel og ligamentapparat.

Mellomvirvelskiven er et typisk hydrostatisk system. Siden væsker praktisk talt er ukomprimerbare, transformeres ethvert trykk som virker på kjernen jevnt i alle retninger. Den fibrøse ringen, med spenningen i fibrene, holder kjernen og absorberer mesteparten av energien. På grunn av skivens elastiske egenskaper, mykes støt og hjernerystelser som overføres til ryggraden, ryggmargen og hjernen betydelig opp når man løper, går, hopper osv.

Kjernens turgor varierer betydelig: når belastningen avtar, øker den, og omvendt. Signifikant trykk på kjernen kan bedømmes ved at etter å ha vært i horisontal stilling i flere timer, forlenger utretting av skivene ryggraden med mer enn 2 cm. Det er også kjent at forskjellen i høyde hos mennesker i løpet av dagen kan nå 4 cm.

Virvellegemene i forskjellige deler av ryggraden har sine egne særegne anatomiske og funksjonelle trekk.

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

Cervikalcolumna

I samsvar med de funksjonelle oppgavene med støtte øker størrelsen på ryggvirvellegemene gradvis fra nakke- til korsryggregionene, og når sin største størrelse i S-ryggvirvlene;

• Cervikalvirvlene, i motsetning til de som ligger nedenfor, har relativt lave, ellipsoideformede legemer;
• Cervikalvirvlenes kropper er ikke atskilt fra hverandre av en skive langs hele lengden. Disse forlengede øvre-laterale kantene av virvellegemene, kalt halvmåneformede eller krokformede prosesser (processus uncinatus), som er forbundet med de nedre-laterale vinklene på kroppene til de overliggende ryggvirvlene, danner det såkalte Luschka-leddet, eller den ikke-vertebrale artikulasjonen, ifølge Trolands terminologi. Mellom processus uncinatus og fasetten av den øvre ryggvirvelen er det et ikke-vertebralt gap på 2-4 mm;
• De ikke-vertebrale leddflatene er dekket av leddbrusk, og leddet er omgitt på utsiden av en kapsel. I dette området divergerer de vertikale fibrene i annulus fibrosus på skivens laterale overflate og løper i bunter parallelt med åpningen; skiven grenser imidlertid ikke direkte til denne leddforbindelsen, siden den gradvis forsvinner når den nærmer seg den ikke-vertebrale fissuren;
• et anatomisk trekk ved nakkevirvlene er tilstedeværelsen av åpninger ved bunnen av de tverrgående prosessene, gjennom hvilke a. vertebralis passerer;
• Intervirvelåpningene C5 _, C6 _og C7 _har en trekantet form. Åpningens akse i snittet går i et skrått plan. Dermed skapes forhold for innsnevring av åpningen og kompresjon av roten med ikke-dekkende virvelvekster;
• de spinøse prosessene i nakkevirvlene (unntatt C7 ₎ er delt og senket;
• Leddprosessene er relativt korte, de er i en skrå posisjon mellom front- og horisontalplanene, noe som bestemmer et betydelig volum av fleksjons-ekstensjonsbevegelser og noe begrensede laterale vipper;
• rotasjonsbevegelser utføres hovedsakelig av de øvre nakkevirvlene på grunn av den sylindriske artikulasjonen av odontoidprosessen med leddflaten på C1-virvelen;
• den spinøse prosessen i C ₇ stikker maksimalt ut og er lett å palpere;
• nakkesøylen er preget av alle typer bevegelser (fleksjon-ekstensjon, bøying til høyre og venstre, rotasjon) og i størst volum;
• den første og andre cervikale røttene kommer ut bak atlantooccipital- og atlantoaxialleddene, og det er ingen mellomvirvelskiver i disse områdene;
• I nakkeområdet er tykkelsen på mellomvirvelskivene 1/4 av høyden på den tilsvarende ryggvirvelen.

Nakkesøylen er mindre kraftig og mer mobil enn korsryggen, og er generelt utsatt for mindre belastning. Belastningen på 1 cm2 ^av nakkeskiven er imidlertid ikke mindre, og til og med større, enn på 1 cm2 ^av korsryggen (Mathiash). Som et resultat er degenerative lesjoner i nakkevirvlene like vanlige som i korsryggen.

R. Galli et al. (1995) viste at ligamentapparatet gir svært liten mobilitet mellom virvellegemene: horisontale forskyvninger av tilstøtende virvler overstiger aldri 3–5 mm, og vinkelhellinger – 11°.

Instabilitet i PDS bør forventes når det er en avstand på mer enn 3–5 mm mellom kroppene til tilstøtende ryggvirvler, og når vinkelen mellom kroppene til ryggvirvlene øker med mer enn 11°.

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

Thoraxryggraden

I brystregionen, hvor ryggradens bevegelsesomfang er relativt lite, er ryggvirvlene høyere og tykkere enn de cervikale. Fra Th ₅ til Th 12 brystvirvler øker deres tverrgående størrelse gradvis og nærmer seg størrelsen på de øvre korsryggvirvlene; mellomvirvelskivene i brystregionen er mindre enn i korsrygg- og cervikalregionene; tykkelsen på mellomvirvelskivene er 1/3 av høyden på den tilsvarende ryggvirvelen; mellomvirvelåpningene i brystregionen er smalere enn i cervikalregionen; spinalkanalen er også smalere enn i korsryggregionen; tilstedeværelsen av et stort antall sympatiske fibre i brystrøttene forårsaker ikke bare en særegen vegetativ farging av thoraxradikulopatier, men kan også forårsake utvikling av visceral smerte og dyskinesi; relativt massive, fortykkede i endene, tverrgående prosesser av brystvirvlene er noe hellende bakover, og de tornutstikkende prosesser er skarpt hellende nedover; Ribbeins tuberkel grenser til den fremre overflaten av den fortykkede frie enden av den tverrgående prosessen, og danner et ekte costotransversalt ledd; en annen artikulasjon dannes mellom ribbeinshodet og den laterale overflaten av ryggvirvelens kropp på skivenivå.

Disse leddene styrkes av sterke leddbånd. Når ryggraden roterer, følger ribbeina og sideflatene på virvellegemene med tverrgående prosesser ryggraden og dreier seg rundt den vertikale aksen som en enhet.

Brystryggen har to særegne trekk:

• normal kyfotisk kurve i motsetning til lordotisk kurve i nakke- og korsryggen;
• artikulasjon av hver ryggvirvel med et par ribben.

Stabilitet og mobilitet i brystryggen

De viktigste stabiliserende elementene er: a) ribbestrukturen; b) mellomvirvelskiver; c) fibrøse ringer; d) leddbånd (fremre og bakre longitudinale leddbånd, radial leddbånd, costotransversal leddbånd, intertransversale leddbånd, gult leddbånd, inter- og supraspinøse leddbånd).

Ribbeina med ligamentapparatet gir tilstrekkelig stabilitet og begrenser samtidig mobiliteten under bevegelser (fleksjon - forlengelse, lateral bøyning og rotasjon).

OBS! Ved bevegelse i brystregionen er rotasjonen minst begrenset.

Mellomvirvelskivene, sammen med den fiberholdige ringen, i tillegg til å dempe, utfører en stabiliserende funksjon: i denne delen er skivene mindre enn i nakke- og korsryggseksjonene, noe som minimerer mobiliteten mellom ryggvirvellegemene.

Tilstanden til ligamentapparatet bestemmer stabiliteten til brystryggen.

En rekke forfattere (Heldsworth, Denis, Jcham, Taylor, etc.) har underbygget teorien om trepunktsstabilitet.

Nøkkelrollen gis til det bakre komplekset: dets integritet er en essensiell betingelse for stabilitet, og skade på de bakre og midtre støttestrukturene manifesteres av klinisk ustabilitet.

Et viktig stabiliserende element er leddkapselen, og leddenes anatomi sikrer også strukturenes integritet.

Leddene er orientert i frontalplanet, noe som begrenser fleksjon-ekstensjon og lateral bøyning; derfor er subluksasjoner og dislokasjoner av ledd ekstremt sjeldne i thoraxregionen.

OBS! Det mest ustabile området er Th10-L1-sonen på grunn av den relativt stabile thoraxregionen og den mer mobile lumbale regionen.

Lumbosakral ryggrad

I korsryggen, som støtter vekten av den overliggende delen:

• ryggvirvellegemene er de bredeste, de tverrgående og artikulære prosessene er massive;
• Den fremre overflaten av lumbalvirvellegemene er svakt konkav i sagittal retning; kroppen til L-virvelen er litt høyere foran enn bak, noe som anatomisk bestemmer dannelsen av lumbal lordose. Under lordose forskyves belastningsaksen bakover. Dette letter rotasjonsbevegelser rundt kroppens vertikale akse;
• De tverrgående utløperne i korsryggvirvlene er normalt plassert frontalt; de ventrale delene av de tverrgående utløperne i korsryggvirvlene er underutviklede rester av de tilsvarende korsryggribbeina, og det er derfor de kalles ribbeutløpere (processus costarii vertebrae lumbalis). Ved bunnen av ribbeutløpene er det mindre tilleggsutløpere (processus accessorius);
• Leddprosessene i korsryggvirvlene stikker merkbart ut, og leddflatene deres er plassert i en vinkel i forhold til sagittalplanet;
• Tornutgangene er fortykket og rettet bakover nesten horisontalt; på den posterolaterale kanten av hver øvre artikulære utgang på høyre og venstre side er det en liten konisk mammillærutgang (processus mamillaris);
• De intervertebrale åpningene i korsryggen er ganske brede. Ved tilstander med spinal deformasjon, degenerative prosesser og statiske lidelser oppstår imidlertid radikulært smertesyndrom oftest i denne regionen;
• korsryggskivene, i samsvar med den største belastningen som utføres, har den største høyden - 1/3 av kroppshøyden;
• Den hyppigste lokaliseringen av skivefremspring og prolapser tilsvarer de mest overbelastede seksjonene: rommet mellom L4 _og Ls _og, noe sjeldnere, mellom C og S1;
• Nucleus pulposus ligger på grensen mellom den bakre og midtre tredjedelen av skiven. Den fibrøse ringen i dette området er betydelig tykkere foran, hvor den støttes av et tett fremre longitudinelt ligament, kraftigst utviklet i korsryggen. Bak er den fibrøse ringen tynnere og er atskilt fra spinalkanalen av et tynt og mindre utviklet bakre longitudinelt ligament, som er fastere forbundet med mellomvirvelskivene enn med virvellegemene. Dette ligamentet er forbundet med sistnevnte med løst bindevev, hvor venepleksen er innebygd, noe som skaper ytterligere betingelser for dannelse av fremspring og prolapser i spinalkanalens lumen.

Et av de karakteristiske trekkene ved ryggsøylen er tilstedeværelsen av fire såkalte fysiologiske krumninger plassert i sagittalplanet:

• cervikal lordose, dannet av alle cervikale og øvre thorakale ryggvirvler; den største konveksiteten er på nivået av _C5 og _C6;
• thorakal kyfose; den maksimale konkaviteten er på nivået Th ₆ - Th ₇;
• lumbal lordose, dannet av den siste brystvirvelen og alle lumbale ryggvirvler. Den største krumningen er lokalisert på kroppsnivå _L4;
• sakrokoccygeal kyfose.

Hovedtypene av funksjonelle lidelser i ryggraden utvikler seg enten ved typen utjevning av fysiologiske kurver, eller ved typen økning (kyfose). Ryggraden er et enkelt aksialt organ, dens inndeling i forskjellige anatomiske seksjoner er betinget, derfor kan det ikke være hyperlordose, for eksempel i nakkesøylen med utjevning av lordose i korsryggen, og omvendt.

For tiden er hovedtypene av funksjonelle lidelser i glattede og hyperlordotiske varianter av endringer i ryggraden systematisert.

1. Når ryggradens fysiologiske kurver glattes ut, utvikles en fleksjonstype funksjonsforstyrrelser, karakterisert ved en tvungen stilling av pasienten (i en fleksjonsstilling) og inkluderer:

• begrenset mobilitet i motorsegmentene i nakkesøylen, inkludert i området rundt hodeleddene;
• inferior oblique capitis syndrom;
• lesjoner i de dype fleksormusklene i nakken og sternocleidomastoidmuskelen;
• fremre scalensyndrom;
• syndrom i skulderbladregionen (levator scapulae syndrom);
• fremre brystveggssyndrom;
• i noen tilfeller - scapulohumeral periarthritis syndrom;
• i noen tilfeller - lateral albue epikondylose syndrom;
• begrenset mobilitet av det første ribbeinet, i noen tilfeller - I-IV ribbein, kragebensledd;
• utflatningssyndrom for lumbal lordose;
• paravertebral muskelsyndrom.

Begrensning av mobilitet i motorsegmentene i korsryggen og nedre brystrygg: i korsryggen - fleksjon og nedre brystrygg - ekstensjon:

• begrenset mobilitet i sakroiliakleddet;
• adduktorsyndrom;
• iliopsoas syndrom.

2. Med en økning i fysiologiske kurver i ryggraden utvikles en forlengelsestype funksjonelle lidelser, karakterisert ved en rettet "stolt" gangart hos pasienten og begrenset forlengelse i korsryggen og nakkeryggen under manifestasjonen av kliniske manifestasjoner av sykdommen. Det inkluderer:

• begrenset mobilitet i motorsegmentene i den midtre cervikale og cervikothorakale ryggraden;
• cervicalgia i nakkestrekkermusklene;
• i noen tilfeller - intern albue epikondylose syndrom;
• begrenset mobilitet i motorsegmentene i brystryggen.
• lumbal hyperlordose syndrom;
• begrensning av ekstensjon i motorsegmentene i korsryggen: L1-L2 og L2 L3 _, i noen tilfeller - _L3 - _L4;
• hamstringsyndrom;
• hofteabduktorsyndrom;
• piriformis syndrom;
• coccydynia syndrom.

Når symmetrien i aktive anstrengelser forstyrres, selv under normale fysiologiske forhold, oppstår det en endring i ryggradens konfigurasjon. På grunn av fysiologiske kurver kan ryggsøylen tåle en aksial belastning som er 18 ganger større enn en betongsøyle med samme tykkelse. Dette er mulig fordi belastningskraften i nærvær av kurver fordeles jevnt over hele ryggraden.

Ryggraden inkluderer også den faste delen - korsbenet og den litt mobile halebenet.

Korsbenet og den femte korsvirvelen er grunnlaget for hele ryggraden, og gir støtte til alle de overliggende seksjonene og opplever den største belastningen.

Ryggradens dannelse og utviklingen av dens fysiologiske og patologiske kurver påvirkes betydelig av plasseringen av IV og V korsvirvel og korsbenet, dvs. forholdet mellom korsbenet og overliggende deler av ryggraden.

Normalt sett er korsbenet i en vinkel på 30° i forhold til kroppens vertikale akse. En uttalt helning av bekkenet forårsaker lumbal lordose for å opprettholde balansen.

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