Dynamika ľudskej chrbtice

Kostra chrbtice slúži ako pevná opora pre telo a pozostáva z 33 – 34 stavcov. Stavec sa skladá z dvoch častí – tela stavca (vpredu) a oblúka stavca (vzadu). Telo stavca tvorí väčšinu stavca. Oblúk stavca sa skladá zo štyroch segmentov. Dva z nich sú pedikly, ktoré tvoria nosné steny. Ďalšie dve časti sú tenké platničky, ktoré tvoria akúsi „strechu“. Z oblúka stavca vychádzajú tri kostné výbežky. Z každého kĺbu „pedikul-platnička“ sa oddeľujú pravý a ľavý priečny výbežok. Okrem toho, na stredovej čiare, keď sa človek predkloní, vidno tŕňový výbežok vyčnievajúci dozadu. V závislosti od umiestnenia a funkcie majú stavce rôznych častí špecifické štrukturálne znaky a smer a stupeň pohybu stavca sú určené orientáciou kĺbových výbežkov.

Krčné stavce. Kĺbové výbežky majú plochý a oválny tvar a sú umiestnené v priestore pod uhlom 10 – 15° k čelnej rovine, 45° k sagitálnej rovine a 45° k horizontálnej rovine. Akýkoľvek posun spôsobený kĺbom umiestneným vyššie voči kĺbu nižšie sa teda vyskytne pod uhlom k trom rovinám súčasne. Stavec má konkávnosť hornej a dolnej plochy a mnohí autori ho považujú za faktor, ktorý prispieva k zväčšeniu rozsahu pohybu.

Hrudné stavce. Kĺbové výbežky sú sklonené k frontálnej rovine pod uhlom 20°, k sagitálnej rovine pod uhlom 60°, k horizontálnej a frontálnej rovine pod uhlom 20°.

Takéto priestorové usporiadanie kĺbov uľahčuje posunutie horného kĺbu vzhľadom na dolný kĺb súčasne ventrokraniálne alebo dorsokaudálne v kombinácii s jeho mediálnym alebo laterálnym posunom. Kĺbové plochy majú prevládajúci sklon v sagitálnej rovine.

Bedrové stavce. Priestorové usporiadanie ich kĺbových plôch sa líši od usporiadania hrudnej a krčnej chrbtice. Sú klenuté a umiestnené pod uhlom 45° k frontálnej rovine, pod uhlom 45° k horizontálnej rovine a pod uhlom 45° k sagitálnej rovine. Toto priestorové usporiadanie uľahčuje posun horného kĺbu vzhľadom na dolný kĺb, a to dorzolaterálne aj ventromediálne, v kombinácii s kraniálnym alebo kaudálnym posunom.

Dôležitú úlohu medzistavcových kĺbov v pohybe chrbtice dokazujú aj známe práce Lesgafta (1951), v ktorých sa veľká pozornosť venuje zhode ťažísk guľových plôch kĺbov v segmentoch C5-C7. To vysvetľuje prevládajúci objem pohybu v nich. Okrem toho sklon kĺbových plôch súčasne k frontálnej, horizontálnej a vertikálnej rovine podporuje simultánny lineárny pohyb v každej z týchto troch rovín, čím vylučuje možnosť pohybu v jednej rovine. Okrem toho tvar kĺbových plôch podporuje kĺzanie jedného kĺbu pozdĺž roviny druhého, čím obmedzuje možnosť simultánneho uhlového pohybu. Tieto myšlienky sú v súlade so štúdiami Whitea (1978), v dôsledku ktorých sa po odstránení kĺbových výbežkov s oblúkmi objem uhlového pohybu v segmente stavcov zvýšil v sagitálnej rovine o 20-80%, vo frontálnej rovine o 7-50% a v horizontálnej rovine o 22-60%. Rádiografické údaje Jirouta (1973) tieto výsledky potvrdzujú.

Chrbtica obsahuje všetky typy kostných spojení: kontinuálne (syndezmózy, synchondrózy, synostózy) a diskontinuálne (kĺby medzi chrbticou a lebkou). Telá stavcov sú navzájom spojené medzistavcovými platničkami, ktoré spolu tvoria približne 'A celej dĺžky chrbtice. Fungujú primárne ako hydraulické tlmiče nárazov.

Je známe, že miera pohyblivosti v ktorejkoľvek časti chrbtice do značnej miery závisí od pomeru výšky medzistavcových platničiek a kostnej časti chrbtice.

Podľa Kapandjiho (1987) tento pomer určuje pohyblivosť konkrétneho segmentu chrbtice: čím vyšší je pomer, tým väčšia je pohyblivosť. Najväčšiu pohyblivosť má krčná chrbtica, pretože pomer je 2:5, čiže 40 %. Bedrová chrbtica je menej pohyblivá (pomer 1:3, čiže 33 %). Hrudná chrbtica je ešte menej pohyblivá (pomer 1:5, čiže 20 %).

Každý disk je skonštruovaný tak, že má želatínové jadro a vo vnútri vláknitý krúžok.

Želatínové jadro pozostáva z nestlačiteľného gélovitého materiálu uzavretého v elastickom „nádobe“. Jeho chemické zloženie predstavujú proteíny a polysacharidy. Jadro sa vyznačuje silnou hydrofilnosťou, teda príťažlivosťou k vode.

Podľa Puschela (1930) je pri narodení obsah tekutiny v jadre 88 %. S vekom jadro stráca schopnosť viazať vodu. Do 70. roku života sa jeho obsah vody znižuje na 66 %. Príčiny a následky tejto dehydratácie majú veľký význam. Zníženie obsahu vody v platničke možno vysvetliť znížením koncentrácie bielkovín, polysacharidov a tiež postupnou náhradou gélovitej hmoty jadra vláknitým chrupavkovým tkanivom. Výsledky štúdií Adamsa a kol. (1976) ukázali, že s vekom dochádza k zmene molekulovej veľkosti proteoglykánov v nucleus pulposus a vláknitom kruhu. Obsah tekutiny klesá. Do 20. roku života cievne zásobenie platničiek mizne. Do 30. roku života je platnička vyživovaná výlučne lymfatickou difúziou cez koncové platničky stavcov. To vysvetľuje stratu flexibility chrbtice s vekom, ako aj zhoršenú schopnosť starších ľudí obnoviť elasticitu poranenej platničky.

Nucleus pulposus prijíma vertikálne sily pôsobiace na telo stavca a rozdeľuje ich radiálne v horizontálnej rovine. Pre lepšie pochopenie tohto mechanizmu si môžeme predstaviť nucleus ako pohyblivý kĺbový kĺb.

Fibrózny prstenec (anulus fibrosus) sa skladá z približne 20 sústredných vrstiev vlákien, ktoré sú prepletené tak, že jedna vrstva zviera uhol s predchádzajúcou. Táto štruktúra zabezpečuje kontrolu pohybu. Napríklad pri šmykovom napätí sa šikmé vlákna prebiehajúce jedným smerom napínajú, zatiaľ čo vlákna prebiehajúce opačným smerom sa uvoľňujú.

Funkcie nucleus pulposus (Alter, 2001)

Akcia	Ohýbanie	Rozšírenie	Bočná flexia
Horný stavec je zdvihnutý	Predná strana	Späť	Smerom k ohybovej strane
Preto je disk narovnaný.	Predná strana	Späť	Smerom k ohybovej strane
Preto sa disk zväčšuje	Späť	Predná strana	Na stranu oproti zákrute
Preto je jadro smerované	Vpred	Späť	Na stranu oproti zákrute

Vláknitý prstenec stráca s vekom svoju elasticitu a flexibilitu. V mladosti je fibroelastické tkanivo prstenca prevažne elastické. S vekom alebo po úraze sa percento vláknitých prvkov zvyšuje a platnička stráca elasticitu. So stratou elasticity sa stáva náchylnejšou na zranenia a poškodenia.

Každá medzistavcová platnička sa môže pri zaťažení 250 kg skrátiť v priemere o 1 mm, čo pre celú chrbticu predstavuje skrátenie približne o 24 mm. Pri zaťažení 150 kg je skrátenie medzistavcovej platničky medzi T6 a T7 0,45 mm a zaťaženie 200 kg spôsobuje skrátenie platničky medzi T11 a T12 o 1,15 mm.

Tieto zmeny na platničkách od tlaku pomerne rýchlo miznú. Pri polhodinovom ležaní sa dĺžka tela osoby s výškou 170 až 180 cm zväčší o 0,44 cm. Rozdiel v dĺžke tela tej istej osoby ráno a večer je v priemere stanovený o 2 cm. Podľa Leatta, Reillyho, Troupa (1986) sa pozoroval pokles výšky o 38,4 % v prvých 1,5 hodinách po prebudení a o 60,8 % v prvých 2,5 hodinách po prebudení. Obnovenie výšky o 68 % nastalo v prvej polovici noci.

Pri analýze rozdielu vo výške medzi deťmi ráno a popoludní Strickland a Shearin (1972) zistili priemerný rozdiel 1,54 cm s rozsahom 0,8 – 2,8 cm.

Počas spánku je zaťaženie chrbtice minimálne a platničky napučiavajú, čím absorbujú tekutinu z tkanív. Adams, Dolan a Hatton (1987) identifikovali tri významné dôsledky denných zmien v zaťažení bedrovej chrbtice: 1 - „opuch“ spôsobuje zvýšenú stuhnutosť chrbtice počas bedrovej flexie po prebudení; 2 - skoro ráno sa väzy platničiek chrbtice vyznačujú vyšším rizikom poranenia; 3 - rozsah pohybu chrbtice sa zväčšuje smerom k polovici dňa. Rozdiel v dĺžke tela je spôsobený nielen zmenšením hrúbky medzistavcových platničiek, ale aj zmenou výšky klenby chodidla a možno do istej miery aj zmenou hrúbky chrupavky kĺbov dolných končatín.

Platničky môžu meniť svoj tvar pod vplyvom silových účinkov ešte pred dosiahnutím puberty. V tomto období sa hrúbka a tvar platničiek definitívne určia a konfigurácia chrbtice a s ňou spojený typ držania tela sa stanú trvalými. Avšak práve preto, že držanie tela závisí predovšetkým od vlastností medzistavcových platničiek, nie je úplne stabilným znakom a môže sa do istej miery meniť pod vplyvom vonkajších a vnútorných silových účinkov, najmä fyzickej aktivity, najmä v mladom veku.

Väzové štruktúry a ďalšie spojivové tkanivá zohrávajú dôležitú úlohu pri určovaní dynamických vlastností chrbtice. Ich úlohou je obmedziť alebo upraviť pohyb kĺbu.

Predné a zadné pozdĺžne väzy prebiehajú pozdĺž predného a zadného povrchu stavcov a medzistavcových platničiek.

Medzi oblúkmi stavcov sa nachádzajú veľmi silné väzy pozostávajúce z elastických vlákien, ktoré im dodávajú žltú farbu, vďaka čomu sa samotné väzy nazývajú medziobrúskové alebo žlté. Keď sa chrbtica pohybuje, najmä pri ohýbaní, tieto väzy sa naťahujú a napínajú.

Medzi tŕňovými výbežkami stavcov sa nachádzajú interspinózne väzy a medzi priečnymi výbežkami intertransverzálne väzy. Nad tŕňovými výbežkami pozdĺž celej dĺžky chrbtice prebieha supraspinózny väz, ktorý sa priblížením k lebke zväčšuje v sagitálnom smere a nazýva sa šíjový väz. U ľudí má tento väz vzhľad širokej platničky, ktorá tvorí akúsi priečku medzi pravou a ľavou svalovou skupinou šíjovej oblasti. Kĺbové výbežky stavcov sú navzájom spojené kĺbmi, ktoré majú v horných častiach chrbtice plochý tvar a v dolných, najmä v bedrovej oblasti, valcovitý tvar.

Spojenie medzi okcipitálnou kosťou a atlasom má svoje vlastné charakteristiky. Tu, rovnako ako medzi kĺbovými výbežkami stavcov, sa nachádza kombinovaný kĺb pozostávajúci z dvoch anatomicky oddelených kĺbov. Tvar kĺbových plôch atlanto-okcipitálneho kĺbu je eliptický alebo vajcovitý.

Tri kĺby medzi atlasom a epistrofeom sú spojené do kombinovaného atlantoaxiálneho kĺbu s jednou vertikálnou osou rotácie; z nich je nepárový kĺb valcový kĺb medzi dnami epistrofeu a predným oblúkom atlasu a párový kĺb je plochý kĺb medzi dolnou kĺbovou plochou atlasu a hornou kĺbovou plochou epistrofeu.

Dva kĺby, atlantookcipitálny a atlantoaxiálny, umiestnené nad a pod atlasom, sa navzájom dopĺňajú a vytvárajú spojenia, ktoré zabezpečujú pohyblivosť hlavy okolo troch vzájomne kolmých osí rotácie. Oba tieto kĺby sa dajú spojiť do jedného kombinovaného kĺbu. Keď sa hlava otáča okolo zvislej osi, atlas sa pohybuje spolu s okcipitálnou kosťou a hrá úlohu akéhosi interkalárneho menisku medzi lebkou a zvyškom chrbtice. Na posilňovaní týchto kĺbov sa podieľa pomerne zložitý väzivový aparát, ktorý zahŕňa skrížené a pterygoidné väzy. Skrížený väz sa zase skladá z priečneho väzu a dvoch nôh - hornej a dolnej. Priečny väz prechádza za zubným epistrofeom a posilňuje polohu tohto zuba na jeho mieste, pričom je natiahnutý medzi pravou a ľavou bočnou hmotou atlasu. Horná a dolná noha vychádzajú z priečneho väzu. Z nich je horná pripevnená k okcipitálnej kosti a dolná k telu druhého krčného stavca. Pterygoidné väzy, pravé a ľavé, vychádzajú z bočných plôch zuba smerom nahor a von a pripájajú sa k týlovej kosti. Medzi atlasom a týlovou kosťou sú dve membrány - predná a zadná, ktoré uzatvárajú otvor medzi týmito kosťami.

Krížová kosť je spojená s kostrčou synchondrózou, pri ktorej sa kostrč môže pohybovať prevažne v predozadnom smere. Rozsah pohyblivosti vrcholu kostrče v tomto smere je u žien približne 2 cm. Na posilňovaní tejto synchondrózy sa podieľa aj väzivový aparát.

Keďže chrbtica dospelého človeka tvorí dve lordotické (krčnú a bedrovú) a dve kyfotické (hrudnú a sakrokokcygeálnu) krivky, zvislá čiara vychádzajúca z ťažiska tela ju pretína iba na dvoch miestach, najčastejšie na úrovni stavcov C8 a L5. Tieto pomery sa však môžu líšiť v závislosti od charakteristík držania tela človeka.

Hmotnosť hornej polovice tela nielenže vyvíja tlak na stavce, ale pôsobí aj na niektoré z nich vo forme sily, ktorá formuje krivky chrbtice. V hrudnej oblasti prechádza ťažisko tela pred telami stavcov, v dôsledku čoho dochádza k silovému účinku zameranému na zväčšenie kyfotického zakrivenia chrbtice. Tomu bráni jej väzivový aparát, najmä zadný pozdĺžny väz, medzikostné väzy, ako aj tonus extenzorových svalov trupu.

V bedrovej chrbtici je vzťah obrátený, ťažisko tela zvyčajne prechádza takým spôsobom, že gravitácia má tendenciu znižovať bedrovú lordózu. S vekom sa znižuje odpor väzivového aparátu aj tonus extenzorových svalov, v dôsledku čoho chrbtica pod vplyvom gravitácie najčastejšie mení svoju konfiguráciu a tvorí jeden všeobecný ohyb smerujúci dopredu.

Bolo zistené, že posun ťažiska hornej polovice tela dopredu nastáva pod vplyvom viacerých faktorov: hmotnosti hlavy a ramenného pletenca, horných končatín, hrudníka, hrudných a brušných orgánov.

Čelná rovina, v ktorej sa nachádza ťažisko tela, sa u dospelých relatívne málo odchyľuje dopredu od atlantookcipitálneho kĺbu. U malých detí má hmotnosť hlavy veľký význam, pretože jej pomer k hmotnosti celého tela je výraznejší, takže čelná rovina ťažiska hlavy je zvyčajne viac posunutá dopredu. Hmotnosť horných končatín človeka do určitej miery ovplyvňuje formovanie zakrivenia chrbtice v závislosti od posunutia ramenného pletenca dopredu alebo dozadu, pretože odborníci si všimli určitú koreláciu medzi zhrbením a stupňom posunutia ramenného pletenca a horných končatín dopredu. Pri narovnanom postoji je však ramenný pletenec zvyčajne posunutý dozadu. Hmotnosť ľudského hrudníka ovplyvňuje posunutie ťažiska trupu dopredu, čím viac je vyvinutý jeho predozadný priemer. Pri plochom hrudníku sa jeho ťažisko nachádza relatívne blízko chrbtice. Hrudné orgány a najmä srdce nielenže svojou hmotnosťou prispievajú k posunu ťažiska trupu dopredu, ale pôsobia aj ako priamy ťah na lebečnú časť hrudnej chrbtice, čím zväčšujú jej kyfotické zakrivenie. Hmotnosť brušných orgánov sa líši v závislosti od veku a konštitúcie človeka.

Morfologické znaky chrbtice určujú jej pevnosť v tlaku a ťahu. V odbornej literatúre existujú údaje, že chrbtica dokáže odolať tlakovému tlaku približne 350 kg. Kompresný odpor pre krčnú oblasť je približne 50 kg, pre hrudnú oblasť 75 kg a pre bedrovú oblasť 125 kg. Je známe, že ťahový odpor je pre krčnú oblasť približne 113 kg, pre hrudnú oblasť 210 kg a pre bedrovú oblasť 410 kg. Kĺby medzi 5. bedrovým stavcom a krížovou kosťou sa pretrhnú pri ťahu 262 kg.

Pevnosť jednotlivých stavcov pri kompresii krčnej chrbtice je približne nasledovná: C3 - 150 kg, C4 - 150 kg, C5 - 190 kg, C6 - 170 kg, C7 - 170 kg.

Pre hrudnú oblasť sú typické nasledujúce ukazovatele: T1 - 200 kg, T5 - 200 kg, T3 - 190 kg, T4 - 210 kg, T5 - 210 kg, T6 - 220 kg, T7 - 250 kg, T8 - 250 kg, T9 - 320 kg, T10 - 360 kg, T11 - 400 kg, T12 - 375 kg. Bedrová oblasť znesie približne nasledujúce zaťaženie: L1 - 400 kg, L2 - 425 kg, L3 - 350 kg, L4 - 400 kg, L5 - 425 kg.

Medzi telami dvoch susedných stavcov sú možné nasledujúce typy pohybov. Pohyby pozdĺž vertikálnej osi v dôsledku kompresie a naťahovania medzistavcových platničiek. Tieto pohyby sú veľmi obmedzené, pretože kompresia je možná len v rámci elasticity medzistavcových platničiek a naťahovanie je brzdené pozdĺžnymi väzmi. Pre chrbticu ako celok sú limity kompresie a naťahovania nevýznamné.

Pohyby medzi telami dvoch susedných stavcov sa môžu čiastočne vyskytovať vo forme rotácie okolo vertikálnej osi. Tento pohyb je brzdený najmä napätím sústredných vlákien fibrozného prstenca medzistavcovej platničky.

Rotácie okolo čelnej osi sú možné aj medzi stavcami počas flexie a extenzie. Pri týchto pohyboch sa mení tvar medzistavcovej platničky. Pri flexii sa jej predná časť stlačí a zadná časť sa natiahne; pri extenzii sa pozoruje opačný jav. V tomto prípade želatínové jadro mení svoju polohu. Pri flexii sa pohybuje dozadu a pri extenzii sa pohybuje dopredu, teda smerom k natiahnutej časti vláknitého prstenca.

Ďalším odlišným typom pohybu je rotácia okolo sagitálnej osi, ktorá vedie k laterálnemu nakloneniu trupu. V tomto prípade je jeden bočný povrch disku stlačený, zatiaľ čo druhý je natiahnutý a želatínové jadro sa pohybuje smerom k natiahnutiu, teda smerom k konvexite.

Pohyby, ku ktorým dochádza v kĺboch medzi dvoma susednými stavcami, závisia od tvaru kĺbových plôch, ktoré sú v rôznych častiach chrbtice umiestnené rôzne.

Cervikálna oblasť je najpohyblivejšia. V tejto oblasti majú kĺbové výbežky ploché kĺbové plochy smerujúce dozadu pod uhlom približne 45 – 65°. Tento typ kĺbového spojenia poskytuje tri stupne voľnosti, a to: flexio-extenzné pohyby sú možné vo frontálnej rovine, laterálne pohyby v sagitálnej rovine a rotačné pohyby v horizontálnej rovine.

V priestore medzi stavcami C2 a C3 je rozsah pohybu o niečo menší ako medzi ostatnými stavcami. To sa vysvetľuje skutočnosťou, že medzistavcová platnička medzi týmito dvoma stavcami je veľmi tenká a že predná časť dolného okraja epistrofea tvorí výbežok, ktorý obmedzuje pohyb. Rozsah flexio-extenzného pohybu v krčnej chrbtici je približne 90°. Predná konvexnosť tvorená predným obrysom krčnej chrbtice sa počas flexie mení na konkávnosť. Takto vytvorená konkávnosť má polomer 16,5 cm. Ak sa z predného a zadného konca tejto konkávnosti nakreslia polomery, získa sa uhol otvorený dozadu rovný 44°. Pri maximálnej extenzii sa vytvorí uhol otvorený dopredu a nahor rovný 124°. Tetivy týchto dvoch oblúkov sa spájajú pod uhlom 99°. Najväčší rozsah pohybu sa pozoruje medzi stavcami C3, C4 a C5, o niečo menší medzi C6 a C7 a ešte menší medzi stavcami C7 a T1.

Bočné pohyby medzi telami prvých šiestich krčných stavcov majú tiež pomerne veľkú amplitúdu. Stavec C... je v tomto smere výrazne menej pohyblivý.

Sedlovité kĺbové plochy medzi telami krčných stavcov neuprednostňujú torzné pohyby. Vo všeobecnosti sa podľa rôznych autorov amplitúda pohybov v krčnej oblasti v priemere pohybuje v nasledujúcich hodnotách: flexia - 90°, extenzia - 90°; laterálny sklon - 30°, rotácia na jednu stranu - 45°.

Atlantookcipitálny kĺb a kĺb medzi atlasom a epistrofeom majú tri stupne voľnosti pohybu. V prvom z nich je možné nakláňanie hlavy dopredu a dozadu. V druhom je možná rotácia atlasu okolo zubatého výbežku, pričom lebka sa otáča spolu s atlasom. Nakláňanie hlavy dopredu v kĺbe medzi lebkou a atlasom je možné iba o 20°, nakláňanie dozadu o 30°. Pohyb dozadu je brzdený napätím prednej a zadnej atlantookcipitálnej membrány a prebieha okolo čelovej osi prechádzajúcej za vonkajším zvukovým otvorom a bezprostredne pred mamilárnymi výbežkami spánkovej kosti. Stupeň nakláňania lebky dopredu väčší ako 20° a 30° dozadu je možný iba spolu s krčnou chrbticou. Nakláňanie dopredu je možné, kým sa brada nedotkne hrudnej kosti. Tento stupeň nakláňania sa dosiahne iba aktívnou kontrakciou svalov, ktoré ohýbajú krčnú chrbticu a nakláňajú hlavu k telu. Keď je hlava ťahaná dopredu gravitáciou, brada sa zvyčajne nedotýka hrudnej kosti, pretože hlava je držaná na mieste napätím natiahnutých svalov zadnej časti krku a šíjového väzu. Hmotnosť dopredu naklonenej hlavy pôsobiaca na páku prvej triedy nie je dostatočná na prekonanie pasivity chrbtových svalov krku a elasticity šíjového väzu. Keď sa stiahnu sternohyoidné a geniohyoidné svaly, ich sila spolu s hmotnosťou hlavy spôsobí väčšie natiahnutie svalov zadnej časti krku a šíjového väzu, čo spôsobí naklonenie hlavy dopredu, až kým sa brada nedotkne hrudnej kosti.

Kĺb medzi atlasom a kosťou sa môže otáčať o 30° doprava a doľava. Rotácia v kĺbe medzi atlasom a kosťou je obmedzená napätím pterygoidných väzov, ktoré vychádzajú z bočných plôch kondylov tylovej kosti a uchytávajú sa k bočným plochám zubatého výbežku.

Vzhľadom na to, že spodná plocha krčných stavcov je konkávna v predozadnom smere, sú možné pohyby medzi stavcami v sagitálnej rovine. V krčnej oblasti je väzivový aparát najmenej výkonný, čo tiež prispieva k jej pohyblivosti. Krčná oblasť je výrazne menej vystavená (v porovnaní s hrudnou a bedrovou oblasťou) pôsobeniu tlakového zaťaženia. Je to úponový bod pre veľké množstvo svalov, ktoré určujú pohyby hlavy, chrbtice a ramenného pletenca. Na krku je dynamické pôsobenie svalovej trakcie relatívne väčšie v porovnaní s pôsobením statického zaťaženia. Krčná oblasť je málo vystavená deformujúcemu zaťaženiu, pretože okolité svaly ju akoby chránia pred nadmernými statickými účinkami. Jedným z charakteristických znakov krčnej oblasti je, že ploché plochy kĺbových výbežkov vo vertikálnej polohe tela zvierajú uhol 45°. Pri naklonení hlavy a krku dopredu sa tento uhol zväčšuje na 90°. V tejto polohe sa kĺbové plochy krčných stavcov prekrývajú v horizontálnom smere a sú fixované vďaka pôsobeniu svalov. Keď je krk ohnutý, činnosť svalov je obzvlášť významná. Ohnutá poloha krku je však u človeka bežná počas práce, pretože orgán videnia musí ovládať pohyby rúk. Mnoho druhov práce, ako aj čítanie knihy, sa zvyčajne vykonáva s ohnutou hlavou a krkom. Preto musia svaly, najmä zadná časť krku, pracovať, aby udržali hlavu v rovnováhe.

V hrudnej oblasti majú kĺbové výbežky tiež ploché kĺbové povrchy, ale sú orientované takmer vertikálne a nachádzajú sa prevažne v čelnej rovine. Pri tomto usporiadaní výbežkov sú možné flexné a rotačné pohyby a extenzia je obmedzená. Bočné ohýbanie sa vykonáva len v nevýznamných medziach.

V hrudnej oblasti je pohyblivosť chrbtice najmenšia, čo je spôsobené malou hrúbkou medzistavcových platničiek.

Pohyblivosť v hornej hrudnej oblasti (od prvého po siedmy stavec) je nevýznamná. Zvyšuje sa kaudálnym smerom. Bočné ohýbanie v hrudnej oblasti je možné približne o 100° doprava a o niečo menej doľava. Rotačné pohyby sú obmedzené polohou kĺbových výbežkov. Rozsah pohybu je pomerne významný: okolo čelnej osi je to 90°, extenzia - 45°, rotácia - 80°.

V bedrovej oblasti majú kĺbové výbežky kĺbové plochy orientované takmer v sagitálnej rovine, pričom ich horno-vnútorná kĺbová plocha je konkávna a dolno-vonkajšia konvexná. Toto usporiadanie kĺbových výbežkov vylučuje možnosť ich vzájomnej rotácie a pohyby sa vykonávajú iba v sagitálnej a frontálnej rovine. V tomto prípade je extenzný pohyb možný vo väčších medziach ako flexia.

V bedrovej oblasti nie je stupeň pohyblivosti medzi rôznymi stavcami rovnaký. Vo všetkých smeroch je najväčší medzi stavcami L3 a L4 a medzi L4 a L5. Najmenšia pohyblivosť sa pozoruje medzi L2 a L3.

Pohyblivosť bedrovej chrbtice je charakterizovaná nasledujúcimi parametrami: flexia - 23°, extenzia - 90°, laterálny sklon na každú stranu - 35°, rotácia - 50. Medzistavcový priestor medzi L3 a L4 sa vyznačuje najväčšou pohyblivosťou, čo by sa malo porovnať so skutočnosťou centrálnej polohy stavca L3. Tento stavec skutočne zodpovedá stredu brušnej oblasti u mužov (u žien je L3 umiestnený o niečo kaudálnejšie). Existujú prípady, kedy bola krížová kosť u ľudí umiestnená takmer horizontálne a lumbosakrálny uhol sa znížil na 100-105°. Faktory obmedzujúce pohyby v bedrovej chrbtici sú uvedené v tabuľke 3.4.

Vo frontálnej rovine je flexia chrbtice možná prevažne v krčnej a hornej hrudnej oblasti; extenzia sa vyskytuje prevažne v krčnej a bedrovej oblasti, v hrudnej oblasti sú tieto pohyby nevýznamné. V sagitálnej rovine je najväčšia pohyblivosť zaznamenaná v krčnej oblasti; v hrudnej oblasti je nevýznamná a opäť sa zvyšuje v bedrovej časti chrbtice. Rotácia je možná vo veľkých medziach v krčnej oblasti; v kaudálnom smere sa jej amplitúda znižuje a v bedrovej oblasti je veľmi nevýznamná.

Pri štúdiu mobility chrbtice ako celku nemá aritmetický zmysel sčítavať čísla charakterizujúce amplitúdu pohybov v rôznych sekciách, pretože počas pohybov celej voľnej časti chrbtice (na anatomických preparátoch aj na živých subjektoch) dochádza ku kompenzačným pohybom v dôsledku zakrivenia chrbtice. Najmä dorzálna flexia v jednej sekcii môže spôsobiť ventrálnu extenziu v inej. Preto je vhodné doplniť štúdium mobility rôznych sekcií údajmi o mobilite chrbtice ako celku. Pri štúdiu izolovanej chrbtice v tomto ohľade viacerí autori získali nasledujúce údaje: flexia - 225 °, extenzia - 203 °, bočný sklon - 165 °, rotácia - 125 °.

V hrudnej oblasti je laterálna flexia chrbtice možná iba vtedy, keď sú kĺbové výbežky umiestnené presne v čelnej rovine. Sú však mierne naklonené dopredu. V dôsledku toho sa laterálneho naklonenia zúčastňujú iba tie medzistavcové kĺby, ktorých fazety sú orientované približne v čelnej rovine.

Rotačné pohyby chrbtice okolo vertikálnej osi sú najväčšie možné v oblasti krku. Hlava a krk sa môžu otočiť vzhľadom na trup približne o 60-70° v oboch smeroch (t. j. spolu približne o 140°). Rotácia je nemožná v hrudnej chrbtici. V bedrovej chrbtici je prakticky nulová. Najväčšia rotácia je možná medzi hrudnou a bedrovou chrbticou v oblasti 17. a 18. biokinematického páru.

Celková rotačná pohyblivosť chrbtice ako celku sa teda rovná 212° (132° pre hlavu a krk a 80° pre 17. a 18. biokinematický pár).

Zaujímavé je určenie možného stupňa rotácie tela okolo jeho vertikálnej osi. Pri stoji na jednej nohe je možná rotácia v poloflexovanom bedrovom kĺbe o 140°; pri opore o obe nohy sa amplitúda tohto pohybu znižuje na 30°. Celkovo sa tým zvýši rotačná kapacita nášho tela približne na 250° pri stoji na dvoch nohách a na 365° pri stoji na jednej nohe. Rotačné pohyby vykonávané od hlavy po päty spôsobujú zníženie dĺžky tela o 1-2 cm. U niektorých ľudí je však toto zníženie výrazne väčšie.

Torzný pohyb chrbtice sa vykonáva na štyroch úrovniach, charakteristických pre rôzne typy skoliotických kriviek. Každá z týchto úrovní krútenia závisí od funkcie určitej svalovej skupiny. Nižšia úroveň rotácie zodpovedá dolnému otvoru (úrovni 12. falošného rebra) hrudníka. Rotačný pohyb na tejto úrovni je spôsobený funkciou vnútorného šikmého svalu jednej strany a vonkajšieho šikmého svalu opačnej strany, ktoré pôsobia ako synergisti. Tento pohyb môže pokračovať smerom nahor vďaka kontrakcii vnútorných medzirebrových svalov na jednej strane a vonkajších medzirebrových svalov na druhej strane. Druhá úroveň rotačných pohybov je v ramennom pletenci. Ak je fixovaný, rotácia hrudníka a chrbtice je spôsobená kontrakciou predného pílovitého svalu a prsných svalov. Rotáciu zabezpečujú aj niektoré svaly chrbta - zadný pílovitý sval (horný a dolný), iliocostalis a semispinalis. Sternokleidomastoidný sval pri bilaterálnej kontrakcii drží hlavu vo zvislej polohe, zakláňa ju a tiež ohýba krčnú chrbticu. Pri jednostrannej kontrakcii nakláňa hlavu na stranu a otáča ju na opačnú stranu. Splenius capitis (splenius capitis) naťahuje krčnú chrbticu a otáča hlavu na rovnakú stranu. Splenius cervicis (splenius cervicis) naťahuje krčnú chrbticu a otáča krk na stranu kontrakcie.

Bočné ohyby sa často kombinujú s jej rotáciou, pretože umiestnenie medzistavcových kĺbov to podporuje. Pohyb sa vykonáva okolo osi, ktorá nie je umiestnená presne v sagitálnom smere, ale je naklonená dopredu a dole, v dôsledku čoho je bočný ohyb sprevádzaný rotáciou trupu dozadu na strane, kde sa počas ohybu vytvára konvexnosť chrbtice. Kombinácia bočných ohybov s rotáciou je veľmi významným znakom, ktorý vysvetľuje niektoré vlastnosti skoliotických kriviek. V oblasti 17. a 18. biokinematického páru sa bočné ohyby chrbtice kombinujú s jej rotáciou do konvexnej alebo konkávnej strany. V tomto prípade sa zvyčajne vykonáva nasledujúca triáda pohybov: bočný ohyb, predklon a rotácia do konvexnosti. Tieto tri pohyby sa zvyčajne realizujú so skoliotickými krivkami.

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

Funkčné svalové skupiny, ktoré zabezpečujú pohyb chrbtice

Krčná chrbtica: pohyby okolo čelovej osi

Ohýbanie

1. Sternocleidomastoidný sval
2. Predný škálový sval
3. Zadný škálový sval
4. dlhý sval kolie
5. Dlhý sval hlavy
6. Rectus capitis predný sval
7. Podkožný sval krku
8. Omohyoidný sval
9. sternohyoidný sval
10. Sternotyreoidálny sval
11. Štítno-hyoidný sval
12. dvojbruškový
13. Stylohyoidný sval
14. Mylohyoidný sval
15. Geniohyoidný sval

Pohyby okolo sagitálnej osi

1. dlhý sval kolie
2. Predný škálový sval
3. Stredný škálový sval
4. Zadný škálový sval
5. Trapézový sval
6. Sternocleidomastoidný sval
7. Vzpriamovač chrbtice
8. cervikálny sval strapon
9. Dlhý sval hlavy

Pohyby okolo vertikálnej osi - krútenie

1. Predný škálový sval
2. Stredný škálový sval
3. Zadný škálový sval
4. Sternocleidomastoidný sval
5. Horný trapézový sval
6. cervikálny sval strapon
7. Zdvíhač lopatky

Kruhové pohyby v krčnej chrbtici (cirkumdukcia):

So striedavou účasťou všetkých svalových skupín, ktoré produkujú ohyb, naklonenie a predĺženie chrbtice v krčnej oblasti.

Bedrová chrbtica: pohyby okolo čelnej osi

Ohýbanie

1. Iliopsoas sval
2. Kvadratový bedrový sval
3. Priamy brušný sval
4. Vonkajší šikmý sval brucha

Extenzia (hrudná a bedrová)

1. Vzpriamovač chrbtice
2. Priečny chrbticový sval
3. Interspinózne svaly
4. Intertransverzálne svaly
5. Svaly, ktoré zdvíhajú rebrá
6. Trapézový sval
7. široký chrbtový sval
8. Veľký kosoštvorcový sval
9. Malý kosoštvorcový sval
10. Horný zadný pílovitý sval
11. Zadný dolný pílovitý sval

Laterálne flexné pohyby okolo sagitálnej osi (hrudná a bedrová chrbtica)

1. Intertransverzálne svaly
2. Svaly, ktoré zdvíhajú rebrá
3. Vonkajší šikmý sval brucha
4. Vnútorný šikmý sval brucha
5. Priečny brušný sval
6. Priamy brušný sval
7. Kvadratový bedrový sval
8. Trapézový sval
9. široký chrbtový sval
10. Veľký kosoštvorcový sval
11. Horný zadný pílovitý sval
12. Zadný dolný pílovitý sval
13. Vzpriamovač chrbtice
14. Priečny sval chrbtice

Pohyby okolo vertikálnej osi - krútenie

1. Iliopsoas sval
2. Svaly, ktoré zdvíhajú rebrá
3. Kvadratový bedrový sval
4. Vonkajší šikmý sval brucha
5. Vnútorný šikmý sval brucha
6. Vonkajší medzirebrový sval
7. Vnútorný medzirebrový sval
8. Trapézový sval
9. Veľký kosoštvorcový sval
10. široký chrbtový sval
11. Horný zadný pílovitý sval
12. Zadný dolný pílovitý sval
13. Vzpriamovač chrbtice
14. Priečny chrbticový sval

Kruhové rotačné pohyby so zmiešanými osami (cirkumdukcia): so striedavou kontrakciou všetkých svalov trupu, čo vedie k extenzii, pubickej flexii a flexii chrbtice.