Formovanie chrbtice a vertikálneho držania ľudského tela v ontogenéze

Ľudská chrbtica postupne prechádza membránovými, chrupavkovými a kostnými štádiami vývoja. Jej prvky sa objavujú v raných štádiách embryonálneho vývoja. Najprv sú základy tiel stavcov umiestnené ďaleko od seba, oddelené vrstvami embryonálneho mezenchýmu. Potom sa začínajú vyvíjať stavcové oblúky, tvoria sa priečne a kĺbové výbežky, potom sa stavce takmer úplne diferencujú a tŕňové výbežky stále chýbajú.

Akorda u embrya je redukovaná a zachovaná iba vo forme želatínového jadra medzistavcových platničiek. Charakteristickým znakom chrbtice v ranom štádiu vnútromaternicového vývoja je podobnosť tvaru tiel stavcov. Na konci druhého mesiaca vnútromaternicového vývoja sa veľkosť krčných stavcov prudko zväčšuje. Zväčšenie tiel bedrových a sakrálnych stavcov sa nepozoruje ani u novorodencov kvôli absencii vnútromaternicových gravitačných účinkov.

Pozdĺžny väz je u embryí uložený na dorzálnej strane stavcov. Medzistavcová platnička je u embryí tvorená z mezenchýmu. Centrá osifikácie v embryonálnej chrbtici sa najprv objavujú v dolných hrudných a horných bedrových stavcoch a potom sa nachádzajú v ďalších častiach.

Po narodení dieťa okamžite začína zápasiť s mnohými vonkajšími vplyvmi. A najdôležitejším podnetom, ktorý formuje jeho držanie tela, je gravitácia. Od okamihu narodenia až po formovanie držania tela, ktoré je vlastné dospelému, každé dieťa podľa A. Potapčuka a M. Didura (2001) prechádza nasledujúcimi úrovňami formovania pohybu:

• úroveň A - dieťa ležiace na bruchu zdvihne hlavu. Zároveň sa vďaka cervikálno-tonickým reflexom vytvorí úroveň, ktorá zabezpečuje rovnováhu tela a základný prah svalového napätia;
• úroveň B - formovanie svalovo-kĺbových spojení, ktoré predurčujú rozvoj automatizmu motorických cyklov. Toto obdobie zodpovedá štádiu učenia sa plaziť sa a sedieť; začína sa formovať mechanizmus jednostranného a potom mnohostranného zapojenia svalov končatín, čo následne zabezpečuje formovanie optimálneho stereotypu chôdze a státia;
• úroveň C - tvorí sa do konca prvého roka života a umožňuje dieťaťu rýchlo sa orientovať v priestore pomocou existujúceho arzenálu motorických zručností;
• Úroveň D - vytvára sa vertikálne držanie tela, pri ktorom je svalová rovnováha v stoji zabezpečená s minimálnou svalovou námahou. So zmenou úrovní formovania pohybu sa mení aj tvar chrbtice. Je známe, že chrbtica novorodenca, s výnimkou malého sakrálneho zakrivenia, nemá takmer žiadne fyziologické krivky. Výška hlavy sa v tomto období približne rovná dĺžke tela. Ťažisko hlavy u dojčiat sa nachádza priamo pred synchondrózou medzi klinovou a tylovou kosťou a v relatívne veľkej vzdialenosti pred kĺbom medzi lebkou a atlasom. Zadné krčné svaly sú stále slabo vyvinuté. Preto ťažká, veľká (vo vzťahu k zvyšku tela) hlava visí dopredu a novorodenec ju nemôže zdvihnúť. Pokusy o zdvihnutie hlavy vedú po 6-7 týždňoch k vytvoreniu krčnej lordózy, ktorá sa v nasledujúcich mesiacoch vytvára v dôsledku úsilia zameraného na udržanie tela v rovnováhe v sede. Cervikálna lordóza je tvorená všetkými krčnými stavcami a dvoma hornými hrudnými stavcami a jej vrchol je na úrovni piateho až šiesteho krčného stavca.

V 6 mesiacoch, keď dieťa začína sedieť, sa vytvorí zakrivenie v hrudnej oblasti s konvexnosťou smerom dozadu (kyfóza). Počas prvého roka, keď dieťa začína stáť a chodiť, sa vytvorí zakrivenie v bedrovej oblasti smerujúce dopredu (lordóza).

Bedrová lordóza zahŕňa hrudné stavce XI-XII a všetky bedrové stavce a jej vrchol zodpovedá tretiemu až štvrtému bedrovému stavcu. Vznik bedrovej lordózy mení polohu panvy a podporuje posunutie celkového ťažiska (GG) ľudského tela za os bedrového kĺbu, čím zabraňuje pádu tela do vzpriamenej polohy. Tvar chrbtice u dieťaťa vo veku 2-3 rokov sa vyznačuje nedostatočne vyjadrenou bedrovou lordózou, ktorá dosahuje svoj najväčší rozvoj u dospelého.

Sakrokokcygeálna krivka sa objavuje už u embryí. Začína sa však vyvíjať až s prvými pokusmi o vzpriamenú chôdzu a s objavením sa bedrovej lordózy. Vznik tejto krivky je ovplyvnený gravitačnou silou, ktorá sa prenáša na základňu krížovej kosti cez voľnú časť chrbtice a má tendenciu zakliesniť krížovú kosť medzi bedrové kosti, a ťahom väzov nachádzajúcich sa medzi krížovou a sedacou kosťou. Tieto väzy fixujú spodnú časť krížovej kosti k tuberkulu a chrbtici sedacej kosti. Interakcia týchto dvoch síl je hlavným faktorom určujúcim vývoj sakrokokcygeálnej krivky.

S formovaním fyziologických kriviek chrbtice sa mení aj tvar medzistavcových platničiek. Ak majú platničky novorodenca rovnakú výšku spredu aj zozadu, potom sa s formovaním kriviek mení ich tvar a chrupavky v sagitálnej časti nadobúdajú trochu klinovitý tvar. V oblasti lordózy je väčšia výška tohto klinu smerovaná dopredu a menšia dozadu. V oblasti hrudnej kyfózy je naopak väčšia výška vzadu a menšia vpredu. V sakrálnej a kostrčovej časti má chrbtica zakrivenie smerujúce dozadu. Medzistavcové platničky sakrálnej časti majú dočasný význam a vo veku 17 – 25 rokov sú nahradené kostným tkanivom, v dôsledku čoho je pohyblivosť sakrálnych stavcov voči sebe navzájom nemožná.

Rast chrbtice je obzvlášť intenzívny v prvých dvoch rokoch života. Jej dĺžka dosahuje 30 – 34 % konečnej veľkosti. Rôzne časti chrbtice rastú nerovnomerne. Najintenzívnejšie rastie bedrová časť, najmenej potom krížová, krčná, hrudná a kostrčová časť. Od 1,5 do 3 rokov sa rast krčných a horných hrudných stavcov relatívne spomaľuje. Ďalší rast chrbtice sa pozoruje v 7 – 9 rokoch. V 10 rokoch rýchlo rastú bedrové a dolné hrudné stavce. Zrýchlenie rastu chrbtice sa pozoruje aj počas puberty.

Do 2 rokov sa celková dĺžka kostnej a chrupavkovej časti chrbtice zvyšuje rovnakou intenzitou; potom sa rast chrupavkovej časti relatívne spomaľuje.

Stavce novorodenca sú relatívne širšie a kratšie ako u dospelého. U detí vo veku 3 až 15 rokov sa veľkosť jednotlivých stavcov, a to ako na výšku, tak aj na šírku, zväčšuje zhora nadol, od hornej hrudnej po dolnú bedrovú. Tieto rozdiely (aspoň tie, ktoré sa týkajú rastu do šírky) závisia od zvýšenia zaťaženia stavcov nachádzajúcich sa nižšie. Do 6 rokov sa v hornej a dolnej časti stavcov, ako aj na koncoch tŕňových a priečnych výbežkov, nachádzajú nezávislé body osifikácie.

Celkový rast stavcov v priemere od 3 do 6 rokov prebieha s rovnakou intenzitou do výšky aj šírky. V 5 až 7 rokoch nárast šírky stavcov mierne zaostáva za nárastom výšky a v nasledujúcich vekových kategóriách sa nárast stavcov vo všetkých smeroch zvyšuje.

Proces osifikácie chrbtice prebieha v etapách. V 1. – 2. roku sa obe polovice oblúkov spájajú, v 3. roku sa oblúky s telami stavcov. Vo veku 6 – 9 rokov sa na hornom a dolnom povrchu tiel stavcov, ako aj na koncoch tŕňových a priečnych výbežkov, tvoria nezávislé centrá osifikácie. Do 14 rokov osifikujú stredné časti tiel stavcov. Úplná osifikácia jednotlivých stavcov sa končí vo veku 21 – 23 rokov.

S formovaním zakrivení chrbtice sa zväčšuje veľkosť hrudnej a panvovej dutiny, čo následne pomáha udržiavať vzpriamené držanie tela a zlepšuje pružnosť chrbtice pri chôdzi a skákaní.

Podľa mnohých autorov je formovanie ľudskej chrbtice a jej vertikálne držanie tela ovplyvnené výškou celkového ťažiska tela.

Vekom podmienené znaky umiestnenia spoločného ťažiska sú spôsobené nerovnomernými zmenami vo veľkostiach bioväzieb, zmenami v pomere hmotností týchto telesných väzieb počas obdobia rastu. Sú tiež spojené s charakteristickými znakmi získanými v každom vekovom období, počnúc okamihom, keď sa dieťa prvýkrát postaví na nohy, až po starobu, keď v dôsledku senilnej involúcie dochádza k biomechanickým zmenám súčasne s morfologickými.

Podľa G. Kozyreva (1947) sa celkové ťažisko novorodencov nachádza na úrovni V-VI hrudných stavcov (určené v polohe maximálne možného narovnania dolných končatín obväzom). Toto lebečné umiestnenie celkového ťažiska sa vysvetľuje charakteristickými proporciami tela novorodencov.

Ako dieťa rastie, celkové ťažisko postupne klesá. U 6-mesačného dieťaťa sa teda nachádza na úrovni 10. hrudného stavca. V 9 mesiacoch veku, keď väčšina detí dokáže samostatne stáť, celkové ťažisko klesá na úroveň 11. – 12. hrudného stavca.

Z biomechanického hľadiska je najzaujímavejším procesom prechod do vertikálnej polohy tela. Prvé postavenie sa vyznačuje nadmerným napätím všetkých svalov, nielen tých, ktoré priamo držia telo vo vertikálnej polohe, ale aj tých, ktoré nehrajú úlohu v akte státia alebo majú len nepriamy účinok. To naznačuje nedostatočnú diferenciáciu svalov a absenciu potrebnej regulácie tonusu. Okrem toho je nestabilita spôsobená aj vysokou polohou ťažiska a malou opornou plochou, ktoré sťažujú udržiavanie rovnováhy.

9-mesačné dieťa má v sagitálnej rovine zvláštne držanie tela. Vyznačuje sa tým, že dolné končatiny dieťaťa sú v poloohnutej polohe (uhol flexie kolenného kĺbu u 9-mesačného dieťaťa dosahuje 162°, u ročného dieťaťa 165°) a telo je mierne naklonené dopredu vzhľadom na vertikálnu os (7-10°). Poloohnutá poloha dolných končatín nie je spôsobená naklonením panvy alebo obmedzením extenzie v bedrových kĺboch, ale tým, že sa dieťa prispôsobuje udržiavaniu tela v takej rovnováhe, že je vylúčená možnosť jej neočakávaného narušenia a je zaručená bezpečnosť pri páde. Vznik zvláštneho držania tela v tomto veku je spôsobený predovšetkým nedostatkom pevnej zručnosti státia. S osvojovaním takejto zručnosti postupne mizne neistota v statickej stabilite tela.

Do dvoch rokov dieťaťa stojí istejšie a oveľa voľnejšie presúva ťažisko v rámci opornej plochy. Výška celkového ťažiska tela sa nachádza na úrovni prvého bedrového stavca. Poloohnuté dolné končatiny postupne miznú (uhol flexie v kolenných kĺboch dosahuje 170°).

Držanie tela trojročného dieťaťa pri státí sa vyznačuje zvislou polohou tela a miernym ohnutím dolných končatín (uhol ohnutia v kolennom kĺbe je 175°). V oblasti chrbtice je jasne viditeľná hrudná kyfóza a vznikajúca bedrová lordóza. Horizontálna rovina celkového ťažiska tela sa nachádza na úrovni druhého bedrového stavca. Pozdĺžne osi chodidiel zvierajú uhol približne 25-30°, rovnako ako u dospelých.

V postoji päťročných detí sa už neprejavujú žiadne známky poloflexie dolných končatín (uhol v kolennom kĺbe je 180°). Horizontálna rovina celkového ťažiska sa nachádza na úrovni tretieho bedrového stavca. V ďalších rokoch zmeny v lokalizácii ťažiska tela spočívajú najmä v jeho postupnom znižovaní a stabilnejšej regulácii v sagitálnej rovine.

V dôsledku starnutia tela dochádza v pohybovom aparáte k anatomickým, fyziologickým aj biomechanickým zmenám.

G. Kozyrev (1947) identifikoval tri hlavné typy držania tela s najcharakteristickejšími morfologickými a biomechanickými znakmi.

Prvý typ senilného držania tela sa vyznačuje prudkým posunom ťažiska dopredu - natoľko, že sagitálna rovina sa nachádza pred stredmi troch hlavných kĺbov dolných končatín. Oporou je prevažne predná časť chodidiel, hlava je naklonená dopredu, krčná lordóza je sploštená. V dolnej časti krčnej a hrudnej časti je ostrá kyfóza. Dolné končatiny nie sú úplne natiahnuté v kolennom kĺbe (uhol flexie sa pohybuje od 172 do 177 °).

Druhý typ senilného držania tela sa vyznačuje posunutím ťažiska dozadu. Jeho sagitálna rovina prechádza za stredom bedrového kĺbu a pasívne ho uzatvára, pričom na to využíva napätie iliofemorálneho väzu. Trup je zaklonený dozadu, znížené brucho je tlačené dopredu. Chrbtica má tvar „okrúhleho chrbta“.

Tretí typ držania tela sa vyznačuje všeobecným prehýbaním tela bez akéhokoľvek predklonu trupu dopredu alebo dozadu. Zdá sa, akoby gravitácia stlačila telo pozdĺž vertikálnej osi; v dôsledku toho sa krk zdá byť kratší v dôsledku zväčšenia krčnej krivky, trup sa skrátil v dôsledku zväčšenia hrudnej kyfózy a dolné končatiny v dôsledku flexie v troch hlavných kĺboch. Sagitálna rovina celkového ťažiska prechádza dozadu od stredu bedrového kĺbu a pasívne ho uzatvára zozadu alebo cez stred kolenného kĺbu. V dôsledku toho je možné posledné dva kĺby uzavrieť iba aktívne.

Pri vyšetrení staršieho alebo senilného človeka je prvou vecou, ktorá upúta pozornosť, jeho držanie tela, ktoré sa často vyznačuje výraznou krčnou, bedrovou lordózou a hrudnou kyfózou.

U starších a senilných ľudí sa zväčšuje kyfóza chrbtice, postupne sa vytvára zaoblený chrbát a zväčšuje sa aj krčná a bedrová lordóza. Aj pri normálnom statickom zaťažení dochádza počas života k určitému zvýšeniu hrudnej kyfózy. Pri dlhodobom statickom zaťažení (preťažení) na strane konkávnosti dochádza k zmene medzistavcových platničiek a k vývoju fixného zakrivenia (vekom podmienená hyperkyfóza) so všetkými dôsledkami. Podrushnyak a Ostapchuk (1972) na základe analýzy röntgenových snímok fyziologických kriviek chrbtice identifikovali päť typov držania tela, ktoré sú vlastné starobe:

1. nezmenený, uhol zakrivenia hrudníka viac ako 159°;
2. zhrbený, uhol hrudnej chrbtice 159-151°;
3. kyfóza, uhol zakrivenia hrudnej oblasti je menší ako 151°, bedrovej - 155-164°;
4. kyfoticko-lordotický, uhol zakrivenia hrudnej oblasti je menší ako 151 % bedrovej oblasti - menší ako 155°;
5. kyfoticko-sploštený, uhol zakrivenia hrudnej oblasti je menší ako 15°, bedrovej - viac ako 164°.

Autori zistili, že s pribúdajúcim vekom sú najvýraznejšie zmeny zakrivení v sagitálnej rovine hrudnej chrbtice, celkom zreteľne v krčnej chrbtici a o niečo menej v bedrovej chrbtici.

Do 60 rokov veku sa u žien častejšie zisťuje skolióza, hrudná kyfóza, krčná a bedrová lordóza. S pribúdajúcim vekom prudko klesá počet ľudí s nezmeneným držaním tela vo vzpriamenej polohe a zvyšuje sa počet ľudí s kyfózou.

Medzi rôznymi zmenami v štruktúre a funkcii chrbtice, ktoré sa vyvíjajú počas procesu starnutia, zaujímajú stavcové posuny alebo torzia osobitné miesto, pretože ich frekvencia detekcie a závažnosť sa so starnutím zvyšuje.

Podľa Ostapčuka (1974) sa torzné zakrivenia hrudnej a bedrovej chrbtice vyskytujú u viac ako polovice prakticky zdravých ľudí oboch pohlaví a častejšie sa zisťujú s vekom. U väčšiny ľudí je torzia chrbtice kombinovaná so zakrivením vo frontálnej rovine a jej smer úzko súvisí s formou skoliózy.

Torzia, ktorá sa vyvíja so starnutím, úzko súvisí s dysfunkciou najdlhšieho chrbticového svalu (m. longissimus). Zhoršuje ju kombinácia torzie a laterálneho zakrivenia chrbtice. Torzia a dysfunkcia najdlhšieho chrbticového svalu sa vyvíjajú na pozadí dystroficko-deštruktívnych procesov chrbtice, čo zvyšuje negatívny vplyv na statiku a dynamiku človeka so starnutím.

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