Ciri-ciri anatomi-biomekanik tulang belakang

Lajur tulang belakang harus dipertimbangkan dari bahagian anatomi (biomekanikal) dan fungsi.

Secara anatomi, tulang belakang terdiri daripada 32, kadang-kadang 33 vertebra individu, disambungkan antara satu sama lain oleh cakera intervertebral (art. intersomatica), yang mewakili synchondrosis, dan sendi (art. intervertebrales). Kestabilan atau ketegasan tulang belakang dipastikan oleh radas ligamen yang kuat yang menghubungkan badan vertebra (lig. longitudinale anterius et posterius), dan kapsul sendi intervertebral, ligamen yang menghubungkan gerbang vertebra (lig. flava), ligamen yang menghubungkan proses spinous (lig. supraspinosum et intraspinosum).

Dari sudut pandangan biomekanik, tulang belakang adalah seperti rantai kinematik yang terdiri daripada pautan individu. Setiap vertebra bersendi dengan yang jiran pada tiga titik:

Pada dua sendi intervertebral di belakang dan oleh badan (melalui cakera intervertebral) di hadapan.

Sambungan antara proses artikular membentuk sendi sejati.

Terletak satu di atas yang lain, vertebra membentuk dua lajur - yang anterior, dibina daripada badan vertebra, dan yang posterior, terbentuk daripada lengkungan dan sendi intervertebral.

Mobiliti tulang belakang, keanjalan dan daya tahannya, keupayaan untuk menahan beban yang ketara pada tahap tertentu disediakan oleh cakera intervertebral, yang berada dalam hubungan anatomi dan fungsi yang rapat dengan semua struktur tulang belakang yang membentuk ruang tulang belakang.

Cakera intervertebral memainkan peranan utama dalam biomekanik, sebagai "jiwa pergerakan" tulang belakang (Franceschilli, 1947). Sebagai pembentukan anatomi yang kompleks, cakera melaksanakan fungsi berikut:

• gabungan vertebra,
• memastikan pergerakan tulang belakang,
• perlindungan badan vertebra daripada trauma berterusan (peranan menyerap kejutan).

PERHATIAN! Mana-mana proses patologi yang melemahkan fungsi cakera mengganggu biomekanik tulang belakang. Keupayaan fungsi tulang belakang juga terganggu.

Kompleks anatomi yang terdiri daripada satu cakera intervertebral, dua vertebra bersebelahan dengan sendi yang sepadan dan radas ligamen pada tahap ini dipanggil segmen gerakan vertebra (VMS).

Cakera intervertebral terdiri daripada dua plat hyaline yang sesuai dengan erat pada plat hujung badan vertebra bersebelahan, nukleus pulposus, dan cincin berserabut (annulus fibrosus).

Nukleus pulposus, sebagai sisa notochord dorsal, mengandungi:

• bahan celahan kondrin;
• sebilangan kecil sel rawan dan gentian kolagen yang saling berkait yang membentuk sejenis kapsul dan memberikannya keanjalan.

PERHATIAN! Di tengah-tengah nukleus pulposus terdapat rongga, isipadunya biasanya 1-1.5 cm ³.

Cincin berserabut cakera intervertebral terdiri daripada berkas tisu penghubung padat yang saling berjalin dalam pelbagai arah.

Ikatan tengah gelang berserabut terletak longgar dan secara beransur-ansur masuk ke dalam kapsul nukleus, manakala berkas periferal berdampingan rapat antara satu sama lain dan tertanam di tepi marginal tulang. Separuh bulatan posterior cincin adalah lebih lemah daripada anterior, terutamanya di tulang belakang lumbar dan serviks. Bahagian sisi dan anterior cakera intervertebral sedikit menonjol di luar tisu tulang, kerana cakera agak lebih luas daripada badan vertebra bersebelahan.

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

Ligamen tulang belakang

Ligamen longitudinal anterior, sebagai periosteum, bercantum kuat dengan badan vertebra dan bebas melepasi cakera.

Ligamen longitudinal posterior, yang mengambil bahagian dalam pembentukan dinding anterior saluran tulang belakang, sebaliknya, secara bebas dibuang ke atas permukaan badan vertebra dan bersatu dengan cakera. Ligamen ini diwakili dengan baik dalam tulang belakang serviks dan toraks; di kawasan lumbar ia dikurangkan kepada jalur sempit, di mana jurang sering boleh diperhatikan. Tidak seperti ligamen longitudinal anterior, ia sangat kurang berkembang di kawasan lumbar, di mana prolaps cakera paling kerap diperhatikan.

Ligamen kuning (23 ligamen keseluruhannya) terletak secara segmen, bermula dari vertebra C ke vertebra S. Ligamen ini kelihatan menonjol ke dalam saluran tulang belakang dan dengan itu mengurangkan diameternya. Disebabkan fakta bahawa mereka paling maju di kawasan lumbar, dalam kes hipertrofi patologi mereka, fenomena mampatan ekor kuda dapat diperhatikan.

Peranan mekanikal ligamen ini berbeza dan amat penting dari sudut pandangan statik dan kinematik kolum tulang belakang:

• mereka mengekalkan lordosis serviks dan lumbar, dengan itu menguatkan tindakan otot paravertebral;
• tentukan arah pergerakan badan vertebra, amplitud yang dikawal oleh cakera intervertebral;
• melindungi saraf tunjang secara langsung dengan menutup ruang antara plat dan secara tidak langsung melalui struktur elastiknya, kerana itu, semasa pelanjutan batang, ligamen ini kekal sepenuhnya diregangkan (dengan syarat jika mereka mengecut, lipatan mereka akan memampatkan saraf tunjang);
• bersama-sama dengan otot paravertebral, mereka membantu membawa batang dari fleksi ventral ke kedudukan menegak;
• mempunyai kesan perencatan pada nukleus pulposus, yang, melalui tekanan interdiskal, cenderung untuk memindahkan dua badan vertebra bersebelahan.

Sambungan gerbang dan proses vertebra bersebelahan dilakukan bukan sahaja oleh kuning, tetapi juga oleh ligamen interspinous, supraspinous dan intertransverse.

Sebagai tambahan kepada cakera dan ligamen longitudinal, vertebra disambungkan oleh dua sendi intervertebral yang dibentuk oleh proses artikular yang mempunyai ciri-ciri dalam bahagian yang berbeza. Proses ini mengehadkan bukaan intervertebral di mana akar saraf keluar.

Pemuliharaan bahagian luar cincin berserabut, ligamen membujur posterior, periosteum, kapsul sendi, saluran dan membran saraf tunjang dijalankan oleh saraf sinuvertebral (n. sinuvertebralis), yang terdiri daripada serat bersimpati dan somatik. Pemakanan cakera pada orang dewasa berlaku melalui resapan melalui plat hyaline.

Ciri-ciri anatomi yang disenaraikan, serta data dari anatomi perbandingan, membolehkan kami menganggap cakera intervertebral sebagai separa sendi (Schmorl, 1932), manakala nukleus pulposus, yang mengandungi cecair sinovial (Vinogradova TP, 1951), dibandingkan dengan rongga sendi; plat hujung vertebra, ditutup dengan rawan hialin, disamakan dengan hujung artikular, dan cincin berserabut dianggap sebagai kapsul sendi dan radas ligamen.

Cakera intervertebral adalah sistem hidrostatik biasa. Oleh kerana cecair boleh dikatakan tidak boleh mampat, sebarang tekanan yang bertindak ke atas nukleus diubah secara seragam ke semua arah. Cincin berserabut, dengan ketegangan gentiannya, memegang nukleus dan menyerap sebahagian besar tenaga. Oleh kerana sifat keanjalan cakera, kejutan dan gegaran yang dihantar ke tulang belakang, saraf tunjang dan otak menjadi lembut dengan ketara apabila berlari, berjalan, melompat, dll.

Turgor teras berbeza dengan ketara: apabila beban berkurangan, ia meningkat dan sebaliknya. Tekanan teras yang ketara boleh dinilai oleh fakta bahawa selepas berada dalam kedudukan mendatar selama beberapa jam, pelurusan cakera memanjangkan tulang belakang lebih daripada 2 cm. Juga diketahui bahawa perbezaan ketinggian manusia pada siang hari boleh mencapai 4 cm.

Badan vertebra di bahagian tulang belakang yang berlainan mempunyai ciri anatomi dan fungsi yang tersendiri.

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

Tulang belakang serviks

Selaras dengan tugas fungsi sokongan, saiz badan vertebra secara beransur-ansur meningkat dari serviks ke kawasan lumbar, mencapai saiz terbesarnya dalam vertebra S;

• Vertebra serviks, tidak seperti yang terletak di bawah, mempunyai badan berbentuk ellipsoid yang agak rendah;
• badan vertebra serviks tidak dipisahkan antara satu sama lain oleh cakera sepanjang keseluruhannya. Tepi sisi atas badan vertebra yang memanjang ini, yang dipanggil proses semilunar atau berbentuk cangkuk (processus uncinatus), bersambung dengan sudut sisi bawah badan vertebra di atasnya, membentuk apa yang dipanggil sendi Luschka, atau artikulasi uncovertebral, mengikut terminologi Troland. Antara prosesus uncinatus dan facet vertebra atas terdapat jurang uncovertebral 2-4 mm;
• permukaan artikular uncovertebral ditutup dengan rawan artikular, dan sendi dikelilingi di luar oleh kapsul. Di rantau ini, gentian menegak fibrosus anulus pada permukaan sisi cakera mencapah dan berjalan dalam berkas selari dengan pembukaan; bagaimanapun, cakera tidak bersebelahan langsung dengan artikulasi ini, kerana, mendekati fisur uncovertebral, ia beransur-ansur hilang;
• ciri anatomi vertebra serviks ialah kehadiran bukaan di dasar proses melintang, di mana a. vertebralis pas;
• bukaan intervertebral C5 _, C6 _dan C7 _mempunyai bentuk segi tiga. Paksi bukaan di bahagian melepasi dalam satah serong. Oleh itu, keadaan dicipta untuk menyempitkan pembukaan dan pemampatan akar dengan pertumbuhan uncovertebral;
• proses spinous vertebra serviks (kecuali C7 ₎ berpecah dan diturunkan;
• proses artikular agak pendek, mereka berada dalam kedudukan condong di antara satah hadapan dan mendatar, yang menentukan jumlah besar pergerakan fleksi-lanjutan dan kecondongan sisi yang agak terhad;
• pergerakan putaran dilakukan terutamanya oleh vertebra serviks atas disebabkan oleh artikulasi silinder proses odontoid dengan permukaan artikular vertebra C1;
• proses spinous C ₇ menonjol secara maksimum dan mudah diraba;
• tulang belakang serviks dicirikan oleh semua jenis pergerakan (flexion-extension, lentur ke kanan dan kiri, putaran) dan dalam jumlah terbesar;
• akar serviks pertama dan kedua muncul di belakang sendi atlantooccipital dan atlantoaxial, dan tiada cakera intervertebral di kawasan ini;
• Di kawasan serviks, ketebalan cakera intervertebral adalah 1/4 daripada ketinggian vertebra yang sepadan.

Tulang belakang serviks kurang berkuasa dan lebih mudah alih daripada tulang belakang lumbar, dan secara amnya tertakluk kepada kurang tekanan. Walau bagaimanapun, beban pada 1 cm2 ^cakera serviks tidak kurang, malah lebih besar, daripada pada 1 cm2 ^tulang belakang lumbar (Mathiash). Akibatnya, lesi degeneratif vertebra serviks adalah sama seperti pada tulang belakang lumbar.

R. Galli et al. (1995) menunjukkan bahawa radas ligamen memberikan sedikit pergerakan antara badan vertebra: anjakan mendatar vertebra bersebelahan tidak pernah melebihi 3-5 mm, dan kecenderungan sudut - 11°.

Ketidakstabilan PDS perlu dijangka apabila terdapat jarak lebih daripada 3-5 mm antara badan vertebra bersebelahan dan apabila sudut antara badan vertebra meningkat lebih daripada 11°.

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

Tulang belakang toraks

Di kawasan toraks, di mana julat pergerakan tulang belakang agak kecil, vertebra lebih tinggi dan lebih tebal daripada serviks. Dari Th ₅ hingga Th12 vertebra toraks, saiz melintangnya secara beransur-ansur meningkat, menghampiri saiz vertebra lumbar atas; cakera intervertebral di kawasan toraks lebih kecil daripada di kawasan lumbar dan serviks; ketebalan cakera intervertebral adalah 1/3 daripada ketinggian vertebra yang sepadan; bukaan intervertebral di kawasan toraks lebih sempit daripada di kawasan serviks; saluran tulang belakang juga lebih sempit daripada di kawasan lumbar; kehadiran sebilangan besar serat bersimpati dalam akar toraks bukan sahaja menyebabkan pewarnaan vegetatif pelik radiculopathies toraks, tetapi juga boleh menyebabkan perkembangan sakit viseral dan diskinesia; agak besar, menebal di hujungnya proses melintang vertebra toraks condong agak ke belakang, dan proses spinous condong ke bawah secara mendadak; Tuberkel tulang rusuk bersebelahan dengan permukaan anterior hujung bebas menebal proses melintang, membentuk sendi costotransverse sebenar; satu lagi artikulasi terbentuk antara kepala rusuk dan permukaan sisi badan vertebra pada paras cakera.

Sendi ini dikuatkan oleh ligamen yang kuat. Apabila tulang belakang berputar, tulang rusuk dan permukaan sisi badan vertebra dengan proses melintang mengikuti tulang belakang, berputar di sekitar paksi menegak sebagai satu unit.

Tulang belakang toraks mempunyai dua ciri tersendiri:

• lengkung kyphotic biasa berbanding lengkung lordotik tulang belakang serviks dan lumbar;
• artikulasi setiap vertebra dengan sepasang tulang rusuk.

Kestabilan dan mobiliti tulang belakang toraks

Elemen penstabilan utama ialah: a) rangka kerja kosta; b) cakera intervertebral; c) cincin berserabut; d) ligamen (ligamen membujur anterior dan posterior, ligamen jejari, ligamen costotransverse, ligamen intertransvers, ligamen kuning, ligamen antara dan supraspinous).

Tulang rusuk dengan radas ligamen memberikan kestabilan yang mencukupi dan pada masa yang sama mengehadkan mobiliti semasa pergerakan (fleksi - lanjutan, lenturan sisi dan putaran).

PERHATIAN! Apabila bergerak di kawasan toraks, putaran adalah yang paling terhad.

Cakera intervertebral, bersama-sama dengan cincin berserabut, sebagai tambahan kepada kusyen, melakukan fungsi penstabilan: dalam bahagian ini, cakera adalah lebih kecil daripada bahagian serviks dan lumbar, yang meminimumkan mobiliti antara badan vertebra.

Keadaan radas ligamen menentukan kestabilan tulang belakang toraks.

Sebilangan pengarang (Heldsworth, Denis, Jcham, Taylor, dll.) telah mengesahkan teori kestabilan tiga mata.

Peranan utama diberikan kepada kompleks posterior: integritinya adalah syarat penting untuk kestabilan, dan kerosakan pada struktur sokongan posterior dan tengah ditunjukkan oleh ketidakstabilan klinikal.

Elemen penstabil yang penting ialah kapsul sendi, dan anatomi sendi juga memastikan integriti struktur.

Sendi berorientasikan pada satah hadapan, yang mengehadkan sambungan-fleksi dan lenturan sisi; oleh itu, subluksasi dan kehelan sendi amat jarang berlaku di kawasan toraks.

PERHATIAN! Kawasan yang paling tidak stabil ialah zon Th10-L1 disebabkan oleh toraks yang agak stabil dan kawasan lumbar yang lebih mudah alih.

Tulang belakang lumbosacral

Di tulang belakang lumbar, yang menyokong berat bahagian atas:

• badan vertebra adalah yang paling luas, proses melintang dan artikular adalah besar;
• permukaan anterior badan vertebra lumbar sedikit cekung dalam arah sagittal; badan vertebra L sedikit lebih tinggi di hadapan daripada belakang, yang secara anatomi menentukan pembentukan lordosis lumbar. Di bawah lordosis, paksi beban beralih ke belakang. Ini memudahkan pergerakan putaran di sekeliling paksi menegak badan;
• proses melintang vertebra lumbar biasanya terletak di hadapan; bahagian ventral proses melintang vertebra lumbar adalah sisa-sisa rusuk lumbar yang sepadan, itulah sebabnya ia dipanggil proses kosta (processus costarii vertebrae lumbalis). Di dasar proses kosta adalah proses aksesori yang lebih kecil (processus accessorius);
• proses artikular vertebra lumbar menonjol dengan ketara, dan permukaan artikularnya terletak pada sudut ke satah sagittal;
• proses spinous menebal dan diarahkan ke belakang hampir mendatar; pada tepi posterolateral setiap proses artikular unggul di sebelah kanan dan kiri terdapat proses mammilari kon kecil (processus mamillaris);
• bukaan intervertebral di kawasan lumbar agak luas. Walau bagaimanapun, dalam keadaan ubah bentuk tulang belakang, proses degeneratif, dan gangguan statik, sindrom kesakitan radikular paling kerap muncul di rantau ini;
• cakera lumbar, mengikut beban terbesar yang dilakukan, mempunyai ketinggian terbesar - 1/3 daripada ketinggian badan;
• penyetempatan penonjolan cakera dan prolaps yang paling kerap sepadan dengan bahagian yang paling banyak beban: ruang antara L4 _dan Ls _dan, agak kurang kerap, antara C dan S1;
• Nukleus pulposus terletak di sempadan bahagian belakang dan sepertiga tengah cakera. Cincin berserabut di kawasan ini jauh lebih tebal di hadapan, di mana ia disokong oleh ligamen longitudinal anterior yang padat, paling kuat dibangunkan di kawasan lumbar. Di belakang, cincin berserabut lebih nipis dan dipisahkan dari saluran tulang belakang oleh ligamen longitudinal posterior yang nipis dan kurang berkembang, disambungkan ke cakera intervertebral dengan lebih kukuh daripada badan vertebra. Ligamen ini disambungkan kepada yang terakhir oleh tisu penghubung longgar, di mana plexus vena tertanam, yang mewujudkan keadaan tambahan untuk pembentukan protrusi dan prolaps ke dalam lumen saluran tulang belakang.

Salah satu ciri ciri lajur tulang belakang ialah kehadiran empat kelengkungan fisiologi yang terletak di satah sagital:

• lordosis serviks, dibentuk oleh semua vertebra serviks dan toraks atas; kecembungan terbesar adalah pada tahap _C5 dan _C6;
• kyphosis toraks; lekuk maksimum adalah pada tahap Th ₆ - Th ₇;
• lordosis lumbar, dibentuk oleh toraks terakhir dan semua vertebra lumbar. Kelengkungan terbesar terletak pada paras badan L ₄;
• kifosis sacrococcygeal.

Jenis gangguan fungsi utama dalam tulang belakang berkembang sama ada dengan jenis pelicinan lengkung fisiologi, atau dengan jenis peningkatannya (kyphosis). Tulang belakang adalah organ paksi tunggal, pembahagiannya kepada bahagian anatomi yang berbeza adalah bersyarat, oleh itu tidak boleh ada hyperlordosis, contohnya, di tulang belakang serviks dengan melicinkan lordosis di lumbar, dan sebaliknya.

Pada masa ini, jenis gangguan fungsi utama dalam varian terlicin dan hiperlordotik perubahan dalam tulang belakang telah disusun secara sistematik.

1. Apabila lengkung fisiologi tulang belakang dilicinkan, jenis gangguan fungsi fleksi berkembang, dicirikan oleh kedudukan paksa pesakit (dalam kedudukan fleksi) dan termasuk:

• mobiliti terhad dalam segmen motor tulang belakang serviks, termasuk di kawasan sendi kepala;
• sindrom capitis serong inferior;
• luka pada otot fleksor dalam leher dan otot sternokleidomastoid;
• sindrom scalene anterior;
• sindrom rantau skapula (sindrom skapula lift);
• sindrom dinding dada anterior;
• dalam beberapa kes - sindrom periarthritis scapulohumeral;
• dalam beberapa kes - sindrom epicondylosis siku sisi;
• mobiliti terhad rusuk pertama, dalam beberapa kes - rusuk I-IV, sendi klavikula;
• sindrom leper lordosis lumbar;
• sindrom otot paravertebral.

Had mobiliti dalam segmen motor lumbar dan tulang belakang toraks bawah: dalam lumbar - fleksi dan toraks bawah - lanjutan:

• mobiliti terhad dalam sendi sacroiliac;
• sindrom adductor;
• sindrom iliopsoas.

2. Dengan peningkatan lengkung fisiologi di tulang belakang, jenis lanjutan gangguan fungsi berkembang, dicirikan oleh gaya berjalan "bangga" yang diluruskan pesakit dan lanjutan terhad pada tulang belakang lumbar dan serviks semasa manifestasi manifestasi klinikal penyakit. Ia termasuk:

• mobiliti terhad dalam segmen motor tulang belakang pertengahan serviks dan cervicothoracic;
• cervicalgia otot extensor leher;
• dalam beberapa kes - sindrom epicondylosis siku dalaman;
• mobiliti terhad dalam segmen motor tulang belakang toraks.
• sindrom hyperlordosis lumbar;
• had lanjutan dalam segmen motor tulang belakang lumbar: L1-L2 dan L2 L3 _, dalam beberapa kes - _L3 - _L4;
• sindrom hamstring;
• sindrom penculik pinggul;
• sindrom piriformis;
• sindrom coccydynia.

Oleh itu, apabila simetri usaha aktif terganggu walaupun dalam keadaan fisiologi normal, perubahan dalam konfigurasi tulang belakang berlaku. Disebabkan oleh lengkung fisiologi, lajur tulang belakang boleh menahan beban paksi 18 kali lebih besar daripada lajur konkrit dengan ketebalan yang sama. Ini mungkin disebabkan oleh fakta bahawa dengan adanya lengkung, daya beban diagihkan secara sama rata ke seluruh tulang belakang.

Tulang belakang juga termasuk bahagian tetapnya - sakrum dan tulang ekor yang sedikit bergerak.

Sakrum dan vertebra lumbar kelima adalah asas seluruh tulang belakang, memberikan sokongan untuk semua bahagian atasnya dan mengalami beban yang paling besar.

Pembentukan tulang belakang dan perkembangan lengkung fisiologi dan patologinya sangat dipengaruhi oleh kedudukan vertebra lumbar IV dan V dan sakrum, iaitu hubungan antara bahagian sakral dan bahagian atas tulang belakang.

Biasanya, sakrum berada pada sudut 30° terhadap paksi menegak badan. Kecondongan pelvis yang ketara menyebabkan lordosis lumbar mengekalkan keseimbangan.

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