Dinamica coloanei vertebrale umane

Scheletul coloanei vertebrale servește drept suport solid pentru corp și este alcătuit din 33-34 de vertebre. O vertebră este formată din două părți - corpul vertebral (în față) și arcul vertebral (în spate). Corpul vertebral reprezintă grosul vertebrei. Arcul vertebral este format din patru segmente. Două dintre ele sunt pediculii, care formează pereții de susținere. Celelalte două părți sunt plăci subțiri, care formează un fel de „acoperiș”. Trei procese osoase se extind din arcul vertebral. Procesele transversale drept și stâng se ramifică din fiecare articulație „pedicul-placă”. În plus, pe linia mediană, când o persoană se apleacă înainte, se poate observa un proces spinos care iese în spate. În funcție de locație și funcție, vertebrele diferitelor secțiuni au caracteristici structurale specifice, iar direcția și gradul de mișcare a vertebrei sunt determinate de orientarea proceselor articulare.

Vertebrele cervicale. Procesele articulare sunt plate și de formă ovală și sunt situate în spațiu la un unghi de 10-15° față de planul frontal, 45° față de planul sagital și 45° față de planul orizontal. Astfel, orice deplasare produsă de articulația situată deasupra față de cea inferioară se va produce la un unghi față de trei planuri simultan. Corpul vertebral are o concavitate a suprafețelor superioare și inferioare și este considerat de mulți autori un factor care contribuie la creșterea amplitudinii mișcărilor.

Vertebrele toracice. Procesele articulare sunt înclinate față de planul frontal la un unghi de 20°, față de planul sagital la un unghi de 60°, față de planul orizontal și frontal la un unghi de 20°.

O astfel de dispunere spațială a articulațiilor facilitează deplasarea articulației superioare față de articulația inferioară, simultan ventrocranial sau dorsocaudal, în combinație cu deplasarea sa medială sau laterală. Suprafețele articulare au o pantă predominantă în planul sagital.

Vertebre lombare. Aranjamentul spațial al suprafețelor lor articulare diferă de cel al coloanei toracice și cervicale. Sunt arcuite și poziționate la un unghi de 45° față de planul frontal, la un unghi de 45° față de planul orizontal și la un unghi de 45° față de planul sagital. Acest aranjament spațial facilitează deplasarea articulației superioare față de articulația inferioară, atât dorsolateral, cât și ventromedial, în combinație cu deplasarea craniană sau caudală.

Rolul important al articulațiilor intervertebrale în mișcarea coloanei vertebrale este evidențiat și de lucrările binecunoscute ale lui Lesgaft (1951), în care se acordă multă atenție coincidenței centrelor de greutate ale suprafeței sferice a articulațiilor în segmentele C5-C7. Aceasta explică volumul predominant de mișcare în acestea. În plus, înclinarea simultană a suprafețelor articulare față de planurile frontal, orizontal și vertical promovează mișcarea liniară simultană în fiecare dintre aceste trei planuri, excluzând posibilitatea mișcării într-un singur plan. În plus, forma suprafețelor articulare promovează alunecarea unei articulații de-a lungul planului celeilalte, limitând posibilitatea mișcării unghiulare simultane. Aceste idei sunt în concordanță cu studiile lui White (1978), în urma cărora, după îndepărtarea proceselor articulare cu arcade, volumul mișcării unghiulare în segmentul de mișcare vertebrală a crescut în planul sagital cu 20-80%, în planul frontal cu 7-50% și în planul orizontal cu 22-60%. Datele radiografice ale lui Jirout (1973) confirmă aceste rezultate.

Coloana vertebrală conține toate tipurile de conexiuni osoase: continue (sindesmoze, sincondroze, sinostoze) și discontinue (articulațiile dintre coloana vertebrală și craniu). Corpurile vertebrelor sunt conectate între ele prin discuri intervertebrale, care împreună reprezintă aproximativ ⅔ din întreaga lungime a coloanei vertebrale. Acestea funcționează în principal ca amortizoare hidraulice.

Se știe că gradul de mobilitate în orice parte a coloanei vertebrale depinde în mare măsură de raportul dintre înălțimea discurilor intervertebrale și partea osoasă a coloanei vertebrale.

Conform lui Kapandji (1987), acest raport determină mobilitatea unui anumit segment al coloanei vertebrale: cu cât raportul este mai mare, cu atât mobilitatea este mai mare. Coloana cervicală are cea mai mare mobilitate, deoarece raportul este de 2:5, sau 40%. Coloana lombară este mai puțin mobilă (raport 1:3, sau 33%). Coloana toracică este și mai puțin mobilă (raport 1:5, sau 20%).

Fiecare disc este construit astfel încât să aibă un miez gelatinos și un inel fibros în interior.

Miezul gelatinos este alcătuit dintr-un material gelatinos necompresibil, închis într-un „recipient” elastic. Compoziția sa chimică este reprezentată de proteine și polizaharide. Miezul este caracterizat printr-o hidrofilicitate puternică, adică atracție față de apă.

Conform lui Puschel (1930), la naștere conținutul de lichide din nucleu este de 88%. Odată cu vârsta, nucleul își pierde capacitatea de a lega apa. Până la vârsta de 70 de ani, conținutul său de apă se reduce la 66%. Cauzele și consecințele acestei deshidratări sunt de mare importanță. Reducerea conținutului de apă din disc poate fi explicată printr-o scădere a concentrației de proteine, polizaharide, precum și printr-o înlocuire treptată a materialului gelatinos al nucleului cu țesut cartilaginos fibros. Rezultatele studiilor realizate de Adams și colab. (1976) au arătat că odată cu vârsta există o modificare a dimensiunii moleculare a proteoglicanilor din nucleul pulpos și inelul fibros. Conținutul de lichide scade. Până la vârsta de 20 de ani, vascularizația discurilor dispare. Până la vârsta de 30 de ani, discul este hrănit exclusiv prin difuzia limfei prin plăcile terminale ale vertebrelor. Aceasta explică pierderea flexibilității coloanei vertebrale odată cu vârsta, precum și capacitatea afectată a persoanelor în vârstă de a restabili elasticitatea unui disc lezat.

Nucleul pulpos primește forțele verticale care acționează asupra corpului vertebral și le distribuie radial în plan orizontal. Pentru a înțelege mai bine acest mecanism, ne putem imagina nucleul ca o articulație mobilă.

Inelul fibros este alcătuit din aproximativ 20 de straturi concentrice de fibre, împletite astfel încât un strat să fie în unghi față de precedent. Această structură oferă controlul mișcării. De exemplu, sub stres de forfecare, fibrele oblice care se desfășoară într-o direcție se încordează, în timp ce cele care se desfășoară în direcția opusă se relaxează.

Funcțiile nucleului pulpos (Alter, 2001)

Acţiune	Îndoire	Extensie	Flexia laterală
Vertebra superioară este ridicată	Faţă	Spate	Spre partea de îndoire
Prin urmare, discul este îndreptat.	Faţă	Spate	Spre partea de îndoire
Prin urmare, discul crește	Spate	Faţă	Pe partea opusă curbei
Prin urmare, nucleul este direcționat	Redirecţiona	Spate	Pe partea opusă curbei

Inelul fibros își pierde elasticitatea și flexibilitatea odată cu vârsta. La tinerețe, țesutul fibroelastic al inelului este predominant elastic. Odată cu vârsta sau după o leziune, procentul de elemente fibroase crește, iar discul își pierde elasticitatea. Pe măsură ce elasticitatea se pierde, acesta devine mai susceptibil la leziuni și deteriorări.

Fiecare disc intervertebral se poate scurta în înălțime cu o medie de 1 mm sub o sarcină de 250 kg, ceea ce pentru întreaga coloană vertebrală rezultă într-o scurtare de aproximativ 24 mm. La o sarcină de 150 kg, scurtarea discului intervertebral între T6 și T7 este de 0,45 mm, iar o sarcină de 200 kg provoacă o scurtare a discului între T11 și T12 cu 1,15 mm.

Aceste modificări ale discurilor din cauza presiunii dispar destul de repede. Când se stă întins o jumătate de oră, lungimea corpului unei persoane cu o înălțime de 170 până la 180 cm crește cu 0,44 cm. Diferența de lungime a corpului aceleiași persoane dimineața și seara este determinată în medie de 2 cm. Conform lui Leatt, Reilly, Troup (1986), o scădere a înălțimii cu 38,4% a fost observată în primele 1,5 ore după trezire și cu 60,8% în primele 2,5 ore după trezire. Refacerea înălțimii cu 68% a avut loc în prima jumătate a nopții.

Într-o analiză a diferenței de înălțime dintre copii dimineața și după-amiaza, Strickland și Shearin (1972) au descoperit o diferență medie de 1,54 cm, cu un interval de 0,8–2,8 cm.

În timpul somnului, sarcina asupra coloanei vertebrale este minimă, iar discurile se umflă, absorbind lichidul din țesuturi. Adams, Dolan și Hatton (1987) au identificat trei consecințe semnificative ale variațiilor zilnice ale încărcării asupra coloanei lombare: 1 - „umflarea” provoacă o rigiditate crescută a coloanei vertebrale în timpul flexiei lombare după trezire; 2 - dimineața devreme, ligamentele discurilor coloanei vertebrale sunt caracterizate de un risc mai mare de accidentare; 3 - amplitudinea mișcărilor coloanei vertebrale crește spre mijlocul zilei. Diferența de lungime a corpului se datorează nu numai scăderii grosimii discurilor intervertebrale, ci și unei modificări a înălțimii arcului piciorului și poate și într-o oarecare măsură unei modificări a grosimii cartilajului articulațiilor extremităților inferioare.

Discurile își pot schimba forma sub influența forței înainte ca o persoană să ajungă la pubertate. În acest moment, grosimea și forma discurilor sunt în final determinate, iar configurația coloanei vertebrale și tipul de postură asociat devin permanente. Cu toate acestea, tocmai pentru că postura depinde în primul rând de caracteristicile discurilor intervertebrale, aceasta nu este o caracteristică complet stabilă și se poate schimba într-o oarecare măsură sub influența efectelor forței externe și interne, în special a exercițiilor fizice, mai ales la o vârstă fragedă.

Structurile ligamentare și alte țesuturi conjunctive joacă un rol important în determinarea proprietăților dinamice ale coloanei vertebrale. Sarcina lor este de a limita sau modifica mișcarea articulației.

Ligamentele longitudinale anterioare și posterioare se întind de-a lungul suprafețelor anterioare și posterioare ale corpurilor vertebrale și discurilor intervertebrale.

Între arcurile vertebrelor se află ligamente foarte puternice, formate din fibre elastice, care le conferă o culoare galbenă, motiv pentru care ligamentele în sine sunt numite interarche sau galbene. Când coloana vertebrală se mișcă, în special la îndoire, aceste ligamente se întind și devin tensionate.

Între procesele spinoase ale vertebrelor se află ligamentele interspinoase, iar între procesele transversale se află ligamentele intertransverse. Deasupra proceselor spinoase, de-a lungul întregii coloane vertebrale, se întinde ligamentul supraspinos, care, apropiindu-se de craniu, crește în direcție sagitală și se numește ligament nucal. La om, acest ligament are aspectul unei plăci late, formând un fel de despărțitor între grupele musculare drepte și stângi ale regiunii nucale. Procesele articulare ale vertebrelor sunt conectate între ele prin articulații, care în părțile superioare ale coloanei vertebrale au o formă plată, iar în cele inferioare, în special în regiunea lombară, sunt cilindrice.

Legătura dintre osul occipital și atlas are propriile caracteristici. Aici, ca și între procesele articulare ale vertebrelor, există o articulație combinată formată din două articulații anatomic separate. Forma suprafețelor articulare ale articulației atlanto-occipitale este eliptică sau ovoidă.

Trei articulații dintre atlas și epistrofeu sunt combinate într-o articulație atlantoaxială combinată cu o axă verticală de rotație; dintre acestea, articulația nepereche este articulația cilindrică dintre adâncitura epistrofeului și arcul anterior al atlasului, iar articulația pereche este articulația plată dintre suprafața articulară inferioară a atlasului și suprafața articulară superioară a epistrofeului.

Două articulații, atlanto-occipitală și atlanto-axială, situate deasupra și dedesubtul atlasului, se completează reciproc pentru a forma conexiuni care oferă capului mobilitate în jurul a trei axe de rotație perpendiculare reciproc. Ambele articulații pot fi combinate într-o singură articulație. Când capul se rotește în jurul unei axe verticale, atlasul se mișcă împreună cu osul occipital, jucând rolul unui fel de menisc intercalar între craniu și restul coloanei vertebrale. Un aparat ligamentos destul de complex participă la întărirea acestor articulații, care include ligamentele încrucișat și pterigoid. La rândul său, ligamentul încrucișat este format din ligamentul transversal și două membre - superior și inferior. Ligamentul transversal trece în spatele epistrofeului odontoid și întărește poziția acestui dinte în locul său, fiind întins între masele laterale drepte și stângi ale atlasului. Membrele superioare și inferioare se extind din ligamentul transversal. Dintre acestea, cel superior este atașat de osul occipital, iar cel inferior de corpul celei de-a doua vertebre cervicale. Ligamentele pterigoide, drept și stâng, pornesc de pe suprafețele laterale ale dintelui în sus și în exterior, atașându-se de osul occipital. Între atlas și osul occipital există două membrane - cea anterioară și cea posterioară, care închid deschiderea dintre aceste oase.

Sacrul este conectat la coccis printr-o sincondroză, în care coccisul se poate mișca în principal în direcția anteroposterioră. Mobilitatea vârfului coccisului în această direcție la femei este de aproximativ 2 cm. Aparatul ligamentos participă, de asemenea, la întărirea acestei sincondroze.

Deoarece coloana vertebrală a unui adult formează două curburi lordotice (cervicală și lombară) și două curburi cifotice (toracică și sacrococcigiană), linia verticală care pornește de la centrul de greutate al corpului o intersectează doar în două locuri, cel mai adesea la nivelul vertebrelor C8 și L5. Aceste raporturi, însă, pot varia în funcție de caracteristicile posturii unei persoane.

Greutatea jumătății superioare a corpului nu numai că pune presiune asupra vertebrelor, ci acționează și asupra unora dintre ele sub forma unei forțe care formează curburile coloanei vertebrale. În regiunea toracică, linia de greutate a corpului trece prin fața corpurilor vertebrale, datorită căreia există un efect de forță care vizează creșterea curburii cifotice a coloanei vertebrale. Acest lucru este prevenit de aparatul său ligamentos, în special de ligamentul longitudinal posterior, de ligamentele interosos, precum și de tonusul mușchilor extensori ai trunchiului.

În coloana lombară, relația este inversată, linia de greutate a corpului trece de obicei în așa fel încât gravitația tinde să reducă lordoza lombară. Odată cu vârsta, atât rezistența aparatului ligamentos, cât și tonusul mușchilor extensori scad, datorită cărora, sub influența gravitației, coloana vertebrală își schimbă cel mai adesea configurația și formează o singură curbură generală îndreptată înainte.

S-a stabilit că deplasarea înainte a centrului de greutate al jumătății superioare a corpului are loc sub influența mai multor factori: masa capului și a centurii scapulare, a membrelor superioare, a pieptului, a organelor toracice și abdominale.

Planul frontal, în care se află centrul de greutate al corpului, deviază relativ puțin față de articulația atlanto-occipitală la adulți. La copiii mici, masa capului este de mare importanță, deoarece raportul său cu masa întregului corp este mai semnificativ, astfel încât planul frontal al centrului de greutate al capului este de obicei mai deplasat înainte. Masa membrelor superioare ale unei persoane afectează într-o oarecare măsură formarea curburii coloanei vertebrale în funcție de deplasarea centurii scapulare înainte sau înapoi, deoarece specialiștii au observat o oarecare corelație între aplecare și gradul de deplasare înainte a centurii scapulare și a membrelor superioare. Cu toate acestea, cu o postură îndreptată, centura scapulară este de obicei deplasată înapoi. Masa toracelui uman afectează deplasarea înainte a centrului de greutate al trunchiului cu cât diametrul său anteroposterior este mai dezvoltat. Cu un torace plat, centrul său de masă este situat relativ aproape de coloana vertebrală. Organele toracice și în special inima nu numai că contribuie cu masa lor la deplasarea înainte a centrului de masă al trunchiului, dar acționează și ca o tracțiune directă asupra părții craniene a coloanei vertebrale toracice, mărind astfel curbura cifotică a acesteia. Greutatea organelor abdominale variază în funcție de vârsta și constituția persoanei.

Caracteristicile morfologice ale coloanei vertebrale determină rezistența sa la compresiune și la tracțiune. În literatura de specialitate există indicii că aceasta poate suporta o presiune de compresiune de aproximativ 350 kg. Rezistența la compresiune pentru regiunea cervicală este de aproximativ 50 kg, pentru regiunea toracică - 75 kg și pentru regiunea lombară - 125 kg. Se știe că rezistența la tracțiune este de aproximativ 113 kg pentru regiunea cervicală, 210 kg pentru regiunea toracică și 410 kg pentru regiunea lombară. Articulațiile dintre a 5-a vertebră lombară și sacrum sunt rupte sub o tracțiune de 262 kg.

Rezistența vertebrelor individuale la compresia coloanei cervicale este aproximativ următoarea: C3 - 150 kg, C4 - 150 kg, C5 - 190 kg, C6 - 170 kg, C7 - 170 kg.

Următorii indicatori sunt tipici pentru regiunea toracică: 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. Regiunea lombară poate suporta aproximativ următoarele sarcini: L1 - 400 kg, L2 - 425 kg, L3 - 350 kg, L4 - 400 kg, L5 - 425 kg.

Următoarele tipuri de mișcări sunt posibile între corpurile a două vertebre adiacente. Mișcări de-a lungul axei verticale ca urmare a compresiei și întinderii discurilor intervertebrale. Aceste mișcări sunt foarte limitate, deoarece compresia este posibilă numai în limitele elasticității discurilor intervertebrale, iar întinderea este inhibată de ligamentele longitudinale. Pentru coloana vertebrală în ansamblu, limitele de compresie și întindere sunt nesemnificative.

Mișcările dintre corpurile a două vertebre adiacente pot apărea parțial sub formă de rotație în jurul unei axe verticale. Această mișcare este inhibată în principal de tensiunea fibrelor concentrice ale inelului fibros al discului intervertebral.

Rotațiile în jurul axei frontale sunt posibile și între vertebre în timpul flexiei și extensiei. În timpul acestor mișcări, forma discului intervertebral se modifică. În timpul flexiei, partea sa anterioară este comprimată, iar partea posterioară este întinsă; în timpul extensiei, se observă fenomenul opus. În acest caz, nucleul gelatinos își schimbă poziția. În timpul flexiei, se deplasează înapoi, iar în timpul extensiei, se deplasează înainte, adică spre partea întinsă a inelului fibros.

Un alt tip distinct de mișcare este rotația în jurul axei sagitale, care are ca rezultat o înclinare laterală a trunchiului. În acest caz, o suprafață laterală a discului este comprimată, în timp ce cealaltă este întinsă, iar nucleul gelatinos se deplasează spre întindere, adică spre convexitate.

Mișcările care apar în articulațiile dintre două vertebre adiacente depind de forma suprafețelor articulare, care sunt situate diferit în diferite părți ale coloanei vertebrale.

Regiunea cervicală este cea mai mobilă. În această regiune, procesele articulare au suprafețe articulare plate, îndreptate înapoi la un unghi de aproximativ 45-65°. Acest tip de articulație oferă trei grade de libertate, și anume: mișcările de flexie-extensie sunt posibile în plan frontal, mișcările laterale în plan sagital și mișcările de rotație în plan orizontal.

În spațiul dintre vertebrele C2 și C3, amplitudinea mișcării este ceva mai mică decât între celelalte vertebre. Acest lucru se explică prin faptul că discul intervertebral dintre aceste două vertebre este foarte subțire și că partea anterioară a marginii inferioare a epistrofeului formează o proeminență care limitează mișcarea. Amplitudinea mișcării de flexie-extensie în coloana cervicală este de aproximativ 90°. Convexitatea înainte formată de conturul anterior al coloanei cervicale se transformă în concavitate în timpul flexiei. Concavitatea astfel formată are o rază de 16,5 cm. Dacă se trasează raze de la capetele anterior și posterior ale acestei concavități, se obține un unghi deschis înapoi egal cu 44°. Cu extensie maximă, se formează un unghi deschis înainte și în sus egal cu 124°. Coardele acestor două arcuri se unesc la un unghi de 99°. Cea mai mare amplitudine de mișcare se observă între vertebrele C3, C4 și C5, ceva mai mică între C6 și C7 și chiar mai mică între vertebrele C7 și T1.

Mișcările laterale dintre corpurile primelor șase vertebre cervicale au, de asemenea, o amplitudine destul de mare. Vertebra C... este semnificativ mai puțin mobilă în această direcție.

Suprafețele articulare în formă de șa dintre corpurile vertebrelor cervicale nu favorizează mișcările de torsiune. În general, conform diverșilor autori, amplitudinea mișcărilor în regiunea cervicală are în medie următoarele valori: flexie - 90°, extensie - 90°; înclinare laterală - 30°, rotație într-o parte - 45°.

Articulația atlanto-occipitală și articulația dintre atlas și epistrofeu au trei grade de libertate de mișcare. În prima dintre acestea, sunt posibile înclinări înainte și înapoi ale capului. În a doua, este posibilă rotația atlasului în jurul procesului odontoid, craniul rotindu-se împreună cu atlasul. Înclinarea înainte a capului la articulația dintre craniu și atlas este posibilă doar cu 20°, înclinarea înapoi - cu 30°. Mișcarea înapoi este inhibată de tensiunea membranelor atlanto-occipitale anterioare și posterioare și are loc în jurul axei frontale, trecând prin spatele deschiderii auditive externe și imediat în fața proceselor mamilare ale osului temporal. Un grad de înclinare înainte a craniului mai mare de 20° și 30° înapoi este posibil numai împreună cu coloana cervicală. Înclinarea înainte este posibilă până când bărbia atinge sternul. Acest grad de înclinare se realizează numai prin contracția activă a mușchilor care flexează coloana cervicală și înclină capul pe corp. Când capul este tras înainte de gravitație, bărbia de obicei nu atinge sternul, deoarece capul este menținut în poziție de tensiunea mușchilor întinși ai cefei și ai ligamentului nucal. Greutatea capului înclinat înainte care acționează asupra pârghiei de primă clasă nu este suficientă pentru a depăși pasivitatea mușchilor spatelui gâtului și elasticitatea ligamentului nucal. Când mușchii sternohioidieni și geniohioidieni se contractă, forța lor, împreună cu greutatea capului, provoacă o întindere mai mare a mușchilor cefei și ai ligamentului nucal, determinând înclinarea capului înainte până când bărbia atinge sternul.

Articulația dintre atlas și os se poate roti cu 30° spre dreapta și spre stânga. Rotația articulației dintre atlas și os este limitată de tensiunea ligamentelor pterigoide, care își au originea pe suprafețele laterale ale condililor osului occipital și se atașează de suprafețele laterale ale procesului odontoid.

Datorită faptului că suprafața inferioară a vertebrelor cervicale este concavă în direcție anteroposterioară, sunt posibile mișcări între vertebre în plan sagital. În regiunea cervicală, aparatul ligamentos este cel mai puțin puternic, ceea ce contribuie și la mobilitatea sa. Regiunea cervicală este semnificativ mai puțin expusă (comparativ cu regiunile toracică și lombară) la acțiunea sarcinilor compresive. Este punctul de atașare pentru un număr mare de mușchi care determină mișcările capului, coloanei vertebrale și centurii scapulare. La nivelul gâtului, acțiunea dinamică a tracțiunii musculare este relativ mai mare în comparație cu acțiunea sarcinilor statice. Regiunea cervicală este puțin expusă la sarcini deformante, deoarece mușchii din jur par să o protejeze de efectele statice excesive. Una dintre caracteristicile regiunii cervicale este că suprafețele plane ale proceselor articulare în poziția verticală a corpului sunt la un unghi de 45°. Când capul și gâtul sunt înclinate înainte, acest unghi crește la 90°. În această poziție, suprafețele articulare ale vertebrelor cervicale se suprapun pe direcție orizontală și sunt fixe datorită acțiunii mușchilor. Când gâtul este îndoit, acțiunea mușchilor este deosebit de semnificativă. Cu toate acestea, o poziție a gâtului îndoit este frecventă pentru o persoană în timpul lucrului, deoarece organul vederii trebuie să controleze mișcările mâinilor. Multe tipuri de muncă, precum și cititul unei cărți, se efectuează de obicei cu capul și gâtul îndoite. Prin urmare, mușchii, în special ceafa, trebuie să lucreze pentru a menține capul în echilibru.

În regiunea toracică, procesele articulare au, de asemenea, suprafețe articulare plate, dar sunt orientate aproape vertical și sunt situate în principal în planul frontal. Cu această dispunere a proceselor, sunt posibile mișcări de flexie și rotație, iar extensia este limitată. Îndoirea laterală se efectuează doar în limite nesemnificative.

În regiunea toracică, mobilitatea coloanei vertebrale este cea mai mică, ceea ce se datorează grosimii mici a discurilor intervertebrale.

Mobilitatea în regiunea toracică superioară (de la prima până la a șaptea vertebră) este nesemnificativă. Crește în direcția caudală. Îndoirea laterală în regiunea toracică este posibilă cu aproximativ 100° spre dreapta și ceva mai puțin spre stânga. Mișcările de rotație sunt limitate de poziția proceselor articulare. Amplitudinea mișcării este destul de semnificativă: în jurul axei frontale este de 90°, extensia - 45°, rotația - 80°.

În regiunea lombară, procesele articulare au suprafețe articulare orientate aproape în planul sagital, cu suprafața lor articulară superioară-internă concavă și cea inferioară-exterioară convexă. Această dispunere a proceselor articulare exclude posibilitatea rotației lor reciproce, iar mișcările se execută doar în planul sagital și frontal. În acest caz, mișcarea de extensie este posibilă în limite mai mari decât flexia.

În regiunea lombară, gradul de mobilitate între diferitele vertebre nu este același. În toate direcțiile, este cel mai mare între vertebrele L3 și L4 și între L4 și L5. Cea mai mică mobilitate se observă între L2 și L3.

Mobilitatea coloanei lombare este caracterizată de următorii parametri: flexie - 23°, extensie - 90°, înclinare laterală pe fiecare parte - 35°, rotație - 50°. Spațiul intervertebral dintre L3 și L4 este caracterizat de cea mai mare mobilitate, care trebuie comparată cu poziția centrală a vertebrei L3. Într-adevăr, această vertebră corespunde centrului regiunii abdominale la bărbați (la femei, L3 este situată ceva mai caudal). Există cazuri în care sacrul la om a fost situat aproape orizontal, iar unghiul lombosacral a scăzut la 100-105°. Factorii care limitează mișcările la nivelul coloanei lombare sunt prezentați în Tabelul 3.4.

În planul frontal, flexia coloanei vertebrale este posibilă în principal în regiunile cervical și toracic superior; extensia are loc în principal în regiunile cervical și lombar, în regiunea toracică aceste mișcări sunt nesemnificative. În planul sagital, cea mai mare mobilitate se observă în regiunea cervicală; în regiunea toracică este nesemnificativă și crește din nou în partea lombară a coloanei vertebrale. Rotația este posibilă în limite largi în regiunea cervicală; în direcția caudală amplitudinea acesteia scade și este foarte nesemnificativă în regiunea lombară.

Atunci când studiem mobilitatea coloanei vertebrale în ansamblu, nu are sens aritmetic să rezumăm cifrele care caracterizează amplitudinea mișcărilor în diferite secțiuni, deoarece în timpul mișcărilor întregii părți libere a coloanei vertebrale (atât pe preparate anatomice, cât și pe subiecți vii), apar mișcări compensatorii din cauza curburii coloanei vertebrale. În special, flexia dorsală într-o secțiune poate provoca extensie ventrală în alta. Prin urmare, este recomandabil să se suplimenteze studiul mobilității diferitelor secțiuni cu date despre mobilitatea coloanei vertebrale în ansamblu. Atunci când studiem o coloană vertebrală izolată în acest sens, o serie de autori au obținut următoarele date: flexie - 225 °, extensie - 203 °, înclinare laterală - 165 °, rotație - 125 °.

În regiunea toracică, flexia laterală a coloanei vertebrale este posibilă numai atunci când procesele articulare sunt situate exact în planul frontal. Cu toate acestea, acestea sunt ușor înclinate înainte. Drept urmare, doar acele articulații intervertebrale ale căror fațete sunt orientate aproximativ în planul frontal participă la înclinarea laterală.

Mișcările de rotație ale coloanei vertebrale în jurul axei verticale sunt posibile în cea mai mare măsură în zona gâtului. Capul și gâtul pot fi rotite față de trunchi cu aproximativ 60-70° în ambele direcții (adică aproximativ 140° în total). Rotația este imposibilă în coloana toracică. În coloana lombară, este practic zero. Cea mai mare rotație este posibilă între coloana toracică și cea lombară în zona perechilor biokinematice 17 și 18.

Mobilitatea rotațională totală a coloanei vertebrale în ansamblu este astfel egală cu 212° (132° pentru cap și gât și 80° pentru perechile biokinematice 17 și 18).

Interesantă este determinarea gradului posibil de rotație al corpului în jurul axei sale verticale. Când stăm pe un picior, este posibilă rotația în articulația șoldului semi-flexat cu 140°; când ne sprijinim pe ambele picioare, amplitudinea acestei mișcări scade la 30°. În total, aceasta crește capacitatea de rotație a corpului nostru la aproximativ 250° când stăm pe două picioare și la 365° când stăm pe un picior. Mișcările de rotație efectuate din cap până în picioare determină o scădere a lungimii corpului cu 1-2 cm. Cu toate acestea, la unele persoane această scădere este semnificativ mai mare.

Mișcarea de torsiune a coloanei vertebrale se desfășoară la patru niveluri, caracteristice diferitelor tipuri de curburi scoliotice. Fiecare dintre aceste niveluri de răsucire depinde de funcția unui anumit grup muscular. Nivelul inferior de rotație corespunde deschiderii inferioare (nivelul celei de-a 12-a coaste false) a toracelui. Mișcarea de rotație la acest nivel se datorează funcției mușchiului oblic intern de o parte și a mușchiului oblic extern de partea opusă, acționând ca sinergici. Această mișcare poate fi continuată în sus datorită contracției mușchilor intercostali interni de o parte și a mușchilor intercostali externi de cealaltă parte. Al doilea nivel de mișcări de rotație este la nivelul centurii scapulare. Dacă este fix, rotația toracelui și a coloanei vertebrale se datorează contracției mușchilor serratus anterior și pectorali. Rotația este asigurată și de unii mușchi ai spatelui - serratus posterior (superior și inferior), iliocostal și semispinal. Mușchiul sternocleidomastoidian, atunci când se contractă bilateral, menține capul în poziție verticală, îl aruncă înapoi și, de asemenea, flectează coloana cervicală. Când se contractă unilateral, înclină capul într-o parte și îl întoarce în partea opusă. Mușchiul splenius capitis extinde coloana cervicală și întoarce capul în aceeași parte. Mușchiul splenius cervicis extinde coloana cervicală și întoarce gâtul în partea de contracție.

Îndoiturile laterale sunt adesea combinate cu rotația acesteia, deoarece amplasarea articulațiilor intervertebrale favorizează acest lucru. Mișcarea se efectuează în jurul unei axe care nu este situată exact în direcția sagitală, ci este înclinată înainte și în jos, drept urmare, îndoirea laterală este însoțită de rotația trunchiului înapoi pe partea unde se formează convexitatea coloanei vertebrale în timpul îndoirii. Combinarea îndoiturilor laterale cu rotația este o caracteristică foarte semnificativă care explică unele proprietăți ale curburilor scoliotice. În zona perechilor biokinematice 17 și 18, îndoiturile laterale ale coloanei vertebrale sunt combinate cu rotația acesteia spre partea convexă sau concavă. În acest caz, se execută de obicei următoarea triadă de mișcări: îndoire laterală, îndoire înainte și rotație spre convexitate. Aceste trei mișcări sunt de obicei realizate cu curburi scoliotice.

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

Grupuri musculare funcționale care asigură mișcarea coloanei vertebrale

Coloana cervicală: mișcări în jurul axului frontal

Îndoire

1. Mușchiul sternocleidomastoidian
2. Mușchiul scalen anterior
3. Mușchiul scalen posterior
4. Mușchiul lungus colli
5. Mușchiul lung al capului
6. Mușchiul drept al capitului anterior
7. Mușchiul subcutanat al gâtului
8. Mușchiul omohioid
9. mușchiul sternohioidian
10. Mușchiul sternotiroidian
11. Mușchiul tirohioidian
12. Digastric
13. Mușchiul stilohioidian
14. Mușchiul milohioidian
15. Mușchiul geniohioidian

Mișcări în jurul axei sagitale

1. Mușchiul lungus colli
2. Mușchiul scalen anterior
3. Mușchiul scalen mijlociu
4. Mușchiul scalen posterior
5. Mușchiul trapez
6. Mușchiul sternocleidomastoidian
7. Mușchiul erector spinal
8. Mușchiul cervical al straponului
9. Mușchiul lung al capului

Mișcări în jurul axei verticale - răsucire

1. Mușchiul scalen anterior
2. Mușchiul scalen mijlociu
3. Mușchiul scalen posterior
4. Mușchiul sternocleidomastoidian
5. Mușchiul trapez superior
6. Mușchiul cervical al straponului
7. Mușchiul ridicător al scapulei

Mișcări circulare la nivelul coloanei cervicale (circumducție):

Cu participarea alternativă a tuturor grupelor musculare care produc flexia, înclinarea și extensia coloanei vertebrale în regiunea cervicală.

Coloana lombară: mișcări în jurul axului frontal

Îndoire

1. Mușchiul iliopsoas
2. Mușchiul quadratus lumborum
3. Mușchiul rectus abdominis
4. Mușchiul oblic extern al abdomenului

Extensie (toracică și lombară)

1. Mușchiul erector spinal
2. Mușchiul spinal transvers
3. Mușchii interspinoși
4. Mușchii intertransversi
5. Mușchii care ridică coastele
6. Mușchiul trapez
7. Latissimus dorsi
8. Mușchiul romboid major
9. Mușchiul mic romboid
10. Mușchiul serratus posterior superior
11. Mușchiul serratus posterior inferior

Mișcări de flexie laterală în jurul axului sagital (coloana toracică și lombară)

1. Mușchii intertransversi
2. Mușchii care ridică coastele
3. Mușchiul oblic extern al abdomenului
4. Mușchiul oblic intern al abdomenului
5. Mușchiul abdominal transvers
6. Mușchiul rectus abdominis
7. Mușchiul quadratus lumborum
8. Mușchiul trapez
9. Latissimus dorsi
10. Mușchiul romboid major
11. Mușchiul serratus posterior superior
12. Mușchiul serratus posterior inferior
13. Mușchiul erector spinal
14. Mușchiul spinal transvers

Mișcări în jurul axei verticale - răsucire

1. Mușchiul iliopsoas
2. Mușchii care ridică coastele
3. Mușchiul quadratus lumborum
4. Mușchiul oblic extern al abdomenului
5. Mușchiul oblic intern al abdomenului
6. Mușchiul intercostal extern
7. Mușchiul intercostal intern
8. Mușchiul trapez
9. Mușchiul romboid major
10. Latissimus dorsi
11. Mușchiul serratus posterior superior
12. Mușchiul serratus posterior inferior
13. Mușchiul erector spinal
14. Mușchiul spinal transvers

Mișcări circulare de rotație cu axe mixte (circumducție): cu contracție alternativă a tuturor mușchilor trunchiului, producând extensie, flexie pubiană și flexie a coloanei vertebrale.