Caracteristici anatomice și biomecanice ale coloanei vertebrale

Coloana vertebrală trebuie văzută din partea anatomică (biomecanică) și funcțională.

Anatomic, coloana vertebrală este compusă din 32, uneori 33 vertebre separate, interconectate de discurile intervertebrale (art. Intersomatica), care reprezintă sindochondroza și articulațiile (art., Intervertebrale). Stabilitatea sau stabilitatea coloanei vertebrale este asigurata de ligamente puternice, conectarea vertebra (lig. Longitudinale anterius et posterius) corp, iar capsula a articulațiilor intervertebrale, ligamentele care leagă arcul vertebral (lig. Flava), ligamentele care leagă procesele spinoase (lig. Supraspinosum et intraspinosum).

Din punct de vedere biomecanic, coloana vertebrală este similară cu cea a lanțului cinematic, care constă în legături individuale. Fiecare vertebră se articulează cu cele vecine la trei puncte:

în două articulații intervertebrale în spate și în corpuri (prin discul intervertebral) din față.

Legăturile dintre procesele articulare sunt articulațiile reale.

Situate una deasupra celeilalte, vertebrele formează doi stâlpi - anteriori, construiți în detrimentul corpurilor vertebrale și posterior, care se formează din arce și articulații intervertebrale.

Mobilitatea coloanei vertebrale, elasticitatea și elasticitatea acesteia, capacitatea de a rezista unor sarcini semnificative într-o anumită măsură sunt furnizate de discurile intervertebrale, care sunt în strânsă legătură anatomică și funcțională cu toate structurile coloanei vertebrale care formează coloana vertebrală.

Discul intervertebral joacă un rol important în biomecanică, fiind "sufletul mișcării" coloanei vertebrale (Franceschilli, 1947). Fiind o formațiune anatomică complexă, discul îndeplinește următoarele funcții:

• conectarea vertebrelor
• asigurând mobilitatea coloanei vertebrale,
• protecția corpurilor vertebrale de traumatizarea permanentă (rol de depreciere).

ATENȚIE! Orice proces patologic, slăbind funcția discului, încalcă biomecanica coloanei vertebrale. Capacitățile funcționale ale coloanei vertebrale sunt, de asemenea, afectate.

Complexul anatomic format dintr-un disc intervertebral, două vertebre adiacente cu articulațiile corespunzătoare și aparatul ligamentos la acest nivel se numește segmentul motorului vertebral (PDS).

Discul intervertebral este alcătuit din două plăci hialine, apropiate de plăcile de capăt ale corpului vertebrelor adiacente, de nucleul pulpa (nucleul pulposus) și de inelul fibros (annulus fibrosus).

Nucleul plicular, fiind o rămășiță a coardei vertebrale, conține:

• substanță interstițială chondrin;
• un număr mic de celule de cartilagiu și interconectarea fibrelor de colagen, formând un fel de capsulă și conferindu-i elasticitate.

ATENȚIE! In mijlocul nucleul pulpos are o cavitate a cărei volum este în mod normal, 1-1,5 cm ³.

Inelul fibros al unui disc intervertebral este alcătuit din fascicule dense de țesut conjunctiv care se intersectează în direcții diferite.

Legăturile centrale ale inelului fibros sunt aranjate în mod liber și trece treptat în capsula nucleului, în timp ce fasciculele periferice se apropie strâns una de alta și sunt înglobate în marginea marginală a osului. Semicercul posterior al inelului este mai slab decât cel anterior, mai ales la nivelul coloanei lombare și cervicale. Secțiunile laterale și anterioare ale discului intervertebral ies în afara limitelor țesutului osos, deoarece discul este oarecum mai lat decât corpurile vertebrelor adiacente.

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

Ligamente spinale

Ligamentul longitudinal anterior, fiind periostul, este aderat ferm la corpurile vertebrale și se extinde liber peste disc.

Ligamentul longitudinal posterior, care participă la formarea peretelui anterior al canalului spinal, dimpotrivă, se extinde liber peste suprafața corpului vertebral și este îmbinat cu discul. Acest ligament este bine reprezentat în coloanele colului uterin și toracic; în partea lombară, este redusă la o panglică îngustă, în timpul căreia chiar se pot observa decalaje. Spre deosebire de ligamentul longitudinal anterior, acesta este foarte slab dezvoltat în regiunea lombară, în care cel mai adesea se înregistrează prolapsul discului.

Ligamentele galbene (un total de 23 ligamente) sunt segmentate, variind de la vertebra C la vertebra S. Aceste ligamente acționează ca și cum ar fi în canalul spinal și, prin urmare, își reduc diametrul. Datorită faptului că acestea sunt cele mai dezvoltate în regiunea lombară, în cazurile hipertrofiei lor patologice, pot fi observate fenomene de compresie a coapsei.

Rolul mecanic al acestor ligamente este diferit și deosebit de important din punct de vedere al staticilor și cinematicii coloanei vertebrale:

• păstrează lordoza cervicală și lombară, întărind astfel acțiunea musculaturii paravertebrale;
• determină direcția de mișcare a corpurilor vertebrale, amplitudinea cărora este controlată de discurile intervertebrale;
• protejează maduva spinării direct prin închiderea spațiului dintre plăci și indirect prin structura lor elastică, datorită căruia în timpul extinderii corpului aceste ligamente rămân pe deplin întinse (cu condiția ca dacă acestea să fie reduse, faltele lor ar stoarce măduva spinării);
• împreună cu mușchii paravertebrami contribuie la aducerea corpului din flexia ventrală într-o poziție verticală;
• Acestea au un efect inhibitor asupra nucleelor pulpale, care, prin intermediul presiunii interdisciplinare, tind să distanțeze două corpuri vertebrale adiacente.

Conectarea mânerelor și a proceselor vertebrelor adiacente se realizează nu numai galben, ci și între interostaze, ipostaze și ligamentele intertransversale.

În plus față de discuri și ligamentele longitudinale, vertebrele sunt conectate prin două articulații intervertebrale, formate prin procese articulare cu caracteristici în diferite părți. Aceste procese limitează foramenul intervertebral prin care ieșesc rădăcinile nervoase.

Inervația diviziunilor exterioare ale inelului fibros, ligamentului longitudinal posterior, periostului, capsula articulațiilor, vaselor și membranelor măduvei spinării se realizează prin nervul sinus-vertebral (n. Sinuvertebralis), constând din fibre simpatic și somatic. Alimentarea discului la un adult are loc prin difuzie prin plăci hialine.

Caracteristicile anatomice listate, precum și datele anatomice comparative, au permis să se considere discul intervertebral ca o jumătate de îmbinare (Schmorl, 1932), în timp ce nucleul pulpa care conține lichid sinovial (Vinogradova TP, 1951) este comparat cu cavitatea comună; platoul vertebral, acoperit cu cartilaj hialin, este asemănător cu capetele articulare, iar inelul fibros este considerat ca o capsulă articulară și un aparat ligamentos.

Discul intervertebral este un sistem tipic hidrostatic. Datorită faptului că lichidele sunt practic incompresibile, orice presiune care acționează asupra miezului este transformată uniform în toate direcțiile. Inelul fibros, prin energizarea fibrelor, ține miezul și absoarbe cea mai mare parte a energiei. Datorită proprietăților elastice ale discului, tremurul și tremurul transmis coloanei vertebrale, măduvei spinării și creierului sunt în mod semnificativ înmuiați atunci când alergați, mersul pe jos, săriți etc.

Turgorul de bază este variabil în limite considerabile: cu sarcină descrescătoare se ridică și invers. O presiune semnificativă a nucleului poate fi evaluată prin faptul că, după ce se află într-o poziție orizontală timp de mai multe ore, îndreptarea discurilor prelungește coloana vertebrală cu mai mult de 2 cm.

Corpii vertebrale din diferite părți ale coloanei vertebrale au caracteristici distinctive anatomice și funcționale.

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

Coloanei vertebrale cervicale

În funcție de sarcinile funcționale ale suportului, dimensiunile corpurilor vertebrale cresc treptat de la nivelul cervical la lombar, atingând dimensiunea maximă în vertebrele S;

• vertebrele cervicale, spre deosebire de cele situate mai jos, au corpuri elipsoide relativ scăzute;
• corpurile vertebrelor cervicale sunt separate unul de celălalt printr-un disc care nu este peste tot. Aceste margini superioare laterale ale corpului vertebral, numite procese semilunare sau cârlig (procesus uncinatus), care se conectează cu colțurile laterale inferioare ale corpurilor vertebrelor, formează așa-numita articulație Lyushka sau articulație necovertebrală, în conformitate cu terminologia Troland. Între procesul uncinatus și fațeta vertebrei superioare se găsește o fisură necultebrală de 2-4 mm;
• suprafețele articulate uncovertebrale sunt acoperite cu cartilaj articular, iar în afara articulației este înconjurat de o capsulă. În această zonă, fibrele verticale ale fibrozei inelului de pe suprafața laterală a discului deviază și se execută în ciorchini paralele cu gaura; în același timp, discul nu se învecinează direct în această articulație, deoarece, pe măsură ce se apropie de fisura neculvertebrală, dispare treptat;
• Trăsătura anatomică a vertebrelor cervicale este prezența găurilor la baza proceselor transversale, în care a. Vertebralis;
• găurile intervertebrale C ₅, C ₆ și C ₇ au o formă triunghiulară. Axa găurii din secțiune trece printr-un plan oblic. Astfel, sunt create condiții pentru îngustarea diafragmei și pentru comprimarea coloanei vertebrale în timpul creșterilor neconvertebrale;
• procesele spinoase ale vertebrelor cervicale (cu excepția C ₇ ) sunt împărțite și coborâte în jos;
• procesele articulare sunt relativ scurte, se află într-o poziție înclinată între planurile frontale și cele orizontale, ceea ce determină o cantitate semnificativă de mișcări de extindere a flexiei și de înclinații laterale puțin limitate;
• mișcările rotaționale sunt efectuate în principal de către vertebrele cervicale superioare datorită îmbinării cilindrice a procesului asemănător cu dintele cu suprafața articulară a vertebrei C1;
• procesul spinos C ₇ apare maxim și ușor palpat;
• toate tipurile de mișcări (extensie de flexie, înclinare spre dreapta și stânga, rotație) și în cea mai mare măsură sunt caracteristice coloanei vertebrale cervicale;
• prima și a doua rădăcină cervicală se extind în spatele articulațiilor atlanto-occipital și atlanto-axial și nu există discuri intervertebrale în aceste zone;
• în coloana cervicală, grosimea discurilor intervertebrale este de 1/4 înălțimea vertebrei corespunzătoare.

Colza colului uterin este mai puțin puternică și mai mobilă decât lombarul și, în general, este supusă la mai puțină stres. Cu toate acestea, încărcarea pe 1 cm ² a discului cervical nu este mai mică, dar chiar mai mare de 1 cm2 ^din lombar (Mathiash). Ca urmare, leziunile degenerative ale vertebrelor cervicale apar atât de des ca în regiunea lombară.

R. Galli și colab. (1995) a arătat că aparatul ligamentos oferă o mobilitate foarte mică între corpurile vertebrale: deplasările orizontale ale vertebrelor adiacente nu depășesc niciodată 3-5 mm, iar înclinarea unghiulară este de 11 °.

Instabilitatea PDS ar trebui să fie așteptată dacă există o distanță mai mare de 3-5 mm între interstițiile vertebrelor adiacente și cu o creștere a unghiului dintre corpurile vertebrale mai mare de 11 °. 

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

Torină toracică

În regiunea toracică, unde volumul mișcărilor spinării este relativ mic, vertebrele sunt mai mari și mai groase decât cele cervicale. Th de la ₅ la TH12 vertebră toracică dimensiunea lor transversală crește treptat, se apropie de valoarea a vertebrelor lombare superioare; discurile intervertebrale în regiunea toracică au o înălțime mai mică decât în regiunile lombare și cervicale; grosimea discului intervertebral este de 1/3 din înălțimea vertebrelor corespunzătoare; găurile intervertebrale în regiunea toracică mai îngustă decât în cervical; canalul spinal este, de asemenea, mai îngust decât în regiunea lombară; prezența în rădăcinile pieptului a unui număr mare de fibre simpatice nu numai că provoacă o culoare vegetativă deosebită a radiculopatiei toracice, dar poate provoca, de asemenea, dezvoltarea durerii viscerale și a diskineziei; relativ masiv, îngroșat la capete, procesele transversale ale vertebrelor toracice sunt înclinate într-o oarecare măsură în spate, iar procedeele spinoase sunt înclinate în jos brusc; vârful coastei se învecinează cu suprafața frontală a capătului liber îngroșat al procesului transversal, formând o adevărată îmbinare transversală costo-transversală; se formează o altă îmbinare între capul nervurii și suprafața laterală a corpului vertebral la nivelul discului.

Aceste articulații sunt întărite cu ligamente puternice. Atunci când coloana vertebrală se rotește, nervurile și suprafețele laterale ale corpurilor vertebrale cu procese transversale urmăresc coloana vertebrală, rotind axa verticală în ansamblu.

Coloana vertebrală toracică se distinge prin două trăsături:

• curba normală kyfotică, spre deosebire de curbura lordală a regiunilor cervicale și lombare;
• articularea fiecărei vertebre cu o pereche de coaste.

Stabilitatea și mobilitatea coloanei vertebrale toracice

Elementele principale de stabilizare sunt: a) colivie; b) discuri intervertebrale; c) inele fibroase; d) ligamente (ligamente longitudinale anterioare și posterioare, ligament radiant, ligament transversal costal, ligamente inter-transversale, ligament galben, ligamente inter- și supraspinoase).

Coaste cu aparate ligamentoase asigură o stabilitate suficientă și, în același timp, limitează mobilitatea în timpul mișcărilor (flexiune - extensie, înclinări laterale și rotație).

ATENȚIE! În timpul mișcărilor din regiunea toracică, rotația este puțin limitată.

Discurile intervertebrale, împreună cu inelul fibros, în plus față de depreciere, au o funcție stabilizatoare: în această secțiune discurile sunt mai mici decât în regiunile cervicale și lombare, ceea ce minimizează mobilitatea între corpurile vertebrale.

Starea aparatului ligament determină stabilitatea coloanei vertebrale toracice.

Un număr de autori (Heldsworth, Denis, Jcham, Taylor și alții) au fundamentat teoria stabilității celor trei suporturi.

Rolul cheie este jucat de complexul posterior: integritatea sa este o condiție indispensabilă pentru stabilitate, iar deteriorarea structurilor posterioare și medii de sprijin se manifestă prin instabilitatea clinică.

Un element important de stabilizare sunt pungile articulare, iar anatomia articulațiilor asigură, de asemenea, integritatea structurilor.

Articulațiile sunt orientate în planul frontal, ceea ce limitează prelungirea flexiei și înclinările laterale; prin urmare, în regiunea toracică, subluxațiile și dislocările articulațiilor sunt extrem de rare.

ATENȚIE! Zona cea mai instabilă este zona Th10-L1, datorită regiunilor destul de stabile toracice și mai mobile ale zonei lombare.

Lombosacral coloanei vertebrale

În coloana lombară, care susține severitatea departamentului care acoperă:

• corpurile vertebrale sunt largi, transversale și articulare;
• suprafața anterioară a corpurilor vertebrelor lombare este ușor concavă în direcția sagitală; corpul vertebrului L din față este puțin mai înalt decât în spate, ceea ce determină formarea anatomică a lordozelor lombare. În condiții de lordoză, axa sarcinii este deplasată înapoi. Acest lucru facilitează mișcările de rotație în jurul axei verticale a corpului;
• procedeele transversale ale vertebrelor lombare sunt situate în mod normal frontal; părțile ventrale ale proceselor transversale ale vertebrelor lombare sunt rămășițele subdezvoltate ale coastelor lombare corespunzătoare, prin urmare ele se numesc procese nervoase (processus costarii vertebrae lumbalis). La baza proceselor de nervură există procese incrementale mai mici (processus accessorius);
• procesele articulare ale vertebrelor lombare proeminențe proeminente, iar suprafețele lor articulare sunt înclinate spre planul sagital;
• procesele spinoase sunt îngroșate și posterioare aproape orizontale; există un mic proces de mastoid conic (processus mamillaris) pe marginea posterioară-laterală a fiecărui proces articular superior pe dreapta și pe stânga;
• găurile intervertebrale în coloana lombară sunt destul de largi. Cu toate acestea, în condițiile de deformare a coloanei vertebrale, procesele degenerative, tulburările statice în această secțiune sindromul radicular de durere apare cel mai adesea;
• discurile lombare, respectiv, cele mai mari sarcini au cea mai mare înălțime - 1/3 din înălțimea corpului;
• localizarea cea mai frecventă a proeminențelor și prolapsurilor discului corespunde secțiunilor cele mai supraîncărcate: diferența dintre L ₄ și L _s și oarecum mai puțin frecvent între C și S1;
• nucleul pulpal este situat la marginea spatelui și a celei de-a treia a discului. Inelul fibros din această zonă este mult mai gros în față, unde este susținut de un ligament longitudinal anterior dens, care este cel mai puternic dezvoltat în regiunea lombară. Partea din spate a inelului fibros este mai subțire și este separată de canalul spinal printr-un ligament longitudinal posterior și mai puțin dezvoltat, care este mai bine legat la discurile intervertebrale decât la corpul vertebral. Cu acesta din urmă, acest ligament este legat de un țesut conjunctiv liber, în care este pus un plex venos, care creează condiții suplimentare pentru formarea proeminențelor și prolapselor în lumenul canalului spinal.

Una dintre caracteristicile caracteristice ale coloanei vertebrale este prezența a patru așa-numite curburi fiziologice situate în planul sagital:

• cervicală lordoză, formată de toate vertebrele toracice cervicale și superioare; cea mai mare deformare este la nivelul C ₅ și C ₆;
• toracică; concavitate maximă este la Th ₆ - Th ₇;
• lordoza lombară, care este formată de ultimii vertebre toracice și lombare. Cea mai mare curbură este localizată la nivelul corpului L ₄;
• sacrificare sacrochirurgicală.

Principalele tipuri de tulburări funcționale ale coloanei vertebrale se dezvoltă fie în funcție de tipul de netezime a curbelor fiziologice, fie în funcție de tipul creșterii lor (kyfoze). Colțul coloanei vertebrale este un singur organ axial, împărțind-o condiționat în diviziuni anatomice diferite, prin urmare, nu poate exista hiperlordoză, de exemplu, în coloana vertebrală a colului uterin, cu netezimea lordozei în lombar și invers.

În prezent, principalele tipuri de tulburări funcționale cu variante netezite și hiperlordotice ale modificărilor în coloana vertebrală sunt sistematizate.

1. Atunci când curburile fiziologice ale coloanei vertebrale sunt netezite, se dezvoltă un tip de flexiune a afecțiunilor funcționale, caracterizat prin poziția forțată a pacientului (în poziția de flexie) și incluzând:

• restricționarea mobilității în segmentele motorii coloanei vertebrale cervicale, inclusiv în zona articulațiilor capului;
• sindromul musculaturii oblice inferioare a capului;
• leziunile flexorilor profunde ale mușchilor gâtului și ale mușchiului sternocleidomastoid;
• sindromul muscular scazut anterior;
• sindromul regiunii fisurii superioare (sindromul musculaturii care ridică scapula);
• sindromul peretelui toracic anterior;
• în unele cazuri - sindromul de periartrită humeroscapulară;
• în unele cazuri, sindromul epicondiloză ulnară externă;
• restricționarea mobilității coastei 1, în unele cazuri - coaste I-IV, articulații claviculare;
• lomboza lombară;
• sindromul muscular paravertebral.

Restricționarea mobilității în segmentele motorii coloanei vertebrale lombare și inferioare: în lombar - flexia și extensia toracică inferioară:

• mobilitate limitată în articulația sacroiliacă;
• sindromul musculara adrenala;
• sindromul muscular ileo-lombar.

2. Cu o creștere a coturilor fiziologice în coloană vertebrală, se dezvoltă un tip de înfrângere funcțională în flexiune, caracterizat printr-un mers îndreptat "mândru" al pacientului și limitarea extinderii coloanei vertebrale lombare și cervicale în timpul manifestării manifestărilor clinice ale bolii. Acesta include:

• restricționarea mobilității în segmentele motorii ovarelor mediane cervicale și cervicale ale coloanei vertebrale;
• cervicalgia musculaturii - extensoare de gât;
• în unele cazuri, sindromul de epicondiloză ulnară internă;
• restricționarea mobilității în segmentele motorii coloanei vertebrale toracice.
• sindromul hiperlordiei lombare;
• extensie limită în segmentele de mișcare lombare: L1- L2 și L ₂ L ₃, în unele cazuri - L ₃ - L ₄;
• sindromul grupului muscular spastic femural;
• femural sindrom de descărcare de gestiune;
• sindrom piriformis;
• coccygodynia.

Astfel, atunci când simetria forțelor active este perturbată chiar și în condiții fiziologice normale, se modifică configurația coloanei vertebrale. Datorită curbelor fiziologice, coloana vertebrală poate rezista la o sarcină axială de 18 ori mai mare decât o coloană de beton cu aceeași grosime. Acest lucru este posibil datorită faptului că, în prezența coturilor, forța de încărcare este distribuită uniform pe toată coloana vertebrală.

Coloana vertebrală include, de asemenea, diviziunea sa fixă, sacrul și cozile coborâte lent.

Vertebra sacrumală și cea de-a cincea vertebră lombară sunt baza întregii coloane vertebrale, care oferă sprijin tuturor departamentelor sale suprapuse și experiența celei mai mari tulpini.

Formarea coloanei vertebrale și formarea curburilor sale fiziologice și patologice sunt influențate în mare măsură de poziția vertebrelor lombare IV și V și a sacrului, adică raportul dintre partea sacrală și partea superioară a coloanei vertebrale.

În mod normal, sacrul în raport cu axa verticală a corpului este la un unghi de 30 °. Panta pronunțată a pelvisului cauzează lordoza lombară pentru a menține echilibrul.

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