Биомеханика позвоночника что это такое

Статика и биомеханика позвоночника в норме

Диагностика вертеброневрологических синдромов, приемы мануальной и рефлекторной терапии предполагают знание структурно-функциональных особенностей позвоночного столба и прилежащих к нему тканей. Позвоночник как минимум имеет четыре функции: опорную, защитную, амортизационную и двигательную. Он представляет собой гибкий стержень – опору для головы, плечевого пояса и рук, органов грудной и брюшной полостей, масса которых передается на тазовый пояс и ноги. В связи с опорной функцией позвонки имеют разное строение, с нарастанием величины тел позвонков от шейного к крестцовому отделу. Воздействие силы тяжести в процессе филогенеза приводит к тому, что крестцовые позвонки сращены между собой в виде массивной кости. Защитная функция позвоночного столба заключается в предохранении спинного мозга от механических повреждений. К этому надо добавить, что гибкость позвоночника имеет значение и для амортизации толчков и сотрясений, защищая базальные отделы и весь головной мозг от травматизации о костную структуру черепа. В функции амортизации участвуют мышцы, межпозвоночные диски, суставные щели и суставные поверхности позвонков. Существенную роль в этом играет также наличие физиологической кривизны (шейный и поясничный лордоз). Двигательная функция осуществляется в межпозвоночных суставах вокруг трех осей: фронтальной, сагиттальной и вертикальной. При этом различают пассивную часть (позвонки, суставы, связки, диски) и активную – мышечный аппарат. Для понимания основных функций позвоночника в норме и при патологии важное значение имеет представление о позвоночно-двигательном сегменте.

Межпозвонковые диски, находясь в тесной анатомо-функциональной связи со всеми структурами позвоночника в значительной мере обеспечивают подвижность позвоночника, его эластичность и упругость, выдерживая значительные нагрузки.

Диск состоит из:
1) двух гиалиновых пластинок, плотно прилегающих к замыкательным пластинкам тел смежных позвонков;
2) пульпозного ядра;
3) фиброзного кольца.

Пульпозное ядро – бессосудистое образование, эластичной консистенции, состоит из отдельных хрящевых и соединительнотканных клеток, коллагеновых волокон. В состав межклеточного вещества входят протеины, мукополисахариды, включая гиалуроновую кислоту. Высокая способность связывать воду объясняется наличием ОН-групп полисахаридов. Студенистое ядро у пожилых содержит до 70% воды. В центре ядра имеется полость объемом 1,0-1,5 см3 в норме. Благодаря тургору давление диска передается на фиброзное кольцо и смежные гиалиновые пластинки, обеспечивая амортизацию и упругую подвижность позвоночника.

Иннервация наружных отделов фиброзного кольца, задней продольной связки, надкостницы, капсулы суставов, сосудов и оболочек спинного мозга осуществляется синувертебральным нервом (нерв Люшка), состоящим из симпатических и соматических волокон. Питание диска у взрослого происходит путем диффузии через гиалиновые пластинки.

Капсулы межпозвонковых суставов весьма упруги. Их внутренний слой образует плоские складки, глубоко внедряющиеся в суставную щель – суставные мнискоиды, которые содержат хрящевые клетки. Межпозвонковые суставы выполняют следующие функции:

  • Статическую – участие в сохранении положения отдельных позвонков и позвоночника в целом;
  • Динамическую – участие в перемещении относительно друг друга смежных позвонков, а на более высоком уровне – участие в изменении конфигурации позвоночника как отдельного органа, его положения относительно других частей тела;
  • Приспособительную – участие в реакциях изменения миостатики;
  • Дыхательную – позвоночно-реберные суставы и сочленение бугорка ребра с поперечным отростком опосредованно принимают участие в акте дыхания;
  • Опорную, особенно выраженную в ПДС, лишенных межпозвонкового диска: Ос1 и С12.

Суставные полости замкнуты суставными поверхностями и капсулой, внутри имеется синовиальная жидкость, которая выполняет рессорную (буферную) функцию.

Межпозвонковые отверстия – парные образования. Верхняя и нижняя границы образованы вырезками на корнях дуг (верхняя – большая), внутренняя – боковыми краями тел и межпозвонкового диска, наружная – двумя суставными отростками (особенно верхним), внутренней частью суставной капсулы и желтой связкой. У шейных позвонков среднего и нижнего уровней внутренней стенкой являются суставы Люшка, у межпозвонковых отверстий грудного отдела (до Т910) переднебоковыми границами служат капсулы реберно-позвонковых суставов с головками II – Х ребер.

В межпозвоночном отверстии располагаются экстрадуральные отрезки (переднего и ганглиорадикулярный заднего) корешков, из которых формируется канатники. С внутренней стороны к надкостнице межпозвокового отверстия фиксируется твердая мозговая оболочка, которая манжеткой покрывает каждый корешковый нерв Нажотта.

Костные стенки межпозвонковых отверстий удлиняются по мере утолщения корня дужек у позвонков – от 4 мм у шейных до 10 мм у пятого поясничного. Пресакральное отверстие по длине нередко превышает 15 мм и превращается в канал за счет массивной дуги у крестца и своеобразного расположения суставных отростков.

Связочный аппарат. Передняя продольная связка проходит по всей передней поверхности тел позвонков. Она хорошо выражена в поясничном отделе и плохо в шейном. Связка препятствует переразгибанию позвоночника. Она плотно спаяна с телами позвонков и рыхло – с межпозвонковым диском. Задняя продольная связка проходит по задней поверхности тел позвонков, препятствует сгибанию позвоночника. Она тесно связана с дисками и рыхло с телами позвоков; хорошо выражена в шейном отделе и почти не выражена в нижнем поясничном, где создает парамедианное направление грыжевому выпячиванию пульпозного ядра.

Надостная связка натянута между верхушками остистых отростков; хорошо выражена в шейном отделе, переходит в выйную; отсутствует между L5-S1.
Межостистая связка натянута между остистыми отростками смежных позвонков. Желтая связка соединяет дужки смежных позвонков, участвует в образовании капсул межпозвонковых суставов; полностью состоит из эластичных волокон. Связки эти весьма толстые на пояснично-крестцовом уровне, достигают от 2 до 7 мм; сближая позвонки, препятствуя их кифозированию.

Межпоперечная связка соединяет поперечные отростки смежных позвонков, препятствует их движению во фронтальной плоскости.
Поперечно-остистая связка соединяет поперечные и остистые отростки смежных позвонков, ограничивает их ротационные движения.

Межпоперечные мышцы состоят из 2-х самостоятельных пучков: медиально-дорсального и латерально-вентрального. Они подобны корабельным вантам, удерживающим мачту в вертикальном положени, и идут снизу вверх и кнутри. Между двумя пучками мышц проходит сосудисто-нервный пучок. Межостистые мышцы парные и идут они снизу вверх, вентрально и вниз. Изолированные движения отдельного ПДС осуществляют короткие мышцы позвоночника, частично – ротаторы, перекидывающиеся через позвонок и отдельные части длинных паравертебральных мышц (спереди – подвздошно-поясничные, сзади – многораздельные). Наклон в сторону, в пределах одного ПДС, осуществляют межполярные мышцы, назад – межостистые, вперед – за счет выключения соответствующей межостистой активного сокращения подвздошно-поясничной, передних шейных; ротация – за счет мышц вращателей. В фиксации подобных изгибов сегмента участвуют и длинные мышцы. Взаимодействие этих мышц происходит рефлекторно по типу синергии всех мышц ПДС и всего отдела позвоночника. Этим обеспечивается основная локальная миофиксация.

Все рефлекторные формы регуляции опорно-двигательной функции позвоночника и всей кинематической цепи «позвоночник-конечности», также как и произвольные двигательные функции этой системы, определяют ее прочность, состояние динамического мышечного корсета.

Одной из характерных особенностей позвоночного столба является наличие 4-х физиологических кривизн, расположенных в сагиттальной плоскости:
1) шейный лордоз, образованный всеми шейными и верхнегрудными позвонками. Максимум выпуклости приходится на уровень С5 и С6;
2) грудной кифоз. Максимум выпуклости находится на уровнях Т67;
3)поясничный лордоз, образующийся последними грудными и всеми поясничными позвонками. Максимум выпуклости на уровне L4;
4) крестцово-копчиковый кифоз. В норме крестец находится под углом 30° по отношению к фронтальной оси тела.

Кривизны позвоночника – следствие специфической особенности человека и обусловлены вертикальным положением туловища. Изгибы позвоночника удерживаются активной силой мышц, связками и формой самих позвонков. S-образный профиль позвоночника – результат ортостатического положения человека. Двойная изогнутость придает конструкции большую прочность, чем одинарный изгиб. S-образная форма смягчает толчки и удары при движениях.

У большинства людей линия тяжести проходит впереди позвоночника, который поддерживается а прямом положении рефлекторным сокращением мышц спины, поэтому линия тяжести не увеличивает всех изгибов позвоночника, а скорее выпрямляет поясничный лордоз. При стоянии происходит напряжение мышечного связочного аппарата, оказывая определенное давление на тела позвонков.

Для обеспечения надежной опоры позвоночника не должно быть большой подвижности между отдельными его сегментами. Это опасно для спинного мозга. Вместе с тем движения многих сегментов, суммируясь, обеспечивают значительную подвижность позвоночника в целом. Степень подвижности в каждом сегменте прямо пропорциональна квадрату высоты диска и обратно пропорциональна квадрату его поперечного сечения.

Наименьшая высота у самых верхних шейных и верхних грудных дисков. Диски, расположенные ниже этого уровня, увеличиваются по высоте, достигая максимума на уровне L5-S1. Поэтому наибольший объем движений в пояснично-крестцовом и нижне-шейном отделах. Наименьшая подвижность в грудном отделе позвоночника зависит еще и от тормозящих влияний ребер, соединяющих грудную клетку в жесткий цилиндр, а также от прилегания друг к другу остистых отростков, соединенных между собой мощным связочным аппаратом.

У взрослых людей общая высота межпозвоночных дисков составляет 25% длины позвоночника.

Движение позвоночника осуществляется по трем осям:
1) сгибание и разгибание по поперечной оси;
2) боковые наклоны (lateroflexia) вокруг сагиттальной оси;
3) ротация (rotocio) – вокруг продольной оси.

Ротация преобладает в шейном и верхнегрудном отделе. Флексия и экстензия – наибольшая в поясничном и шейном отделах, латерофлексия – в нижнегрудном отделе позвоночника.

При сгибании происходят следующие изменения:
1 – растяжение задней продольной связки и волокон задней части кольца диска;
2 – смещение ядра диска кзади; увеличивается напряжение заднего полукольца;
3 – растяжение желтых и межостистых связок;
4 – расширение межпозвонкового отверстия и натяжение капсулы межпозвонковых суставов;
5 – напряжение мышц брюшного пресса и расслабление разгибателей спины;
6 – натяжение твердой мозговой оболочки и корешков.

Читайте также:  Позвоночник и судороги мышц

При разгибании происходит:
1 – растяжение переднего полукольца диска;
2 – относительное смещение ядра диска кнутри;
3 – сокращение желтых и расслабление межостистых связок;
4 – сужение межпозвонковых отверстий;
5 – растяжение мышц брюшного пресса и напряжение длинных мышц спины;
6 – расслабление твердой мозговой оболочки корешков.

Таким образом, любая форма работы ПДС и позвоночника в целом, его прочность определяется состоянием нервной системы, включая ее высшие отделы, ответственные за прогнозирование и координацию в целом.

источник

Анатомо-биомеханические особенности позвоночника

Весь контент iLive проверяется медицинскими экспертами, чтобы обеспечить максимально возможную точность и соответствие фактам.

У нас есть строгие правила по выбору источников информации и мы ссылаемся только на авторитетные сайты, академические исследовательские институты и, по возможности, доказанные медицинские исследования. Обратите внимание, что цифры в скобках ([1], [2] и т. д.) являются интерактивными ссылками на такие исследования.

Если вы считаете, что какой-либо из наших материалов является неточным, устаревшим или иным образом сомнительным, выберите его и нажмите Ctrl + Enter.

Позвоночный столб следует рассматривать с анатомической (биомеханической) и функциональной стороны.

Анатомически позвоночник состоит из 32, иногда из 33 отдельных позвонков, соединенных между собой межпозвонковыми дисками (art. intersomatica), которые представляют синхондроз, и суставами (art. intervertebrales). Стабильность или устойчивость позвоночника обеспечивается мощным связочным аппаратом, соединяющим тела позвонков (lig. longitudinale anterius et posterius), и капсулой межпозвонковых сочленений, связками, соединяющими дужки позвонков (lig. flava), связками, соединяющими остистые отростки (lig. supraspinosum et intraspinosum).

С биомеханической точки зрения позвоночник подобен кинематической цепи, состоящей из отдельных звеньев. Каждый позвонок сочленяется с соседним в трех точках:

в двух межпозвонковых сочленениях сзади и телами (через посредство межпозвонкового диска) спереди.

Соединения между суставными отростками представляют собой истинные суставы.

Располагаясь один над другим, позвонки образуют два столба — передний, построенный за счет тел позвонков, и задний, образующийся из дужек и межпозвонковых суставов.

Подвижность позвоночника, его эластичность и упругость, способность выдерживать значительные нагрузки в определенной степени обеспечиваются межпозвонковыми дисками, которые находятся в тесной анатомо-функциональной связи со всеми структурами позвоночника, образующими позвоночный столб.

Межпозвонковый диск играет ведущую роль в биомеханике, являясь «душой движения» позвоночника (Franceschilli, 1947). Будучи сложным анатомическим образованием, диск выполняет следующие функции:

  • соединение позвонков,
  • обеспечение подвижности позвоночного столба,
  • предохранение тел позвонков от постоянной травматизации (аммортизационная роль).

ВНИМАНИЕ! Любой патологический процесс, ослабляющий функцию диска, нарушает биомеханику позвоночника. Нарушаются также и функциональные возможности позвоночника.

Анатомический комплекс, состоящий из одного межпозвонкового диска, двух смежных позвонков с соответствующими суставами и связочным аппаратом на этом уровне, называется позвоночным двигательным сегментом (ПДС).

Межпозвонковый диск состоит из двух гиалиновых пластинок, плотно прилегающих к замыкательным пластинкам тел смежных позвонков, пульпозного ядра (nucleus pulposus) и фиброзного кольца (annulus fibrosus).

Пульпозное ядро, являясь остатком спинной хорды, содержит:

  • межуточное вещество хондрин;
  • небольшое количество хрящевых клеток и переплетающихся коллагеновых волокон, образующих своеобразную капсулу и придающих ему эластичность.

ВНИМАНИЕ! В середине пульпозного ядра имеется полость, объем которой в норме составляет 1-1,5 см 3 .

Фиброзное кольцо межпозвонкового диска состоит из плотных соединительнотканных пучков, переплетающихся в различных направлениях.

Центральные пучки фиброзного кольца расположены рыхло и постепенно переходят в капсулу ядра, периферические же пучки тесно примыкают друг к другу и внедряются в костный краевой кант. Задняя полуокружность кольца слабее передней, особенно в поясничном и шейном отделах позвоночника. Боковые и передние отделы межпозвонкового диска слегка выступают за пределы костной ткани, так как диск несколько шире тел смежных позвонков.

[1], [2], [3], [4], [5], [6], [7], [8]

Связки позвоночника

Передняя продольная связка, являясь надкостницей, прочно сращена с телами позвонков и свободно перекидывается через диск.

Задняя продольная связка, участвующая в образовании передней стенки позвоночного канала, наоборот, свободно перекидывается над поверхностью тел позвонков и сращена с диском. Эта связка хорошо представлена в шейном и грудном отделах позвоночника; в поясничной части она сокращается до узкой ленты, на протяжении которой зачастую могут наблюдаться даже пробелы. В отличие от передней продольной связки она весьма слабо развита в поясничном отделе, в котором наиболее часто отмечаются дисковые выпадения.

Желтые связки (всего 23 связки) располагаются сегментарно, начиная от позвонка С, до S позвонка. Эти связки как бы выступают в спинно-мозговой канал и тем самым уменьшают его диаметр. В связи с тем что они наиболее развиты в поясничной области, в случаях их патологической гипертрофии могут наблюдаться явления компрессии конского хвоста.

Механическая роль этих связок различна и особенно важна с точки зрения статики и кинематики позвоночного столба:

  • они сохраняют шейный и поясничный лордоз, укрепляя, таким образом, действие околопозвоночной мускулатуры;
  • определяют направление движении тел позвонков, амплитуда которых контролируется межпозвоночными дисками;
  • защищают спинной мозг непосредственно путем закрытия пространства между пластинками и косвенно посредством их эластической структуры, благодаря которой во время разгибания туловища эти связки остаются полностью растянутыми (при условии, если бы они сокращались, то их складки сдавливали бы спинной мозг);
  • вместе с околопозвоночной мускулатурой содействуют приведению туловища из вентральной флексии в вертикальное положение;
  • оказывают тормозящее действие на пульпозные ядра, которые путем междискового давления стремятся отдалить два смежных тела позвонков.

Соединение дужек и отростков смежных позвонков осуществляется не только желтой, но и межостистой, надостистой и межпоперечной связками.

Помимо дисков и продольных связок позвонки соединены двумя межпозвонковыми суставами, образованными суставными отростками, имеющими особенности в различных отделах. Эти отростки ограничивают межпозвонковые отверстия, через которые выходят нервные корешки.

Иннервация наружных отделов фиброзного кольца, задней продольной связки, надкостницы, капсулы суставов, сосудов и оболочек спинного мозга осуществляется сину-вертебральным нервом (п. sinuvertebralis), состоящим из симпатических и соматических волокон. Питание диска у взрослого происходит путем диффузии через гиалиновые пластинки.

Перечисленные анатомические особенности, а также данные сравнительной анатомии позволили рассматривать межпозвонковый диск как полусустав (Schmorl, 1932), при этом пульпозное ядро, содержащее жидкость типа синовиальной (Виноградова Т.П., 1951), сравнивают с полостью сустава; замыкательные пластинки позвонков, покрытые гиалиновым хрящом, уподобляют суставным концам, а фиброзное кольцо рассматривают как капсулу сустава и связочный аппарат.

Межпозвонковый диск — типичная гидростатическая система. В связи с тем что жидкости практически несжимаемы, всякое давление, действующее на ядро, трансформируется равномерно во все стороны. Фиброзное кольцо напряжением своих волокон удерживает ядро и поглощает большую часть энергии. Благодаря эластическим свойствам диска значительно смягчаются толчки и сотрясения, передаваемые на позвоночник, спинной и головной мозг при беге, ходьбе, прыжках и др.

Тургор ядра изменчив в значительных пределах: при уменьшении нагрузки он повышается и наоборот. О значительном давлении ядра можно судить по тому, что после пребывания в течение нескольких часов в горизонтальном положении расправление дисков удлиняет позвоночник больше чем на 2 см. Известно также, что разница в росте человека в течение суток может достигать 4 см.

Тела позвонков в различных отделах позвоночника имеют свои отличительные анатомические и функциональные особенности.

[9], [10], [11], [12], [13], [14], [15], [16], [17]

Шейный отдел позвоночника

Соответственно функциональным задачам опоры размеры тел позвонков постепенно увеличиваются от шейного до поясничного отделов, достигая наибольшей величины в S позвонках;

  • шейные позвонки в отличие от расположенных ниже имеют относительно низкие тела эллипсоидной формы;
  • тела шейных позвонков отделены друг от друга диском не на всем протяжении. Эти вытянутые верхнебоковые края тел позвонков, называемые полулунными или крючковидными отростками (processus uncinatus), соединяясь с нижнебоковыми углами тел вышележащих позвонков, образуют так называемый сустав Люшка, или унковертебральное сочленение, по терминологии Troland. Между processus uncinatus и фасеткой верхнего позвонка имеется унковертебральная щель в 2-4 мм;
  • унковертебральные сочлененные поверхности покрыты суставным хрящом, и снаружи сустав окружен капсулой. В этой области вертикальные волокна annulus fibrosus на латеральной поверхности диска расходятся и идут пучками параллельно отверстию; при этом диск непосредственно не примыкает к этому сочленению, так как, приближаясь к унковертебральной щели, постепенно исчезает;
  • анатомической особенностью шейных позвонков является наличие отверстий у основания поперечных отростков, в которых проходит a. vertebralis;
  • межпозвонковые отверстия С5, С6 и С7 имеют треугольную форму. Ось отверстия в отделе проходит в косой плоскости. Таким образом, создаются условия для сужения отверстия и компрессии корешка при унковертебральных разрастаниях;
  • остистые отростки шейных позвонков (кроме С7) расщеплены и опущены вниз;
  • суставные отростки сравнительно коротки, они находятся в наклонном положении между фронтальной и горизонтальной плоскостью, что определяет значительный объем сгибательно-разгибательных движений и несколько ограниченные боковые наклоны;
  • ротационные движения осуществляются главным образом верхними шейными позвонками благодаря цилиндрическому сочленению зубовидною отростка с суставной поверхностью позвонка С1;
  • остистый отросток С7 выступает максимально и легко пальпируется;
  • шейному отделу позвоночника свойственны все виды движений (сгибание-разгибание, наклоны вправо и влево, ротационные) и в наибольшем объеме;
  • первый и второй шейные корешки выходят позади атланто-окципитального и атланто-аксиального сочленений, и в этих областях нет межпозвонковых дисков;
  • в шейном отделе толщина межлозвон-ковых дисков составляет 1/4высоты соответствующего позвонка.
Читайте также:  Можно ли глину при грыже позвоночника

Шейный отдел позвоночника менее мощный и более подвижный, чем поясничный, и в целом подвергается меньшим нагрузкам. Однако нагрузка на 1 см 2 диска шейного отдела не меньшая, а даже и большая, чем на 1 см 2 поясничного отдела (Mathiash). Вследствие этого дегенеративные поражения шейных позвонков встречаются так же часто, как и в поясничном отделе.

R.Galli et al. (1995) показали, что связочный аппарат обеспечивает весьма незначительную подвижность между телами позвонков: горизонтальные смещения смежных позвонков никогда не превышают 3-5 мм, а угловые наклоны — 11°.

Нестабильность ПДС следует ожидать при наличии расстояния свыше 3-5 мм междутелами смежных позвонков и при увеличении угла между телами позвонков более 11°.

[18], [19], [20], [21], [22], [23], [24]

Грудной отдел позвоночника

В грудном отделе, где объем движений позвоночника относительно небольшой, позвонки выше и толще шейных. От Th5 до ТH12 грудного позвонка поперечный размер их постепенно увеличивается, приближаясь к величине верхних поясничных позвонков; межпозвонковые диски в грудном отделе имеют меньшую высоту, чем в поясничном и шейном отделах; толщина межпозвонковых дисков составляет 1/3 часть высоты соответствующего позвонка; межпозвонковые отверстия в грудном отделе уже, чем в шейном; спинномозговой канал также уже, чем в поясничном отделе; наличие в грудных корешках большого количества симпатических волокон не только обусловливает своеобразную вегетативную окраску торакальных радикулопатий, но и может явиться причиной развития висцеральных болей и дискинезий; относительно массивные, утолщенные на концах поперечные отростки грудных позвонков наклонены несколько кзади, а остистые отростки резко наклонены вниз; к передней поверхности утолщенного свободного конца поперечного отростка примыкает бугорок ребра, образуя истинный реберно-поперечный сустав; другое сочленение образуется между головкой ребра и боковой поверхностью тела позвонка на уровне диска.

Эти сочленения укреплены прочными связками. При ротации позвоночника ребра и боковые поверхности тел позвонков с поперечными отростками следуют за позвоночником, поворачиваясь вокруг вертикальной оси как одно целое.

Грудной отдел позвоночника отличается двумя особенностями:

  • нормальным кифотическим изгибом в противоположность лордозному изгибу шейного и поясничного отделов;
  • сочленением каждого позвонка с парой ребер.

Стабильность и подвижность грудного отдела позвоночника

Основными стабилизирующими элементами являются: а) реберный каркас; б) межпозвоночные диски; в) фиброзные кольца; г) связки (передняя и задняя продольные связки, лучистая связка, реберно-поперечная связка, межпоперечные связки, желтая связка, меж- и надостные связки).

Ребра со связочным аппаратом обеспечивают достаточную стабильность и вместе с тем ограничивают мобильность при движениях (сгибание — разгибание, боковые наклоны и ротация).

ВНИМАНИЕ! При движениях в грудном отделе меньше всего ограничивается ротация.

Межпозвоночные диски вместе с фиброзным кольцом помимо амортизации выполняют стабилизирующую функцию: в этом отделе диски меньше, чем в шейном и поясничном отделах, что сводит к минимуму подвижность между телами позвонков.

Состояние связочного аппарата определяет стабильность грудного отдела позвоночника.

Ряд авторов (Heldsworth, Denis, Jcham, Taylor и др.) обосновали теорию трехопорной стабильности.

Ключевая роль отводится заднему комплексу: его целостность — непременное условие стабильности, а повреждение задней и средней опорных структур проявляется клинической нестабильностью.

Важным стабилизирующим элементом являются суставные сумки, а анатомия суставов обеспечивает также целостность структур.

Суставы ориентированы во фронтальной плоскости, что ограничивает сгибание-разгибание и боковые наклоны; поэтому в грудном отделе крайне редки подвывихи и вывихи суставов.

ВНИМАНИЕ! Наиболее нестабильный участок — зона Th10- L1 в связи с относительно стабильным грудным и более мобильным поясничным отделами.

Пояснично-крестцовый отдел позвоночника

В поясничном отделе позвоночника, который поддерживает тяжесть вышележащего отдела:

  • тела позвонков наиболее широкие, поперечные и суставные отростки массивные;
  • передняя поверхность тел поясничных позвонков слегка вогнута в сагиттальном направлении; тело L позвонка спереди несколько выше, чем сзади, что определяет анатомически формирование поясничного лордоза. В условиях лордоза ось нагрузки смещается кзади. Этим облегчаются вращательные движения вокруг вертикальной оси тела;
  • поперечные отростки поясничных позвонков в норме расположены фронтально; вентральные части поперечных отростков поясничных позвонков представляют собой недоразвитые остатки соответствующих поясничных ребер, поэтому их называют реберными отростками (processus costarii vertebrae lumbalis). У основания реберных отростков находятся меньшей величины добавочные отростки (processus accessorius);
  • суставные отростки поясничных позвонков заметно выступают, и их суставные поверхности расположены под углом к сагиттальной плоскости;
  • остистые отростки утолщены и направлены кзади почти горизонтально; на задне-латеральном крае каждого верхнего суставного отростка справа и слева имеется по небольшому коническому сосцевидному отростку (processus mamillaris);
  • межпозвонковые отверстия в поясничном отделе достаточно широки. Однако в условиях деформации позвоночника, дегенеративных процессов, нарушения статики в этом отделе наиболее часто появляется болевой корешковый синдром;
  • поясничные диски соответственно выполняемой наибольшей нагрузке имеют наибольшую высоту — 1/3 высоты тела;
  • наиболее частая локализация протру-зий и пролапсов диска соответствует самым перегруженным отделам: промежутку между L4 и Ls и несколько реже — между Ц и S1;
  • пульпозное ядро расположено на границе задней и средней трети диска. Фиброзное кольцо в этой области значительно толще спереди, где оно поддерживается плотной передней продольной связкой, наиболее мощно развитой в поясничном отделе. Сзади фиброзное кольцо тоньше и отделяется от позвоночного канала тонкой и более слабо развитой задней продольной связкой, соединенной с межпозвонковыми дисками более прочно, чем с телами позвонков. С последними эта связка соединена рыхлой соединительной тканью, в которой заложено венозное сплетение, что создает дополнительные условия для образования протру-зий и пролапсов в просвет позвоночного канала.

Одной из характерных особенностей позвоночного столба является наличие четырех так называемых физиологических кривизн, расположенных в сагиттальной плоскости:

  • шейный лордоз, образованный всеми шейными и верхнегрудными позвонками; наибольшая выпуклость приходится на уровень С5 и С6;
  • грудной кифоз; максимум вогнутости находится на уровне Th6— Th7;
  • поясничный лордоз, образующийся последними грудными и всеми поясничными позвонками. Наибольшая кривизна располагается на уровне тела L4;
  • крестцово-копчиковый кифоз.

Основные виды функциональных нарушений в позвоночнике развиваются или по типу сглаженности физиологических изгибов, или по типу их увеличения (кифозирования). Позвоночник является единым осевым органом, разделение его на различные анатомические отделы условно, поэтому не может быть гиперлордоза, например, в шейном отделе позвоночника при сглаженности лордоза в поясничном, и наоборот.

В настоящее время систематизированы основные типы функциональных нарушений при сглаженном и гиперлордотическом вариантах изменений в позвоночнике.

1. При сглаженности физиологических изгибов позвоночника развивается сгибательный тип функциональных нарушений, характеризующийся вынужденным положением больного (в положении сгибания) и включающий:

  • ограничение подвижности в двигательных сегментах шейного отдела позвоночника, в том числе и в области головных суставов;
  • синдром нижней косой мышцы головы;
  • поражения глубоких сгибателей мышц шеи и грудино-ключично-сосцевидной мышцы;
  • синдром передней лестничной мышцы;
  • синдром верхнелопаточной области (синдром мышцы, поднимающей лопатку);
  • синдром передней грудной стенки;
  • в части случаев — синдром плечелопаточного периартрита;
  • в части случаев — синдром наружного локтевого эпикондилеза;
  • ограничение подвижности 1-го ребра, в части случаев — I-IV ребер, суставов ключицы;
  • синдром сглаженности поясничного лордоза;
  • синдром паравертебральных мышц.

Ограничение подвижности в двигательных сегментах поясничного и нижнегрудного отделов позвоночника: в поясничном — сгибания и нижнегрудном — разгибания:

  • ограничение подвижности в крестцово-подвздошном суставе;
  • синдром приводящих мышц;
  • синдром подвздошно-поясничных мышц.

2. При увеличении физиологических изгибов в позвоночнике развивается разгиба-тельный тип функциональных нарушений, характеризующийся выпрямленной «горделивой» походкой больного и ограничением разгибания в поясничном и шейном отделах позвоночника при манифестации клинических проявлений заболевания. Он включает в себя:

  • ограничение подвижности в двигательных сегментах среднешейного и шейногруд-ного отделов позвоночника;
  • цервикалгию мышц — разгибателей шеи;
  • в части случаев — синдром внутреннего локтевого эпикондилеза;
  • ограничение подвижности в двигательных сегментах грудного отдела позвоночника.
  • синдром поясничного гиперлордоза;
  • ограничение разгибания в двигательных сегментах поясничного отдела позвоночника: L1- L2 и L2-L3, в части случаев — L3— L4;
  • синдром задней группы мышц бедра;
  • синдром отводящих мышц бедра;
  • синдром грушевидной мышцы;
  • синдром кокцигодинии.

Таким образом, когда нарушается симметричность активных усилий даже в нормальных физиологических условиях, наступает изменение конфигурации позвоночника. Благодаря физиологическим изгибам позвоночный столб может выдерживать осевую нагрузку в 18 раз больше, чем бетонный столб такой же толщины. Это возможно в связи с тем, что при наличии изгибов сила нагрузки распределяется равномерно по всему позвоночнику.

К позвоночнику относится и фиксированный его отдел — крестец и малоподвижный копчик.

Крестец и пятый поясничный позвонок являются базисом всего позвоночника, которые обеспечивают опору для всех его вышележащих отделов и испытывают наибольшую нагрузку.

На формирование позвоночника и образование его физиологических и патологических изгибов оказывает немалое влияние положение IV и V поясничных позвонков и крестца, т.е. соотношение между крестцовой и вышележащей частью позвоночника.

Читайте также:  Народные средства при болях в шейном отделе позвоночника

В норме крестец по отношению к вертикальной оси тела находится под углом 30°. Резко выраженный наклон таза вызывает для сохранения равновесия поясничный лордоз.

[25], [26], [27], [28], [29]

источник

Биомеханика позвоночника в прогибах и скручиваниях

Строение и свойства позвоночника можно изучать бесконечно, но нас в первую очередь интересуют те знания, которые мы можем применить в своей деятельности. Эта статья для тех, кто интересуется развитием гибкости спины, в том числе глубокими прогибам и сложными интересными скручиваниями. Репутация занятий растяжкой часто бывает подпорчена укоренившимися неверными представлениями, поэтому сегодня проведем ликбез на тему работы со спиной. Мы разберем следующие распространенные убеждения:

  1. Для хороших прогибов нужен гибкий позвоночник.
  2. Гибкость спины зависит от раскрытости бедер и плечевого пояса.
  3. Для хороших прогибов необходимо работать не поясницей, а грудным отделом позвоночника.
  4. Шейные позвонки не созданы для нагрузок, активно работать с шейным отделом небезопасно.
  5. Скручивания позволяют “вытянуть” поясничные позвонки.

Убеждение 1: Для хороших прогибов нужен гибкий позвоночник.

Позвоночник – это система сложно устроенных суставов, можно сказать, “пирамидка” из косточек, которая создана для того, чтобы быть подвижной. Насколько подвижна эта пирамидка, и как вы этой подвижностью управляете, во многом зависит от того, что приводит позвоночник в движение: от мышц. Помимо этого, позвоночник является вместилищем невероятно важного спинного мозга, и его удерживают целые “заросли” связок, сухожилий, пленочек, ниточек и тросиков. Когда для удержания позвоночника силы мышц недостаточно, эту работу берут на себя все эти соединительные элементы: они становятся жестче, прочнее, крепче. Ощущение “деревянной спины” дают вам скорее всего именно они, а не сам позвоночник.

Это означает, что для глубоких прогибов, вам необходимо расшевелить эти соединительные структуры, но чтобы при этом позвоночник был хорошо защищен. Поэтому необходимо укреплять мышцы так, чтобы организм доверился им и постепенно перестроил соединительные ткани в более подвижные.

Для хороших прогибов нужны сильные мышцы и навык управления состоянием своего позвоночника во время прогибов. Путь к этому медленнее, чем когда вы просто форсируете себя в изогнутые позиции, но это – путь к долгосрочному и надежному результату. В итоге он станет для вас более выигрышным.

Убеждение 2: Гибкость спины зависит от раскрытости бедер и плечевого пояса.

Да, это – хороший взгляд на прогибы, их успешность действительно во многом зависит от того, насколько вы способны вытянуть назад руки и ноги, ведь если плечи и бедра дают хорошую амплитуду движения, то это поможет избежать перегрузки поясницы. Поскольку зачастую у нас эти суставы страдают от нехватки подвижности, то при прогибах (да и в скручиваниях) может пострадать поясничный отдел: он самый мягкий и подвижный и плохо защищен от нагрузок.

Важно при этом осознавать, что как бы вы ни работали над плечами и бедрами, поясница неизбежно будет гнуться. А помимо поясницы есть еще ткани, соединяющие нижние ребра и лобковое сращение: если они слишком укороченны, то будут вызывать ограничение в прогибах и проблемы с поясницей.

Несколько слоев плотной соединительной ткани проходящих от грудной клетки до лобковой кости. Если она укорочена, например, из-за плохой осанки и сидячего образа жизни, то даже очень раскрытые бедра и плечи не дадут полноценного прогиба. А для ее реструктуризации может понадобиться не один год регулярной работы!

Поэтому с плечами и бедрами работать обязательно надо, но важно не забывать укреплять и настраивать то, что между ними. Для работы с соединительными тканями требуется адаптация тела, а это зависит от регулярности, частоты тренировок и требует времени. А для поясницы требуются многочисленные укрепляющие упражнения, и игнорировать их ни в коем случае не стоит.

Убеждение 3: Для хороших прогибов необходимо работать не поясницей, а грудным отделом позвоночника.

Приведу таблицу биомеханики позвонков. В ней показано, какая подвижность может быть между каждыми двумя позвонками. Например, если мы посмотрим на последнюю строчку, то увидим что соединение между 5м поясничным (L5) и 1м крестцовым (S1) позвонками может сгибаться и разгибаться (то есть вперед и назад) примерно на 18 градусов.

Таблица биомеханики соединений между позвонками

Давайте посмотрим на транспортир, которым многие из вас пользовались в школе и посмотрим, сколько это: 18 градусов. По-моему, неплохая подвижность.

Транспортир для демонстрации подвижности между позвонками в градусах.

Далее видим, что в столбце “Наклоны в сторону” примерно 3 градуса. Посмотрите на транспортир, это совсем чуть-чуть. Поняли, как работать с таблицей?

Дело в том, что форма позвонков определяет, как два позвонка могут взаимодействовать между собой. Форма грудных позвонков такова, что для прогибов они ну никак не предусмотрены. Те 3-4 градуса, что стоят в столбце “Сгибание-Разгибание” это, скорее, для наклона вперед. Позвоночные отростки лежат друг на друге, как чешуйки, и движение назад между ними попросту невозможно.

Иногда прогиб в грудном отделе кажется таким очевидным, но на самом деле это – иллюзия, создаваемая формой напряженных мышц спины и лопатками. Если же вы посмотрите на рентгеновский снимок контросиониста, то увидите, что хотя человек здесь сложен почти пополам, позвонки грудного отдела выстроены в ровную линию – это максимум, что с ними может сделать даже мега-гибкий человек.

Обратите внимание, что для позвоночника прогибы неизбежны в поясничном и шейном отделах, основная часть грудного отдела даже в самых глубоких прогибах назад не прогибается: форма позвонков не позволяет.

Убеждение 4: Шейные позвонки не созданы для нагрузок, активно работать с шейным отделом небезопасно.

Вернитесь к изображению рентгеновского снимка выше. Посмотрите, в каких отделах спины прогиб реально осуществляется. Это – поясница и шейный отдел. Но ведь шейные позвонки такие хрупкие, как же их разрабатывать? Дело в том, что они не такие уж и хрупкие вообще, вы помните какая у маленьких детей большая голова, относительно тела? И всего за месяц-два новорожденный уже может ее держать! Ваша шея – это очередное чудо природы, страдающее от вредных привычек и нехватки внимания.

Во-первых слабость мышц влияет на ограничение подвижности шеи, во вторых чисто психологически мы боимся что-то не так сделать с шеей и поэтому особо и не работаем с ней. В итоге у нас часть позвоночника получает внимание, а часть – не получает. По-моему дисбаланс уже очевиден. Конечно, с шеей надо работать грамотно и осторожно, а с чем не надо? Ее необходимо укреплять, возвращать ей подвижность и развивать свой контроль над этой подвижностью.

Хороший вариант работы с шейным отделом – через направление взгляда. Например если мы просто запрокинем голову наверх, потому что нам так сказали сделать, то скорее всего мы просто зажмете шейный отдел весом своей головы. А если мы попробуем поднять взгляд вверх, как будто хотим разглядеть что-то над нами, то мышцы шеи включатся иначе. То же самое касается и поворотов головы из стороны в сторону. Поворачивайте голову не машинально, а вслед за взглядом, как будто хотите увидеть что-то позади себя. Обратите внимание на разницу в ощущениях: как правило, когда мы хотим что-то разглядеть, наша шея автоматически вытягивается, таким образом можно избежать компрессии позвонков. Боитесь зажимов возвращения старых травм: постигайте диапазон движения медленно, учитесь контролю.

Что касается давления на шейный отдел в перевернутых позициях, действует правило “тише едешь – дальше будешь”, Спешка здесь неуместна. Со временем, структуры удерживающие шею приспосабливаются к стрессу, которому вы их подвергаете (см. статью про законы Вульфа и Дэвиса), станут крепче и надежней.

Убеждение 5: Скручивания позволяют “вытянуть” поясничные позвонки.

Взгляните еще раз на таблицу, где разъясняется биомеханика движения между позвонками. Что там про скручивания в поясничном отделе?

Посмотрите, как ставятся друг на друга поясничные позвонки. Сгибать и разгибать такое соединение легко. Наклонять из стороны в сторону можно, но не очень сильно. А вот скручивание там крайне ограничено, и, если оно происходит, то лишь потому, что позвонки стоят не впритирку друг к другу (мы бы не хотели создавать для них положение “впритирку”, правда?)

Про скручивания я уже писала, но сегодня у нас день анатомических подробностей, поэтому вот еще раз для сравнения позвонки грудного отдела: лежат один на другом как чешуйки экзотического ящера. В них заложена возможность скручиваться, хотя во многом это движение дополняет плечевой пояс.

Ну а то, что бедрами крутить мы можем по-всякому, я думаю, и так понятно! Из суммы вот этих слагаемых и складывается ваше глубокое скручивание. А ощущение в пояснице возникает потому, что мышцы и ткани, проходящие через поясничный отдел, неминуемо натягиваются во время скручивания, вот это мы и чувствуем. Еще одна иллюзия, создаваемая мышцами и тканями тела.

источник

Понравилась статья? Поделиться с друзьями: