Биомеханика шейного отдела позвоночника
Биомеханика является наукой о механических эффектах живого организма. Она занимается изучением строения и функций человеческого организма в нормальном и патологическом состоянии именно с позиций механики. Биомеханика шейного отдела позвоночника имеет свои особенности, которые необходимо учитывать для диагностики патобиомеханических нарушений и для лечения в виде их корреции.
Шейный отдел позвоночника как и все другие его отделы должен соответствовать двум противоположным механическим условиям: устойчивости и пластичности (Kapandji I.A., 1987). Шея жирафы, страуса или лебедя по гибкости и подвижности далеко опережают шею человека, но шея человека в не меньшей степени обладает возможностью обеспечить точность и устойчивость в смещениях и поворотах центральной наблюдательной вышке всего тела – голове с ее высококачественными телескопами – глазами, и зву-коулавителями -ушными раковинами (Бернштейн Н.А., 1991).
С биомеханической точки зрения шейный отдел позвоночника является одним из звеньев в кинематической цепи позвоночника. Он обладает статической и динамической функциями.
СТАТИЧЕСКИЕ ФУНКЦИИ
Задачи статической функции – обеспечение вертикальной позы независимо от сил гравитации, позы для сохранения равновесия в покое и при движениях. Голова как двигательный элемент представляет собой рычаг первого рода с точкой опоры в диске (Шмидт И.Р., 2001). Масса головы расположена на одном конце рычага, уравновешивающая сила мышц шеи – на другом. Ось центра тяжести головы проходит кпереди от поперечной оси атланто-окципитального сочленения через передние отделы шейных дисков и тело шестого шейного позвонка. Голова опирается на шейный отдел позвоночника. Благодаря шейному лордозу в значительной мере нейтрализуются все толчки и сотрясения головного мозга при движениях. Шейный лордоз является физиологическим искривлением позвоночника. Это физиологическое искривление шейного отдела позвоночника отмечается в сагиттальной плоскости. Шейный лордоз формируется к возрасту 5-6 лет. Вершина шейного лордоза локализуется на уровне Cv – CV]. Физиологиче-ские изгибы позвоночника увеличивают его резистентность к осевой ком-прессии.
При осмотре сзади все остистые отростки шейных позвонков расположены по одной срединной линии. Искривления на любом уровне шейного отдела позвоночника во фронтальной плоскости являются патологией.
Шейные позвонки имеют особенности строения. Первые два шейных позвонка являются атипичными, отличающимися от всех других позвонков. Атлант отличается тем, что у него нет тела и остистого отростка, он имеет форму кольца с передней и задней дугой. На утолщенных латеральных частях кольца имеются четыре суставные фасетки. Верхние суставные фасетки слегка вогнуты и предназначены для сочленения со слегка выпуклыми поверхностями затылочной кости. Нижние суставные фасетки атланта слегка выпуклы и направлены книзу для сочленения с верхними суставными фасетками аксиса. У атланта имеется суставная фасетка на внутренней поверхности передней дуги для сочленения с зубовидным отростком второго шейного позвонка – аксиса. Атипичным является и этот второй шейный позвонок, так как он имеет вертикальный выступ — зуб, отходящий от верхней поверхности тела. Аксис имеет верхние сутавные фасетки для сочленения с атлантом и нижние — для сочленения с нижним смежным позвонком. Верхние суставные фасетки осевого позвонка имеют наибольшую площадь из всех шейных позвонков. Передняя суставная фасетка отмечается на зубе аксиса для сочленения с передней дугой первого шейного позвонка.
Типичные шейные позвонки имеют тело, маленькое в поперечном диа-метре. Передняя поверхность тела выпуклая, задняя – плоская. Верхняя по-верхность тела имеет форму седла, благодаря крючковидным отросткам бо-ковых частей верхних поверхностей. Верхние суставные фасетки типичных шейных позвонков обращены вверх и медиально, нижние – кпереди и лате-рально. Остистые отростки короткие, тонкие, кончики раздвоены, вытянуты почти горизонтально. В поперечных отростках имеется канал для прохожде-ния позвоночной артерии.
Компрессионные нагрузки (вес головы) передаются на уровне кранио-цервикального сочленения напрямую через атланто-затылочный сустав к суставным фасеткам аксиса, так как диски на этом уровне отсутствуют. Затем эти компрессионные силы передаются нижней поверхности тела второго шейного позвонка и к двум суставным фасеткам. Далее сила передается к нижнему смежному диску. На уровне типичных шейных позвонков компрессионные нагрузки передаются по трем параллельным столбам:
1. передне-центральный столб – тела шейных позвонков и диски;
2. два задне-латеральных столба – правые и левые фасетные суставы.
Компрессионные нагрузки передаются преимущественно по передне-центральному столбу, только треть их – по заднелатеральным столбам.
Шейный отдел отличается от грудного и поясничного отделов тем, что на него приходится меньший вес, и, в целом, он более подвижен. Хотя шейный отдел и является наиболее гибким из всех отделов позвоночника, стабильность его, в особенности атланто-затылочного и атланто-осевого суставов, необходима для поддержания головы и защиты спинного мозга и позвоночных артерий.
Конструкция атланта такова, что он предоставляет больше свободного места для спинного мозга, чем любой другой позвонок. Дополнительное пространство является гарантией того, что во время движений по достаточно большой амплитуде, характерных для этого региона, не произойдет защемления спинного мозга. Костная конфигурация атланто-затылочного сустава создает определенную стабильность, однако даже небольшие нагрузки вызывают значительные ротации затылочно-атланто-осевого комплекса, так же, как и нижней части шейного отдела. Существование большой нейтральной зоны подразумевает, что связки и суставные капсулы не натянуты, и что мышцы играют важную роль в обеспечении устойчивости для всего комплекса. К мышцам, отвечающим за устойчивость относятся: многораздельная мышца, межостистые мышцы, полуостистая мышца головы и полуостистая мышца шеи.
Стабильность шейного отдела позвоночника обеспечивается теми же структурами, которые были представлены ранее и которые суммированы в таблице 1.
Таблица 1
Источник
Особенности биомеханики в шейном отделе позвоночника и их роль в развитии болевых синдромов
По статистике болевые синдромы чаще всего возникают именно в шейном отделе позвоночника. Благодаря своему особому строению и особенностям биомеханика, именно этот отдел позвоночника обладает максимальной свободой движений.
Почему же именно там чаще всего возникает боль? Только ли особенности строения способствуют появлению этого феномена?
Противоречие на уровне шейного отдела позвоночника состоит в следующем: движения в шейном отделе позвоночника совершаются по спирали (спиралевидная форма движения), т.е. на одно угловое движение приходится одно линейное. Таким образом движение фактически представляет комбинацию двух видов движения. Например, флексия и экстензия (сгибание-разгибание) на уровне шейного отдела позвоночника, комбинируются с латеральным смещением. Латерофлексия туловища (наклоны в сторону) сочетается с движением суставов вперед. Ротация совершается с краниальным смещением. Эти феномены надо учитывать при оценке функциональных снимков шейного отдела позвоночника. Так, если на снимках имеет место латеральное смещение тел позвонков, у пациента может быть либо повышенная экстензия, либо плоская шея. Для позвонка величина лордоза или кифоза будет такой, чтобы в другой плоскости не было латерального смещения, т.к. избыточная или недостаточная флексия воспринимается организмом как совершенное движение.
Закон спиралевидного движения заложен в анатомии тел позвонков. Ротация в шейном отделе позвоночника физиологически происходит на первом сегменте С1-С2 и для того, чтобы в движении преобладала ротационная форма, «зуб» второго шейного позвонка располагается строго вертикально, обеспечивая спиралевидную форму движения. Вторая особенность биомеханики состоит в том, что суставная поверхность имеет наклонную плоскость. Это необходимо для того, чтобы сустав совершал три типа движения. В шейном отделе позвоночника латерофлексия и ротация всегда происходят вместе. Ротация максимально представлена на уровне С2. Признаком правильной биомеханики шеи является состояние, когда объем ротации вправо и влево симметричен. В случае смещения одного позвонка относительно другого, шея теряет физиологический лордоз и появляется флексия.
Законы биомеханики необходимо учитывать при проведении кинезитерапевтических сеансов. Особое внимание удивляется состоянию глубоких мышц шеи, в особенности коротких флексорам и экстензорам. Правильное включение данных мышц в биомеханику движения обеспечивает устранение травмирующего воздействия в средней трети шейного отдела позвоночника, восстановление состояния мышц диафрагмы, иннервируемой диафрагмальным нервом, который часто вовлекается в патологический процесс у пациентов с остеохондрозом шейного отдела позвоночника. Занятия на специальных декомпрессионных тренажерах, по специальным программам, разработанных индивидуально для каждого пациента, позволяют активировать кровоток глубоких мышц шеи, восстановление максимального объема движений в шейном отделе позвоночник. Необходимость коррекции нарушений в данной области, обусловлена фактом наличия большого количества рецепторов натяжения, их связи с глазодвигательными нервами, прямое воздействие на состояние всех нижележащих отделов позвоночника.
Благоприятный эффект кинезитерапии выражается не только в устранении болевых синдромов, но и в улучшении функций зрения, памяти, психо-эмоционального состояния пациентов.
Помните, что в конечном итоге только Вы можете активировать собственный потенциал резервов восстановления нарушенных функций.
Источник
Наталия, причины их образования не просты. Нужно проверять метаболические процессы, химию организма. Костные наросты сами собой не уйдут. Можно предотвратить дальнейшее их увеличение. Надо искать причину в химических нарушениях.
их появление травматического характера, появились в период 2012-2014 г. При движении головой в затылке постоянно хруст стоит, да и вообще проблем от них хватает. На качестве жизни отражается ощутимо. Надо решить эту проблему, как только.
Наталия, значит, травма вызвала ещё некоторые процессы. К ревматологу обращались?
по поводу шеи – нет, а так – да. Вердикт: я не ее клиент. А травму наносили длительно, дозированно и планомерно, мануальщик расстарался. У него идея фикс была, чем чаще и сильнее отдирать голову от плеч, тем здоровее человек, там еще припособления были веревки и жгуты, фиксировал и за шею привязывали к потолку, при этом еще голову в стороны крутили рывками не менее чем на 90 град. Так еще 2 протрузии “посадил”, подвывих у атланта и с шеи совсем пропал физиологический лордоз )
Наталия, обратитесь к кинезиологу. Наш брат постарается
он с накостниками может расправиться? Был у меня опыт общения с одним кинезиологом местным…. Спасибо.
Наталия, значит, низкого уровня. Но он мог найти реальную проблему. Так что скепсис оставьте в стороне.
ок) Будем искать качественного, только хз где )
Наталия, как правильно заметил Павел, наросты сами не уйдут, и мази таблетки и прочее, проверьте на слово, бессильны . Но тут ещё одна недосказанность, просто так, от нефиг делать, тело никакие новообразования не творит, а если сделало, значит это зачем то нужно и, скорее всего, для того, чтобы увеличить площадь мест прикрепления мышц шеи вследствие их слабости и гипотоничности, тем самым пытаясь хоть как то стабилизировать шейный отдел. Из этого делаем простой вывод – у Вас сильнейшая нестабильность шейного отдела и тут большой привет тому дебилу-костоправу который эту нестабильность так целенаправленно провоцировал.
Что делать? Всё просто, найдите специалиста который включит ВСЕ мышцы шеи, грудного отдела в адекватную работу, уберет нестабильность шейного отдела, да и вообще всего позвоночника, и будете делать упражнения на согласованность мышц шейного отдела.
Когда всё восстановится, тело уберет эти наросты как ненужное, будьте уверены ..)))
Павел, это что, в организме что-то не хватает?
Сергей, где бы, найти такого специалиста?
с причиной я разобралась. Нестабильность вызвали длительные жесткие механические дерганья и кручения в шейном отделе, до того придурка проблем не было вообще, шея – единственное беспроблемное место на позвоночнике было и голова не болела, и ни чего не перетягивало до звона в ушах. Тогда организм включил механизм защиты и начал наращивать костную ткань там где сильнее всего травмировалась) Таблетки и притирки, само с собой это не возьмут и тело само с собой тоже их не скинет, это не оперение и, очевидно, что необходим какой то щадящий механический метод, позволяющий “отколоть” это сборище и утилизировать. Вопрос что? Потом уже можно плотно со спецом по мышцам и опорке поработать. Сергей, спасибо )
Ольга, или чего-то в избытке, или не хватает. Любой дисбаланс гормонов, нейромедиаторов, нейротрансмиттеров, других веществ обмена и трофики
Ольга, обратиться к хорошему диагносту-кинезиологу. Лучше в Москве
Павел, их сейчас столько много, только кошелёк готовь
Ольга, в малых городах не смотрите. Сразу на кафедру академии. Это модно стало, поэтому и качество в среднем упало. Но есть люди, которые реально лечат и помогают. А есть, кто только учится. И это нормально
Наталия, ещё раз, ничего и никакими “щадящими” методами откалывать не нужно ! ! ! Устранить нестабильность, включить в адекватную работу ВСЕ мышцы шейного, грудного и поясничного отделов и делать намного упражнений на закрепление стабилизации. И ВСЁ ! Тело САМО утилизирует наросты как лишнее и уже ненужное .
….всё б вам резать..)))
Сергей, коллега, доброго дня!)
Павел, здравствуйте, коллега ! )))
Показать следующие комментарии
Источник
Физиология и биомеханика краниовертебрального сочленения
Краниовертебральное сочленение — самый подвижный участок шейного отдела позвоночника. Оно представляет собой переходный участок между черепом и позвоночником, обладающий уникальной стабильностью и амплитудой движений. Особое костное строение атланта и осевого позвонка — так же как и суставов между черепом, С1 и С2 — обеспечивает множество разнообразных движений в краниовертебральном сочленении.
Механические свойства атланто-затылочного сегмента во многом обусловлены строением костных элементов, тогда как свойства атланто-осевого сегмента более зависят от строения связочного аппарата.
а) Атланто-затылочный комплекс. Затылочные мыщелки представляют собой округлые образования, соединенные с чашеобразными верхними суставными поверхностями латеральных масс атланта, формируя шаровидные суставы, в которых возможно движение в сагиттальной плоскости (например, сгибание-разгибание), но сильно ограничено осевое вращение и боковое сгибание.
Основным движением атланто-затылочного комплекса является сгибание и разгибание. В норме амплитуда сгибания составляет 21 градус, а разгибания — 3,5 градуса, что является наибольшим значением для любого, отдельно взятого сегмента шейного отдела позвоночника. Сгибание ограничено соприкосновением верхушки зуба с большим затылочным отверстием, а разгибание — покровной мембраной.
Благодаря анатомии сустава, боковое сгибание и осевое вращение ограничены сильнее — их амплитуды составляют 5,5 и 7,2° соответственно. Хотя идею осевого вращения в этом суставе долгое время отрицали, последние исследования подтвердили его наличие.
Амплитуда бокового сгибания составляет 3,4-5,5° с каждой стороны. Это движение ограничено анатомией атланто-затылочного сустава и крыловидными связками. Амплитуда осевого вращения составляет 2,4-7,2° с каждой стороны и ограничена теми же структурами.
В норме боковое сгибание и смещение в сагиттальной и фронтальной плоскостях значительно ограничены соединением затылочной кости с атлантом и, предположительно, покровной мембраной и связкой верхушки зуба.
б) Атланто-осевой комплекс. Атланто-осевой (С1-С2) сустав включает в себя четыре составляющих: два боковых атланто-осевых сустава; срединный атланто-осевой сустав, между передней дугой атланта и зубом; и сустав между задней поверхностью зуба и поперечной связкой атланта. В отличие от атланто-затылочного сустава, боковой атланто-осевой сустав имеет большую синовиальную сумку, что обеспечивает большую амплитуду движений. Зуб служит осью, вокруг которой вращается атланта.
Кроме того, суставные поверхности как С1, так и С2 выпуклые, что обеспечивает еще большую свободу осевого вращения вокруг зуба, а также допускает боковое сгибание и сгибание-разгибание. Средняя амплитуда осевого вращения составляет 23,3-38,9° с каждой стороны. Осью вращения головы в горизонтальной плоскости является зуб.
Исследования анатомии показали, что растяжение и перегиб контралатеральной позвоночной артерии возникает при амплитуде атланто-осевого вращения равной 30-35°. Когда вращение превышает 40°, возникает смыкание суставных поверхностей С1 и С2. Фактически, позвоночная артерия скручивается в петлю между С1 и С2, что позволяет ей избежать повреждения при нормальном движении в этой плоскости; длина артерии между атлантом и затылочной костью остается достаточной, если совершено движение с этой амплитудой.
Осевое вращение С1-С2 неблагоприятно совмещено с вращением в атланто-затылочном суставе. По существу, осевое вращение С1-С2 вызывает вращение меньшей амплитуды в противоположном направлении в атланто-затылочном суставе.
Общая амплитуда сгибания-разгибания С1-С2 составляет 10,1 -22,4°. Сгибание ограничено поперечной связкой атланта, разгибание — покровной мембраной соединения С1-С2. При сгибании и разгибании ось вращения расположена посередине между верхушкой и основанием зуба около его задней поверхности.
Боковое сгибание ограничено крыловидными связками до средней амплитуды 6,7°. В норме амплитуды бокового смещения, растяжения и компрессии в С1-С2 минимальны. Атланто-осевой сустав обеспечивает вращение шеи с амплитудой, равной 47°. Испытания подтвердили, что значение интервала осевого вращения в атланто-затылочном суставе составляет 8°, в атланто-осевом у взрослых — 40° в каждом направлении, у детей — 45°. Сгибание и разгибание примерно одинаковы в обоих суставах со средним значением общей амплитуды сгибания, равным 27,1°, и разгибания, равным 24,9°, учитывая весь комплекс: затылочную кость, атлант и осевой позвонок.
При возникновении воспалительного процесса в атланто-осевом суставе проявляется крайне сильная зависимость его стабильности от функции связочного аппарата, тогда как функция атланто-затылочного сустава и шейного отдела позвоночника ниже С2 нарушается не столь значительно.
Данные с трехмерной модели краниовертебрального сочленения пациентов с ревматоидным артритом также подтверждают, что помимо ферментативного расщепления костной ткани, присутствует нарушение движений — механический компонент поражения ревматоидным артритом. Эрозия основания зуба может привести к изменениям костной структуры согласно трансформационному закону Вольфа (Wolff) и различным исследованиям воздействия нагрузок на кость. На основании отмеченных изменений в латеральных массах атланта предполагают схожий механизм эрозивных изменений при ревматоидном артрите. Значения передней и задней атланто-дентальной дистанции показывают, что для крайней степени подвывиха атланто-осевого сустава необходима полная деструкция поперечной связки атланта в сочетании с нарушением функции крыловидных или капсульных связок.
Сложная анатомия и взаимоотношения между различными компонентами обусловливают уникальность краниовертебрального сочленения и значительную трудность хирургического доступа к глубоким структурам этой области. Доскональное понимание анатомии краниовертебрального сочленения имеет первостепенную важность для успешного хирургического вмешательства. Многочисленные исследования морфометрии и анатомии этой области обеспечили специалистов необходимой информацией о нормальных показателях, измерениях и параметрах, которые столь важны в предоперационном планировании и непосредственном ходе операции при хирургическом доступе в этой уникальной и сложноустроенной области.
МРТ краниовертебрального сочленения в сагиттальной плоскости (А) и художественное исполнение (Б).
Показаны покровная мембрана (стрелка) и поперечная связка атланта (толстая стрелка).
БА — базион; ОП — опистион; ПМем — передняя атланто-затылочная мембрана; ЗМем — задняя атланто-затылочная мембрана;
З—Зуб; Ост2 — остистый отросток С2;ПД — передняя дуга атланта (тонкая стрелка); ЗД — задняя дуга атланта.
Крестообразная, поперечная, крыловидные и добавочные связки.
А. МРТ во фронтальной плоскости. Б. рисунок.
– Посетите весь раздел посвященной “Нейрохирургии.”
Оглавление темы “Анатомия краниовертебрального сочленения.”:
- Эмбриология краниовертебрального сочленения
- Хирургическая анатомия большого затылочного отверстия и затылочных мыщелков
- Хирургическая анатомия атланта (первого шейного позвонка)
- Хирургическая анатомия второго шейного позвонка (осевого позвонка)
- Хирургическая анатомия связок краниовертебрального сочленения
- Рентгенограмма, КТ, МРТ краниовертебрального сочленения в норме и при болезни
- Физиология и биомеханика краниовертебрального сочленения
Источник