Selgroo anatoomilis-biomehaanilised omadused

Selgroo tuleks vaadelda anatoomilisest (biomehaanilisest) ja funktsionaalsest küljest.

Anatoomiliselt koosneb selg 32, mõnikord 33 üksikust selgroolülist, mis on omavahel ühendatud lülidevaheliste ketaste (art. intersomatica) ja lülidevaheliste liigeste (art. intervertebrales) abil. Selgroo stabiilsuse või tugevuse tagavad võimas sidemete aparaat, mis ühendab selgroolülide kehasid (lig. longitudinale anterius et posterius) ja lülidevaheliste liigeste kapslit, lülikaare ühendavad sidemed (lig. flava) ja ogajätkeid ühendavad sidemed (lig. supraspinosum et intraspinosum).

Biomehhaanikast vaatepunktist on selg nagu kinemaatiline ahel, mis koosneb üksikutest lülidest. Iga selgroolüli on naaberlüliga ühenduses kolmes punktis:

Kahe lülivaheliigese juures taga ja kehade juures (läbi lülivaheketta) ees.

Liigesjätkete vahelised ühendused moodustavad tõelised liigesed.

Üksteise kohal paiknevad selgroolülid moodustavad kaks sammast - eesmise, mis on ehitatud selgroolülide kehadest, ja tagumise, mis on moodustunud kaartest ja lülidevahelistest liigestest.

Lülisamba liikuvus, elastsus ja vastupidavus, võime taluda olulisi koormusi on teatud määral tagatud lülidevaheliste ketaste abil, mis on tihedas anatoomilises ja funktsionaalses seoses kõigi selgroo struktuuridega, mis moodustavad selgroo.

Lülisamba vaheline ketas mängib biomehaanikas juhtivat rolli, olles selgroo „liikumise hing“ (Franceschilli, 1947). Kuna tegemist on keeruka anatoomilise moodustisega, täidab ketas järgmisi funktsioone:

• selgroolülide sulandumine,
• selgroo liikuvuse tagamine,
• selgroolülide kaitse pideva trauma eest (lööke neelav roll).

TÄHELEPANU! Igasugune patoloogiline protsess, mis nõrgestab ketta funktsiooni, häirib selgroo biomehaanikat. Samuti on häiritud selgroo funktsionaalsed võimed.

Anatoomilist kompleksi, mis koosneb ühest lülivahekettast, kahest külgnevast selgroolülist koos vastavate liigestega ja sellel tasandil asuvast sidemete aparaadist, nimetatakse selgroolüli liikumissegmendiks (VMS).

Lülisamba ketas koosneb kahest hüaliinplaadist, mis sobivad tihedalt külgnevate selgroolülide kehade, tuuma pulposuse ja kiulise rõnga (annulus fibrosus) otsaplaatidega.

Dorsaalse notokordi jäänusena paiknev tuum pulposus sisaldab:

• interstitsiaalne aine kondriin;
• väike arv kõhrerakke ja omavahel põimunud kollageenikiude, mis moodustavad omamoodi kapsli ja annavad sellele elastsuse.

TÄHELEPANU! Nucleus pulposus'e keskel on õõnsus, mille maht on tavaliselt 1-1,5 cm ³.

Intervertebraalse ketta kiuline rõngas koosneb tihedatest sidekoe kimpudest, mis on omavahel põimunud erinevates suundades.

Kiudrõnga keskmised kimbud paiknevad lõdvalt ja liiguvad järk-järgult tuuma kapslisse, perifeersed kimbud aga paiknevad üksteise lähedal ja on kinnistunud luu marginaalsesse serva. Rõnga tagumine poolring on nõrgem kui eesmine, eriti nimme- ja kaelalülides. Lülivaheketta külgmised ja eesmised osad ulatuvad veidi luukoe piiridest välja, kuna ketas on mõnevõrra laiem kui külgnevate selgroolülide kehad.

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

Seljaaju sidemed

Eesmine pikisuunaline side, mis on luuümbris, on kindlalt selgroolülide kehadega ühendatud ja läbib vabalt ketast.

Tagumine pikisuunaline side, mis osaleb selgrookanali esiseina moodustumisel, seevastu langeb vabalt üle selgroolülide pinna ja on ühendatud kettaga. See side on hästi esindatud emakakaela ja rindkere lülisambas; nimmepiirkonnas on see taandunud kitsaks ribaks, mille ääres võib sageli täheldada lünki. Erinevalt eesmisest pikisuunalisest sidemest on see nimmepiirkonnas väga halvasti arenenud, kus kõige sagedamini täheldatakse ketta prolapse.

Kollased sidemed (kokku 23 sidet) paiknevad segmentaalselt, alates C-lülist kuni S-lülini. Need sidemed justkui ulatuvad selgrookanalisse ja vähendavad seeläbi selle läbimõõtu. Kuna need on kõige enam arenenud nimmepiirkonnas, võib nende patoloogilise hüpertroofia korral täheldada hobuse saba kokkusurumise nähtusi.

Nende sidemete mehaaniline roll on erinev ja eriti oluline selgroo staatika ja kinemaatika seisukohast:

• nad säilitavad emakakaela ja nimmepiirkonna lordoosi, tugevdades seeläbi paravertebraallihaste toimet;
• määrata selgroolülide liikumissuund, mille amplituudi kontrollivad lülidevahelised kettad;
• kaitsevad seljaaju otse, sulgedes plaatide vahelise ruumi, ja kaudselt oma elastse struktuuri kaudu, mille tõttu kere sirutamisel jäävad need sidemed täielikult venitatuks (eeldusel, et kui nad kokku tõmbuksid, suruksid nende voldid seljaaju kokku);
• koos paravertebraallihastega aitavad nad kere ventraalsest paindumisest vertikaalasendisse viia;
• avaldavad tuuma pulposusele pärssivat toimet, mis interdiskaalse rõhu kaudu kipuvad kahte kõrvuti asetsevat selgroolüli teineteisest lahku liigutama.

Külgnevate selgroolülide kaarte ja protsesside ühendamine toimub mitte ainult kollase, vaid ka interspinous, supraspinous ja intertransverse sidemete abil.

Lisaks ketastele ja pikisuunalistele sidemetele on selgroolülid ühendatud kahe lülidevahelise liigesega, mis on moodustatud liigeste jätketest, millel on tunnused erinevates sektsioonides. Need jätked piiravad lülidevahelisi avasid, mille kaudu närvijuured väljuvad.

Seljaaju kiulise rõnga, tagumise pikisuunalise sideme, luuümbrise, liigesekapsli, veresoonte ja membraanide innervatsiooni teostab sinuvertebraalne närv (n. sinuvertebralis), mis koosneb sümpaatilistest ja somaatilistest kiududest. Täiskasvanu ketta toitumine toimub difusiooni teel läbi hüaliinplaatide.

Loetletud anatoomilised tunnused ja võrdleva anatoomia andmed võimaldasid meil pidada lülivaheketast poolliigeseks (Schmorl, 1932), samas kui sünoviaalvedelikku sisaldav tuum pulposus (Vinogradova TP, 1951) võrreldakse liigeseõõnsusega; selgroolülide hüaliinse kõhrega kaetud otsaplaadid võrreldakse liigeste otstega ja kiulist rõngast peetakse liigesekapsliks ja sidemete aparaadiks.

Lülisamba ketas on tüüpiline hüdrostaatiline süsteem. Kuna vedelikud on praktiliselt kokkusurumatud, siis iga tuumale mõjuv rõhk muundub ühtlaselt igas suunas. Kiudne rõngas hoiab oma kiudude pinge all tuuma ja neelab suurema osa energiast. Tänu ketta elastsetele omadustele pehmenevad selgroole, seljaajule ja ajule edastatavad löögid ja põrutused jooksmisel, kõndimisel, hüppamisel jne oluliselt.

Kere turgor varieerub märkimisväärselt: kui koormus väheneb, see suureneb ja vastupidi. Kere olulist survet saab hinnata selle järgi, et pärast mitmetunnist horisontaalasendis olemist pikendab ketaste sirgendamine selgroogu enam kui 2 cm võrra. Samuti on teada, et inimese pikkuse erinevus päeva jooksul võib ulatuda 4 cm-ni.

Lülisamba eri osades asuvatel selgroolülidel on oma iseloomulikud anatoomilised ja funktsionaalsed omadused.

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

Emakakaela lülisammas

Vastavalt tugifunktsioonide ülesannetele suurenevad selgroolülide suurused järk-järgult emakakaela piirkonnast nimmepiirkonda, saavutades oma suurima suuruse S-selgroolülides;

• Emakakaela selgroolülidel on erinevalt allpool asuvatest suhteliselt madalad, ellipsoidsed kehad;
• Kaelalülide kehad ei ole kogu pikkuses üksteisest kettaga eraldatud. Need lülikehade piklikud ülemised külgmised servad, mida nimetatakse poolkuu- või konksukujulisteks jätketeks (processus uncinatus), moodustavad Trolandi terminoloogia järgi nn Luschka liigese ehk uncovertebraalse liigendi, mis ühendub nende pealmiste selgroolülide kehade alumiste külgmiste nurkadega. Protsessi uncinatus'e ja ülemise selgroolüli tahu vahel on 2-4 mm laiune uncovertebraalne vahe;
• Unkotebraalsed liigespinnad on kaetud liigesekõhrega ja liigest ümbritseb väljastpoolt kapsel. Selles piirkonnas lahknevad ketta külgpinnal oleva rõngaskiu vertikaalsed kiud ja kulgevad avausega paralleelselt kimpudena; ketas ei külgne aga otseselt selle liigesega, kuna unkotebraalse lõhe lähenedes see järk-järgult kaob;
• Kaelalülide anatoomiliseks tunnuseks on avade olemasolu põikprotsesside aluses, mille kaudu läbib selgroolüli (a. vertebralis);
• Lülidevahelised avad C5 _, C6 _ja C7 _on kolmnurkse kujuga. Ava telg läbib sektsioonis kaldpinda. Seega luuakse tingimused ava ahenemiseks ja juure kokkusurumiseks unkovertebraalsete kasvajate korral;
• Kaelalülide (välja arvatud C7 ₎ ogajätked on lõhenenud ja langetatud;
• liigeseprotsessid on suhteliselt lühikesed, nad asuvad frontaal- ja horisontaaltasandi vahel kaldus asendis, mis määrab märkimisväärse mahu painde-pikenduse liikumisi ja mõnevõrra piiratud külgkaldeid;
• Pöörlemisliigutusi teostavad peamiselt ülemised kaelalülid, mis on tingitud odontoidprotsessi silindrilisest liigendusest C1 selgroolüli liigesepinnaga;
• _C7 ogajätke ulatub maksimaalselt välja ja on kergesti palpeeritav;
• emakakaela lülisamba iseloomulikud on igasugused liigutused (painde-pikenduse liikumine, paremale ja vasakule painutamine, pöörlemine) ja suurimas mahus;
• esimene ja teine emakakaela juured tekivad atlantooktsipitaalsete ja atlantoaksiaalsete liigeste tagant ning nendes piirkondades puuduvad lülidevahelised kettad;
• Emakakaela piirkonnas on lülidevaheliste ketaste paksus 1/4 vastava selgroolüli kõrgusest.

Emakakaela lülisammas on vähem jõuline ja liikuvam kui nimmelülid ning üldiselt on see väiksema koormuse all. Siiski ei ole koormus 1 cm2 ^kaelakettale väiksem ja isegi suurem kui 1 cm2 ^{nimmelülidele} (Mathiash). Seetõttu on kaelalülide degeneratiivsed kahjustused sama levinud kui nimmelülides.

R. Galli jt (1995) näitasid, et ligamentoosne aparaat tagab selgroolülide vahel väga väikese liikuvuse: külgnevate selgroolülide horisontaalsed nihked ei ületa kunagi 3-5 mm ja nurkkalded - 11°.

PDS-i ebastabiilsust tuleks eeldada, kui külgnevate selgroolülide kehade vaheline kaugus on üle 3-5 mm ja kui selgroolülide kehade vaheline nurk suureneb rohkem kui 11°.

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

Rindkere lülisammas

Rindkere piirkonnas, kus selgroo liikumisulatus on suhteliselt väike, on selgroolülid kõrgemad ja paksemad kui kaelalülid. Alates Th5 _kuni Th12 rindkere selgroolülide ristsuunaline suurus suureneb järk-järgult, lähenedes ülemiste nimmelülide suurusele; rindkere piirkonnas on lülivahekettad väiksemad kui nimme- ja kaelapiirkonnas; lülivaheketaste paksus on 1/3 vastava selgroolüli kõrgusest; rindkere piirkonnas on lülivaheketta avad kitsamad kui kaelapiirkonnas; seljaajukanal on samuti kitsam kui nimmepiirkonnas; suure hulga sümpaatiliste kiudude olemasolu rindkere juurtes ei põhjusta mitte ainult rindkere radikulopaatiate omapärast vegetatiivset värvumist, vaid võib põhjustada ka vistseraalse valu ja düskineesia teket; rindkere selgroolülide suhteliselt massiivsed, otstest paksenenud põikjätked on mõnevõrra tahapoole kaldu ja ogajätked on järsult allapoole kaldu; roide kühm külgneb põikjätke paksenenud vaba otsa esipinnaga, moodustades tõelise kostotransversaalse liigese; Ribi pea ja selgroolüli keha külgpinna vahel ketta tasandil moodustub teine liigend.

Neid liigeseid tugevdavad tugevad sidemed. Kui lülisammas pöörleb, järgnevad ribid ja lülikehade külgpinnad koos põikjätketega selgroole, pöörates end ühtse tervikuna ümber vertikaaltelje.

Rinnalülidel on kaks eristavat omadust:

• normaalne küfootiline kõverus, vastandina emakakaela ja nimmelülide lordootilisele kõverusele;
• iga selgroolüli liigendamine paari ribidega.

Rindkere selgroo stabiilsus ja liikuvus

Peamised stabiliseerivad elemendid on: a) ribidevaheline raamistik; b) lülidevahelised kettad; c) kiulised rõngad; d) sidemed (eesmised ja tagumised pikisuunalised sidemed, radiaalne side, kostotransversaalne side, transversaalsed sidemed, kollane side, inter- ja supraspinaalsed sidemed).

Sidemeaparaadiga ribid tagavad piisava stabiilsuse ja samal ajal piiravad liikuvust liikumiste ajal (painde - sirutamine, külgmine painutamine ja pöörlemine).

TÄHELEPANU! Rindkere piirkonnas liikumisel on pöörlemine kõige vähem piiratud.

Lülisamba kettad koos kiulise rõngaga täidavad lisaks pehmendusele ka stabiliseerivat funktsiooni: selles osas on kettad väiksemad kui emakakaela- ja nimmepiirkonnas, mis minimeerib selgroolülide vahelist liikuvust.

Sidemete aparaadi seisund määrab rindkere selgroo stabiilsuse.

Kolmepunkti stabiilsuse teooriat on põhjendanud mitmed autorid (Heldsworth, Denis, Jcham, Taylor jt.).

Põhiroll antakse tagumisele kompleksile: selle terviklikkus on stabiilsuse oluline tingimus ning tagumise ja keskmise tugistruktuuri kahjustus avaldub kliinilise ebastabiilsusena.

Oluline stabiliseeriv element on liigesekapsel ning liigeste anatoomia tagab ka struktuuride terviklikkuse.

Liigendid on orienteeritud frontaaltasandis, mis piirab paindumist-sirutust ja külgmist painutamist; seetõttu on liigeste subluksatsioonid ja nihestused rindkere piirkonnas äärmiselt haruldased.

TÄHELEPANU! Kõige ebastabiilsem piirkond on Th10-L1 tsoon suhteliselt stabiilsete rindkere- ja liikuvamate nimmepiirkondade tõttu.

Nimme-ristluu selgroog

Nimmepiirkonnas, mis toetab pealmise osa raskust:

• selgroolülide kehad on kõige laiemad, põiki- ja liigesprotsessid on massiivsed;
• Nimmelülide kehade esipind on sagitaalses suunas kergelt nõgus; L-lüli keha on ees veidi kõrgemal kui taga, mis anatoomiliselt määrab nimmelordoosi tekke. Lordoosi korral nihkub koormustelg tahapoole. See hõlbustab pöörlevaid liigutusi keha vertikaaltelje ümber;
• Nimmelülide põikjätked paiknevad tavaliselt frontaalselt; nimmelülide põikjätkete ventraalsed osad on vastavate nimmeribide vähearenenud jäänused, mistõttu neid nimetatakse roidejätketeks (processus costarii vertebrae lumbalis). Roidejätkete alusel asuvad väiksemad abijätked (processus accessorius);
• nimmelülide liigesprotsessid ulatuvad märgatavalt välja ja nende liigespinnad paiknevad sagitaalse tasapinna suhtes nurga all;
• ogajätked on paksenenud ja suunatud peaaegu horisontaalselt tahapoole; iga ülemise liigesejätke posterolateraalsel serval paremal ja vasakul on väike kooniline piimajätke (processus mamillaris);
• Nimmepiirkonna lülidevahelised avad on üsna laiad. Lülisamba deformatsiooni, degeneratiivsete protsesside ja staatiliste häirete korral ilmneb radikulaarne valusündroom aga kõige sagedamini selles piirkonnas;
• nimmekettad on vastavalt suurimale teostatavale koormusele suurima kõrgusega - 1/3 keha kõrgusest;
• Ketta eendite ja prolapside kõige sagedasem lokaliseerimine vastab kõige ülekoormatud lõikudele: ruum L4 _ja Ls vahel _ning mõnevõrra harvemini C ja S1 vahel;
• Nucleus pulposus asub ketta tagumise ja keskmise kolmandiku piiril. Selle piirkonna kiuline rõngas on ees oluliselt paksem, kus seda toetab tihe eesmine pikisuunaline side, mis on kõige võimsamalt arenenud nimmepiirkonnas. Tagantpoolt on kiuline rõngas õhem ja seda eraldab seljaajukanalist õhuke ja vähem arenenud tagumine pikisuunaline side, mis on lülidevaheliste ketastega tugevamalt ühendatud kui lülikehadega. See side on viimasega ühendatud lahtise sidekoe abil, millesse on kinnistunud venoosne põimik, mis loob lisatingimused eendite ja prolapside tekkeks seljaajukanali valendikku.

Üks selgroo iseloomulikke tunnuseid on nelja nn füsioloogilise kõveruse olemasolu sagitaalses tasapinnas:

• _{emakakaela lordoos, mille moodustavad kõik emakakaela ja ülemised rindkere selgroolülid; suurim kumerus on C5} ja _C6 tasandil;
• _{rindkere küfoos; maksimaalne nõgusus on Th6} - _Th7 tasemel;
• _{nimmelülide lordoos, mis moodustub viimasest rindkerelülist ja kõigist nimmelülidest. Suurim kõverus asub keha L 4} tasandil;
• sakrokokküügeaalne küfoos.

Lülisamba peamised funktsionaalsete häirete tüübid arenevad kas füsioloogiliste kõveruste silumise tüübi või nende suurenemise tüübi (küfoos) järgi. Lülisammas on üheteljeline organ, selle jagunemine erinevateks anatoomilisteks osadeks on tingimuslik, seetõttu ei saa esineda hüperlordoosi näiteks emakakaela lülisambas koos lordoosi silumisega nimmepiirkonnas ja vastupidi.

Praegu on süstematiseeritud selgroo muutuste silutud ja hüperlordootiliste variantide funktsionaalsete häirete peamised tüübid.

1. Kui selgroo füsioloogilised kõverad on silutud, tekivad painutustüüpi funktsionaalsed häired, mida iseloomustab patsiendi sundasend (painutusasendis) ja mis hõlmavad:

• piiratud liikuvus emakakaela selgroo motoorsetes segmentides, sealhulgas pea liigeste piirkonnas;
• inferior oblique capitis sündroom;
• kaela sügavate painutajalihaste ja sternocleidomastoidlihase kahjustused;
• eesmise skaleeni sündroom;
• abaluu piirkonna sündroom (levator scapulae sündroom);
• eesmise rindkere seina sündroom;
• mõnel juhul - scapulohumeraalse periartriidi sündroom;
• mõnel juhul - küünarliigese külgmise epikondüloosi sündroom;
• 1. ribi piiratud liikuvus, mõnel juhul - I-IV ribid, rangluu liigesed;
• nimmepiirkonna lordoosi lamestumise sündroom;
• paravertebraalse lihase sündroom.

Liikuvuse piiramine nimme- ja rindkere alumise osa motoorsetes segmentides: nimmepiirkonnas - painutus ja rindkere alumises osas - sirutus:

• piiratud liikuvus sakroiliakaalli liigeses;
• adductor-sündroom;
• iliopsoase sündroom.

2. Lülisamba füsioloogiliste kõveruste suurenemisega tekivad venitustüüpi funktsionaalsed häired, mida iseloomustab patsiendi sirgendatud "uhke" kõnnak ja nimme- ja kaelalülide piiratud venitus haiguse kliiniliste ilmingute avaldumise ajal. See hõlmab:

• piiratud liikuvus emakakaela keskosa ja emakakaela-rinnalülide motoorsetes segmentides;
• kaela sirutajalihaste tservikaalne valu;
• mõnel juhul - küünarliigese sisemise epikondüloosi sündroom;
• piiratud liikuvus rindkere selgroo motoorsetes segmentides.
• nimmepiirkonna hüperlordoosi sündroom;
• nimmelülide motoorsete segmentide sirutuse piiramine: L1-L2 ja L2 L3 _, mõnel juhul - _L3 - _L4;
• reie tagakülje sündroom;
• puusa abductor sündroom;
• piriformise sündroom;
• koktsidüünia sündroom.

Seega, kui aktiivsete pingutuste sümmeetria on häiritud isegi normaalsetes füsioloogilistes tingimustes, toimub selgroo konfiguratsiooni muutus. Füsioloogiliste kõveruste tõttu talub selgroog 18 korda suuremat aksiaalset koormust kui sama paksusega betoonpost. See on võimalik tänu asjaolule, et kõveruste olemasolul jaotub koormusjõud ühtlaselt kogu selgroo ulatuses.

Selgroo hulka kuulub ka selle fikseeritud osa - ristluu ja kergelt liikuv õndraluu.

Ristluu ja viies nimmelüli on kogu selgroo alus, pakkudes tuge kõigile selle pealisosadele ja kogedes suurimat koormust.

Lülisamba moodustumist ja selle füsioloogiliste ja patoloogiliste kõveruste arengut mõjutab oluliselt IV ja V nimmelülide ning ristluu asend ehk selgroo ristluu- ja pealmiste osade omavaheline suhe.

Tavaliselt on ristluu keha vertikaaltelje suhtes 30° nurga all. Vaagna väljendunud kalle põhjustab tasakaalu säilitamiseks nimmelordoosi.

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