Динаміка хребетного стовпа людини

Скелет хребтового стовпа служить міцною опорою для тіла та складається з 33-34 хребців. Хребець складається з двох частин - тіла хребця (спереду) та дуги хребця (ззаду). Тіло хребця становить основну частину хребця. Дуга хребця складається з чотирьох сегментів. Два з них - це ніжки, які утворюють опорні стінки. Дві інші частини - це тонкі пластинки, які утворюють своєрідний "дах". Від дуги хребця відходять три кісткові відростки. Від кожного суглоба "ніжко-пластина" відгалужуються правий та лівий поперечні відростки. Крім того, на середній лінії, коли людина нахиляється вперед, можна побачити остистий відросток, що виступає назад. Залежно від розташування та функції, хребці різних відділів мають специфічні особливості будови, а напрямок та ступінь руху хребця визначаються орієнтацією суглобових відростків.

Шийні хребці. Суглобові відростки мають плоску та овальну форму і розташовані в просторі під кутом 10-15° до фронтальної площини, 45° до сагітальної площини та 45° до горизонтальної площини. Таким чином, будь-яке зміщення, що виробляється суглобом, розташованим вище, відносно нижнього, відбуватиметься під кутом до трьох площин одночасно. Тіло хребця має увігнутість верхньої та нижньої поверхонь і багатьма авторами вважається фактором, що сприяє збільшенню діапазону рухів.

Грудні хребці. Суглобові відростки нахилені до фронтальної площини під кутом 20°, до сагітальної площини під кутом 60°, до горизонтальної та фронтальної площини під кутом 20°.

Таке просторове розташування суглобів сприяє зміщенню верхнього суглоба відносно нижнього одночасно вентрокраніально або дорсокаудально в поєднанні з його медіальним або латеральним зміщенням. Суглобові поверхні мають переважний нахил у сагітальній площині.

Поперекові хребці. Просторове розташування їхніх суглобових поверхонь відрізняється від розташування грудних та шийних хребців. Вони дугоподібні та розташовані під кутом 45° до фронтальної площини, під кутом 45° до горизонтальної площини та під кутом 45° до сагітальної площини. Таке просторове розташування сприяє зміщенню верхнього суглоба відносно нижнього, як дорсолатерально, так і вентромедіально, у поєднанні з краніальним або каудальним зміщенням.

Важливу роль міжхребцевих суглобів у русі хребта також підтверджують відомі роботи Лесгафта (1951), у яких велика увага приділяється збігу центрів ваги сферичної поверхні суглобів у сегментах C5-C7. Це пояснює переважний обсяг руху в них. Крім того, нахил суглобових поверхонь одночасно до фронтальної, горизонтальної та вертикальної площин сприяє одночасному лінійному руху в кожній з цих трьох площин, виключаючи можливість одноплощинного руху. Крім того, форма суглобових поверхонь сприяє ковзанню одного суглоба по площині іншого, обмежуючи можливість одночасного кутового руху. Ці ідеї узгоджуються з дослідженнями Вайта (1978), в результаті яких після видалення суглобових відростків з дугами обсяг кутового руху в сегменті руху хребців збільшився в сагітальній площині на 20-80%, фронтальній площині на 7-50%, а горизонтальній площині на 22-60%. Рентгенологічні дані Жірута (1973) підтверджують ці результати.

Хребетний стовп містить усі типи кісткових з'єднань: безперервні (синдесмози, синхондрози, синостози) та переривчасті (суглоби між хребтом і черепом). Тіла хребців з'єднані один з одним міжхребцевими дисками, які разом становлять приблизно 'A всієї довжини хребта. Вони переважно функціонують як гідравлічні амортизатори.

Відомо, що рухливість у будь-якій частині хребта значною мірою залежить від співвідношення висоти міжхребцевих дисків та кісткової частини хребта.

Згідно з Капанджі (1987), це співвідношення визначає рухливість певного сегмента хребта: чим вище співвідношення, тим більша рухливість. Найбільшу рухливість має шийний відділ хребта, оскільки співвідношення становить 2:5, або 40%. Поперековий відділ хребта менш рухливий (співвідношення 1:3, або 33%). Грудний відділ хребта ще менш рухливий (співвідношення 1:5, або 20%).

Кожен диск побудований таким чином, що має желатинову серцевину та фіброзне кільце всередині.

Желатинове ядро складається з нестисливого гелеподібного матеріалу, укладеного в еластичний «контейнер». Його хімічний склад представлений білками та полісахаридами. Ядро характеризується сильною гідрофільністю, тобто тяжінням до води.

За даними Пушеля (1930), при народженні вміст рідини в ядрі становить 88%. З віком ядро втрачає здатність зв'язувати воду. До 70 років вміст води в ньому зменшується до 66%. Причини та наслідки цієї дегідратації мають велике значення. Зменшення вмісту води в диску можна пояснити зменшенням концентрації білка, полісахариду, а також поступовою заміною гелеподібного матеріалу ядра фіброзною хрящовою тканиною. Результати досліджень Адамса та ін. (1976) показали, що з віком відбувається зміна молекулярних розмірів протеогліканів у пульпозному ядрі та фіброзному кільці. Вміст рідини зменшується. До 20 років судинне постачання дисків зникає. До 30 років диск живиться виключно за рахунок лімфодифузії через торцеві пластинки хребців. Це пояснює втрату гнучкості хребта з віком, а також порушення здатності людей похилого віку відновлювати еластичність пошкодженого диска.

Пульпозне ядро сприймає вертикальні сили, що діють на тіло хребця, і розподіляє їх радіально в горизонтальній площині. Щоб краще зрозуміти цей механізм, можна уявити ядро як рухомий шарнірний суглоб.

Фіброзне кільце складається приблизно з 20 концентричних шарів волокон, переплетених таким чином, що один шар знаходиться під кутом до попереднього. Така структура забезпечує контроль руху. Наприклад, під дією напруги зсуву косі волокна, що йдуть в одному напрямку, напружуються, а ті, що йдуть в протилежному напрямку, розслабляються.

Функції пульпозного ядра (Alter, 2001)

Дія	Згинання	Розширення	Латеральне згинання
Верхній хребець піднімається	Фронт	Назад	У бік згину
Таким чином, диск випрямляється.	Фронт	Назад	У бік згину
Отже, диск збільшується	Назад	Фронт	У бік, протилежний вигину
Отже, ядро спрямоване	Вперед	Назад	У бік, протилежний вигину

Фіброзне кільце втрачає свою еластичність та гнучкість з віком. У молодості фіброеластична тканина кільця переважно еластична. З віком або після травми відсоток фіброзних елементів збільшується, і диск втрачає еластичність. Зі втратою еластичності він стає більш схильним до травм та пошкоджень.

Кожен міжхребцевий диск може скоротитися в середньому на 1 мм під навантаженням 250 кг, що для всього хребта призводить до скорочення приблизно на 24 мм. При навантаженні 150 кг скорочення міжхребцевого диска між T6 та T7 становить 0,45 мм, а навантаження 200 кг викликає скорочення диска між T11 та T12 на 1,15 мм.

Ці зміни в дисках від тиску зникають досить швидко. При півгодині лежання довжина тіла людини зростом від 170 до 180 см збільшується на 0,44 см. Різниця в довжині тіла однієї й тієї ж людини вранці та ввечері визначається в середньому на 2 см. За даними Літта, Рейлі, Трупа (1986), зменшення зросту на 38,4% спостерігалося в перші 1,5 години після пробудження та на 60,8% в перші 2,5 години після пробудження. Відновлення зросту на 68% відбувалося в першій половині ночі.

Аналізуючи різницю в зрості між дітьми вранці та вдень, Стрікленд та Шерін (1972) виявили середню різницю 1,54 см з діапазоном 0,8–2,8 см.

Під час сну навантаження на хребет мінімальне, а диски набрякають, поглинаючи рідину з тканин. Адамс, Долан та Хаттон (1987) визначили три суттєві наслідки щоденних коливань навантаження на поперековий відділ хребта: 1 – «набряк» викликає підвищену скутість хребта під час поперекового згинання після пробудження; 2 – рано вранці зв'язки дисків хребта характеризуються підвищеним ризиком травм; 3 – діапазон рухів хребта збільшується ближче до середини дня. Різниця в довжині тіла зумовлена не тільки зменшенням товщини міжхребцевих дисків, але й зміною висоти склепіння стопи та, можливо, також певною мірою зміною товщини хрящів суглобів нижніх кінцівок.

Диски можуть змінювати свою форму під впливом силових впливів до досягнення людиною статевої зрілості. До цього часу товщина та форма дисків остаточно визначаються, а конфігурація хребта та пов'язаний з нею тип постави стають постійними. Однак, саме тому, що постава залежить насамперед від характеристик міжхребцевих дисків, вона не є повністю стабільною ознакою і може певною мірою змінюватися під впливом зовнішніх та внутрішніх силових впливів, зокрема фізичних вправ, особливо в молодому віці.

Зв'язкові структури та інші сполучні тканини відіграють важливу роль у визначенні динамічних властивостей хребта. Їхнє завдання полягає в обмеженні або зміні рухів суглоба.

Передня та задня поздовжні зв'язки проходять вздовж передньої та задньої поверхонь тіл хребців та міжхребцевих дисків.

Між дугами хребців розташовані дуже міцні зв'язки, що складаються з еластичних волокон, які надають їм жовтого кольору, через що самі зв'язки називаються міждуговими або жовтими. При русі хребтового стовпа, особливо при згинанні, ці зв'язки розтягуються і напружуються.

Між остистими відростками хребців розташовані міжостисті зв'язки, а між поперечними відростками — міжпоперечні зв'язки. Вище остистих відростків по всій довжині хребетного стовпа проходить надостиста зв'язка, яка, наближаючись до черепа, збільшується в сагітальному напрямку і називається потиличною зв'язкою. У людини ця зв'язка має вигляд широкої пластинки, що утворює своєрідну перегородку між правою та лівою групами м'язів потиличної області. Суглобові відростки хребців з'єднані один з одним суглобами, які у верхніх відділах хребетного стовпа мають плоску форму, а в нижніх, зокрема в поперековій області, — циліндричні.

З'єднання потиличної кістки з атлантом має свої особливості. Тут, як і між суглобовими відростками хребців, знаходиться комбінований суглоб, що складається з двох анатомічно окремих суглобів. Форма суглобових поверхонь атланто-потиличного суглоба еліптична або овальну.

Три суглоби між атлантом та епістрофеєм об'єднані в комбінований атлантоаксіальний суглоб з однією вертикальною віссю обертання; з них непарний суглоб - це циліндричний суглоб між зубцями епістрофея та передньою дугою атланта, а парний суглоб - плоский суглоб між нижньою суглобовою поверхнею атланта та верхньою суглобовою поверхнею епістрофея.

Два суглоби, атланто-потиличний та атланто-аксіальний, розташовані вище та нижче атланта, доповнюють один одного, утворюючи з'єднання, що забезпечують рухливість голови навколо трьох взаємно перпендикулярних осей обертання. Обидва ці суглоби можна об'єднати в один комбінований суглоб. При обертанні голови навколо вертикальної осі атлант рухається разом з потиличною кісткою, граючи роль своєрідного інтеркалярного меніска між черепом та рештою хребтового стовпа. У зміцненні цих суглобів бере участь досить складний зв'язковий апарат, який включає хрестоподібні та крилоподібні зв'язки. У свою чергу, хрестоподібна зв'язка складається з поперечної зв'язки та двох ніжок - верхньої та нижньої. Поперечна зв'язка проходить позаду зубоподібного епістрофея та зміцнює положення цього зуба на його місці, будучи натягнутою між правою та лівою бічними масами атланта. Від поперечної зв'язки відходять верхня та нижня ніжки. З них верхня кріпиться до потиличної кістки, а нижня - до тіла другого шийного хребця. Крилоподібні зв'язки, права та ліва, йдуть від бічних поверхонь зуба вгору та назовні, прикріплюючись до потиличної кістки. Між атлантом і потиличною кісткою є дві перетинки - передня та задня, що закривають отвір між цими кістками.

Крижі з'єднані з куприком синхондрозом, при якому куприк може рухатися переважно в передньо-задньому напрямку. Діапазон рухливості верхівки куприка в цьому напрямку у жінок становить приблизно 2 см. Зв'язковий апарат також бере участь у зміцненні цього синхондрозу.

Оскільки хребетний стовп дорослої людини утворює два лордотичні (шийний та поперековий) та два кіфотичні (грудний та крижово-куприковий) вигини, вертикальна лінія, що виходить з центру ваги тіла, перетинає його лише у двох місцях, найчастіше на рівні хребців C8 та L5. Однак ці співвідношення можуть змінюватися залежно від особливостей постави людини.

Вага верхньої половини тіла не тільки тисне на хребці, але й діє на деякі з них у вигляді сили, яка формує вигини хребта. У грудному відділі лінія тяжіння тіла проходить перед тілами хребців, завдяки чому виникає силовий вплив, спрямований на збільшення кіфотичного вигину хребта. Цьому перешкоджає його зв'язковий апарат, зокрема, задня поздовжня зв'язка, міжкісткові зв'язки, а також тонус м'язів-розгиначів тулуба.

У поперековому відділі хребта співвідношення зворотне, лінія тяжіння тіла зазвичай проходить таким чином, що сила тяжіння прагне зменшити поперековий лордоз. З віком знижується як опір зв'язкового апарату, так і тонус м'язів-розгиначів, через що під впливом сили тяжіння хребет найчастіше змінює свою конфігурацію та утворює один загальний вигин, спрямований вперед.

Встановлено, що зміщення центру ваги верхньої половини тіла вперед відбувається під впливом низки факторів: маси голови та плечового пояса, верхніх кінцівок, грудної клітки, органів грудної та черевної порожнин.

Фронтальна площина, в якій розташований центр ваги тіла, у дорослих відносно мало відхиляється вперед від атланто-потиличного суглоба. У маленьких дітей маса голови має велике значення, оскільки її співвідношення до маси всього тіла є більш значним, тому у фронтальній площині центр ваги голови зазвичай більше зміщений вперед. Маса верхніх кінцівок людини певною мірою впливає на формування кривизни хребта залежно від зміщення плечового пояса вперед або назад, оскільки фахівці помітили певну кореляцію між сутулістю та ступенем зміщення вперед плечового пояса та верхніх кінцівок. Однак при випрямленій поставі плечовий пояс зазвичай зміщений назад. Маса грудної клітки людини впливає на зміщення центру ваги тулуба вперед тим більше, чим більше розвинений його передньо-задній діаметр. При плоскій грудній клітці її центр мас розташований відносно близько до хребта. Органи грудної клітки, і особливо серце, не тільки своєю масою сприяють зміщенню центру мас тулуба вперед, але й діють як прямий тяговий фактор на черепну частину грудного відділу хребта, тим самим збільшуючи його кіфотичний вигин. Вага органів черевної порожнини варіюється залежно від віку та конституції людини.

Морфологічні особливості хребта визначають його міцність на стиск та розтяг. У спеціальній літературі є дані, що він може витримувати тиск стиску близько 350 кг. Опір стиску для шийного відділу становить приблизно 50 кг, для грудного відділу - 75 кг та для поперекового відділу - 125 кг. Відомо, що опір розтягу становить близько 113 кг для шийного відділу, 210 кг для грудного відділу та 410 кг для поперекового відділу. Суглоби між V поперековим хребцем та крижовою кісткою розриваються під дією сили натягу 262 кг.

Міцність окремих хребців на стискання шийного відділу хребта приблизно така: C3 - 150 кг, C4 - 150 кг, C5 - 190 кг, C6 - 170 кг, C7 - 170 кг.

Для грудного відділу типові такі показники: Т1 - 200 кг, Т5 -200 кг, Т3 - 190 кг, Т4 - 210 кг, Т5 - 210 кг, Т6 - 220 кг, Т7 - 250 кг, Т8 - 250 кг, Т9 - 320 кг, Т10 - 360 кг, Т11 - 400 кг, Т12 - 375 кг. Поперековий відділ витримує приблизно такі навантаження: L1 - 400 кг, L2 - 425 кг, L3 - 350 кг, L4 - 400 кг, L5 - 425 кг.

Між тілами двох сусідніх хребців можливі такі типи рухів. Рухи вздовж вертикальної осі в результаті стиснення та розтягування міжхребцевих дисків. Ці рухи дуже обмежені, оскільки стиснення можливе лише в межах еластичності міжхребцевих дисків, а розтягування гальмується поздовжніми зв'язками. Для хребта в цілому межі стиснення та розтягування незначні.

Рухи між тілами двох сусідніх хребців можуть частково відбуватися у формі обертання навколо вертикальної осі. Цей рух гальмується головним чином натягом концентричних волокон фіброзного кільця міжхребцевого диска.

Обертання навколо фронтальної осі також можливі між хребцями під час згинання та розгинання. Під час цих рухів змінюється форма міжхребцевого диска. Під час згинання його передня частина стискається, а задня — розтягується; під час розгинання спостерігається протилежне явище. У цьому випадку драглисте ядро змінює своє положення. Під час згинання воно рухається назад, а під час розгинання — вперед, тобто до розтягнутої частини фіброзного кільця.

Ще одним окремим типом руху є обертання навколо сагітальної осі, що призводить до бічного нахилу тулуба. У цьому випадку одна бічна поверхня диска стискається, а інша розтягується, і желатинове ядро рухається в бік розтягування, тобто до опуклості.

Рухи, що відбуваються в суглобах між двома сусідніми хребцями, залежать від форми суглобових поверхонь, які розташовані по-різному в різних частинах хребта.

Шийний відділ є найбільш рухливим. У цьому відділі суглобові відростки мають плоскі суглобові поверхні, спрямовані назад під кутом приблизно 45-65°. Такий тип зчленування забезпечує три ступені свободи, а саме: рухи згинання-розгинання можливі у фронтальній площині, бічні рухи – у сагітальній площині, а обертальні рухи – у горизонтальній площині.

У просторі між хребцями C2 та C3 діапазон рухів дещо менший, ніж між іншими хребцями. Це пояснюється тим, що міжхребцевий диск між цими двома хребцями дуже тонкий, а передня частина нижнього краю епістрофеума утворює виступ, який обмежує рух. Діапазон рухів згинання-розгинання в шийному відділі хребта становить приблизно 90°. Опуклість вперед, утворена переднім контуром шийного відділу хребта, під час згинання перетворюється на увігнутість. Утворена таким чином увігнутість має радіус 16,5 см. Якщо провести радіуси від переднього та заднього кінців цієї увігнутості, то отримаємо кут, відкритий назад, що дорівнює 44°. При максимальному розгинанні утворюється кут, відкритий вперед і вгору, що дорівнює 124°. Хорди цих двох дуг з'єднуються під кутом 99°. Найбільший діапазон рухів спостерігається між хребцями C3, C4 та C5, дещо менший між C6 та C7 і ще менший між хребцями C7 та T1.

Латеральні рухи між тілами перших шести шийних хребців також мають досить велику амплітуду. Хребець C... значно менш рухливий у цьому напрямку.

Сідлоподібні суглобові поверхні між тілами шийних хребців не сприяють торсійним рухам. Загалом, за даними різних авторів, амплітуда рухів у шийному відділі в середньому становить такі значення: згинання - 90°, розгинання - 90°; латеральний нахил - 30°, обертання в один бік - 45°.

Атланто-потиличний суглоб та суглоб між атлантом та епістрофеєм мають три ступені свободи руху. У першому з них можливі нахили голови вперед та назад. У другому можливе обертання атланта навколо зубоподібного відростка, при цьому череп обертається разом з атлантом. Нахил голови вперед у місці з'єднання черепа та атланта можливий лише на 20°, нахил назад - на 30°. Рух назад гальмується натягом передньої та задньої атланто-потиличних перетинок і відбувається навколо лобової осі, що проходить позаду зовнішнього слухового отвору та безпосередньо перед соскоподібними відростками скроневої кістки. Ступінь нахилу черепа вперед більше 20° та назад 30° можливий лише разом з шийним відділом хребта. Нахил вперед можливий доти, доки підборіддя не торкнеться грудини. Цей ступінь нахилу досягається лише за активного скорочення м'язів, що згинають шийний відділ хребта та нахиляють голову до тіла. Коли голова під дією сили тяжіння тягнеться вперед, підборіддя зазвичай не торкається грудини, оскільки голова утримується на місці завдяки напрузі розтягнутих м'язів задньої частини шиї та потиличної зв'язки. Вага голови, що нахиляється вперед, що діє на важіль першого класу, недостатня для подолання пасивності м'язів спини шиї та еластичності потиличної зв'язки. Коли грудино-під'язиковий та підйомно-під'язиковий м'язи скорочуються, їхня сила разом з вагою голови викликає більше розтягнення м'язів задньої частини шиї та потиличної зв'язки, що призводить до нахилу голови вперед, доки підборіддя не торкнеться грудини.

Суглоб між атлантом і кісткою може обертатися на 30° праворуч і ліворуч. Обертання в суглобі між атлантом і кісткою обмежується натягом крилоподібних зв'язок, які беруть початок на бічних поверхнях виростків потиличної кістки та прикріплюються до бічних поверхонь зубоподібного відростка.

Через те, що нижня поверхня шийних хребців увігнута в передньо-задньому напрямку, можливі рухи між хребцями в сагітальній площині. У шийному відділі зв'язковий апарат найменш потужний, що також сприяє його рухливості. Шийний відділ значно менше піддається (порівняно з грудним та поперековим відділами) дії стискаючих навантажень. Він є місцем кріплення великої кількості м'язів, що визначають рухи голови, хребта та плечового пояса. На шиї динамічна дія м'язової тяги відносно більша в порівнянні з дією статичних навантажень. Шийний відділ мало піддається деформуючим навантаженням, оскільки навколишні м'язи ніби захищають його від надмірного статичного впливу. Однією з характерних особливостей шийного відділу є те, що плоскі поверхні суглобових відростків у вертикальному положенні тіла знаходяться під кутом 45°. При нахилі голови та шиї вперед цей кут збільшується до 90°. У цьому положенні суглобові поверхні шийних хребців перекривають один одного в горизонтальному напрямку та фіксуються завдяки дії м'язів. Коли шия зігнута, дію м'язів особливо значно. Однак зігнуте положення шиї є звичайним явищем для людини під час роботи, оскільки орган зору повинен контролювати рухи рук. Багато видів роботи, а також читання книги, зазвичай виконуються зі зігнутою головою та шиєю. Тому м'язи, зокрема задньої частини шиї, повинні працювати, щоб тримати голову в рівновазі.

У грудному відділі суглобові відростки також мають плоскі суглобові поверхні, але вони орієнтовані майже вертикально та розташовані переважно у фронтальній площині. При такому розташуванні відростків можливі згинальні та обертальні рухи, а розгинання обмежене. Латеральне згинання здійснюється лише в незначних межах.

У грудному відділі рухливість хребта найменша, що пов'язано з малою товщиною міжхребцевих дисків.

Рухливість у верхньому грудному відділі (від першого до сьомого хребця) незначна. Вона збільшується в каудальному напрямку. Латеральне згинання в грудному відділі можливе приблизно на 100° праворуч і дещо менше ліворуч. Обертальні рухи обмежені положенням суглобових відростків. Амплітуда рухів досить значна: навколо фронтальної осі вона становить 90°, розгинання - 45°, обертання - 80°.

У поперековій ділянці суглобові відростки мають суглобові поверхні, орієнтовані майже в сагітальній площині, причому їх верхньо-внутрішня суглобова поверхня увігнута, а нижньо-зовнішня опукла. Таке розташування суглобових відростків виключає можливість їх взаємного обертання, і рухи здійснюються лише в сагітальній та фронтальній площинах. При цьому рух розгинання можливий у більших межах, ніж згинання.

У поперековому відділі ступінь рухливості між різними хребцями неоднаковий. У всіх напрямках вона найбільша між хребцями L3 та L4, а також між L4 та L5. Найменша рухливість спостерігається між L2 та L3.

Рухливість поперекового відділу хребта характеризується такими параметрами: згинання - 23°, розгинання - 90°, латеральний нахил в кожну сторону - 35°, обертання - 50. Міжхребцевий простір між L3 та L4 характеризується найбільшою рухливістю, що слід порівнювати з фактом центрального положення хребця L3. Дійсно, цей хребець відповідає центру черевної області у чоловіків (у жінок L3 розташований дещо каудальніше). Є випадки, коли крижі у людей розташовувалися майже горизонтально, а попереково-крижовий кут зменшувався до 100-105°. Фактори, що обмежують рухи в поперековому відділі хребта, представлені в таблиці 3.4.

У фронтальній площині згинання хребта можливе переважно в шийному та верхньому грудному відділах; розгинання відбувається переважно в шийному та поперековому відділах, у грудному відділі ці рухи незначні. У сагітальній площині найбільша рухливість відзначається в шийному відділі; у грудному відділі вона незначна та знову збільшується в поперековому відділі хребта. Обертання можливе у великих межах у шийному відділі; у каудальному напрямку його амплітуда зменшується та дуже незначна в поперековому відділі.

При вивченні рухливості хребта в цілому немає арифметичного сенсу підсумовувати цифри, що характеризують амплітуду рухів у різних відділах, оскільки під час рухів усієї вільної частини хребта (як на анатомічних препаратах, так і на живих об'єктах) виникають компенсаторні рухи через викривлення хребетного стовпа. Зокрема, дорсальний згинання в одному відділі може викликати вентральне розгинання в іншому. Тому доцільно доповнити вивчення рухливості різних відділів даними про рухливість хребетного стовпа в цілому. При вивченні ізольованого хребетного стовпа в цьому плані ряд авторів отримали такі дані: згинання - 225°, розгинання - 203°, бічний нахил - 165°, обертання - 125°.

У грудному відділі латеральне згинання хребта можливе лише тоді, коли суглобові відростки розташовані точно у фронтальній площині. Однак вони дещо нахилені вперед. В результаті в латеральному нахилі беруть участь лише ті міжхребцеві суглоби, фасетки яких орієнтовані приблизно у фронтальній площині.

Обертальні рухи хребта навколо вертикальної осі найбільш можливі в області шиї. Голова та шия можуть обертатися відносно тулуба приблизно на 60-70° в обидва боки (тобто загалом приблизно на 140°). Обертання неможливе в грудному відділі хребта. У поперековому відділі воно практично дорівнює нулю. Найбільше обертання можливе між грудним та поперековим відділами хребта в області 17-ї та 18-ї біокінематичних пар.

Таким чином, загальна обертальна рухливість хребта в цілому дорівнює 212° (132° для голови та шиї та 80° для 17-ї та 18-ї біокінематичних пар).

Цікавим є визначення можливого ступеня обертання тіла навколо вертикальної осі. При стоянні на одній нозі можливе обертання в напівзігнутому кульшовому суглобі на 140°; при опорі на обидві ноги амплітуда цього руху зменшується до 30°. Загалом це збільшує обертальну здатність нашого тіла приблизно до 250° при стоянні на двох ногах і до 365° при стоянні на одній нозі. Обертальні рухи, що виконуються від голови до п'ят, викликають зменшення довжини тіла на 1-2 см. Однак у деяких людей це зменшення значно більше.

Торсійний рух хребта здійснюється на чотирьох рівнях, характерних для різних типів сколіотичних викривлень. Кожен з цих рівнів скручування залежить від функції певної групи м'язів. Нижній рівень обертання відповідає нижньому отвору (рівню 12-го несправжнього ребра) грудної клітки. Обертальний рух на цьому рівні зумовлений функцією внутрішнього косого м'яза одного боку та зовнішнього косого м'яза протилежного боку, що діють як синергисти. Цей рух може бути продовжений вгору завдяки скороченню внутрішніх міжреберних м'язів з одного боку та зовнішніх міжреберних м'язів з іншого. Другий рівень обертальних рухів знаходиться на рівні плечового пояса. Якщо він фіксований, обертання грудної клітки та хребта відбувається завдяки скороченню переднього зубчастого та грудних м'язів. Обертання також забезпечується деякими м'язами спини - заднім зубчастим м'язом (верхнім та нижнім), клубово-реберним та напівостистим. Грудинно-ключично-соскоподібний м'яз при двосторонньому скороченні утримує голову у вертикальному положенні, відкидає її назад, а також згинає шийний відділ хребта. При односторонньому скороченні він нахиляє голову набік і повертає її в протилежний бік. Селезінковий м'яз голови розгинає шийний відділ хребта і повертає голову в той самий бік. Селезінковий м'яз шиї розгинає шийний відділ хребта і повертає шию в бік скорочення.

Бічні нахили часто поєднуються з його обертанням, оскільки розташування міжхребцевих суглобів сприяє цьому. Рух виконується навколо осі, яка розташована не точно в сагітальному напрямку, а нахилена вперед і вниз, внаслідок чого бічний нахил супроводжується обертанням тулуба назад на тому боці, де під час згину утворюється опуклість хребта. Поєднання бічних нахилів з обертанням є дуже суттєвою особливістю, яка пояснює деякі властивості сколіотичних вигинів. В області 17-ї та 18-ї біокінематичних пар бічні нахили хребта поєднуються з його обертанням в опуклу або увігнуту сторону. У цьому випадку зазвичай виконується наступна тріада рухів: бічний нахил, нахил вперед і обертання в опуклість. Ці три рухи зазвичай реалізуються за допомогою сколіотичних вигинів.

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

Функціональні групи м'язів, що забезпечують рух хребта

Шийний відділ хребта: рухи навколо лобової осі

Згинання

1. Грудиноключично-соскоподібний м'яз
2. Передній сходовий м'яз
3. Задній сходовий м'яз
4. Довгий м'яз холки
5. Довгий м'яз голови
6. Передній прямий головний м'яз
7. Підшкірний м'яз шиї
8. Омогіоїдний м'яз
9. грудинопід'язиковий м'яз
10. Грудиннощитоподібний м'яз
11. Щитопід'язиковий м'яз
12. Двобрюшковий
13. Шилопід'язиковий м'яз
14. Щелепно-під'язиковий м'яз
15. Під'язиковий м'яз

Рухи навколо сагітальної осі

1. Довгий м'яз холки
2. Передній сходовий м'яз
3. Середній сходовий м'яз
4. Задній сходовий м'яз
5. Трапецієподібний м'яз
6. Грудиноключично-соскоподібний м'яз
7. М'яз-розгинач хребта
8. Страпон шийний м'яз
9. Довгий м'яз голови

Рухи навколо вертикальної осі - скручування

1. Передній сходовий м'яз
2. Середній сходовий м'яз
3. Задній сходовий м'яз
4. Грудиноключично-соскоподібний м'яз
5. Верхній трапецієподібний м'яз
6. Страпон шийний м'яз
7. М'яз, що піднімає лопатку

Кругові рухи в шийному відділі хребта (циркумдукція):

З почерговою участю всіх груп м'язів, що виробляють згинання, нахил та розгинання хребта в шийному відділі.

Поперековий відділ хребта: рухи навколо лобової осі

Згинання

1. Клубово-поперековий м'яз
2. Квадратний м'яз попереку
3. Прямий м'яз живота
4. Зовнішній косий м'яз живота

Розгинання (грудний та поперековий)

1. М'яз-розгинач хребта
2. Поперечний м'яз хребта
3. Міжостисті м'язи
4. Міжпоперечні м'язи
5. М'язи, що піднімають ребра
6. Трапецієподібний м'яз
7. Найширший м'яз спини
8. Ромбоподібний великий м'яз
9. Малий ромбоподібний м'яз
10. Задній верхній зубчастий м'яз
11. Задній нижній зубчастий м'яз

Рухи латерального згинання навколо сагітальної осі (грудний та поперековий відділи хребта)

1. Міжпоперечні м'язи
2. М'язи, що піднімають ребра
3. Зовнішній косий м'яз живота
4. Внутрішній косий м'яз живота
5. Поперечний м'яз живота
6. Прямий м'яз живота
7. Квадратний м'яз попереку
8. Трапецієподібний м'яз
9. Найширший м'яз спини
10. Ромбоподібний великий м'яз
11. Задній верхній зубчастий м'яз
12. Задній нижній зубчастий м'яз
13. М'яз-розгинач хребта
14. Поперечний остистий м'яз

Рухи навколо вертикальної осі - скручування

1. Клубово-поперековий м'яз
2. М'язи, що піднімають ребра
3. Квадратний м'яз попереку
4. Зовнішній косий м'яз живота
5. Внутрішній косий м'яз живота
6. Зовнішній міжреберний м'яз
7. Внутрішній міжреберний м'яз
8. Трапецієподібний м'яз
9. Ромбоподібний великий м'яз
10. Найширший м'яз спини
11. Задній верхній зубчастий м'яз
12. Задній нижній зубчастий м'яз
13. М'яз-розгинач хребта
14. Поперечний м'яз хребта

Кругові обертальні рухи зі змішаними осями (циркумдукція): з почерговим скороченням усіх м'язів тулуба, що призводить до розгинання, згинання лобкової кістки та згинання хребта.