1.Anatomia funkcjonalna kręgosłupa i rdzenia kręgowego
1.1. Anatomia funkcjonalna kręgosłupa
Kręgosłup stanowi niezwykle ważną strukturę organizmu ludzkiego. Rozróżnia się trzy jego podstawowe funkcje: podporową, ruchową i amortyzacyjną. Ponadto osłania on elementy nerwowe leżące w kanale kręgowym.
Kręgosłup jest największym narządem ludzkiego ciała. W jego skład wchodzą:
- kręgosłup właściwy - jest to kolumna zbudowana z elementów kostnych (kręgów) połączonych krążkami międzykręgowymi i stawami międzywyrostkowymi;
- układ różnych grup mięśniowych - odpowiadają zarówno za czynności statyczne, jak i ruchowe obsługiwanych przez nie części kostnych;
- układ nerwowy - należą do niego rdzeń i korzenie nerwowe przebiegające w kanale kręgowym oraz znajdujący się zewnątrzkanałowo układ współczulny.
Konstrukcja kostna kolumny kręgosłupa jest utworzona z kręgów. Trzony kręgów są poprzedzielane elementami elastycznymi - krążkami międzykręgowymi (dyskami). Łącznie kolumna kręgosłupa liczy 24 kręgi i 23 krążki (brak krążków pomiędzy głową a pierwszym kręgiem szyjnym oraz pierwszym i drugim kręgiem szyjnym).
Pierwszy kręg szyjny podpiera głowę, ostatni krążek lędźwiowy łączy się z kością krzyżową. Kręgi w poszczególnych odcinkach kręgosłupa mają różną budowę, ale niemal wszystkie zawierają te same najważniejsze elementy anatomiczne: trzon, łuk i wyrostki stawowe. Tylna powierzchnia trzonu i łuk kręgu tworzą ściany otworu kręgowego.
Otwory kręgowe kręgów ustawionych jeden na drugim tworzą kanał kręgowy, w którym znajdują się rdzeń i korzenie nerwowe. Rdzeń kończy się na poziomie przejścia piersiowo-lędźwiowego. Odchodzące od niego korzenie nerwowe tworzą w niżej położonej części kanału kręgowego tzw. ogon koński. Pomiędzy dwoma sąsiadującymi kręgami, na poziomie ich łuków, znajdują się otwory międzykręgowe. Wychodzą nimi z kanału kręgowego korzenie nerwowe, tworzące nerwy unerwiające poszczególne segmenty, narządy i części ciała człowieka.
W obrębie kręgosłupa znajdują się 52 stawy. Łącznie ze stawami żebrowymi jest ich aż 100.
Krążek międzykręgowy składa się z centralnie położonego jądra miażdżystego (zwanego też galaretowatym), obwodowo okalającego jądro pierścienia włóknistego oraz blaszek granicznych oddzielających od góry i od dołu krążki od trzonów kręgów.
Kręgosłup to struktura osiowa podtrzymująca wyprostowaną postawę ciała i poddawana działaniu zróżnicowanych obciążeń: ściskaniu, rozciąganiu, zginaniu, skręcaniu. Z biomechanicznego punktu widzenia kręgosłup ma zapewnioną stabilność wewnętrzną i zewnętrzną: wewnętrzną - przez połączenia stawowe (triada podparcia: stawy międzykręgowe i krążek włóknisty) oraz więzadła, a zewnętrzną - przez funkcję mięśni brzucha, grzbietu, klatki piersiowej. Taki układ, zbudowany na przemian z elementów sztywnych i sprężystych, jest bardzo stabilny, a jednocześnie charakteryzuje się dużą elastycznością dzięki znacznej odkształcalności krążków międzykręgowych. Istotny udział w przenoszeniu obciążeń przez kręgosłup mają mięśnie przykręgowe, brzucha i klatki piersiowej. Im większy ciężar jest unoszony, tym większe jest działanie tych mięśni, czemu towarzyszy wzrost ciśnienia w jamie brzusznej i piersiowej, co powoduje odciążenie kręgosłupa w części piersiowej o około 50%, a lędźwiowej - o około 30%.
Ruchy kręgosłupa odbywają się w kilku płaszczyznach:
- strzałkowej - zginanie i prostowanie (zwłaszcza w odcinku szyjnym i lędźwiowym);
- czołowej - zginanie ku bokom, o łącznym zakresie około 60°;
- poziomej - ruchy skrętne dokoła osi ciała;
- skojarzonej - ruchy złożone, np. zginanie ze skrętem tułowia.
Ruchy kręgosłupa powinny mieć bezpieczny, ograniczony zakres. Zginanie jest ograniczone przez więzadła żółte, międzykolcowe, nadkolcowe (w odcinku szyjnym tworzące więzadło karkowe) oraz między-poprzeczne i tylną część pierścienia włóknistego, natomiast prostowanie - przez więzadło podłużne przednie, przednią część pierścienia włóknistego, a także wyrostki stawowe i kolczyste. Ruchy boczne są ograniczone przez więzadła podłużne, między-poprzeczne, boczne części pierścienia włóknistego, stawy międzykręgowe, ich torebki, a ruchy obrotowe - przez pierścień włóknisty oraz torebki stawów międzykręgowych.
Ruchomość kręgosłupa zapewniają z jednej strony liczne połączenia stawowe międzykręgowe, z drugiej - elementy dynamiczne - zespoły mięśniowe. Ruchomość ta jest zróżnicowana w poszczególnych odcinkach kręgosłupa (ryc. 1.1) i zależy od wielu czynników, a szczególnie od wysokości krążków międzykręgowych, ukształtowania stawów międzykręgowych oraz w pewnej mierze - od wyrostków kolczystych oraz funkcji, rozwoju zespołów dynamicznych.
W odcinku szyjnym kręgosłupa niezbędny jest rozległy zakres ruchów, warunkujący m.in. zasięg pola widzenia, precyzję słyszenia. Duży zakres ruchów rotacyjnych zapewniają połączenia szczytowo-potyliczne i szczytowo-obrotowe, ale ruch w innych płaszczyznach również jest rozległy - dzięki niewielkim, dość płaskim powierzchniom stawowym, krótkim wyrostkom stawowym.
Znaczna ruchomość odcinka piersiowego kręgosłupa byłaby natomiast niekorzystna dla funkcji narządów znajdujących się w klatce piersiowej (płuca, serce, duże pnie naczyniowe). Ruchomość tę ograniczają stosunkowo niskie krążki międzykręgowe, długie, dachówkowato na siebie zachodzące wyrostki kolczyste, konfiguracja stawów międzykręgowych w płaszczyźnie czołowej oraz połączenia z klatką piersiową (stawy kręgowo-żebrowe).
Z kolei duża ruchomość odcinka lędźwiowego kręgosłupa jest niezbędna dla prawidłowych funkcji ruchowych organizmu, właściwej gibkości tułowia. Gwarantuje to znaczna wysokość krążków międzykręgowych, budowa stawów międzykręgowych (powierzchnie stawowe ustawione w płaszczyźnie zbliżonej do strzałkowej), masywne, ale poziomo ustawione wyrostki kolczyste, brak połączeń stawowych z innymi elementami organizmu.
