Динаміка хребетного стовпа людини

Скелет хребетного стовпа служить твердою опорою тулуба і складається з 33-34 хребців. Хребець включає дві частини - тіло хребця (спереду) і міжхребцеву дугу (ззаду). На хребцевих тіло припадає основна маса хребця. Хребцевих дуга складається з чотирьох сегментів. Двома з них є ніжки, що формують опорні стінки. Дві інші частини - це тонкі пластинки, що утворюють своєрідну "дах". Від хребцевих дуги відходять три кісткових відростка. Від кожного з'єднання "ніжка-платівка" відгалужуються правий і лівий поперечні відростки. Крім того, на середньої лінії при нахилі людини вперед можна побачити виступаючий назад остистийвідросток. Залежно від розташування і функції хребці різних відділів мають специфічні особливості в будові, а напрямок і ступінь руху хребця визначаються орієнтацією суглобових відростків.

Шийні хребці. Суглобові відростки мають плоску овальну форму і розташовані в просторі під кутом до фронтальної площини 10-15 °, до сагітальній - 45 °, до горизонтальної - 45 °. Таким чином, будь-який зсув, вироблене вищерозташованих суглобом щодо нижерасположенного, буде відбуватися під кутом одночасно до трьох площинах. Тіло хребця має увігнутість верхньої і нижньої поверхонь і багатьма авторами розглядається як фактор, що сприяє збільшенню обсягу руху.

Грудні хребці. Суглобові відростки нахилені до фронтальної площини під кутом 20 °, до сагітальній - під кутом 60 °, горизонтальній і фронтальній - під кутом 20 °.

Таке просторове розташування суглобів сприяє переміщенню вишерасположенного суглоба щодо нижерасположенного одномоментно вентрокраніально або дорсокаудально в поєднанні з його медіальний або латеральним зміщенням. Переважний нахил суглобові майданчики мають в сагітальній площині.

Поперекові хребці. Просторове взаєморозташування їх суглобових майданчиків відрізняється від грудного і шийного відділів. Вони мають дугоподібну форму і розташовані до фронтальної площини під кутом 45 °, до горизонтальної - під кутом 45 °, до сагітальній площині під кутом 45 °. Таке просторове взаєморозташування сприяє переміщенню вишерасположенного суглоба щодо нижерасположенного, як дорсолатеральних, так і вентромедіального в поєднанні з краніальним або каудальним зміщенням.

Про важливу роль міжхребцевих суглобів в русі хребта свідчать і широко відомі роботи Лесгафта (1951), в яких велика увага приділена збігом центрів тяжіння сферичної поверхні суглобів в сегментах C5-C7. Цим і пояснюється переважний обсяг руху в них. Крім того, нахил суглобових майданчиків одночасно до фронтальної, горизонтальної та вертикальної площинах сприяє одномоментного лінійному руху в кожній з цих трьох площин, виключаючи можливість одноплощинного руху. Крім цього, форма суглобових майданчиків сприяє ковзанню одного суглоба по площині іншого, обмежуючи можливість одночасного виконання кутового руху. Ці уявлення узгоджуються з дослідженнями White (1978), в результаті яких після видалення суглобових відростків з дужками збільшився обсяг кутового руху в хребетному руховому сегменті в сагітальній площині на 20-80 %, фронтальної - на 7-50%, горизонтальної - на 22-60 %. Дані рентгенологічного дослідження Jirout (1973) підтверджують ці результати.

У хребетному стовпі є всі види з'єднань кісток: неперервні (синдесмози, синхондрози, синостоза) і переривані (суглоби між хребетним стовпом і черепом). Тіла хребців з'єднуються між собою за допомогою міжхребцевих дисків, в сукупності становлять приблизно 'А всієї довжини хребетного стовпа. Вони переважно виконують функцію гідравлічних амортизаторів.

Відомо, що величина рухливості в будь-якій ділянці хребетного стовпа в значній мірі залежить від співвідношення висоти міжхребцевих дисків і кісткової частини хребетного стовпа.

На думку Kapandji (1987), це ставлення обумовлює рухливість певного сегмента хребетного стовпа: чим вище співвідношення, тим більше рухливість. Шийний відділ хребетного стовпа має найбільшу рухливість, так як зазначене співвідношення в ньому становить 2: 5, або 40%. Менш рухливий поперековий відділ (співвідношення 1: 3, або 33%). Грудний відділ є ще менш рухомим (співвідношення 1: 5, або 20%).

Кожен диск побудований таким чином, що всередині має драглисте ядро і фіброзне кільце.

Драглисте ядро складається з нестисливого гелеподібної матеріалу, укладеного в еластичний "контейнер". Його хімічний склад представлений білками і полісахаридами. Ядро характеризується потужною гидрофильностью, тобто тяжінням до води.

За даними Puschel (1930), при народженні вміст рідини в ядрі становить 88%. З віком ядро втрачає свою здатність прив'язувати воду. До 70 років вміст води в ньому скорочується до 66%. Причини і наслідки цієї дегідратації мають велике значення. Скорочення вмісту води в диску можна пояснити зниженням концентрації білка, полісахариду, а також поступовою заміною гелеподібної матеріалу ядра волокнистої хрящової тканиною. Результати досліджень Adams і співавторів (1976) показали, що з віком відбувається зміна молекулярного розміру протеогліканів в драглистому ядрі і фіброзному кільці. Зміст рідини знижується. До 20 років зникає судинне забезпечення дисків. До 30 років диск харчується виключно завдяки дифузії лімфи через кінцеві пластинки хребців. Це пояснює втрату гнучкості хребетного стовпа з віком, а також порушення здатності у літніх людей відновлювати еластичність травмованого диска.

Драглисте ядро приймає вертикально діючі на тілі хребців сили і розподіляє їх радіально в горизонтальній площині. Щоб краще зрозуміти цей механізм, можна уявити ядро у вигляді рухомого шарнірного з'єднання.

Фіброзне кільце складається приблизно з 20 концентричних шарів волокон, вони переплітаються таким чином, що один шар виявляється під кутом до попереднього. Така структура забезпечує контроль руху. Наприклад, під дією зсувного зусилля косі волокна, що йдуть в одному напрямку, напружуються, тоді як йдуть в протилежному напрямку - розслабляються.

Функції драглистого ядра (Алтер, 2001)

Дія	Згинання	Розгинання	Латеральное згибання
Верхній хребець підводиться	переднє	заднє	До стороні згинання
Отже, диск випрямляється	переднє	заднє	До стороні згинання
Отже, диск збільшується	заднє	переднє	До стороні, протилежної згинання
Отже, ядро направляється	Вперед	Назад	До стороні, протилежної згинання

Фіброзне кільце з віком втрачає свою еластичність і піддатливість. У молодому віці фіброеластічная тканину кільця є переважно еластичною. З віком або після травми відсоток фіброзних елементів збільшується і диск втрачає еластичність. У міру втрати еластичності він стає більш сприйнятливим до травм і пошкоджень.

Кожен міжхребцевий диск може зменшуватися по висоті в середньому на 1 мм під впливом навантаження 250 кг, що для хребетного стовпа в цілому дає вкорочення приблизно в 24 мм. При навантаженні 150 кг вкорочення міжхребцевого диска між T6 і T7 становить 0,45 мм, а навантаження 200 кг обумовлює укорочення диска між Т11 і Т12 на 1,15 мм.

Ці зміни дисків від тиску досить швидко зникають. При лежанні протягом півгодини довжина тіла людини, що має зріст від 170 до 180 см, збільшується на 0,44 см. Різниця в довжині тіла одного і того ж людини вранці і ввечері визначається в середньому в 2 см. За даними Leatt, Reilly, Troup (1986), зниження зростання на 38,4% спостерігалося в перші 1,5 год після пробудження і на 60,8% - в перші 2,5 год після пробудження. Відновлення зростання на 68% відбувалося в першу половину ночі.

Аналізуючи різницю в зрості у дітей в ранкові і післяобідні години, Strickland і Shearin (1972) виявили середнє розходження 1,54 см, а амплітуда коливань склала 0,8-2,8 см.

Під час сну навантаження на хребетний стовп мінімальна і диски як би розбухають, абсорбуючи рідина з тканин. Adams, Dolan і Hatton (1987) визначили три істотних наслідки добових коливань величини навантаження на поперековий відділ хребетного стовпа: 1 - "розбухання" обумовлює підвищену тугоподвижность хребетного стовпа під час згинання в поперековому відділі після пробудження; 2 - рано вранці для зв'язок дисків хребетного стовпа характерна більш висока ступінь ризику отримання травм; 3 - амплітуда рухів хребетного стовпа збільшується до середини дня. Різниця в довжині тіла залежить не тільки від зменшення в товщині міжхребцевих дисків, але і від зміни висоти склепіння стопи і можливо також в деякій мірі від зміни товщини хрящів суглобів нижніх кінцівок.

Диски можуть змінювати свою форму під впливом силових впливів до настання у людини статевої зрілості. До цього часу товщина і форма дисків остаточно визначаються, а конфігурація хребетного стовпа і пов'язаний з нею тип постави набувають постійного характеру. Однак саме тому, що постава залежить переважно від особливостей міжхребцевих дисків, вона не є цілком стійким ознакою і може в деякій мірі змінюватися під впливом зовнішніх і внутрішніх силових впливів, зокрема фізичних вправ, особливо в молодому віці.

Важливу роль у визначенні динамічних властивостей хребетного стовпа грають зв'язкові структури і інші сполучні тканини. Їх завдання полягає в обмеженні або видозміну руху суглоба.

По передній і задній поверхні тіл хребців і міжхребцевих дисків проходять передня і задня поздовжні зв'язки.

Між дугами хребців розташовуються дуже міцні зв'язки, що складаються з еластинових волокон, які надають їм жовтий колір, через що і самі зв'язки називаються междуговимі, або жовтими. При рухах хребетного стовпа, особливо при згинанні, ці зв'язки розтягуються і напружуються.

Між остистими відростками хребців знаходяться міжостисті, а між поперечними -межпоперечние зв'язки. Над остистими відростками по всій довжині хребетного стовпа проходить надостная зв'язка, яка, підходячи до черепа, збільшується в сагітальній напрямку і носить назву виіной зв'язки. У людини ця зв'язка має вигляд широкої пластинки, що утворює свого роду перегородку між правою і лівою групами м'язів потиличної області. Суглобові відростки хребців з'єднуються між собою за допомогою суглобів, які у верхніх відділах хребетного стовпа мають плоску форму, а в нижньому, зокрема в поперековому відділі, циліндричну.

З'єднання між потиличної кісткою і Атланті має свої особливості. Тут, як і між суглобовими відростками хребців, є комбінований суглоб, що складається з двох анатомічно відокремлених суглобів. Форма суглобових поверхонь атлантозатилочного зчленування еліпсовою або яйцеподібна.

Три суглоба між Атланті і епістрофея об'єднуються в комбінований атлантоосевом суглоб з однієї вертикальною віссю обертання; з них непарним є суглоб циліндричної форми між зубом епістрофея і передньої дугою атланта і парним - плоский суглоб між нижньою суглобової поверхнею атланта і верхньої суглобової поверхнею епістрофея.

Два суглоба, атлантозатилочного і атлантоосевом, розташовані вище і нижче атланта, доповнюючи один одного, утворюють сполуки, що дають голові рухливість навколо трьох взаємно перпендикулярних осей обертання. Обидва названих суглоба можуть бути об'єднані в один комбінований суглоб. При обертанні голови навколо вертикальної осі атлант рухається разом з потиличної кісткою, граючи роль як би вставочного меніска між черепом і іншою частиною хребетного стовпа. У зміцненні цих суглобів бере участь досить складно побудований зв'язковий апарат, до складу якого входять хрестоподібна і крилоподібні зв'язки. У свою чергу, хрестоподібна зв'язка складається з поперечної зв'язки і двох ніжок - верхньої і нижньої. Поперечна зв'язка проходить ззаду зуба епістрофея і зміцнює становище цього зуба на своєму місці, будучи натягнута між правою і лівою бічними масами атланта. Верхня і нижня ніжки відходять від поперечної зв'язки. З них верхня прикріплюється до потиличної кістки, а нижня до тіла другого шийного хребця. Крилоподібні зв'язки, права і ліва, йдуть від бічних поверхонь зуба вгору і назовні, прикріплений до потиличної кістки. Між Атланті і потиличної кісткою перебувають дві перетинки (мембрани) - передня і задня, що закривають отвір між цими кістками.

З'єднання крижів з куприком відбувається за допомогою синхондрозу, в якому куприк може зміщуватися головним чином в передньо-задньому напрямку. Амплітуда рухливості верхівки куприка в цьому напрямку у жінок становить приблизно 2 см. У зміцненні цього синхондрозу бере участь і зв'язковий апарат.

Внаслідок того що хребетний стовп у дорослої людини утворює два лордотіческіх (шийний і поперековий) і два кіфотичних (грудної і крижово-куприковий) вигину, вертикальна лінія, яка виходить із центра ваги тіла, перетинає його лише в двох місцях, найчастіше на рівні C8 і L5 хребців. Ці співвідношення, однак, можуть змінюватися в залежності від особливостей постави людини.

Тяжкість верхньої половини тіла не тільки тисне на хребці, а й діє на деякі з них у вигляді сили, яка формує вигини хребетного стовпа. У грудному відділі лінія ваги тіла проходить попереду тіл хребців, в зв'язку з чим існує силовий вплив, спрямоване на збільшення кифотической вигину хребетного стовпа. Цьому перешкоджає його зв'язковий апарат, зокрема, задня поздовжня зв'язка, межостном зв'язки, а також тонус розгинальній мускулатури тулуба.

У поперековому відділі хребетного стовпа співвідношення зворотні, лінія тяжкості тіла зазвичай проходить так, що сила тяжіння прагне зменшити поперековий лордоз. З віком як опір зв'язкового апарату, так і тонус розгинальній мускулатури зменшуються, в зв'язку з чим під дією тяжкості, хребетний стовп найчастіше змінює свою конфігурацію і утворює один загальний вигин, спрямований вперед.

Встановлено, що зміщення центру ваги верхньої половини тіла вперед відбувається під впливом ряду факторів: маси голови і плечового пояса, верхніх кінцівок, грудної клітини, грудних і черевних органів.

Фронтальна площина, в якій знаходиться центр ваги тіла, у дорослих порівняно мало відхиляється вперед від атлантозатилочного суглоба. У дітей молодшого віку маса голови має велике значення, тому що її ставлення до маси всього тіла більш значно, тому фронтальна площину центру ваги голови виявляється зазвичай більш зміщеною вперед. Маса верхніх кінцівок людини в певній мірі впливає на формування вигинів хребетного стовпа в залежності від зміщення плечового пояса вперед або назад, оскільки фахівці помітили деяку кореляцію між сутулістю і ступенем зміщення вперед плечового пояса і верхніх кінцівок. Однак при випрямленою поставі плечовий пояс виявляється зазвичай зміщеним назад. Маса грудної клітини людини тим більше впливає на зміщення центру ваги тулуба вперед, чим сильніше розвинений її переднезадний діаметр. При плоскій грудній клітці її центр мас розташований порівняно близько від хребетного стовпа. Грудні органи і особливо серце не тільки сприяють своєю масою зміщення центру мас тулуба вперед, але і діють у вигляді прямої тяги на краниальную частина грудного відділу хребта, посилюючи тим самим його кифотической вигин. Вага черевних органів варіює залежно від віку і конституції людини.

Морфологічні особливості хребетного стовпа визначають його міцність на стиск і розтяг. У спеціальній літературі є вказівки на те, що він може витримати тиск на стиск близько 350 кг. Опір на стиск для шийного відділу дорівнює приблизно 50 кг, для грудного - 75 кг і для поперекового - 125 кг. Відомо, що опір на розтяг становить близько 113 кг для шийного, 210 кг - для грудного і 410 кг - для поперекового відділів. З'єднання між V поперековим хребцем і хрестцем розривається при тязі в 262 кг.

Міцність окремих хребців на стиск шийного відділу приблизно наступна: С3 150 кг, C4- 150 кг, C5- 190 кг, C6- 170 кг, C7-170 кг.

Для грудного відділу характерні такі показники: Т1 - 200 кг, Т5 -200 кг, Т3- 190 кг, T4- 210 кг, T5- 210 кг, T6 - 220 кг, T7- 250 кг, T8 - 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 суміжних хребців можливі наступні види рухів. Рухи уздовж вертикальної осі в результаті здавлювання і розтягнення міжхребцевих дисків. Ці рухи дуже обмежені, так як здавлення можливо лише в межах еластичності міжхребцевих дисків, а розтягнення гальмується поздовжніми зв'язками. Для хребетного стовпа в цілому межі здавлювання і розтягнення незначні.

Рухи між тілами двох суміжних хребців можуть частково відбуватися в формі ротації навколо вертикальної осі. Це рух гальмується переважно напругою концентричних волокон фіброзного кільця міжхребцевого диска.

Між хребцями можливі також обертання навколо фронтальної осі при згинанні і розгинанні. При цих рухах форма міжхребцевого диска змінюється. При згинанні здавлюється його передня частина і розтягується задня; при розгинанні спостерігається зворотне явище. При цьому змінює своє положення драглисте ядро. При згинанні воно переміщається назад, а при розгинанні - вперед, т. Е. В сторону розтягнутої частини фіброзного кільця.

Ще одним вираженим видом рухів є обертання навколо сагітальної осі, яке призводить до бічного нахилу тулуба. При цьому одна бокова поверхня диска здавлюється, а інша розтягується, і драглисте ядро переміщується в бік розтягування, т. Е. В сторону випуклості.

Рухи, що відбуваються в суглобах між двома суміжними хребцями, залежать від форми суглобових поверхонь, розташованих по-різному в різних відділах хребетного стовпа.

Найбільш рухомим є шийний відділ. У цьому відділі суглобові відростки мають плоскі суглобові поверхні, спрямовані назад приблизно під кутом в 45-65 °. Такий вид зчленування дає три ступені свободи, а саме: можливі сгибательно-розгинальні руху у фронтальній площині, бічні переміщення - в сагітальній площині і ротаційні рухи - в горизонтальній площині.

У проміжку між С2 і С3 хребцями амплітуди рухів дещо менше, ніж між іншими хребцями. Це пояснюється тим, що міжхребцевий диск між цими двома хребцями дуже тонкий і тим, що передня частина нижнього краю епістрофея утворює виступ, що обмежує руху. Амплітуда сгибательно-разгибательного руху в шийному відділі дорівнює приблизно 90 °. Опуклість вперед, утворена переднім контуром шийного відділу, переходить під час згинання в увігнутість. Настає в такий спосіб увігнутість має радіус 16,5 см. Якщо провести радіуси від переднього і заднього кінця цього угнутості, виходить кут, відкритий назад і рівний 44 °. При максимальному розгинанні утворюється кут, відкритий вперед і вгору і рівний 124 °. Хорди цих двох дуг з'єднуються під кутом 99 °. Найбільша амплітуда руху відзначається між С3, C4 і C5 хребцями, дещо менша - між C6 і C7 і ще менша - між С7 і Т1 хребцями.

Бічні руху між тілами перших шести шийних хребців мають також досить велику амплітуду. Хребець З ... Значно менш рухливий в цьому напрямку.

Сідлоподібні суглобові поверхні між тілами шийних хребців не сприяють торсійним рухам. В цілому за даними різних авторів амплітуди рухів в шийному відділі складають в середньому такі величини: згинання - 90 °, розгинання - 90 °; бічний нахил - 30 °, ротація в одну сторону - 45 °.

Атлантозатилочного зчленування і суглоб між Атланті і епістрофея в комплексі мають три ступені свободи рухів. У першому з них можливі нахили голови вперед-назад. У другому можливо обертання атланта навколо зубовидних відростка, причому череп обертається разом з Атланті. Нахил голови вперед в суглобі між черепом і Атланті можливий лише на 20 °, нахил назад - на 30 °. Рух назад гальмується напругою передньої і задньої атланто перетинками і відбувається навколо фронтальної осі, що проходить ззаду зовнішнього слухового отвору і безпосередньо попереду від соскоподібного відростків скроневої кістки. Велика, ніж на 20 ° ступінь нахилу черепа вперед і на 30 ° назад можлива тільки разом з шийним відділом хребта. Нахил вперед можливий до зіткнення підборіддя з грудиною. Подібна ступінь нахилу здійснюється лише при активному скороченні м'язів, що згинають шийний відділ і нахиляти голову на тулуб. Коли голова опускається вперед під дією сили тяжіння, підборіддя зазвичай не стосується грудини, тому що голова утримується напругою розтягнутих м'язів задньої поверхні шиї і потиличної зв'язки. Тяжкість нахиляється вперед голови при її дії на важіль першого роду недостатня, щоб подолати пасивність задніх м'язів шиї і еластичність потиличної зв'язки. При скороченні грудінопод'язичной і підборіддя-під'язикової м'язів їх сила разом з вагою голови викликає більш значне розтягнення м'язів задньої поверхні шиї і потиличної зв'язки, в результаті чого голова нахиляється вперед до зіткнення підборіддя з грудиною.

В суглобі між Атланті і епістрофея можливий поворот на 30 ° вправо і вліво. Ротація в суглобі між Атланті і епістрофея обмежена напругою крилоподібних зв'язок, що беруть початок на бічних поверхнях виростків потиличної кістки і прикріплюються на бічних поверхнях зубовидних відростка.

Завдяки тому, що нижня поверхня шийних хребців увігнута в передньо-задньому напрямку, можливі руху між хребцями в сагітальній площині. У шийному відділі зв'язковий апарат найменш потужний, що також сприяє його рухливості. Шийний відділ значно менше (порівняно з грудним і поперековим відділами) схильний до дії стискаючих навантажень. Він є місцем кріплення для великого числа м'язів, що обумовлюють рухи голови, хребетного стовпа і плечового пояса. На шиї динамічна дія м'язової тяги відносно більше в порівнянні з дією статичних навантажень. Шийний відділ мало схильний до деформуючим навантаженням, оскільки навколишні м'язи як би захищають його від надлишкових статичних впливів. Одна з характерних особливостей шийного відділу полягає в тому, що плоскі поверхні суглобових відростків при вертикальному положенні тіла знаходяться під кутом 45 °. При нахилі голови і шиї вперед цей кут збільшується до 90 °. У такому положенні суглобові поверхні шийних хребців накладаються один на одного в горизонтальному напрямку і фіксуються внаслідок дії мускулатури. При зігнутому положенні шиї дію м'язів особливо значно. Однак зігнуте положення шиї звично для людини під час роботи, оскільки орган зору повинен контролювати руху рук. Багато видів робіт, а також читання книги зазвичай здійснюються при похилому положенні голови і шиї. Тому м'язам, зокрема, задньої поверхні шиї, доводиться включатися в роботу для утримання голови в рівновазі.

У грудному відділі суглобові відростки також мають плоскі суглобові поверхні, але вони орієнтовані майже вертикально і розташовуються в основному у фронтальній площині. При такому розташуванні відростків можливі згинальні руху і ротація, а розгинання обмежена. Бічні нахили здійснюються лише в незначних межах.

У грудному відділі рухливість хребетного стовпа найменша, що обумовлено малою товщиною міжхребцевих дисків.

Рухливість у верхній частині грудного відділу (від першого до сьомого хребця) незначна. Вона збільшується в каудальному напрямку. Бічні нахили в грудному відділі можливі приблизно на 100 ° вправо і трохи менше - вліво. Ротаційні руху обмежуються становищем суглобових відростків. Амплітуда рухів досить значна: навколо фронтальної осі становить 90 °, розгинання - 45 °, ротація - 80 °.

У поперековому відділі суглобові відростки мають сочленяющиеся поверхні, орієнтовані майже в сагітальній площині, причому їх верхневнутреннего суглобова поверхня увігнута, а ніжненаружного опукла. Таке розташування суглобових відростків виключає можливість їх взаємної ротації, а рухи виробляються лише в сагітальній і у фронтальних площинах. При цьому разгибательное рух можливий в великих межах, ніж згину тельное.

У поперековому відділі ступінь рухливості між різними хребцями неоднакова. У всіх напрямках вона виявляється найбільшою між хребцями L3 і L4, а також між L4 і L5. Найменша рухливість відзначається між L2 і L3.

Рухливість поперекового відділу хребта характеризується наступними показниками: згинання - 23 °, розгинання - 90 °, бічний нахил в кожну сторону - 35 °, ротація - 50. Найбільшою рухливістю характеризується міжхребцевий простір між L3 і L4, що слід зіставити з фактом центрального положення хребця L3 . Дійсно, цей хребець відповідає центру черевної області у чоловіків (у жінок L3 розташований трохи більш каудально). Відомі випадки, при яких крижі у людини розташовувався майже горизонтально, а попереково-крижовий кут зменшувався до 100-105 °. Фактори, що обмежують рухи в поперековому відділі хребетного стовпа, представлені в табл. 3.4.

У фронтальній площині згинання хребта можливо переважно в шийному і верхнегрудном відділах; розгинання здійснюється, головним чином, в шийному і поперековому відділах, в грудному відділі ці рухи незначні. У сагітальній площині найбільша рухливість відзначається в шийному відділі; в грудному відділі вона незначна і збільшується знову в поперекової частини хребта. Ротація можлива в великих межах в шийному відділі; в каудальному напрямку її амплітуда зменшується і дуже незначна в поперекової частини.

При вивченні рухливості хребта в цілому не має арифметичного сенсу, підсумувати цифри, що характеризують амплітуду рухів в різних відділах, так як при рухах всієї вільної частини хребта (як на анатомічних препаратах, так і на живих суб'єктах) виникають компенсаторні руху завдяки вигинів хребетного стовпа. Зокрема, дорсальне згинання в одному відділі може зумовити вентральне розгинання в іншому. Тому доцільно доповнити вивчення рухливості різних відділів даними про рухливості хребетного стовпа в цілому. При дослідженні ізольованого хребетного стовпа в цьому відношенні поряд авторів отримані наступні дані: згинання - 225 °, розгинання - 203 °, нахил в сторону - 165 °, ротація - 125 °.

У грудному відділі бічне згинання хребетного стовпа можливо тільки при розташуванні суглобових відростків точно у фронтальній площині. Однак вони нахилені трохи наперед. В результаті беруть участь в бічному нахилі лише ті міжхребетні суглоби, фасетки яких виявляються орієнтованими приблизно у фронтальній площині.

Ротаційні руху хребетного стовпа навколо вертикальної осі можливі найбільшою мірою в області шиї. Голова і шия можуть бути ротировался по відношенню до тулуба приблизно на 60-70 ° в обидві сторони (тобто в цілому приблизно на 140 °). У грудному відділі хребта ротація неможлива. У поперековому відділі вона практично дорівнює нулю. Найбільша ротація можлива між грудним і поперековим відділами в області 17-ї і 18-ї біокінематичні пар.

Загальна ротаційна рухливість хребетного стовпа в цілому, таким чином, дорівнює 212 ° (132 ° для голови і шиї і 80 ° - для 17-й і 18-й біокінематичні пар).

Інтерес представляє визначення можливої ступеня повороту тіла навколо його вертикальної осі. При стоянні на одній нозі можлива ротація в напівзігнутому тазостегновому суглобі на 140 °; при опорі на обидві ноги амплітуда цього руху зменшується до 30 °. В сумі це збільшує ротаційну здатність нашого тіла приблизно до 250 ° при стоянні на двох ногах і до 365 ° - при стоянні на одній нозі. Ротаційні руху, вироблені від голови до ніг, обумовлюють зменшення довжини тіла на 1-2 см. Однак у деяких людей це зменшення виявляється значно більшим.

Торсіонне рух хребетного стовпа здійснюється на чотирьох рівнях, властивих різним видам сколиотических вигинів. Кожен з цих рівнів скручування залежить від функції певної м'язової групи. Нижній рівень ротації відповідає нижній апертурі (рівень XII помилкових ребер) грудної клітини. Ротаційне рух на цьому рівні обумовлено функцією внутрішнього косого м'яза одного боку і зовнішнього косого м'яза протилежного боку, що діють як синергисти. Цей рух може бути продовжено вгору завдяки скороченню внутрішніх міжреберних м'язів з одного боку і зовнішніх міжреберних - з іншого. Другий рівень ротаційних рухів знаходиться у плечового пояса. Якщо він фіксований, то ротація грудної клітини та хребта обумовлюється скороченням передньої зубчастої і грудних м'язів. Ротацію також забезпечують деякі м'язи спини - задні зубчасті (верхня і нижня), клубово-реберний й напівостистий. Грудино-ключично-соскоподібного м'яза при двосторонньому скороченні утримує голову у вертикальному положенні, закидає її назад, а також згинає шийний відділ хребетного стовпа. При односторонньому скороченні нахиляє голову в свою сторону і повертає в протилежний. Ремінний м'яз голови розгинає шийний відділ хребетного стовпа і повертає голову в ту ж сторону. Ремінний м'яз шиї розгинає шийний відділ хребетного стовпа і повертає шию в бік скорочення.

Нахили в бік чато поєднуються з його ротацією, тому що цьому сприяє розташування міжхребцевих суглобів. Рух відбувається навколо осі, що не буде точно на сагітальній напрямку, а нахилена вперед і вниз, внаслідок чого нахил в сторону супроводжується ротацією тулуба назад на тій стороні, де утворюється опуклість хребетного стовпа при нахилі. Поєднання нахилів в сторони з ротацією є дуже суттєвою особливістю, що пояснює деякі властивості сколиотических вигинів. В області 17-ї і 18-ї біокінематичні пар нахили в сторони хребетного стовпа поєднуються з його ротацією в опуклу або увігнуту сторону. При цьому звичайним для нього є здійснення такої тріади рухів: нахил в сторону, згинання вперед і ротація в сторону випуклості. Ці три руху реалізуються зазвичай і при сколиотических вигинах.

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

Функціональні групи м'язів, що забезпечують рухи хребетного стовпа

Шийний відділ: руху навколо фронтальної осі

згинання

1. Грудино-ключично-соскоподібного м'яза
2. Передня сходова м'яз
3. Задня сходова м'яз
4. Довгий м'яз шиї
5. Довгий м'яз голови
6. Передня пряма м'яз голови
7. Підшкірний м'яз шиї
8. Лопатково-під'язикова м'яз
9. Грудино-під'язикова м'язів
10. Грудино-щитовидна м'яз
11. щітопод'язичная м'яз
12. Двочеревцевий м'яз
13. шілопод'язичная м'яз
14. Щелепно-під'язикова м'яз
15. Підборіддя-під'язикова м'яз

Рухи навколо сагітальної осі

1. Довгий м'яз шиї
2. Передня сходова м'яз
3. Середня сходова м'яз
4. Задня сходова м'яз
5. трапецієподібний м'яз
6. Грудино-ключично-соскоподібного м'яза
7. М'яз, що випрямляє хребет
8. Ремінний м'яз шиї
9. Довгий м'яз голови

Рухи навколо вертикальної осі - скручування

1. Передня сходова м'яз
2. Середня сходова м'яз
3. Задня сходова м'яз
4. Грудино-ключично-соскоподібного м'яза
5. Верхня частина трапецієподібної м'язи
6. Ремінний м'яз шиї
7. М'яз, що піднімає лопатку

Кругові рухи в шийному відділі (ціркумдукція):

При почерговому участю всіх груп м'язів, які виробляють згинання, нахил рону і розгинання хребта в шийному відділі.

Поперековий відділ: руху навколо фронтальної осі

згинання

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

Розгинання (грудний і поперековий відділи)

1. М'яз, що випрямляє хребет
2. Поперечноостістая м'яз
3. міжостисті м'язи
4. міжпоперечні м'язи
5. М'язи, що піднімають ребра
6. трапецієподібний м'яз
7. Найширший м'яз спини
8. Більший ромбовидний м'яз
9. Мала ромбовидний м'яз
10. Верхня задній зубчастий м'яз
11. Нижня задній зубчастий м'яз

Рухи в сторони (латеральне згинання) навколо сагітальної осі (грудний і поперековий відділи)

1. міжпоперечні м'язи
2. М'язи, що піднімають ребра
3. Зовнішній косий м'яз живота
4. Внутрішній косий м'яз живота
5. Поперечна м'яз живота
6. Прямий м'яз живота
7. Квадратна м'яз попереку
8. трапецієподібний м'яз
9. Найширший м'яз спини
10. Більший ромбовидний м'яз
11. Верхня задній зубчастий м'яз
12. Нижня задній зубчастий м'яз
13. М'яз, що випрямляє хребет
14. Поперечно-остистий м'яз

Рухи навколо вертикальної осі - скручування

1. подвздошнопоясничная м'яз
2. М'язи, що піднімають ребра
3. Квадратна м'яз попереку
4. Зовнішній косий м'яз живота
5. Внутрішній косий м'яз живота
6. Зовнішня міжреберна м'яз
7. Внутрішня міжреберна м'яз
8. трапецієподібний м'яз
9. Більший ромбовидний м'яз
10. Найширший м'яз спини
11. Верхня задній зубчастий м'яз
12. Нижня задній зубчастий м'яз
13. М'яз, що випрямляє хребет
14. Поперечноостістая м'яз

Кругові обертальні рухи зі змішаними осями (ціркумдукція): при почерговому скорочення всіх м'язів тулуба, виробляють розгинання, лон в сторону і згинання хребетного стовпа.