Jaka jest biomechanika schorzeń i urazów kręgosłupa?
Przeciążenia układu ruchu, będące rezultatem wykonywanej pracy zawodowej. Są jedną z głównych przyczyn występowania bólu w odcinku lędźwiowym kręgosłupa. Najczęściej dolegliwości pojawiają się w trakcie podnoszenia i przenoszenia znacznych ciężarów. Ale również podczas wydłużonej pracy w wymuszonej pozycji, bądź w czasie nagłych i silnych skrętów tułowia.
Jak powszechnie wiadomo, kręgosłup jest najbardziej istotnym elementem układu kostnego i przez swoje położenie w linii pośrodkowej ciała stanowi on oś szkieletu.
Ludzki kręgosłup jest nieustannie poddawany działaniom różnych obciążeń, zarówno statycznych, jak i dynamicznych. Do obciążeń statycznych zalicza się: ciężar głowy, ciężar ramion, ciężar tułowia. Wszelkie siły dynamiczne to takie, które powstają w czasie poruszania się. Wyróżnia się siły bezwładności i siły odśrodkowe, którym przeciwstawia się aktywna reakcja mięśni zapobiegając niekorzystnym zmianom w rozkładzie obciążeń kręgosłupa. Dodatkowo można również podzielić siły działające na: zewnętrzne (np. tarcie, siła grawitacji) i wewnętrzne (np. siła mięśni).
Jak wynika z opracowania wg Bella z 1967 r., kręgosłup jest w stanie przenosić bardzo duże obciążenia: od 4,5 kN (450kg) dla trzeciego kręgu szyjnego C3, aż do 8,3 kN (830 kg) dla kręgu L4. Różnice te wynikają z odmiennej budowy anatomicznej poszczególnych odcinków kręgosłupa. Ponad to, odcinek szyjny jest najbardziej mobilny, a wszelkie uszkodzenia bądź urazy charakteryzują się obszernymi komplikacjami. Natomiast budowa kręgów odcinka piersiowego powoduje, że jest to najmniej sprężysta i słabo ruchoma część kręgosłupa. Z kolei najkrótszym, ale zarazem najbardziej wytrzymałym na wszelkie przeciążenia jest odcinek lędźwiowy.
Podstawową funkcjonalną jednostkę ruchową kręgosłupa (tzw. segment ruchowy) stanowią (rys. 1):dwa sąsiadujące kręgi; krążek międzykręgowy; torebka stawowa; więzadła, a także mięśnie.
Rys. 1. Segment ruchowy kręgosłupa
Z takich segmentów zbudowany jest ludzki kręgosłup, więc jeżeli któryś z nich nie będzie prawidłowo funkcjonował, wówczas zostaje zaburzony ruch całego kręgosłupa, co w konsekwencji doprowadza do powstawania przeciążeń i zwiększa skłonności do urazów w bardziej obciążanej części kręgosłupa.
Z punktu widzenia biomechanicznego, w budowie kręgosłupa wyróżnia się także struktury tworzące tzw. kolumny (rys. 2):
przednią – którą tworzy więzadło podłużne przednie, przednie części pierścieni włóknistych i trzonów kręgów;
środkową – w skład której wchodzą tylne części trzonów, pierścieni włóknistych oraz więzadło podłużne tylne;
tylną – zbudowaną przez łuki kręgów, wyrostki stawowe górne i dolne, wyrostki kolczyste, torebki stawowe, a także więzadła żółte, międzykolcowe i nadkolcowe
Rys. 2. Kolumny kręgosłupa
Zadaniem wyżej wymienionych kolumn, jest zapewnienie odpowiedniej mobilności kręgosłupa oraz amortyzacja i zabezpieczenie przed działaniem sił mechanicznych.
Stabilizację kręgosłupa zapewniają także mięśnie przykręgosłupowe, obręczy barkowej, miednicy i mięśni tułowia. Dowodem na to jest fakt, że w czasie np. przenoszenia ciężarów – podczas skurczu mięśni, odruchowo dochodzi do maksymalnego napięcia mięśni brzucha i klatki piersiowej. Ten automatyczny mechanizm pozwala w znaczny sposób odciążyć i tym samym chronić kręgosłup oraz usprawnić pracę.
Zachowanie prawidłowej postawy ciała, jest możliwe tylko wtedy, gdy momenty sił zewnętrznych, będą się równoważyć z momentami sił wewnętrznych. Wówczas nie dochodzi do wielorakich przeciążeń kręgosłupa.
Najbardziej narażonym na obciążenia mechaniczne jest odcinek lędźwiowy, ponieważ każdy ruch powoduje zwiększone napięcie mięśni, a także wydłużenie dźwigni. W konsekwencji siły oddziaływujące na tę część, są większe niż w przypadku pozostałych odcinków kręgosłupa.
Wiele obciążeń przenoszą krążki międzykręgowe, a szczególnie ich zewnętrzna część – pierścień włóknisty. Dlatego praca fizyczna, podobnie jak treningi sportowe, są czynnikami sprawczymi największych obciążeń krążków lędźwiowych, powodującymi zmniejszenie wysokości krążka i stanowiącymi zagrożenie uwypuklenia się pierścienia włóknistego.
W przypadku podnoszenia ciężaru o masie 40 kg, niezbędna jest praca mięśni grzbietu o wartości ok. 600 kg, a na krążek międzykręgowy L5-S1, ciężar ważący 90 kg, wywiera nacisk ok. 1 tony (rys. 3). Krążek międzykręgowy zmieniony chorobowo ma aż o 30% większą wytrzymałość, a po przekroczeniu tego progu wytrzymałości, pierścień włóknisty pęka i doprowadza do patologii kręgosłupa.
Rys. 3. Obciążenie kręgosłupa,
przy prawidłowym i nieprawidłowym podnoszeniu ciężaru
Biomechanika schorzeń i urazów kręgosłupa – zapraszamy do kontaktu: https://rehabilitacjadomowa.wroclaw.pl/kontakt/
Rys. 1. Wybrane schorzenia kręgosłupa.
