Dinamika človeškega hrbtenice

Okostje hrbtenice služi kot trdna opora telesu in je sestavljeno iz 33-34 vretenc. Vretenčno vretence je sestavljeno iz dveh delov - telesa vretenca (spredaj) in vretenčnega loka (zadaj). Telo vretenca predstavlja večino vretenca. Vretenčni lok je sestavljen iz štirih segmentov. Dva od njih sta pedikula, ki tvorita podporne stene. Druga dva dela sta tanki plošči, ki tvorita nekakšno "streho". Iz vretenčnega loka se raztezajo trije kostni odrastki. Desni in levi prečni odrastki se odcepijo od vsakega sklepa "pedikul-plošča". Poleg tega lahko na srednji črti, ko se oseba nagne naprej, vidimo trnasti odrastek, ki štrli nazaj. Glede na lokacijo in funkcijo imajo vretenca različnih odsekov specifične strukturne značilnosti, smer in stopnjo gibanja vretenca pa določa orientacija sklepnih odrastkov.

Vratna vretenca. Sklepni odrastki so ploščati in ovalne oblike ter se v prostoru nahajajo pod kotom 10–15° glede na čelno ravnino, 45° glede na sagitalno ravnino in 45° glede na vodoravno ravnino. Tako se bo vsak premik, ki ga povzroči zgornji sklep glede na spodnjega, zgodil pod kotom glede na tri ravnine hkrati. Telo vretenca ima konkavnost zgornje in spodnje površine in mnogi avtorji menijo, da je to dejavnik, ki prispeva k povečanju obsega gibanja.

Prsna vretenca. Sklepni odrastki so nagnjeni glede na frontalno ravnino pod kotom 20°, glede na sagitalno ravnino pod kotom 60°, glede na vodoravno in frontalno ravnino pa pod kotom 20°.

Takšna prostorska razporeditev sklepov omogoča premik zgornjega sklepa glede na spodnji sklep hkrati ventrokranialno ali dorzokavdalno v kombinaciji z njegovim medialnim ali lateralnim premikom. Sklepne površine imajo prevladujoč naklon v sagitalni ravnini.

Ledvena vretenca. Prostorska razporeditev njihovih sklepnih površin se razlikuje od razporeditve prsne in vratne hrbtenice. So obokana in nameščena pod kotom 45° glede na frontalno ravnino, pod kotom 45° glede na vodoravno ravnino in pod kotom 45° glede na sagitalno ravnino. Ta prostorska razporeditev omogoča premik zgornjega sklepa glede na spodnji sklep, tako dorzolateralno kot ventromedialno, v kombinaciji s kranialnim ali kaudalnim premikom.

Pomembno vlogo medvretenčnih sklepov pri gibanju hrbtenice dokazujejo tudi znana dela Lesgafta (1951), v katerih je veliko pozornosti namenjene sovpadanju težišč sferične površine sklepov v segmentih C5-C7. To pojasnjuje prevladujoč volumen gibanja v njih. Poleg tega nagnjenost sklepnih površin hkrati do čelne, horizontalne in vertikalne ravnine spodbuja hkratno linearno gibanje v vsaki od teh treh ravnin, kar izključuje možnost gibanja v eni ravnini. Poleg tega oblika sklepnih površin spodbuja drsenje enega sklepa vzdolž ravnine drugega, kar omejuje možnost hkratnega kotnega gibanja. Te ideje so skladne s študijami Whitea (1978), zaradi katerih se je po odstranitvi sklepnih odrastkov z loki volumen kotnega gibanja v segmentu gibanja vretenc povečal v sagitalni ravnini za 20-80%, v čelni ravnini za 7-50% in v horizontalni ravnini za 22-60%. Radiografski podatki Jirouta (1973) potrjujejo te rezultate.

Hrbtenica vsebuje vse vrste kostnih povezav: neprekinjene (sindesmoze, sinhondroze, sinostoze) in prekinjene (sklepi med hrbtenico in lobanjo). Telesa vretenc so med seboj povezana z medvretenčnimi ploščicami, ki skupaj predstavljajo približno 'A celotne dolžine hrbtenice. Delujejo predvsem kot hidravlični amortizerji.

Znano je, da je količina gibljivosti v katerem koli delu hrbtenice v veliki meri odvisna od razmerja med višino medvretenčnih ploščic in kostnega dela hrbtenice.

Po Kapandjiju (1987) to razmerje določa gibljivost določenega segmenta hrbtenice: višje kot je razmerje, večja je gibljivost. Največjo gibljivost ima vratna hrbtenica, saj je razmerje 2:5 oziroma 40 %. Ledvena hrbtenica je manj gibljiva (razmerje 1:3 oziroma 33 %). Torakalna hrbtenica je še manj gibljiva (razmerje 1:5 oziroma 20 %).

Vsak disk je zgrajen tako, da ima želatinasto jedro in vlaknast obroč v notranjosti.

Želatinozno jedro je sestavljeno iz nestisljivega gelu podobnega materiala, zaprtega v elastični "posodi". Njegovo kemično sestavo predstavljajo beljakovine in polisaharidi. Jedro odlikuje močna hidrofilnost, torej privlačnost vode.

Po Puschelu (1930) je ob rojstvu vsebnost tekočine v jedru 88 %. S starostjo jedro izgubi sposobnost vezave vode. Do 70. leta se vsebnost vode zmanjša na 66 %. Vzroki in posledice te dehidracije so zelo pomembni. Zmanjšanje vsebnosti vode v disku je mogoče pojasniti z zmanjšanjem koncentracije beljakovin, polisaharidov, pa tudi s postopno zamenjavo gelaste snovi jedra z vlaknastim hrustančnim tkivom. Rezultati študij Adamsa in sodelavcev (1976) so pokazali, da se s starostjo spreminja molekularna velikost proteoglikanov v pulpnem jedru in vlaknatem obroču. Vsebnost tekočine se zmanjša. Do 20. leta starosti žilna oskrba diskov izgine. Do 30. leta se disk prehranjuje izključno z limfno difuzijo skozi končne plošče vretenc. To pojasnjuje izgubo gibljivosti hrbtenice s starostjo, pa tudi oslabljeno sposobnost starejših, da obnovijo elastičnost poškodovanega diska.

Pulzno jedro (nucleus pulposus) sprejema navpične sile, ki delujejo na telo vretenca, in jih radialno porazdeli v vodoravni ravnini. Za boljše razumevanje tega mehanizma si lahko jedro predstavljamo kot gibljiv tečajni sklep.

Fibrozni obroč je sestavljen iz približno 20 koncentričnih plasti vlaken, ki so prepletene tako, da je ena plast pod kotom glede na prejšnjo. Ta struktura zagotavlja nadzor gibanja. Na primer, pod strižno napetostjo se poševna vlakna, ki potekajo v eno smer, napnejo, medtem ko se tista, ki potekajo v nasprotni smeri, sprostijo.

Funkcije pulpnega jedra (Alter, 2001)

Dejanje	Upogibanje	Podaljšek	Lateralna fleksija
Zgornje vretence se dvigne	Spredaj	Nazaj	Proti upogibni strani
Zato se disk poravna.	Spredaj	Nazaj	Proti upogibni strani
Zato se disk poveča	Nazaj	Spredaj	Na stran, nasprotno od ovinka
Zato je jedro usmerjeno	Naprej	Nazaj	Na stran, nasprotno od ovinka

Vlaknasti obroč s starostjo izgublja elastičnost in prožnost. V mladosti je fibroelastično tkivo obroča pretežno elastično. S starostjo ali po poškodbi se odstotek vlaknastih elementov poveča in medvretenčna ploščica izgubi elastičnost. Ko se elastičnost izgubi, postane bolj dovzetna za poškodbe in poškodbe.

Vsaka medvretenčna ploščica se lahko pri obremenitvi 250 kg skrajša v povprečju za 1 mm, kar za celotno hrbtenico pomeni skrajšanje za približno 24 mm. Pri obremenitvi 150 kg je skrajšanje medvretenčne ploščice med T6 in T7 0,45 mm, obremenitev 200 kg pa povzroči skrajšanje ploščice med T11 in T12 za 1,15 mm.

Te spremembe na medvretenčnih ploščicah zaradi pritiska precej hitro izginejo. Pri pol ure ležanja se dolžina telesa osebe, visoke od 170 do 180 cm, poveča za 0,44 cm. Razlika v dolžini telesa iste osebe zjutraj in zvečer je v povprečju določena za 2 cm. Po podatkih Leatta, Reillyja in Troupa (1986) je bilo v prvih 1,5 urah po prebujanju opaženo zmanjšanje višine za 38,4 %, v prvih 2,5 urah po prebujanju pa za 60,8 %. V prvi polovici noči se je višina obnovila za 68 %.

Strickland in Shearin (1972) sta v analizi razlike v višini med otroki zjutraj in popoldne ugotovila povprečno razliko 1,54 cm, z razponom od 0,8 do 2,8 cm.

Med spanjem je obremenitev hrbtenice minimalna, medvretenčne ploščice pa nabreknejo in absorbirajo tekočino iz tkiv. Adams, Dolan in Hatton (1987) so opredelili tri pomembne posledice dnevnih sprememb obremenitve ledvene hrbtenice: 1 - "otekanje" povzroči povečano togost hrbtenice med ledveno fleksijo po prebujanju; 2 - zgodaj zjutraj so vezi medvretenčnih ploščic hrbtenice značilne za večje tveganje za poškodbe; 3 - obseg gibanja hrbtenice se poveča proti sredini dneva. Razlika v dolžini telesa ni posledica le zmanjšanja debeline medvretenčnih ploščic, temveč tudi spremembe višine stopalnega loka in morda do neke mere tudi spremembe debeline hrustanca sklepov spodnjih okončin.

Medvretenčne ploščice lahko pod vplivom sil spremenijo svojo obliko, še preden človek doseže puberteto. Do takrat se debelina in oblika ploščic dokončno določita, konfiguracija hrbtenice in z njo povezana drža pa postaneta trajna. Vendar pa drža, prav zato, ker je odvisna predvsem od značilnosti medvretenčnih ploščic, ni popolnoma stabilna lastnost in se lahko do neke mere spremeni pod vplivom zunanjih in notranjih sil, zlasti telesne vadbe, še posebej v mladosti.

Ligamentne strukture in druga vezivna tkiva igrajo pomembno vlogo pri določanju dinamičnih lastnosti hrbtenice. Njihova naloga je omejiti ali spremeniti gibanje sklepa.

Sprednje in zadnje vzdolžne vezi potekajo vzdolž sprednje in zadnje površine vretenc in medvretenčnih ploščic.

Med loki vretenc so zelo močne vezi, sestavljene iz elastičnih vlaken, ki jim dajejo rumeno barvo, zaradi česar se vezi same imenujejo medločne ali rumene. Ko se hrbtenični steber premika, zlasti pri upogibanju, se te vezi raztegnejo in napnejo.

Med trnastimi odrastki vretenc so interspinozne vezi, med prečnimi odrastki pa intertransverzalne vezi. Nad trnastimi odrastki vzdolž celotne dolžine hrbtenice poteka supraspinozna vez, ki se ob približevanju lobanji poveča v sagitalni smeri in se imenuje nuhalna vez. Pri ljudeh ima ta vez videz široke plošče, ki tvori nekakšno pregrado med desno in levo mišično skupino nuhalnega predela. Sklepni odrastki vretenc so med seboj povezani s sklepi, ki imajo v zgornjih delih hrbtenice ploščato obliko, v spodnjih, zlasti v ledvenem predelu, pa valjasto obliko.

Povezava med okcipitalno kostjo in atlasom ima svoje značilnosti. Tukaj, tako kot med sklepnima odrastkoma vretenc, se nahaja kombiniran sklep, sestavljen iz dveh anatomsko ločenih sklepov. Oblika sklepnih površin atlanto-okcipitalnega sklepa je eliptična ali jajčasta.

Trije sklepi med atlasom in epistrofeusom so združeni v kombinirani atlantoaksialni sklep z eno navpično osjo vrtenja; od teh je neparni sklep valjasti sklep med izboklinami epistrofeusa in sprednjim lokom atlasa, parni sklep pa je ploščati sklep med spodnjo sklepno površino atlasa in zgornjo sklepno površino epistrofeusa.

Dva sklepa, atlantookcipitalni in atlantoaksialni, ki se nahajata nad in pod atlasom, se dopolnjujeta in tvorita povezave, ki glavi zagotavljajo gibljivost okoli treh medsebojno pravokotnih osi vrtenja. Oba sklepa se lahko združita v en kombiniran sklep. Ko se glava vrti okoli navpične osi, se atlas premika skupaj z okcipitalno kostjo in igra vlogo nekakšnega interkalarnega meniskusa med lobanjo in preostalim delom hrbtenice. Pri krepitvi teh sklepov sodeluje precej zapleten ligamentni aparat, ki vključuje križne in pterigoidne vezi. Križna vez je sestavljena iz prečne vezi in dveh nog - zgornje in spodnje. Prečna vez poteka za zobatim epistrofejem in krepi položaj tega zoba na njegovem mestu, saj se razteza med desno in levo stransko maso atlasa. Zgornja in spodnja noga se raztezata iz prečne vezi. Od teh je zgornja pritrjena na okcipitalno kost, spodnja pa na telo drugega vratnega vretenca. Pterigoidne vezi, desna in leva, gredo od stranskih površin zoba navzgor in navzven ter se pritrdijo na okcipitalno kost. Med atlasom in okcipitalno kostjo sta dve membrani - sprednja in zadnja, ki zapirata odprtino med tema kostema.

Križnica je s trtico povezana s sinhondrozo, pri kateri se trtica lahko premika predvsem v anteroposteriorni smeri. Obseg gibljivosti vrha trtice v tej smeri pri ženskah je približno 2 cm. Pri krepitvi te sinhondroze sodeluje tudi ligamentni aparat.

Ker hrbtenica odraslega človeka tvori dve lordotični (vratni in ledveni) in dve kifotični (prsni in sakrokokcigealni) krivini, jo navpična črta, ki izhaja iz težišča telesa, seka le na dveh mestih, najpogosteje na ravni vretenc C8 in L5. Vendar se ta razmerja lahko razlikujejo glede na značilnosti človekove drže.

Teža zgornje polovice telesa ne pritiska le na vretenca, temveč na nekatera od njih deluje tudi v obliki sile, ki oblikuje krivulje hrbtenice. V prsnem predelu poteka gravitacija telesa pred vretenčnimi telesi, zaradi česar pride do sile, katere cilj je povečati kifotično krivuljo hrbtenice. To preprečuje njen ligamentni aparat, zlasti zadnja vzdolžna vez, medkostne vezi, pa tudi tonus ekstenzornih mišic trupa.

V ledvenem delu hrbtenice je razmerje obrnjeno, linija težnosti telesa običajno poteka tako, da gravitacija teži k zmanjšanju ledvene lordoze. S starostjo se zmanjšujeta tako upor ligamentnega aparata kot tonus ekstenzorskih mišic, zaradi česar hrbtenica pod vplivom gravitacije najpogosteje spremeni svojo konfiguracijo in tvori en splošni ovinek, usmerjen naprej.

Ugotovljeno je bilo, da se premik težišča zgornje polovice telesa naprej pojavi pod vplivom številnih dejavnikov: mase glave in ramenskega obroča, zgornjih okončin, prsnega koša, prsnih in trebušnih organov.

Čelna ravnina, v kateri se nahaja težišče telesa, pri odraslih relativno malo odstopa naprej od atlantookcipitalnega sklepa. Pri majhnih otrocih je masa glave zelo pomembna, saj je njeno razmerje do mase celotnega telesa pomembnejše, zato je čelna ravnina težišča glave običajno bolj premaknjena naprej. Masa zgornjih okončin osebe do neke mere vpliva na oblikovanje ukrivljenosti hrbtenice, odvisno od premika ramenskega obroča naprej ali nazaj, saj so strokovnjaki opazili določeno korelacijo med sključenostjo in stopnjo premika ramenskega obroča in zgornjih okončin naprej. Vendar pa je pri zravnani drži ramenski obroč običajno premaknjen nazaj. Masa človeškega prsnega koša vpliva na premik težišča trupa naprej, bolj ko je razvit njegov anteroposteriorni premer. Pri ravnem prsnem košu se njegovo težišče nahaja relativno blizu hrbtenice. Prsni organi in zlasti srce ne le s svojo maso prispevajo k premiku težišča trupa naprej, temveč delujejo tudi kot neposredna sila na kranialni del prsne hrbtenice in s tem povečujejo njen kifotični upogib. Teža trebušnih organov se razlikuje glede na starost in konstitucijo osebe.

Morfološke značilnosti hrbtenice določajo njeno tlačno in natezno trdnost. V strokovni literaturi obstajajo podatki, da lahko prenese tlačni tlak približno 350 kg. Tlačna upornost za vratni del je približno 50 kg, za prsni del 75 kg in za ledveni del 125 kg. Znano je, da je natezna upornost za vratni del približno 113 kg, za prsni del 210 kg in za ledveni del 410 kg. Sklepi med 5. ledvenim vretencem in križnico se natrgajo pod vlečno silo 262 kg.

Moč posameznih vretenc na stiskanje vratne hrbtenice je približno naslednja: C3 - 150 kg, C4 - 150 kg, C5 - 190 kg, C6 - 170 kg, C7 - 170 kg.

Za prsni del so značilni naslednji kazalniki: T1 - 200 kg, T5 - 200 kg, T3 - 190 kg, T4 - 210 kg, T5 - 210 kg, T6 - 220 kg, T7 - 250 kg, T8 - 250 kg, T9 - 320 kg, T10 - 360 kg, T11 - 400 kg, T12 - 375 kg. Ledveni del lahko prenese približno naslednje obremenitve: L1 - 400 kg, L2 - 425 kg, L3 - 350 kg, L4 - 400 kg, L5 - 425 kg.

Med telesoma dveh sosednjih vretenc so možne naslednje vrste gibov. Gibi vzdolž navpične osi zaradi stiskanja in raztezanja medvretenčnih ploščic. Ti gibi so zelo omejeni, saj je stiskanje možno le znotraj elastičnosti medvretenčnih ploščic, raztezanje pa zavirajo vzdolžne vezi. Za hrbtenico kot celoto so meje stiskanja in raztezanja nepomembne.

Gibi med telesoma dveh sosednjih vretenc se lahko delno odvijajo v obliki vrtenja okoli navpične osi. To gibanje zavira predvsem napetost koncentričnih vlaken vlaknatega obroča medvretenčne ploščice.

Med fleksijo in ekstenzijo so možne tudi rotacije okoli čelne osi med vretenci. Med temi gibi se spreminja oblika medvretenčne ploščice. Med fleksijo se njen sprednji del stisne, zadnji pa raztegne; med ekstenzijo opazimo nasproten pojav. V tem primeru želatinasto jedro spremeni svoj položaj. Med fleksijo se premakne nazaj, med ekstenzijo pa naprej, torej proti raztegnjenemu delu vlaknatega obroča.

Druga izrazita vrsta gibanja je rotacija okoli sagitalne osi, ki povzroči lateralni nagib trupa. V tem primeru se ena stranska površina diska stisne, druga pa se raztegne, želatinasto jedro pa se premakne proti raztezanju, torej proti konveksnosti.

Gibi, ki se pojavljajo v sklepih med dvema sosednjima vretencema, so odvisni od oblike sklepnih površin, ki so v različnih delih hrbtenice različno nameščene.

Cervikalni predel je najbolj mobilen. V tem predelu imajo sklepni odrastki ravne sklepne površine, usmerjene nazaj pod kotom približno 45–65°. Ta vrsta sklepanja zagotavlja tri stopnje svobode, in sicer: gibi upogiba in iztegovanja so možni v frontalni ravnini, lateralni gibi v sagitalni ravnini in rotacijski gibi v horizontalni ravnini.

V prostoru med vretencema C2 in C3 je obseg gibanja nekoliko manjši kot med ostalimi vretenci. To je razloženo z dejstvom, da je medvretenčna ploščica med tema dvema vretencema zelo tanka in da sprednji del spodnjega roba epistrofeuma tvori izboklino, ki omejuje gibanje. Obseg gibanja upogiba in iztega v vratni hrbtenici je približno 90°. Izbočenost naprej, ki jo tvori sprednja kontura vratne hrbtenice, se med fleksijo spremeni v konkavnost. Tako nastala konkavnost ima polmer 16,5 cm. Če od sprednjega in zadnjega konca te konkavnosti narišemo polmera, dobimo kot, odprt nazaj, enak 44°. Pri največji ekstenziji nastane kot, odprt naprej in navzgor, enak 124°. Tetive teh dveh lokov se združijo pod kotom 99°. Največji obseg gibanja je opazen med vretenci C3, C4 in C5, nekoliko manjši med C6 in C7 ter še manjši med vretenci C7 in T1.

Tudi lateralni gibi med telesi prvih šestih vratnih vretenc imajo precej veliko amplitudo. Vretence C... so v tej smeri bistveno manj gibljive.

Sedlasto oblikovane sklepne površine med telesi vratnih vretenc ne spodbujajo torzijskih gibov. Na splošno je po mnenju različnih avtorjev amplituda gibov v vratnem predelu v povprečju naslednjih vrednosti: fleksija - 90°, ekstenzija - 90°; lateralni nagib - 30°, rotacija na eno stran - 45°.

Atlantookcipitalni sklep in sklep med atlasom in epistrofeusom imata tri stopnje svobode gibanja. Pri prvi od teh je možen nagib glave naprej in nazaj. Pri drugi je možna rotacija atlasa okoli zobatega odrastka, pri čemer se lobanja vrti skupaj z atlasom. Nagib glave naprej na sklepu med lobanjo in atlasom je možen le za 20°, nagib nazaj pa za 30°. Gibanje nazaj je ovirano zaradi napetosti sprednje in zadnje atlantookcipitalne membrane in se dogaja okoli čelne osi, ki poteka za zunanjo slušno odprtino in neposredno pred mamilarnimi odrastki temporalne kosti. Stopnja nagiba lobanje naprej večja od 20° in nazaj 30° je možna le skupaj z vratno hrbtenico. Nagib naprej je možen, dokler se brada ne dotakne prsnice. Ta stopnja nagiba se doseže le z aktivnim krčenjem mišic, ki upogibajo vratno hrbtenico in nagibajo glavo na telo. Ko gravitacija potegne glavo naprej, se brada običajno ne dotakne prsnice, ker glavo na mestu drži napetost raztegnjenih mišic zadnjega dela vratu in nuhalne vezi. Teža naprej nagnjene glave, ki deluje na vzvod prvega razreda, ni zadostna, da bi premagala pasivnost hrbtnih mišic vratu in elastičnost nuhalne vezi. Ko se sternohioidna in geniohioidna mišica skrčita, njuna sila skupaj s težo glave povzroči večje raztezanje mišic zadnjega dela vratu in nuhalne vezi, zaradi česar se glava nagne naprej, dokler se brada ne dotakne prsnice.

Sklep med atlasom in kostjo se lahko zavrti za 30° v desno in levo. Rotacijo v sklepu med atlasom in kostjo omejuje napetost pterigoidnih vezi, ki izvirajo na stranskih površinah kondilov okcipitalne kosti in se pritrdijo na stranske površine zobnega odrastka.

Ker je spodnja površina vratnih vretenc v anteroposteriorni smeri konkavna, so možni gibi med vretenci v sagitalni ravnini. V vratnem predelu je ligamentni aparat najmanj močan, kar prispeva tudi k njegovi gibljivosti. Vratni predel je bistveno manj izpostavljen (v primerjavi s prsnim in ledvenim predelom) delovanju tlačnih obremenitev. Je pritrdilna točka za veliko število mišic, ki določajo gibanje glave, hrbtenice in ramenskega obroča. Na vratu je dinamično delovanje mišične vleke relativno večje v primerjavi z delovanjem statičnih obremenitev. Vratni predel je malo izpostavljen deformacijskim obremenitvam, saj ga okoliške mišice očitno ščitijo pred prekomernimi statičnimi učinki. Ena od značilnih značilnosti vratnega predela je, da so ravne površine sklepnih odrastkov v navpičnem položaju telesa pod kotom 45°. Ko sta glava in vrat nagnjena naprej, se ta kot poveča na 90°. V tem položaju se sklepne površine vratnih vretenc prekrivajo v vodoravni smeri in so zaradi delovanja mišic fiksne. Ko je vrat upognjen, je delovanje mišic še posebej pomembno. Vendar pa je upognjen položaj vratu pogost za osebo med delom, saj mora organ vida nadzorovati gibanje rok. Številne vrste dela, pa tudi branje knjige, se običajno izvajajo s pokrčeno glavo in vratom. Zato morajo mišice, zlasti zadnji del vratu, delovati, da ohranijo glavo v ravnovesju.

V prsnem predelu imajo sklepni odrastki prav tako ravne sklepne površine, vendar so usmerjene skoraj navpično in se nahajajo predvsem v čelni ravnini. S to razporeditvijo odrastkov so možni gibi upogibanja in vrtenja, ekstenzija pa je omejena. Bočno upogibanje se izvaja le v neznatnih mejah.

V prsnem predelu je gibljivost hrbtenice najmanjša, kar je posledica majhne debeline medvretenčnih ploščic.

Gibljivost v zgornjem prsnem predelu (od prvega do sedmega vretenca) je neznatna. Poveča se v kaudalni smeri. Bočno upogibanje v prsnem predelu je možno za približno 100° v desno in nekoliko manj v levo. Rotacijski gibi so omejeni s položajem sklepnih odrastkov. Obseg gibanja je precejšen: okoli čelne osi je 90°, ekstenzija - 45°, rotacija - 80°.

V ledvenem predelu imajo sklepni odrastki sklepne površine, usmerjene skoraj v sagitalni ravnini, pri čemer je njihova zgornja notranja sklepna površina konkavna, spodnja zunanja pa konveksna. Takšna razporeditev sklepnih odrastkov izključuje možnost njihovega medsebojnega vrtenja, gibi pa se izvajajo le v sagitalni in frontalni ravnini. V tem primeru je ekstenzijsko gibanje možno v večjih mejah kot fleksija.

V ledvenem predelu stopnja gibljivosti med različnimi vretenci ni enaka. V vseh smereh je največja med vretencema L3 in L4 ter med L4 in L5. Najmanjša gibljivost je opazna med L2 in L3.

Gibljivost ledvene hrbtenice je značilna po naslednjih parametrih: fleksija - 23°, ekstenzija - 90°, lateralni nagib na vsako stran - 35°, rotacija - 50. Medvretenčni prostor med L3 in L4 je značilen za največjo gibljivost, kar je treba primerjati z dejstvom osrednjega položaja vretenca L3. Dejansko to vretence ustreza središču trebušne regije pri moških (pri ženskah se L3 nahaja nekoliko bolj kavdalno). Obstajajo primeri, ko je bila križnica pri ljudeh nameščena skoraj vodoravno, ledveno-križčni kot pa se je zmanjšal na 100-105°. Dejavniki, ki omejujejo gibanje v ledveni hrbtenici, so predstavljeni v tabeli 3.4.

V frontalni ravnini je fleksija hrbtenice možna predvsem v vratnem in zgornjem prsnem delu; ekstenzija se pojavlja predvsem v vratnem in ledvenem delu, v prsnem delu pa so ti gibi neznatni. V sagitalni ravnini je največja gibljivost opazna v vratnem delu; v prsnem delu je neznatna in se ponovno poveča v ledvenem delu hrbtenice. Rotacija je možna v velikih mejah v vratnem delu; v kaudalni smeri se njena amplituda zmanjša in je v ledvenem delu zelo neznatna.

Pri preučevanju gibljivosti hrbtenice kot celote nima aritmetičnega smisla seštevati številk, ki označujejo amplitudo gibov v različnih odsekih, saj med gibi celotnega prostega dela hrbtenice (tako na anatomskih preparatih kot na živih subjektih) pride do kompenzacijskih gibov zaradi ukrivljenosti hrbtenice. Zlasti dorzalna fleksija v enem odseku lahko povzroči ventralno ekstenzijo v drugem. Zato je priporočljivo, da se študija gibljivosti različnih odsekov dopolni s podatki o gibljivosti hrbtenice kot celote. Pri preučevanju izolirane hrbtenice v zvezi s tem so številni avtorji pridobili naslednje podatke: fleksija - 225 °, ekstenzija - 203 °, stranski nagib - 165 °, rotacija - 125 °.

V prsnem predelu je lateralna fleksija hrbtenice mogoča le, če so sklepni odrastki nameščeni natančno v čelni ravnini. Vendar so rahlo nagnjeni naprej. Posledično pri lateralnem nagibu sodelujejo le tisti medvretenčni sklepi, katerih ploskve so usmerjene približno v čelni ravnini.

Rotacijski gibi hrbtenice okoli navpične osi so v največji meri možni v vratnem predelu. Glavo in vrat je mogoče glede na trup zasukati za približno 60–70° v obe smeri (tj. skupaj približno 140°). V prsnem delu hrbtenice je rotacija nemogoča. V ledvenem delu hrbtenice je praktično ničelna. Največja rotacija je možna med prsnim in ledvenim delom hrbtenice v območju 17. in 18. biokinematičnega para.

Skupna rotacijska gibljivost hrbtenice kot celote je tako enaka 212° (132° za glavo in vrat ter 80° za 17. in 18. biokinematični par).

Zanimiva je določitev možne stopnje rotacije telesa okoli njegove navpične osi. Pri stanju na eni nogi je možna rotacija v polfleksiranem kolčnem sklepu za 140°; pri opori na obeh nogah se amplituda tega gibanja zmanjša na 30°. Skupno to poveča rotacijsko zmogljivost našega telesa na približno 250° pri stanju na dveh nogah in na 365° pri stanju na eni nogi. Rotacijski gibi, ki se izvajajo od glave do pet, povzročijo zmanjšanje dolžine telesa za 1-2 cm. Vendar pa je pri nekaterih ljudeh to zmanjšanje bistveno večje.

Torzijsko gibanje hrbtenice se izvaja na štirih ravneh, značilnih za različne vrste skoliotičnih krivin. Vsaka od teh ravni zvijanja je odvisna od funkcije določene mišične skupine. Spodnja raven rotacije ustreza spodnji odprtini (raven 12. lažnega rebra) prsnega koša. Rotacijsko gibanje na tej ravni je posledica delovanja notranje poševne mišice ene strani in zunanje poševne mišice nasprotne strani, ki delujeta kot sinergista. To gibanje se lahko nadaljuje navzgor zaradi krčenja notranjih medrebrnih mišic na eni strani in zunanjih medrebrnih mišic na drugi. Druga raven rotacijskih gibov je pri ramenskem obroču. Če je ta fiksiran, je rotacija prsnega koša in hrbtenice posledica krčenja sprednje nazobčane mišice in prsnih mišic. Rotacijo zagotavljajo tudi nekatere mišice hrbta - zadnja nazobčana mišica (zgornja in spodnja), iliocostalis in semispinalis. Sternokleidomastoidna mišica pri bilateralni kontrakciji drži glavo v navpičnem položaju, jo vrže nazaj in tudi upogiba vratno hrbtenico. Pri enostranski kontrakciji nagne glavo na stran in jo obrne na nasprotno stran. Mišica splenius capitis iztegne vratno hrbtenico in obrne glavo na isto stran. Mišica splenius cervicis iztegne vratno hrbtenico in obrne vrat na stran kontrakcije.

Stranski upogibi se pogosto kombinirajo z njegovo rotacijo, ker lokacija medvretenčnih sklepov to omogoča. Gibanje se izvaja okoli osi, ki ni natančno v sagitalni smeri, temveč je nagnjena naprej in navzdol, zaradi česar stranski upogib spremlja rotacija trupa nazaj na strani, kjer se med upogibom oblikuje konveksnost hrbtenice. Kombinacija stranskih upogibov z rotacijo je zelo pomembna značilnost, ki pojasnjuje nekatere lastnosti skoliotičnih krivulj. V območju 17. in 18. biokinematičnega para se stranski upogibi hrbtenice kombinirajo z njeno rotacijo na konveksno ali konkavno stran. V tem primeru se običajno izvaja naslednja triada gibov: stranski upogib, upogib naprej in rotacija v konveksnost. Ti trije gibi se običajno izvajajo s skoliotičnimi krivuljami.

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

Funkcionalne mišične skupine, ki zagotavljajo gibanje hrbtenice

Vratna hrbtenica: gibanje okoli čelne osi

Upogibanje

1. Sternokleidomastoidna mišica
2. Sprednja skalena mišica
3. Zadnja skalena mišica
4. Dolga mišica colli
5. Dolga mišica glave
6. Rectus capitis anterior mišica
7. Podkožna mišica vratu
8. Omohioidna mišica
9. sternohioidna mišica
10. Sternotiroidna mišica
11. Tirohioidna mišica
12. Digastrični
13. Stilohioidna mišica
14. Milohioidna mišica
15. Geniohioidna mišica

Gibi okoli sagitalne osi

1. Dolga mišica colli
2. Sprednja skalena mišica
3. Srednja skalena mišica
4. Zadnja skalena mišica
5. Trapezna mišica
6. Sternokleidomastoidna mišica
7. Mišica erektor hrbtenice
8. vratna mišica strapon
9. Dolga mišica glave

Gibi okoli navpične osi - sukanje

1. Sprednja skalena mišica
2. Srednja skalena mišica
3. Zadnja skalena mišica
4. Sternokleidomastoidna mišica
5. Zgornja trapezna mišica
6. vratna mišica strapon
7. Dvigovalna mišica lopatice

Krožni gibi v vratni hrbtenici (cirkumdukcija):

Z izmeničnim sodelovanjem vseh mišičnih skupin, ki proizvajajo upogib, nagib in izteg hrbtenice v vratnem predelu.

Ledvena hrbtenica: gibi okoli čelne osi

Upogibanje

1. Iliopsoas mišica
2. Kvadratna ledvena mišica
3. Ravna trebušna mišica
4. Zunanja poševna mišica trebuha

Izteg (prsni in ledveni)

1. Mišica erektor hrbtenice
2. Prečna hrbtenična mišica
3. Interspinozne mišice
4. Medprečne mišice
5. Mišice, ki dvigujejo rebra
6. Trapezna mišica
7. Široka hrbtna mišica
8. Velika romboidna mišica
9. Mala romboidna mišica
10. Zadnja superiorna nazobčana mišica
11. Spodnja zadnja nazobčana mišica

Lateralni gibi fleksije okoli sagitalne osi (prsni in ledveni del hrbtenice)

1. Medprečne mišice
2. Mišice, ki dvigujejo rebra
3. Zunanja poševna mišica trebuha
4. Notranja poševna mišica trebuha
5. Prečna trebušna mišica
6. Ravna trebušna mišica
7. Kvadratna ledvena mišica
8. Trapezna mišica
9. Široka hrbtna mišica
10. Velika romboidna mišica
11. Zadnja superiorna nazobčana mišica
12. Spodnja zadnja nazobčana mišica
13. Mišica erektor hrbtenice
14. Prečna hrbtenjačna mišica

Gibi okoli navpične osi - sukanje

1. Iliopsoas mišica
2. Mišice, ki dvigujejo rebra
3. Kvadratna ledvena mišica
4. Zunanja poševna mišica trebuha
5. Notranja poševna mišica trebuha
6. Zunanja medrebrna mišica
7. Notranja medrebrna mišica
8. Trapezna mišica
9. Velika romboidna mišica
10. Široka hrbtna mišica
11. Zadnja superiorna nazobčana mišica
12. Spodnja zadnja nazobčana mišica
13. Mišica erektor hrbtenice
14. Prečna hrbtenična mišica

Krožni rotacijski gibi z mešanimi osmi (cirkumdukcija): z izmeničnim krčenjem vseh mišic trupa, kar povzroči ekstenzijo, sramno fleksijo in fleksijo hrbtenice.