A GERINCOSZLOP BIOMECHANI KÁJA

1. A GERINCOSZLOP BIOMECHANIKÁJA

2. Gerincoszlop

4. A gerinc csontjai és izületei A gerinc (columna vertebralis) 33-35, nagyobbára feszes ízülettel összeillesztett, vagy alsó szakaszán össze is csontosodott csigolyából (vertebrae) álló, többszörösen görbült vázrész. A törzs és a nyak vázát, egyben a test csontos tengelyét is képezi. Felső végéhez a koponya illeszkedik. Háti szakasza a bordákkal és a szegycsonttal a mellkast alkotja. Ehhez rögzül felül a felső végtag csontos váza. Alul a gerinc keresztcsonti szakasza a medencecsontokkal az alsó végtag csontos övét alkotja. Csupán az első 24 csigolya valódi (vertebrae verae) csigolya. Az utolsó 9-11 csigolya oly nagymértékben módosul, hogy ezeket álcsigolyáknak (vertebrae spuriae) nevezzük. A koponyával közvetlenül érintkező első nyakcsigolya és még az utána következő második is annyira eltér a csigolyák általános alakjától, hogy az alábbi általános leírás rájuk nem érvényes. A valódi csigolyán megkülönböztetünk előretekintő, felülről lefelé fokozatosan nagyobbodó és magasodó, korong alakú csigolyatestet (corpus vertebrae). Ez szivacsos csontállományból áll, amelyet kívülről vékony, számos érrel átlyuggatott, porosus corticalis réteg fed. A csigolyatestek egymás felé lapos felszínekkel zárulnak. Ez a felszín szivacsos jellegű, de vékony üvegporc réteggel fedett. A csigolyatest hátrafelé gyenge függőleges vályút képez, ennek két oldalsó széléről ered a csigolyaív (arcus vertebrae), mely a csigolyatesttel a csigolyalyukat (foramen vertebrale) fogja közre. A csigolyalyukak összességükben alkotják a gerinccsatornát (canalis vertebralis). A csigolyaívről erednek a csigolyák nyúlványai: oldal felé és a legtöbb csigolyán kissé hátrafelé a harántnyúlvány (processus transversus), hátul középen a páratlan tövisnyúlvány (processus spinosus) és a felfelé, illetve lefelé irányuló páros ízületi nyúlványok (processus articularis superior et inferior), amelyek révén két szomszédos csigolya egymással két-két ízületet (tehát minden csigolya négyet) alkot. A haránt- és az íznyúlvány eredése előtt a csigolyaív felülről egy sekélyebb, és alulról egy mély bevágást mutat. Két szomszédos csigolya e bevágásai mindkét oldalon egy-egy nyílást, a csigolya közötti lyukat (foramen intervertebrale) alkotják

5. Nyaki ( 7 ) • Háti ( 12 ) • Ágyéki (5 ) • Keresztcsonti ( 5 ) • Farokcsonti (3 -5 ) Másodlagos görbület Elsődleges görbület

6. Nyaki szakasz

8. A CSIGOLYÁK IZÜLETEINEK ELHELYEZKEDÉSI IRÁNYA Transzverzális Frontális sík Flexió, extenzió, lateralis flexió, rotáció Nyaki Laterális flexió, rotáció, kicsi flexió, extenzió Háti Flexió, extenzió, laterális flexió, Rotáció nagyon kevés Ágyéki Az ízületi felszínek dőlésszöge a transztverzális síkhoz Az ízületi felszínek dőlésszöge a frontális síkhoz

9. Az oldalsík felé orientálódó ízületi felszínek az előre- hátrahajlítást támogatják (ágyéki csigolyák) A frontális sík felé orientálódó ízületi felszínek az oldal irányú hajlítást támogatják (háti csigolyák)

10. Az 1. nyakcsigolya vagy fejgyám (atlas) az általános csigolyaidomtól nagymértékben eltér. Teste nincs, ezt elöl karcsú ív helyettesíti. A 2. nyakcsigolya [axis] jobban hasonlít a többi nyakcsigolyához. Csak annyiban tér el tőlük, hogy teste felfelé a fognyúlványba megy át.

11. Az atlanto-occipitalis ízület: az ízületi rendszer koponya felőli része. Az ízvápa az atlasz homorú felső felszíne, az ízfej a condylus occipitalis domború felszíne. Ez az ízesülés kéttengelyű tojásízület (articulatio ellipsoidea), vízszintes helyzetű haránt és szagittális (elölről hátrafelé irányuló) tengellyel. A tojásdad ízfej és az ennek megfelelő ízvápa két tengely mentén működik. A két, egymásra merőleges ízületi tengely különböző hosszúságú. A vízszintes hosszabb tengely körül a fej hajlítása és nyújtása, a fejbólintás, az „igenlő” és az ellentétes, hátra irányuló mozgás kivitelezhető. A szagittális tengely mentén a váll felé irányuló „ejnye, ejnye” mozgás kivitelezhető. Az ízület két példányban szimmetrikusan a foramen occipitale magnum szélén és alatta helyezkedik el. Egy példányban való előfordulását monocondyliának hívják.

12. Az atlantoaxialis ízület: az articulatio atlantoaxialis az egytengelyű ízületek egyik formája (articulatio trochoidea), amelynél az ízület tengelye a csont hossztengelyével esik egybe. A függőleges tengelyű kúpízület tulajdonképpen három önálló ízület együttes működésével jellemezhető: 1: a dens elülső felszíne és az atlasz elülső ívének hátsó felszíne; 2 és 3: kétoldalt az atlasz alsó felszíni ovális ízületei és az axis felső ovális ízületei. Szalagkészülék feszíti be az ízfejet az ízvápába (tengely-csapágy mozgás). A komplex ízületben a fej forgatása, „tagadó” mozgása kivitelezhető. Az atlasz alsó ízfelszínei az axis felső ízfelszíneivel ízesülnek.

13. Függőleges erőhatások (pl. gravitációs erő ) dominancia

14. A súlyerő befolyása a csigolyák méretére.

15. A porckorongok vastagsága 3 - 9 mm között változik. 7 A gerincoszlop magasságának 20 - 33 %-át teszik ki. 12 5 5 3-5

16. A porckorong és a csigolyatest vastagságának aránya 2/5 1/5 1/3 Háti Ágyéki Nyaki Minél nagyobb az arány, annál nagyobb a csigolyák közötti mobilitás

19. Mozgásterjedelem

20. EXTENZIÓ - FLEXIÓ White and Panjabi, 1978

21. LATERÁLIS FLEXIO White and Panjabi, 1978

22. ROTÁCIÓ White and Panjabi, 1978

24. Mozgásterjedelem az egyes csigolya ízületekben

25. 15 10 8 12 8 1 10 11 1 47 8 10 MOZGÁSTERJEDELEM AZ EGYES CSIGOLYA IZÜLETEKBEN Cervical 90 11 18 17 Flexion - extension Cervical 56 11 8 6 Lateral flexion Cervical 92 12 8 7 Rotation 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 Izületi szög (fok)

26. MOZGÁSTERJEDELEM AZ EGYES CSIGOLYA IZÜLETEKBEN Thoracal 65 10 3 3 3 3 3 4 5 5 5 10 12 Flexion - extension Lateral flexion Thoracal 76 4 6 6 6 6 6 6 6 6 6 7 10 Rotation Thoracal 60 6 7 6 6 6 6 6 6 5 3 2 2 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 Izületi szög (fok)

27. MOZGÁSTERJEDELEM AZ EGYES CSIGOLYA IZÜLETEKBEN Flexion - extension Lumbar 79 12 12 14 15 16 20 Lateral flexion Lumbar 35 8 7 7 8 7 3 Rotation Lumbar 14 2 2 2 2 2 4 0 5 10 15 20 25 30 35 40 45 50 55 60 65 70 75 80 85 90 95 100 Izületi szög (fok)

28. A mozgásterjedelem változása az életkor függvényében Flexió

29. Range of motion at the joints of lumbar vertebras at different ages L1-L2 L2-L3 L3-L4 L4-L5 L5-S1

30. A mozgásterjedelem változása az életkor függvényében Laterális flexió

31. Range of motion at the joints of lumbar vertebras at different ages L1-L2 L2-L3 L3-L4 L4-L5 L5-S1

32. Mozgási fajták és irányok a csigolyák között Oldalirányú transzlációs (csúszás) Transzáció felfelé és lefelé Transzláció előre és hátra Előre-hátra forgás (hajlítás) Oldalirányú forgás (hajlítás) Rotáció a függőleges tengely körül

33. Porckorongok Annulus fibrosus Nucleus pulposus Folyadék összenyomhatatlan Nyomás minden irányban gyengítetlenül terjed

34. A vastagságuk 3 - 9 mm között változik. A gerincoszlop magasságának 20 - 33 %-át teszik ki.

35. A CSIGOLYATEST ÉS A PORCKORONGOK MAGASSÁGÁNAK ARÁNYA 1/5 1/3 2/5 0,2 0,4 0,33 Minél nagyobb a kettő aránya (porkorong magasság/csigolyatest), annál nagyobb a mozgékonyság

36. A porckorongok szerkezete Víz: Nucleus pulposus: 65-88 %, Annulus fibrosus: 25-30 % Collagen: Nucleus pulposus: 6-25 %, Annulus fibrosus: 70 %

37. Minimum és maximum értékek Reggel kb. egy cm-el magasabbak vagyunk, estére a víz egy része kiszorul

38. A porckorong alakjának változása Nyújtás Nyugalom Nyomás

39. NUCLEUS PULPOSUS ELHELYEZKEDÉSE HÁTI ÁGYÉKI NYAKI 4 - 4 - 2 4 - 3 - 3 4 - 3 - 3

40. A porckorong vastagságának változása tartós nyomás alatt 1.4 mm 2.0 mm Vastagság

41. Nyomáseloszlás Külső erő Nyomóerő Nucleus pulposus Annulus fibrosus Nyújtóerő

42. Nyomás hatására bekövetkező feszülés iránya a nucleus pulposusban Hajlítás hátra Hajlítás előre Hajlítás oldalra Torzió

44. A porckorongsérv kialakulásának mechanizmusa

48. A forgási középpont vándorlása

49. A jelentős porckorong degeneráció állandó stresszhatás alatt tartja a csigolyatest elülső részét a hajlítás során, amely hozzájárul az ezen a részen kialakuló csontritkuláshoz. (Pollintine et al. 2004)

50. Lumbago - isiász