A cikk orvosi szakértője
Új kiadványok
Az emberi gerincoszlop dinamikája
Utolsó ellenőrzés: 04.07.2025

Minden iLive-tartalmat orvosi szempontból felülvizsgáltak vagy tényszerűen ellenőriznek, hogy a lehető legtöbb tényszerű pontosságot biztosítsák.
Szigorú beszerzési iránymutatásunk van, és csak a jó hírű média oldalakhoz, az akadémiai kutatóintézetekhez és, ha lehetséges, orvosilag felülvizsgált tanulmányokhoz kapcsolódik. Ne feledje, hogy a zárójelben ([1], [2] stb.) Szereplő számok ezekre a tanulmányokra kattintható linkek.
Ha úgy érzi, hogy a tartalom bármely pontatlan, elavult vagy más módon megkérdőjelezhető, jelölje ki, és nyomja meg a Ctrl + Enter billentyűt.
A gerincoszlop váza szilárd támasztékot nyújt a testnek, és 33-34 csigolyából áll. Egy csigolya két részből áll - a csigolyatestből (elöl) és a csigolyaívből (hátul). A csigolyatest alkotja a csigolya nagy részét. A csigolyaív négy szegmensből áll. Ezek közül kettő a pedikulum, amely a tartófalakat alkotja. A másik két rész vékony lemez, amely egyfajta "tetőt" alkot. A csigolyaívből három csontnyúlvány nyúlik ki. A jobb és a bal oldali harántnyúlványok minden "pedikulum-lemez" ízületből ágaznak el. Ezenkívül a középvonalon, amikor egy személy előrehajol, egy hátrafelé kiálló tövisnyúlvány látható. Elhelyezkedéstől és funkciótól függően a különböző szakaszok csigolyáinak specifikus szerkezeti jellemzői vannak, a csigolya mozgásának irányát és mértékét pedig az ízületi nyúlványok orientációja határozza meg.
Nyakcsigolyák. Az ízületi nyúlványok laposak és ovális alakúak, és a térben 10-15°-os szöget zárnak be a frontális síkkal, 45°-os szöget a sagittális síkkal és 45°-os szöget a vízszintes síkkal. Így a felette elhelyezkedő ízület által az alsóhoz képest létrehozott bármilyen elmozdulás egyszerre három síkkal szöget zár be. A csigolyatest felső és alsó felülete homorú, és sok szerző ezt a mozgástartomány növekedéséhez hozzájáruló tényezőnek tekinti.
Mellkasi csigolyák. Az ízületi nyúlványok a frontális síkhoz 20°-os szöget, a sagittális síkhoz 60°-os szöget, a vízszintes és frontális síkhoz pedig 20°-os szöget zárnak be.
Az ízületek ilyen térbeli elrendezése lehetővé teszi a felső ízületnek az alsó ízülethez viszonyított egyidejű ventrocranialis vagy dorsocaudalis elmozdulását, kombinálva annak mediális vagy laterális elmozdulásával. Az ízületi felszínek domináns lejtéssel rendelkeznek a sagittális síkban.
Ágyéki csigolyák. Ízületi felszíneik térbeli elrendezése eltér a háti és nyaki gerincétől. Íveltek, és 45°-os szöget zárnak be a frontális síkkal, 45°-os szöget a vízszintes síkkal és 45°-os szöget a sagittális síkkal. Ez a térbeli elrendezés elősegíti a felső ízület elmozdulását az alsó ízülethez képest, mind dorsolaterálisan, mind ventromediálisan, kraniális vagy caudális elmozdulással kombinálva.
A csigolyaközi ízületek fontos szerepét a gerinc mozgásában Lesgaft (1951) jól ismert munkái is bizonyítják, amelyekben nagy figyelmet fordítanak az ízületek gömbfelületének súlypontjainak egybeesésére a C5-C7 szegmensekben. Ez magyarázza a bennük lévő domináns mozgástérfogatot. Ezenkívül az ízületi felületek egyidejű dőlése a frontális, vízszintes és függőleges síkokhoz elősegíti az egyidejű lineáris mozgást mindhárom síkban, kizárva az egysíkú mozgás lehetőségét. Ezenkívül az ízületi felületek alakja elősegíti az egyik ízület csúszását a másik síkja mentén, korlátozva az egyidejű szögmozgás lehetőségét. Ezek az elképzelések összhangban vannak White (1978) tanulmányaival, amelyek eredményeként az ívekkel ellátott ízületi nyúlványok eltávolítása után a csigolyamozgási szegmensben a szögmozgás térfogata a sagittális síkban 20-80%-kal, a frontális síkban 7-50%-kal, a vízszintes síkban pedig 22-60%-kal nőtt. Jirout (1973) radiográfiai adatai megerősítik ezeket az eredményeket.
A gerincoszlop mindenféle csontkapcsolatot tartalmaz: folytonos (szindeszmózisok, szinkondrózisok, szinosztózisok) és szakaszos (a gerincoszlop és a koponya közötti ízületek). A csigolyák testei csigolyaközi porckorongokkal kapcsolódnak egymáshoz, amelyek együttesen a gerincoszlop teljes hosszának körülbelül 'A-ját teszik ki. Elsősorban hidraulikus lengéscsillapítóként működnek.
Ismeretes, hogy a gerincoszlop bármely részének mobilitása nagymértékben függ az intervertebrális porckorongok magasságának és a gerincoszlop csontos részének arányától.
Kapandji (1987) szerint ez az arány határozza meg a gerincoszlop egy adott szegmensének mobilitását: minél nagyobb az arány, annál nagyobb a mobilitás. A nyaki gerinc rendelkezik a legnagyobb mobilitással, mivel az arány 2:5, azaz 40%. Az ágyéki gerinc kevésbé mozgékony (1:3, azaz 33%). A háti gerinc még kevésbé mozgékony (1:5, azaz 20%).
Minden porckorong úgy van felépítve, hogy kocsonyás magja és belül egy rostos gyűrűje legyen.
A zselés mag egy összenyomhatatlan, gélszerű anyagból áll, amelyet egy rugalmas "tartály" zár körül. Kémiai összetételét fehérjék és poliszacharidok képviselik. A magot erős hidrofilitás, azaz vízvonzás jellemzi.
Puschel (1930) szerint születéskor a sejtmag folyadéktartalma 88%. Az életkorral a sejtmag elveszíti vízmegkötő képességét. 70 éves korra a víztartalma 66%-ra csökken. Ennek a kiszáradásnak az okai és következményei nagy jelentőséggel bírnak. A porckorong víztartalmának csökkenése a fehérje és a poliszacharid koncentrációjának csökkenésével, valamint a sejtmag gélszerű anyagának rostos porcszövettel való fokozatos helyettesítésével magyarázható. Adams és munkatársai (1976) tanulmányainak eredményei azt mutatták, hogy az életkorral változik a proteoglikánok molekuláris mérete a nucleus pulposusban és a rostos gyűrűben. A folyadéktartalom csökken. 20 éves korra a porckorongok érellátása megszűnik. 30 éves korra a porckorongot kizárólag a csigolyák véglemezein keresztüli nyirokdiffúzió táplálja. Ez magyarázza a gerincoszlop rugalmasságának csökkenését az életkorral, valamint az idősek azon képességének romlását, hogy helyreállítsák a sérült porckorong rugalmasságát.
A nucleus pulposus felfogja a csigolyatestre ható függőleges erőket, és azokat sugárirányban elosztja a vízszintes síkban. A mechanizmus jobb megértése érdekében a nucleus-t egy mozgó csuklóízületként képzelhetjük el.
A rostos gyűrű körülbelül 20 koncentrikus rostrétegből áll, amelyek összefonódnak úgy, hogy az egyik réteg szöget zár be az előzővel. Ez a szerkezet biztosítja a mozgás kontrollját. Például nyírófeszültség hatására az egyik irányba futó ferde rostok megfeszülnek, míg az ellenkező irányba futók ellazulnak.
A nucleus pulposus funkciói (Alter, 2001)
Akció |
Hajlítás |
Kiterjesztés |
Oldalirányú hajlítás |
A felső csigolya felemelkedik | Elülső | Vissza | A hajlítási oldal felé |
Ezért a korong kiegyenesedik. | Elülső | Vissza | A hajlítási oldal felé |
Ezért a lemez megnő | Vissza | Elülső | A kanyarral ellentétes oldalon |
Ezért a mag irányított |
Előre |
Vissza |
A kanyarral ellentétes oldalon |
A rostos gyűrű az életkorral veszít rugalmasságából és hajlékonyságából. Fiatalkorban a gyűrű fibroelasztikus szövete túlnyomórészt rugalmas. Az életkorral vagy sérülés után a rostos elemek aránya növekszik, és a porckorong veszít a rugalmasságából. A rugalmasság elvesztésével fogékonyabbá válik a sérülésekre és a károsodásra.
250 kg-os terhelés alatt minden csigolyaközi porckorong átlagosan 1 mm-rel rövidülhet magasságban, ami a teljes gerincoszlopra vetítve körülbelül 24 mm-es rövidülést eredményez. 150 kg-os terhelésnél a csigolyaközi porckorong rövidülése a T6 és T7 között 0,45 mm, 200 kg-os terhelés pedig a T11 és T12 közötti porckorong 1,15 mm-es rövidülését okozza.
Ezek a nyomás okozta porckorong-változások meglehetősen gyorsan eltűnnek. Fél óra fekvés után egy 170-180 cm magas személy testhossza 0,44 cm-rel nő. Ugyanazon személy testhossza közötti különbség reggel és este átlagosan 2 cm. Leatt, Reilly, Troup (1986) szerint a magasság 38,4%-os csökkenését figyelték meg az ébredés utáni első 1,5 órában, és 60,8%-os csökkenését az ébredés utáni első 2,5 órában. A magasság 68%-os helyreállása az éjszaka első felében történt.
Strickland és Shearin (1972) a gyermekek reggeli és délutáni magasságkülönbségét elemezve átlagosan 1,54 cm-es különbséget találtak, 0,8–2,8 cm közötti tartománnyal.
Alvás közben a gerinc terhelése minimális, a porckorongok megduzzadnak, folyadékot szívnak fel a szövetekből. Adams, Dolan és Hatton (1987) három jelentős következményt azonosítottak az ágyéki gerinc terhelésének napi változásaiból: 1 - a "duzzanat" a gerinc fokozott merevségét okozza az ébredés utáni ágyéki hajlítás során; 2 - kora reggel a gerinc porckorongjainak szalagjaira nagyobb sérülésveszély jellemző; 3 - a gerinc mozgástartománya a nap közepe felé növekszik. A testhosszbeli különbség nemcsak a porckorongok vastagságának csökkenéséből, hanem a lábboltozat magasságának változásából, és talán bizonyos mértékig az alsó végtagok ízületeinek porcszövetének vastagságának változásából is adódik.
A porckorongok alakja erőhatások hatására megváltozhat, még mielőtt az ember elérné a pubertáskort. Ekkorra a porckorongok vastagsága és alakja véglegesen kialakul, a gerincoszlop konfigurációja és a hozzá tartozó testtartás típusa állandósul. Azonban éppen azért, mert a testtartás elsősorban a porckorongok tulajdonságaitól függ, nem teljesen stabil tulajdonság, és bizonyos mértékig megváltozhat külső és belső erőhatások, különösen a testmozgás hatására, különösen fiatal korban.
A gerincoszlop dinamikus tulajdonságainak meghatározásában fontos szerepet játszanak a szalagok és más kötőszövetek. Feladatuk az ízület mozgásának korlátozása vagy módosítása.
Az elülső és hátsó hosszanti szalagok a csigolyatestek és a csigolyaközi porckorongok elülső és hátsó felszínén futnak.
A csigolyák ívei között nagyon erős, rugalmas rostokból álló szalagok találhatók, amelyek sárga színt adnak nekik, ezért magukat a szalagokat interarchnak vagy sárgának nevezik. Amikor a gerincoszlop mozog, különösen hajlításkor, ezek a szalagok megnyúlnak és megfeszülnek.
A csigolyák tövisnyúlványai között az interspinatus szalagok, a harántnyúlványok között pedig az interspinatus szalagok helyezkednek el. A tövisnyúlványok felett, a gerincoszlop teljes hosszában fut a supraspinatus szalag, amely a koponyához közeledve sagittalis irányban növekszik, és tarkószalagnak nevezik. Emberben ez a szalag széles lemez alakú, egyfajta válaszfalat képez a tarkótájék jobb és bal oldali izomcsoportjai között. A csigolyák ízületi nyúlványai ízületekkel kapcsolódnak egymáshoz, amelyek a gerincoszlop felső részén laposak, az alsó részén, különösen az ágyéki régióban, hengeres alakúak.
A nyakszirtcsont és az atlasz közötti kapcsolatnak megvannak a maga sajátosságai. Itt, akárcsak a csigolyák ízületi nyúlványai között, egy kombinált ízület található, amely két anatómiailag elkülönülő ízületből áll. Az atlanto-nyakszirt ízületi felszínének alakja ellipszis vagy ovális.
Az atlasz és az epistropheus közötti három ízület egy függőleges forgástengellyel rendelkező kombinált atlantoaxiális ízületté egyesül; ezek közül a párosítatlan ízület az epistropheus densek és az atlasz elülső íve közötti hengeres ízület, a páros ízület pedig az atlasz alsó ízületi felszíne és az epistropheus felső ízületi felszíne közötti lapos ízület.
Az atlasz felett és alatt elhelyezkedő két ízület, az atlanto-occipitalis és az atlanto-axialis, kiegészítik egymást, és olyan kapcsolatokat alkotnak, amelyek a fej mozgását biztosítják három, egymásra merőleges forgástengely körül. Mindkét ízület egyetlen kombinált ízületté egyesíthető. Amikor a fej egy függőleges tengely körül forog, az atlasz a nyakszirtcsonttal együtt mozog, egyfajta intercaláris meniszkusz szerepet töltve be a koponya és a gerincoszlop többi része között. Egy meglehetősen összetett szalagrendszer vesz részt ezen ízületek megerősítésében, amely magában foglalja a keresztszalagot és a pterygoideus szalagot. A keresztszalag viszont a harántszalagból és két lábból - a felsőből és az alsóból - áll. A harántszalag az odontoid epistropheus mögött halad, és megerősíti ennek a fognak a helyzetét a helyén, az atlasz jobb és bal oldali tömegei között nyúlva. A felső és az alsó lábszár a harántszalagból nyúlik ki. Ezek közül a felső a nyakszirtcsonthoz, az alsó pedig a második nyakcsigolya testéhez kapcsolódik. A jobb és bal oldali pterygoid szalagok a fog oldalsó felszínétől felfelé és kifelé haladnak, és a nyakszirtcsonthoz kapcsolódnak. Az atlasz és a nyakszirtcsont között két membrán található - az elülső és a hátsó -, amelyek lezárják a csontok közötti nyílást.
A keresztcsontot a farkcsonthoz szinkondrózis köti össze, melynek során a farkcsont főként anteroposterior irányban tud mozogni. A farkcsont csúcsának mozgástartománya ebben az irányban nőknél körülbelül 2 cm. A szalagrendszer is részt vesz a szinkondrózis erősítésében.
Mivel egy felnőtt gerincoszlopa két lordózisos (nyaki és ágyéki) és két kyphotikus (mellkasi és keresztcsonti) görbületet alkot, a test súlypontjából kiinduló függőleges vonal csak két helyen metszi azt, leggyakrabban a C8 és L5 csigolyák szintjén. Ezek az arányok azonban a személy testtartásának jellemzőitől függően változhatnak.
A test felső felének súlya nemcsak nyomást gyakorol a csigolyákra, hanem egyesekre erő formájában hat, amely a gerincoszlop íveit alakítja ki. A mellkasi régióban a test súlyvonala a csigolyatestek előtt halad, aminek következtében erőhatás lép fel, amelynek célja a gerincoszlop kifotikus görbületének növelése. Ezt megakadályozzák a szalagrendszere, különösen a hátsó hosszanti szalag, a csontközi szalagok, valamint a törzs feszítőizmainak tónusa.
Az ágyéki gerincben a kapcsolat fordított, a test gravitációs vonala általában úgy halad át, hogy a gravitáció hajlamos csökkenteni az ágyéki lordózist. Az életkorral mind a szalagrendszer ellenállása, mind a feszítőizmok tónusa csökken, aminek következtében a gravitáció hatására a gerinc leggyakrabban megváltoztatja konfigurációját, és egyetlen általános, előre irányuló kanyart képez.
Megállapították, hogy a test felső felének súlypontjának előretolódása számos tényező hatására következik be: a fej és a vállöv, a felső végtagok, a mellkas, a mellkasi és a hasi szervek tömege.
A frontális sík, amelyben a test súlypontja található, felnőtteknél viszonylag kis mértékben tér el előre az atlanto-occipitalis ízülettől. Kisgyermekeknél a fej tömege nagy jelentőséggel bír, mivel a teljes test tömegéhez viszonyított aránya jelentősebb, így a fej súlypontjának frontális síkja általában jobban előre van elmozdulva. Az ember felső végtagjainak tömege bizonyos mértékig befolyásolja a gerincoszlop görbületének kialakulását a vállöv előre vagy hátra elmozdulásától függően, mivel a szakemberek bizonyos összefüggést észleltek a görnyedt testtartás és a vállöv, valamint a felső végtagok előremozdulásának mértéke között. Egyenes testtartás esetén azonban a vállöv általában hátra mozdul el. Az emberi mellkas tömege annál inkább befolyásolja a törzs súlypontjának előremozdulását, minél fejlettebb az anteroposterior átmérője. Lapos mellkas esetén a tömegközéppont viszonylag közel helyezkedik el a gerincoszlophoz. A mellkasi szervek és különösen a szív nemcsak a törzs tömegközéppontjának előretolásához járulnak hozzá tömegükkel, hanem közvetlen húzóerőként is hatnak a háti gerinc koponyaszakaszára, ezáltal növelve annak kifotikus hajlását. A hasi szervek súlya az ember életkorától és alkatától függően változik.
A gerincoszlop morfológiai jellemzői határozzák meg nyomó- és szakítószilárdságát. A szakirodalomban arra utalnak, hogy körülbelül 350 kg nyomónyomást képes elviselni. A nyaki régió nyomószilárdsága körülbelül 50 kg, a háti régióé 75 kg, az ágyéki régióé pedig 125 kg. Ismert, hogy a szakítószilárdság a nyaki régióban körülbelül 113 kg, a háti régióban 210 kg, az ágyéki régióban pedig 410 kg. Az 5. ágyéki csigolya és a keresztcsont közötti ízületek 262 kg-os húzóerő alatt elszakadnak.
Az egyes csigolyák nyaki gerincre gyakorolt összenyomódási ereje hozzávetőlegesen a következő: C3 - 150 kg, C4 - 150 kg, C5 - 190 kg, C6 - 170 kg, C7 - 170 kg.
A mellkasi régióra jellemzőek a következő mutatók: 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. Az ágyéki régió körülbelül a következő terheléseket bírja: L1 - 400 kg, L2 - 425 kg, L3 - 350 kg, L4 - 400 kg, L5 - 425 kg.
Két szomszédos csigolya teste között a következő mozgástípusok lehetségesek. A függőleges tengely mentén történő mozgások a csigolyaközi porckorongok összenyomódása és nyújtása következtében. Ezek a mozgások nagyon korlátozottak, mivel az összenyomódás csak a csigolyaközi porckorongok rugalmasságán belül lehetséges, a nyújtást pedig a hosszanti szalagok gátolják. A gerincoszlop egészére nézve az összenyomódás és a nyújtás határai elhanyagolhatók.
Két szomszédos csigolya teste közötti mozgások részben függőleges tengely körüli forgás formájában történhetnek. Ezt a mozgást főként a porckorong rostos gyűrűjének koncentrikus rostjainak feszültsége gátolja.
A csigolyák között hajlítás és nyújtás során a frontális tengely körüli forgások is lehetségesek. Ezen mozgások során a csigolyaközi porckorong alakja megváltozik. Hajlításkor az elülső része összenyomódik, a hátsó része pedig megnyúlik; nyújtáskor az ellenkező jelenség figyelhető meg. Ilyenkor a kocsonyás mag megváltoztatja a helyzetét. Hajlításkor hátrafelé, nyújtáskor pedig előre, azaz a rostos gyűrű megnyúlt része felé mozdul el.
Egy másik jellegzetes mozgástípus a sagittális tengely körüli forgás, ami a törzs oldalirányú dőlését eredményezi. Ilyenkor a porckorong egyik oldalfelülete összenyomódik, míg a másik megnyúlik, és a kocsonyás mag a nyújtás, azaz a konvexitás felé mozdul el.
A két szomszédos csigolya közötti ízületekben bekövetkező mozgások az ízületi felszínek alakjától függenek, amelyek a gerincoszlop különböző részein eltérően helyezkednek el.
A nyaki régió a legmozgékonyabb. Ebben a régióban az ízületi nyúlványok lapos ízületi felszínekkel rendelkeznek, amelyek körülbelül 45-65°-os szögben hátrafelé irányulnak. Ez a fajta artikuláció három szabadsági fokot biztosít, nevezetesen: hajlító-nyújtó mozgások lehetségesek a frontális síkban, oldalirányú mozgások a sagittális síkban, és rotációs mozgások a vízszintes síkban.
A C2 és C3 csigolyák közötti térben a mozgástartomány valamivel kisebb, mint a többi csigolya között. Ez azzal magyarázható, hogy a két csigolya közötti porckorong nagyon vékony, és az epistropheum alsó szélének elülső része egy kiemelkedést képez, amely korlátozza a mozgást. A nyaki gerinc hajlító-nyújtó mozgástartománya körülbelül 90°. A nyaki gerinc elülső kontúrja által létrehozott előre konvexitás hajlítás közben konkávvá alakul. Az így kialakult konkáv sugara 16,5 cm. Ha ennek a konkávnak az elülső és hátsó végétől sugarakat húzunk, akkor 44°-os hátrafelé nyitott szöget kapunk. Maximális nyújtás esetén 124°-os előre és felfelé nyitott szöget alakítunk ki. E két ív húrjai 99°-os szögben egyesülnek. A legnagyobb mozgástartomány a C3, C4 és C5 csigolyák között figyelhető meg, valamivel kisebb a C6 és C7, és még kisebb a C7 és T1 csigolyák között.
Az első hat nyakcsigolya testei közötti oldalirányú mozgások is meglehetősen nagy amplitúdóval rendelkeznek. A C... csigolya ebben az irányban lényegesen kevésbé mozgékony.
A nyakcsigolyák testei között elhelyezkedő nyereg alakú ízületi felszínek nem kedveznek a torziós mozgásoknak. Általánosságban elmondható, hogy a különböző szerzők szerint a nyaki régióban a mozgások amplitúdója átlagosan a következő értékeket veszi fel: hajlítás - 90°, nyújtás - 90°; oldalirányú dőlés - 30°, oldalra rotáció - 45°.
Az atlanto-occipitalis ízületnek és az atlasz és az epistropheus ízületének három mozgásszabadsági foka van. Az első esetben a fej előre és hátra billentése lehetséges. A másodikban az atlasz elforgatása lehetséges a fognyúlvány körül, miközben a koponya az atlasszal együtt forog. A fej előre billentése a koponya és az atlasz ízületénél csak 20°-kal, hátra billentése 30°-kal lehetséges. A hátrafelé mozgást az elülső és hátsó atlanto-occipitalis membránok feszültsége gátolja, és a külső hallónyílás mögött és közvetlenül a halántékcsont mamilláris nyúlványai előtt elhaladó frontális tengely körül történik. A koponya 20°-nál nagyobb előrebillentése, hátra 30°-nál nagyobb billentése csak a nyaki gerinccel együtt lehetséges. Az előrebillentés addig lehetséges, amíg az áll el nem éri a szegycsontot. Ez a billentési fok csak a nyaki gerincet hajlító és a fejet a testre billentő izmok aktív összehúzódásával érhető el. Amikor a fejet a gravitáció előre húzza, az áll általában nem ér a szegycsonthoz, mivel a fejet a nyak hátsó részének megnyújtott izmainak és a tarkószalagnak a feszültsége tartja a helyén. Az előrebillentő fej súlya, amely az első osztályú emelőre hat, nem elegendő a nyak hátsó izmainak passzivitásának és a tarkószalag rugalmasságának leküzdéséhez. Amikor a sternohyoideus és a geniohyoideus izmok összehúzódnak, erejük a fej súlyával együtt a nyak hátsó részének és a tarkószalag izmainak nagyobb megnyúlását okozza, aminek következtében a fej előrebillen, amíg az áll el nem éri a szegycsontot.
Az atlasz és a csont közötti ízület 30°-kal elfordulhat jobbra és balra. Az atlasz és a csont közötti ízület elfordulását a pterygoideus szalagok feszülése korlátozza, amelyek a nyakszirtcsont condylusainak oldalsó felszínéről erednek, és a fognyúlvány oldalsó felszínéhez kapcsolódnak.
Mivel a nyakcsigolyák alsó felszíne anteroposterior irányban konkáv, a csigolyák közötti mozgások a sagittális síkban lehetségesek. A nyaki régióban a szalagrendszer a legkevésbé erős, ami szintén hozzájárul a mozgékonyságához. A nyaki régió lényegesen kevésbé van kitéve (a háti és ágyéki régiókhoz képest) a nyomó terheléseknek. Számos izom tapadási pontja, amelyek meghatározzák a fej, a gerincoszlop és a vállöv mozgását. A nyakon az izomhúzás dinamikus hatása viszonylag nagyobb a statikus terhelésekhez képest. A nyaki régió kevésbé van kitéve deformáló terheléseknek, mivel a környező izmok mintha védenék a túlzott statikus hatásoktól. A nyaki régió egyik jellemzője, hogy az ízületi nyúlványok lapos felszínei a test függőleges helyzetében 45°-os szöget zárnak be. Amikor a fej és a nyak előrehajlik, ez a szög 90°-ra nő. Ebben a helyzetben a nyaki csigolyák ízületi felszínei vízszintes irányban átfedik egymást, és az izmok hatására rögzülnek. Amikor a nyak behajlítva van, az izmok működése különösen jelentős. A behajlított nyaktartás azonban gyakori az embernél munka közben, mivel a látószervnek kell irányítania a kézmozgásokat. Sokféle munkát, akárcsak egy könyv olvasása, általában behajlított fejjel és nyakkal végzünk. Ezért az izmoknak, különösen a nyak hátsó részének, meg kell dolgozniuk, hogy a fej egyensúlyban maradjon.
A mellkasi régióban az ízületi nyúlványok szintén lapos ízületi felületekkel rendelkeznek, de ezek szinte függőlegesen helyezkednek el, és főként a frontális síkban helyezkednek el. A nyúlványok ilyen elrendezésével hajlítási és rotációs mozgások lehetségesek, a nyújtás pedig korlátozott. Az oldalirányú hajlítás csak jelentéktelen határokon belül történik.
A mellkasi régióban a gerincoszlop mobilitása a legkisebb, ami az intervertebrális porckorongok kis vastagságának köszönhető.
A felső háti régióban (az elsőtől a hetedik csigolyáig) a mobilitás elhanyagolható. Faroki irányban növekszik. A háti régióban az oldalirányú hajlás jobbra körülbelül 100°-kal, balra valamivel kevésbé lehetséges. A rotációs mozgásokat az ízületi nyúlványok helyzete korlátozza. A mozgástartomány igen jelentős: a frontális tengely körül 90°, nyújtás - 45°, rotáció - 80°.
Az ágyéki régióban az ízületi nyúlványok ízületi felszínei szinte a sagittális síkban helyezkednek el, felső-belső ízületi felszínük homorú, alsó-külső pedig domború. Az ízületi nyúlványok ilyen elrendezése kizárja kölcsönös rotációjuk lehetőségét, a mozgások csak a sagittális és a frontális síkban történnek. Ebben az esetben a nyújtás nagyobb határok között lehetséges, mint a hajlítás.
Az ágyéki régióban a különböző csigolyák közötti mobilitás mértéke nem azonos. Minden irányban a legnagyobb az L3 és L4, valamint az L4 és L5 csigolyák között. A legkisebb mobilitás az L2 és L3 között figyelhető meg.
Az ágyéki gerinc mozgékonyságát a következő paraméterek jellemzik: flexió - 23°, nyújtás - 90°, oldalirányú dőlés mindkét oldalra - 35°, rotáció - 50. Az L3 és L4 közötti csigolyaközi tér jellemzi a legnagyobb mozgékonyságot, amit össze kell hasonlítani az L3 csigolya központi helyzetével. Valójában ez a csigolya férfiaknál a hasi régió középpontjának felel meg (nőknél az L3 valamivel kaudálisabban helyezkedik el). Előfordultak olyan esetek, amikor az embereknél a keresztcsont majdnem vízszintesen helyezkedett el, és a lumbosacralis szög 100-105°-ra csökkent. Az ágyéki gerinc mozgását korlátozó tényezőket a 3.4. táblázat mutatja be.
A frontális síkban a gerinc hajlítása főként a nyaki és a felső háti régióban lehetséges; a nyújtás főként a nyaki és az ágyéki régióban történik, a háti régióban ezek a mozgások jelentéktelenek. A sagittális síkban a legnagyobb mobilitás a nyaki régióban figyelhető meg; a háti régióban jelentéktelen, majd az ágyéki gerincben ismét fokozódik. A rotáció a nyaki régióban nagy határok között lehetséges; a farokirányban az amplitúdója csökken, és az ágyéki régióban nagyon jelentéktelen.
A gerincoszlop egészének mobilitását vizsgálva nincs számtani értelme összegezni a mozgások amplitúdóját jellemző adatokat a különböző szakaszokban, mivel a gerincoszlop teljes szabad részének mozgása során (mind anatómiai preparátumokon, mind élő alanyokon) kompenzációs mozgások lépnek fel a gerincoszlop görbülete miatt. Különösen az egyik szakaszban a háti hajlítás okozhat hasi nyúlást a másikban. Ezért célszerű a különböző szakaszok mobilitásának vizsgálatát kiegészíteni a gerincoszlop egészének mobilitására vonatkozó adatokkal. Egy izolált gerincoszlop ilyen jellegű vizsgálatakor számos szerző a következő adatokat kapta: hajlítás - 225°, nyúlás - 203°, oldalra dőlés - 165°, rotáció - 125°.
A háti régióban a gerincoszlop oldalirányú hajlítása csak akkor lehetséges, ha az ízületi nyúlványok pontosan a frontális síkban helyezkednek el. Azonban kissé előre dőlnek. Ennek eredményeként csak azok a csigolyaközi ízületek vesznek részt az oldalirányú dőlésben, amelyeknek a felszínei megközelítőleg a frontális síkban helyezkednek el.
A gerincoszlop függőleges tengely körüli rotációs mozgásai a legnagyobb mértékben a nyaki régióban lehetségesek. A fej és a nyak a törzshöz képest mindkét irányban körülbelül 60-70°-kal elforgatható (azaz összesen körülbelül 140°-kal). A háti gerincben a rotáció lehetetlen. Az ágyéki gerincben gyakorlatilag nulla. A legnagyobb rotáció a háti és az ágyéki gerinc között a 17. és 18. biokinematikai párok területén lehetséges.
A gerincoszlop teljes rotációs mobilitása így 212°-kal egyenlő (132° a fej és a nyak, valamint 80° a 17. és 18. biokinematikai párok esetében).
Érdekes meghatározni a test függőleges tengelye körüli elfordulásának lehetséges mértékét. Egy lábon álláskor a félig behajlított csípőízületben 140°-os elfordulás lehetséges; mindkét lábon támaszkodva ennek a mozgásnak az amplitúdója 30°-ra csökken. Összességében ez a testünk forgási képességét két lábon álláskor körülbelül 250°-ra, egy lábon álláskor pedig 365°-ra növeli. A tetőtől talpig végzett forgó mozgások 1-2 cm-es testhossz-csökkenést okoznak. Egyes embereknél azonban ez a csökkenés jelentősen nagyobb.
A gerincoszlop torziós mozgása négy szinten történik, amelyek a különböző típusú szkoliózisos görbületekre jellemzőek. Ezen csavarodási szintek mindegyike egy adott izomcsoport működésétől függ. Az alsó rotációs szint a mellkas alsó nyílásának (a 12. hamis borda szintjének) felel meg. A rotációs mozgás ezen a szinten az egyik oldali belső ferde izom és az ellenkező oldali külső ferde izom szinergistaként működő működésének köszönhető. Ez a mozgás felfelé folytatódhat az egyik oldali belső bordaközi izmok és a másik oldali külső bordaközi izmok összehúzódása miatt. A rotációs mozgások második szintje a vállövnél található. Ha ez rögzített, a mellkas és a gerincoszlop rotációja az elülső fűrészizom és a mellizmok összehúzódásának köszönhető. A rotációt a hát egyes izmai is biztosítják - a hátsó fűrészizom (felső és alsó), az iliocostalis és a félgerincizmok. A sternocleidomastoideus izom kétoldali összehúzódása során függőleges helyzetben tartja a fejet, hátraveti, és a nyaki gerincet is hajlítja. Egyoldali összehúzódáskor a fejet oldalra billenti és az ellenkező oldalra fordítja. A splenius capitis izom nyújtja a nyaki gerincet és a fejet ugyanarra az oldalra fordítja. A splenius cervicis izom nyújtja a nyaki gerincet és a nyakat az összehúzódás oldalára fordítja.
Az oldalhajlításokat gyakran kombinálják a rotációval, mivel a csigolyaközi ízületek elhelyezkedése ezt elősegíti. A mozgás egy olyan tengely körül történik, amely nem pontosan a szagittális irányban helyezkedik el, hanem előre és lefelé dől, aminek következtében az oldalhajlítást a törzs hátraforgatása kíséri azon az oldalon, ahol a gerincoszlop konvexitása a hajlítás során kialakul. Az oldalhajlítások rotációval való kombinációja egy nagyon jelentős jellemző, amely magyarázza a szkoliózisos görbületek egyes tulajdonságait. A 17. és 18. biokinematikai párok területén a gerincoszlop oldalhajlítása a konvex vagy konkáv oldalra történő elforgatásával kombinálódik. Ebben az esetben általában a következő mozgáshármast hajtják végre: oldalhajlítás, előrehajlítás és konvexitásba történő elforgatás. Ezt a három mozgást általában szkoliózisos görbületekkel valósítják meg.
A gerincoszlop mozgását biztosító funkcionális izomcsoportok
Nyakcsigolya: mozgások a frontális tengely körül
Hajlítás
- Sternocleidomastoid izom
- Elülső szkalén izom
- Hátsó szkalénizom
- Hosszú colli izom
- Longus capitis izom
- Rectus capitis elülső izom
- A nyak bőr alatti izma
- Omohyoid izom
- sternhyoideus izom
- Szegypajzsmirigy izom
- Pajzsmirigy-hyoid izom
- Kéthasú
- Sztilohioid izom
- Mylohyoid izom
- Geniohyoid izom
A sagittális tengely körüli mozgások
- Hosszú colli izom
- Elülső szkalén izom
- Középső szkalén izom
- Hátsó szkalénizom
- Trapezius izom
- Sternocleidomastoid izom
- Az erector spinae izom
- nyakizom felcsatolása
- Longus capitis izom
Függőleges tengely körüli mozgások - csavarodás
- Elülső szkalén izom
- Középső szkalén izom
- Hátsó szkalénizom
- Sternocleidomastoid izom
- Felső trapézizom
- nyakizom felcsatolása
- Lapockaleemelő izom
Körkörös mozgások a nyaki gerincben (körülbelüli mozgások):
Az összes izomcsoport váltakozó részvételével, amelyek a gerinc hajlítását, dőlését és meghosszabbítását eredményezik a nyaki régióban.
Ágyéki gerinc: mozgások a frontális tengely körül
Hajlítás
- Iliopsoas izom
- Négyzetes ágyéki izom
- Egyenes hasizom
- A has külső ferde izma
Kiterjesztés (mellkasi és ágyéki)
- Az erector spinae izom
- Haránt gerincizom
- Interspinous izmok
- Intertransverzális izmok
- Bordákat emelő izmok
- Trapezius izom
- Széles háti izom
- Rombusz fő izom
- Rombusz alakú kis izom
- Serratus posterior felső izom
- Serratus hátsó alsó izom
Oldalirányú hajlító mozgások a sagittális tengely körül (mellkasi és ágyéki gerinc)
- Intertransverzális izmok
- Bordákat emelő izmok
- A has külső ferde izma
- A has belső ferde izma
- Haránt hasizom
- Egyenes hasizom
- Négyzetes ágyéki izom
- Trapezius izom
- Széles háti izom
- Rombusz fő izom
- Serratus posterior felső izom
- Serratus hátsó alsó izom
- Az erector spinae izom
- Haránt gerincizom
Függőleges tengely körüli mozgások - csavarodás
- Iliopsoas izom
- Bordákat emelő izmok
- Négyzetes ágyéki izom
- A has külső ferde izma
- A has belső ferde izma
- Külső bordaközi izom
- Belső bordaközi izom
- Trapezius izom
- Rombusz fő izom
- Széles háti izom
- Serratus posterior felső izom
- Serratus hátsó alsó izom
- Az erector spinae izom
- Haránt gerincizom
Körkörös forgó mozgások vegyes tengelyekkel (körülmozgás): a törzs összes izmának váltakozó összehúzódásával, ami nyúlást, szeméremcsont-hajlítást és a gerincoszlop hajlítását eredményezi.