Cilvēka mugurkaula dinamika

Mugurkaula skelets kalpo kā stabils ķermeņa balsts un sastāv no 33-34 skriemeļiem. Skriemeļa sastāv no divām daļām - skriemeļa ķermeņa (priekšpusē) un skriemeļa arkas (aizmugurē). Skriemeļa ķermenis veido skriemeļa lielāko daļu. Skriemeļa arka sastāv no četriem segmentiem. Divi no tiem ir kājiņas, kas veido atbalsta sienas. Pārējās divas daļas ir plānas plāksnes, kas veido sava veida "jumtu". No skriemeļa arkas stiepjas trīs kaulu izaugumi. No katras "kājiņas-plāksnes" locītavas atzarojas labais un kreisais šķērsizaugums. Turklāt viduslīnijā, cilvēkam noliecoties uz priekšu, var redzēt atpakaļ izvirzītu dzeloņainu izaugumu. Atkarībā no atrašanās vietas un funkcijas dažādu sekciju skriemeļiem ir specifiskas strukturālas iezīmes, un skriemeļa kustības virzienu un pakāpi nosaka locītavu izaugumu orientācija.

Kakla skriemeļi. Locītavu izaugumi ir plakani un ovālas formas, un tie atrodas telpā 10–15° leņķī pret frontālo plakni, 45° pret sagitālo plakni un 45° pret horizontālo plakni. Tādējādi jebkura pārvietošanās, ko rada augšpusē esošā locītava attiecībā pret apakšējo, notiks vienlaikus leņķī pret trim plaknēm. Skriemeļa ķermenim ir augšējās un apakšējās virsmas ieliekums, un daudzi autori to uzskata par faktoru, kas veicina kustību diapazona palielināšanos.

Krūšu skriemeļi. Locītavu izaugumi ir slīpi pret frontālo plakni 20° leņķī, pret sagitālo plakni 60° leņķī, pret horizontālo un frontālo plakni 20° leņķī.

Šāds locītavu telpiskais izvietojums veicina augšējās locītavas pārvietošanos attiecībā pret apakšējo locītavu vienlaikus ventrokraniāli vai dorsokaudāli kombinācijā ar tās mediālo vai laterālo pārvietošanos. Locītavu virsmām ir dominējošs slīpums sagitālajā plaknē.

Jostas skriemeļi. To locītavu virsmu telpiskais izvietojums atšķiras no krūšu kurvja un kakla skriemeļiem. Tie ir izliekti un novietoti 45° leņķī pret frontālo plakni, 45° leņķī pret horizontālo plakni un 45° leņķī pret sagitālo plakni. Šis telpiskais izvietojums veicina augšējās locītavas pārvietošanos attiecībā pret apakšējo locītavu gan dorsolaterāli, gan ventromediāli, kombinācijā ar kraniālu vai kaudālu pārvietošanos.

Starpskriemeļu locītavu svarīgo lomu mugurkaula kustībā apliecina arī labi zināmie Lesgafta (1951) darbi, kuros liela uzmanība tiek pievērsta locītavu sfēriskās virsmas smaguma centru sakritībai segmentos C5-C7. Tas izskaidro dominējošo kustības apjomu tajos. Turklāt locītavu virsmu vienlaicīga slīpums pret frontālo, horizontālo un vertikālo plakni veicina vienlaicīgu lineāru kustību katrā no šīm trim plaknēm, izslēdzot kustības iespēju vienā plaknē. Turklāt locītavu virsmu forma veicina vienas locītavas slīdēšanu pa citas plakni, ierobežojot vienlaicīgas leņķiskās kustības iespēju. Šīs idejas saskan ar Vaita (1978) pētījumiem, kuru rezultātā pēc locītavu izaugumu ar lokiem noņemšanas leņķiskās kustības apjoms skriemeļu kustības segmentā palielinājās sagitālajā plaknē par 20-80%, frontālajā plaknē par 7-50% un horizontālajā plaknē par 22-60%. Džirouta (1973) radiogrāfiskie dati apstiprina šos rezultātus.

Mugurkaulā ir visu veidu kaulu savienojumi: nepārtraukti (sindesmozes, sinhondrozes, sinostozes) un pārtraukti (locītavas starp mugurkaulu un galvaskausu). Skriemeļu ķermeņi ir savienoti viens ar otru ar starpskriemeļu diskiem, kas kopā veido aptuveni 'A no visa mugurkaula garuma. Tie galvenokārt darbojas kā hidrauliskie amortizatori.

Ir zināms, ka jebkuras mugurkaula daļas mobilitātes apjoms lielā mērā ir atkarīgs no starpskriemeļu disku augstuma un mugurkaula kaula daļas attiecības.

Saskaņā ar Kapandži (1987) datiem, šī attiecība nosaka mugurkaula konkrēta segmenta kustīgumu: jo lielāka attiecība, jo lielāka kustīgums. Kakla mugurkaulam ir vislielākā kustīgums, jo attiecība ir 2:5 jeb 40 %. Jostas mugurkauls ir mazāk kustīgs (attiecība 1:3 jeb 33 %). Krūšu mugurkauls ir vēl mazāk kustīgs (attiecība 1:5 jeb 20 %).

Katrs disks ir veidots tā, lai tam būtu želejveida kodols un iekšpusē šķiedru gredzens.

Želejveida kodols sastāv no nesaspiežama želejveida materiāla, kas ievietots elastīgā "konteinerā". Tā ķīmisko sastāvu pārstāv olbaltumvielas un polisaharīdi. Kodolam raksturīga spēcīga hidrofilitāte, t.i., pievilkšanās ūdenim.

Saskaņā ar Pušela (1930) datiem, dzimšanas brīdī šķidruma saturs kodolā ir 88%. Ar vecumu kodols zaudē spēju saistīt ūdeni. Līdz 70 gadu vecumam tā ūdens saturs samazinās līdz 66%. Šīs dehidratācijas cēloņiem un sekām ir liela nozīme. Ūdens satura samazināšanos diskā var izskaidrot ar olbaltumvielu, polisaharīdu koncentrācijas samazināšanos, kā arī ar pakāpenisku kodola želejveida materiāla aizvietošanu ar šķiedrainiem skrimšļa audiem. Adamsa u.c. (1976) pētījumu rezultāti parādīja, ka ar vecumu mainās proteoglikānu molekulārais lielums kodolā un šķiedrainajā gredzenā. Šķidruma saturs samazinās. Līdz 20 gadu vecumam disku asinsapgāde izzūd. Līdz 30 gadu vecumam disku baro tikai limfas difūzija caur skriemeļu gala plāksnēm. Tas izskaidro mugurkaula elastības zudumu ar vecumu, kā arī gados vecāku cilvēku spēju atjaunot bojāta diska elastību samazināšanos.

Nucleus pulposus uztver vertikālos spēkus, kas iedarbojas uz skriemeļa ķermeni, un sadala tos radiāli horizontālajā plaknē. Lai labāk izprastu šo mehānismu, var iedomāties kodolu kā kustīgu eņģes locītavu.

Šķiedru gredzens sastāv no aptuveni 20 koncentriskiem šķiedru slāņiem, kas savstarpēji savijušies tā, ka viens slānis atrodas leņķī pret iepriekšējo. Šī struktūra nodrošina kustības kontroli. Piemēram, bīdes sprieguma ietekmē slīpās šķiedras, kas iet vienā virzienā, saspringst, bet tās, kas iet pretējā virzienā, atslābst.

Nucleus pulposus funkcijas (Alter, 2001)

Darbība	Liekšana	Paplašinājums	Sānu saliekšana
Augšējais skriemelis ir pacelts	Priekšpuse	Atpakaļ	Virzienā uz lieces pusi
Tāpēc disks ir iztaisnots.	Priekšpuse	Atpakaļ	Virzienā uz lieces pusi
Tāpēc disks palielinās	Atpakaļ	Priekšpuse	Uz pretējo pusi līkumam
Tāpēc kodols ir vērsts	Uz priekšu	Atpakaļ	Uz pretējo pusi līkumam

Šķiedrainais gredzens ar vecumu zaudē savu elastību un lokanību. Jaunībā gredzena fibroelastīgie audi pārsvarā ir elastīgi. Ar vecumu vai pēc traumas palielinās šķiedru elementu procentuālais daudzums, un disks zaudē elastību. Zaudējot elastību, tas kļūst uzņēmīgāks pret traumām un bojājumiem.

Katrs starpskriemeļu disks 250 kg slodzes gadījumā var saīsināties augstumā vidēji par 1 mm, kas visam mugurkaulam rada aptuveni 24 mm saīsināšanos. Pie 150 kg slodzes starpskriemeļu diska saīsināšanās starp T6 un T7 ir 0,45 mm, bet 200 kg slodze izraisa diska saīsināšanos starp T11 un T12 par 1,15 mm.

Šīs spiediena izraisītās disku izmaiņas izzūd diezgan ātri. Guļot pusstundu, cilvēka ar augumu no 170 līdz 180 cm ķermeņa garums palielinās par 0,44 cm. Atšķirība starp viena un tā paša cilvēka ķermeņa garumu no rīta un vakarā tiek noteikta vidēji par 2 cm. Saskaņā ar Leatt, Reilly, Troup (1986) datiem, pirmajās 1,5 stundās pēc pamošanās tika novērota auguma samazināšanās par 38,4% un pirmajās 2,5 stundās pēc pamošanās - par 60,8%. Auguma atjaunošanās par 68% notika nakts pirmajā pusē.

Analizējot bērnu auguma atšķirību no rīta un pēcpusdienā, Striklends un Šīrins (1972) konstatēja vidējo atšķirību 1,54 cm apmērā ar diapazonu no 0,8 līdz 2,8 cm.

Miega laikā slodze uz mugurkaulu ir minimāla, un diski pietūkst, absorbējot šķidrumu no audiem. Adams, Dolan un Hatton (1987) identificēja trīs būtiskas sekas, ko rada ikdienas slodzes svārstības uz mugurkaula jostas daļu: 1. "pietūkums" izraisa palielinātu mugurkaula stīvumu jostas daļas saliekšanas laikā pēc pamošanās; 2. agri no rīta mugurkaula disku saitēm raksturīgs lielāks traumu risks; 3. mugurkaula kustību diapazons palielinās, tuvojoties dienas vidum. Ķermeņa garuma atšķirība ir saistīta ne tikai ar starpskriemeļu disku biezuma samazināšanos, bet arī ar pēdas velves augstuma izmaiņām un, iespējams, zināmā mērā arī ar apakšējo ekstremitāšu locītavu skrimšļa biezuma izmaiņām.

Diski var mainīt savu formu spēka iedarbības ietekmē jau pirms cilvēka pubertātes sasniegšanas. Līdz šim laikam disku biezums un forma ir galīgi noteikta, un mugurkaula konfigurācija un ar to saistītais stājas veids kļūst pastāvīgi. Tomēr tieši tāpēc, ka stāja galvenokārt ir atkarīga no starpskriemeļu disku īpašībām, tā nav pilnīgi stabila īpašība un var zināmā mērā mainīties ārēju un iekšēju spēka ietekmju ietekmē, jo īpaši fizisko vingrinājumu ietekmē, īpaši jaunībā.

Saišu struktūras un citi saistaudi spēlē svarīgu lomu mugurkaula dinamisko īpašību noteikšanā. To uzdevums ir ierobežot vai mainīt locītavas kustību.

Priekšējās un aizmugurējās gareniskās saites stiepjas gar skriemeļu ķermeņu un starpskriemeļu disku priekšējām un aizmugurējām virsmām.

Starp skriemeļu arkām ir ļoti spēcīgas saites, kas sastāv no elastīgām šķiedrām, kas tām piešķir dzeltenu krāsu, kuras dēļ pašas saites sauc par starparhām vai dzeltenām. Kad mugurkauls kustas, īpaši saliecoties, šīs saites stiepjas un saspringst.

Starp skriemeļu dzeloņainajiem izaugumiem atrodas starpskriemeļu saites, bet starp šķērsizaugumiem - starpšķērsizaugumiem. Virs dzeloņainajiem izaugumiem visā mugurkaula garumā iet supraspinozā saite, kas, tuvojoties galvaskausam, palielinās sagitālā virzienā un tiek saukta par kakla saiti. Cilvēkiem šī saite izskatās kā plata plāksne, veidojot sava veida starpsienu starp kakla reģiona labo un kreiso muskuļu grupu. Skriemeļa locītavu izaugumi ir savienoti viens ar otru ar locītavām, kurām mugurkaula augšdaļās ir plakana forma, bet apakšējā daļā, īpaši jostas daļā, tās ir cilindriskas.

Pakauša kaula un atlanta savienojumam ir savas īpatnības. Šeit, tāpat kā starp skriemeļu locītavu izaugumiem, atrodas apvienota locītava, kas sastāv no divām anatomiski atsevišķām locītavām. Atlanto-pakauša locītavas locītavu virsmu forma ir eliptiska vai ovāla.

Trīs locītavas starp atlantu un epistrofeju ir apvienotas apvienotā atlantoaksiālā locītavā ar vienu vertikālu rotācijas asi; no tām nepāra locītava ir cilindriskā locītava starp epistrofeja densiem un atlanta priekšējo arku, bet pāra locītava ir plakanā locītava starp atlanta apakšējo locītavas virsmu un epistrofeja augšējo locītavas virsmu.

Divas locītavas, atlanto-pakauša un atlanto-aksiālā, kas atrodas virs un zem atlanta, viena otru papildina, veidojot savienojumus, kas nodrošina galvai kustīgumu ap trim savstarpēji perpendikulārām rotācijas asīm. Abas šīs locītavas var apvienot vienā apvienotā locītavā. Kad galva rotē ap vertikālo asi, atlants pārvietojas kopā ar pakauša kaulu, spēlējot sava veida starpkalāra meniska lomu starp galvaskausu un pārējo mugurkaulu. Šo locītavu stiprināšanā piedalās diezgan sarežģīts saišu aparāts, kas ietver krusteniskās un pterigoidālās saites. Savukārt krusteniskā saite sastāv no šķērsvirziena saites un divām kājām - augšējās un apakšējās. Šķērsvirziena saite iet aiz odontoidālā epistrofeja un nostiprina šī zoba pozīciju tā vietā, izstiepjoties starp atlanta labo un kreiso sānu masu. Augšējās un apakšējās kājas stiepjas no šķērsvirziena saites. No tām augšējā ir piestiprināta pie pakauša kaula, bet apakšējā - pie otrā kakla skriemeļa ķermeņa. Pterigoīdās saites, labā un kreisā, stiepjas no zoba sānu virsmām uz augšu un uz āru, piestiprinoties pie pakauša kaula. Starp atlantu un pakauša kaulu ir divas membrānas - priekšējā un aizmugurējā, kas aizver atveri starp šiem kauliem.

Krustkauls ir savienots ar astes kaulu ar sinhondrozes palīdzību, kurā astes kauls var kustēties galvenokārt anteroposterior virzienā. Astes kaula virsotnes kustīguma diapazons šajā virzienā sievietēm ir aptuveni 2 cm. Šīs sinhondrozes stiprināšanā piedalās arī saišu aparāts.

Tā kā pieauguša cilvēka mugurkauls veido divus lordotiskus (kakla un jostas daļas) un divus kifotiskus (krūšu kurvja un krustu-kokcigeālas daļas) izliekumus, vertikālā līnija, kas iziet no ķermeņa smaguma centra, to krusto tikai divās vietās, visbiežāk C8 un L5 skriemeļu līmenī. Tomēr šīs attiecības var atšķirties atkarībā no cilvēka stājas īpatnībām.

Ķermeņa augšdaļas svars ne tikai rada spiedienu uz skriemeļiem, bet arī iedarbojas uz dažiem no tiem spēka veidā, kas veido mugurkaula izliekumus. Krūškurvja rajonā ķermeņa smaguma līnija iet skriemeļu priekšā, kā rezultātā rodas spēka efekts, kura mērķis ir palielināt mugurkaula kifotisko izliekumu. To novērš tā saišu aparāts, jo īpaši aizmugurējā gareniskā saite, starpkaulu saites, kā arī rumpja ekstensoru muskuļu tonuss.

Jostas daļā attiecības ir apgrieztas, ķermeņa smaguma līnija parasti iet tā, ka gravitācija mēdz samazināt jostas lordozi. Ar vecumu samazinās gan saišu aparāta pretestība, gan ekstensora muskuļu tonuss, kā dēļ gravitācijas ietekmē mugurkauls visbiežāk maina savu konfigurāciju un veido vienu vispārēju uz priekšu vērstu līkumu.

Ir konstatēts, ka ķermeņa augšdaļas smaguma centra nobīde uz priekšu notiek vairāku faktoru ietekmē: galvas un plecu joslas, augšējo ekstremitāšu, krūškurvja, krūšu kurvja un vēdera dobuma orgānu masa.

Frontālā plakne, kurā atrodas ķermeņa smaguma centrs, pieaugušajiem relatīvi maz novirzās uz priekšu no atlanto-pakauša locītavas. Maziem bērniem galvas masai ir liela nozīme, jo tās attiecība pret visa ķermeņa masu ir nozīmīgāka, tāpēc galvas smaguma centra frontālā plakne parasti ir vairāk nobīdīta uz priekšu. Cilvēka augšējo ekstremitāšu masa zināmā mērā ietekmē mugurkaula izliekuma veidošanos atkarībā no plecu joslas nobīdes uz priekšu vai atpakaļ, jo speciālisti ir pamanījuši zināmu korelāciju starp saliekšanos un plecu joslas un augšējo ekstremitāšu nobīdes pakāpi uz priekšu. Tomēr ar iztaisnotu stāju plecu josta parasti ir nobīdīta atpakaļ. Cilvēka krūškurvja masa ietekmē rumpja smaguma centra nobīdi uz priekšu, jo vairāk ir attīstīts tā anteroposteriorais diametrs. Ar plakanu krūšu kurvi tā masas centrs atrodas relatīvi tuvu mugurkaulam. Krūškurvja orgāni un jo īpaši sirds ne tikai veicina rumpja masas centra pārvietošanos uz priekšu ar savu masu, bet arī darbojas kā tiešs vilkšanas spēks uz krūšu mugurkaula galvaskausa daļu, tādējādi palielinot tās kifotisko izliekumu. Vēdera dobuma orgānu svars mainās atkarībā no cilvēka vecuma un konstitūcijas.

Mugurkaula morfoloģiskās īpatnības nosaka tā spiedes un stiepes izturību. Specializētajā literatūrā ir norādes, ka tas var izturēt aptuveni 350 kg lielu spiedes spiedienu. Spiedes pretestība kakla rajonā ir aptuveni 50 kg, krūšu kurvja rajonā - 75 kg un jostas rajonā - 125 kg. Ir zināms, ka stiepes pretestība kakla rajonā ir aptuveni 113 kg, krūšu kurvja rajonā - 210 kg un jostas rajonā - 410 kg. Locītavas starp 5. jostas skriemeli un krustu kaulu tiek pārrautas 262 kg vilkšanas spēka ietekmē.

Atsevišķu skriemeļu izturība pret kakla skriemeļu saspiešanu ir aptuveni šāda: C3 - 150 kg, C4 - 150 kg, C5 - 190 kg, C6 - 170 kg, C7 - 170 kg.

Krūškurvja reģionam raksturīgi šādi rādītāji: 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. Jostasvieta var izturēt aptuveni šādas slodzes: L1 - 400 kg, L2 - 425 kg, L3 - 350 kg, L4 - 400 kg, L5 - 425 kg.

Starp divu blakus esošo skriemeļu ķermeņiem ir iespējami šādi kustību veidi. Kustības pa vertikālo asi starpskriemeļu disku saspiešanas un stiepšanās rezultātā. Šīs kustības ir ļoti ierobežotas, jo saspiešana ir iespējama tikai starpskriemeļu disku elastības robežās, un stiepšanos kavē gareniskās saites. Mugurkaulam kopumā saspiešanas un stiepšanās robežas ir nenozīmīgas.

Kustības starp divu blakus esošu skriemeļu ķermeņiem var notikt daļēji rotācijas veidā ap vertikālu asi. Šo kustību galvenokārt kavē starpskriemeļu diska šķiedru gredzena koncentrisko šķiedru sasprindzinājums.

Arī skriemeļu saliekšanas un izstiepšanas laikā ir iespējamas rotācijas ap frontālo asi. Šo kustību laikā mainās starpskriemeļu diska forma. Saliekšanas laikā tā priekšējā daļa tiek saspiesta, bet aizmugurējā daļa tiek izstiepta; izstiepšanas laikā tiek novērota pretēja parādība. Šajā gadījumā želejveida kodols maina savu pozīciju. Saliekšanas laikā tas pārvietojas atpakaļ, bet izstiepšanas laikā - uz priekšu, t.i., uz šķiedru gredzena izstiepto daļu.

Vēl viens atšķirīgs kustības veids ir rotācija ap sagitālo asi, kā rezultātā stumbrs tiek noliekts uz sāniem. Šajā gadījumā viena diska sānu virsma tiek saspiesta, bet otra tiek izstiepta, un želejveida kodols pārvietojas stiepšanās virzienā, t.i., izliekuma virzienā.

Kustības, kas notiek locītavās starp diviem blakus esošiem skriemeļiem, ir atkarīgas no locītavu virsmu formas, kas dažādās mugurkaula daļās atrodas atšķirīgi.

Dzemdes kakla reģions ir viskustīgākais. Šajā reģionā locītavu izaugumiem ir plakanas locītavu virsmas, kas vērstas atpakaļ aptuveni 45–65° leņķī. Šāda veida artikulācija nodrošina trīs brīvības pakāpes, proti: frontālajā plaknē ir iespējamas saliekšanas-pagarināšanas kustības, sagitālajā plaknē – sānu kustības un horizontālajā plaknē – rotācijas kustības.

Telpā starp C2 un C3 skriemeļiem kustību amplitūda ir nedaudz mazāka nekā starp pārējiem skriemeļiem. Tas izskaidrojams ar to, ka starpskriemeļu disks starp šiem diviem skriemeļiem ir ļoti plāns un epistrofeja apakšējās malas priekšējā daļa veido izvirzījumu, kas ierobežo kustību. Kakla skriemeļa saliekšanas-pagarināšanas kustību amplitūda ir aptuveni 90°. Kakla skriemeļa priekšējās kontūras veidotā izliekuma forma saliekšanas laikā pārvēršas ieliekumā. Šādi izveidotā ieliekuma rādiuss ir 16,5 cm. Ja no šī ieliekuma priekšējā un aizmugurējā gala novelk rādiusus, iegūst atpakaļvērstu leņķi, kas vienāds ar 44°. Ar maksimālu izstiepumu veidojas uz priekšu un uz augšu vērsts leņķis, kas vienāds ar 124°. Šo divu loku hordas savienojas 99° leņķī. Vislielākais kustību amplitūda ir novērojama starp C3, C4 un C5 skriemeļiem, nedaudz mazāks starp C6 un C7 un vēl mazāks starp C7 un T1 skriemeļiem.

Arī sānu kustībām starp pirmo sešu kakla skriemeļu ķermeņiem ir diezgan liela amplitūda. C... skriemelis šajā virzienā ir ievērojami mazāk kustīgs.

Seglu formas locītavu virsmas starp kakla skriemeļu ķermeņiem neveicina vērpes kustības. Kopumā, pēc dažādu autoru domām, kustību amplitūda kakla rajonā vidēji ir šāda: saliekšana - 90°, ekstensija - 90°; sānu slīpums - 30°, rotācija uz vienu pusi - 45°.

Atlanto-pakauša locītavai un locītavai starp atlantu un epistrofeju ir trīs kustību brīvības pakāpes. Pirmajā no tām ir iespējama galvas noliekšana uz priekšu un atpakaļ. Otrajā ir iespējama atlanta rotācija ap zobaino izaugumu, galvaskausam rotējot kopā ar atlantu. Galvas noliekšana uz priekšu galvaskausa un atlanta locītavā ir iespējama tikai par 20°, bet noliekšana atpakaļ - par 30°. Kustību atpakaļ kavē priekšējās un aizmugurējās atlanto-pakauša membrānas sasprindzinājums, un tā notiek ap frontālo asi, kas iet aiz ārējās dzirdes atveres un tieši deniņu kaula piena dziedzeru izaugumu priekšā. Galvaskausa noliekšana uz priekšu par 20° un 30° atpakaļ par vairāk ir iespējama tikai kopā ar kakla skriemeļu kustību. Noliekšana uz priekšu ir iespējama, līdz zods pieskaras krūšu kaulam. Šāda noliekšanas pakāpe tiek panākta tikai ar aktīvu muskuļu saraušanos, kas saliec kakla skriemeļu kustību un noliec galvu pret ķermeni. Kad galvu gravitācija velk uz priekšu, zods parasti nepieskaras krūšu kaulam, jo galvu vietā notur izstiepto kakla aizmugures muskuļu un kakla saites sasprindzinājums. Uz priekšu noliektās galvas svars, kas iedarbojas uz pirmās klases sviru, nav pietiekams, lai pārvarētu kakla aizmugures muskuļu pasivitāti un kakla saites elastību. Kad sternohioīdais un geniohioīdais muskuļi saraujas, to spēks kopā ar galvas svaru izraisa lielāku kakla aizmugures muskuļu un kakla saites izstiepšanos, izraisot galvas sasvēršanos uz priekšu, līdz zods pieskaras krūšu kaulam.

Atlanta un kaula locītava var pagriezties par 30° pa labi un pa kreisi. Rotāciju atlanta un kaula locītavā ierobežo pterigoīdo saišu sasprindzinājums, kas sākas pakauša kaula kondilu sānu virsmās un piestiprinās pie odontoidālā izauguma sānu virsmām.

Sakarā ar to, ka kakla skriemeļu apakšējā virsma ir ieliekta anteroposterior virzienā, ir iespējamas kustības starp skriemeļiem sagitālajā plaknē. Kakla rajonā saišu aparāts ir vismazāk spēcīgs, kas arī veicina tā kustīgumu. Kakla reģions ir ievērojami mazāk pakļauts (salīdzinājumā ar krūšu kurvja un jostasvietas rajoniem) saspiešanas slodžu iedarbībai. Tas ir daudzu muskuļu piestiprināšanās punkts, kas nosaka galvas, mugurkaula un plecu joslas kustības. Uz kakla muskuļu vilces dinamiskā darbība ir relatīvi lielāka, salīdzinot ar statisko slodžu iedarbību. Kakla reģions ir mazāk pakļauts deformējošām slodzēm, jo apkārtējie muskuļi it kā aizsargā to no pārmērīgas statiskas ietekmes. Viena no kakla rajona raksturīgajām iezīmēm ir tā, ka locītavu izaugumu plakanās virsmas ķermeņa vertikālajā stāvoklī atrodas 45° leņķī. Kad galva un kakls ir noliekti uz priekšu, šis leņķis palielinās līdz 90°. Šajā pozīcijā kakla skriemeļu locītavu virsmas horizontālā virzienā pārklājas viena ar otru un ir fiksētas muskuļu darbības dēļ. Kad kakls ir saliekts, muskuļu darbība ir īpaši nozīmīga. Tomēr saliekta kakla pozīcija cilvēkam ir ierasta darba laikā, jo redzes orgānam ir jākontrolē roku kustības. Daudzi darba veidi, kā arī grāmatas lasīšana, parasti tiek veikti ar saliektu galvu un kaklu. Tāpēc muskuļiem, īpaši kakla aizmugurē, ir jāstrādā, lai saglabātu galvas līdzsvaru.

Krūškurvja rajonā locītavu izaugumiem ir arī plakanas locītavu virsmas, taču tie ir orientēti gandrīz vertikāli un galvenokārt atrodas frontālajā plaknē. Ar šādu izaugumu izvietojumu ir iespējamas saliekšanas un rotācijas kustības, un pagarinājums ir ierobežots. Sānu saliekšana tiek veikta tikai nenozīmīgās robežās.

Krūškurvja rajonā mugurkaula kustīgums ir vismazākais, kas ir saistīts ar starpskriemeļu disku mazo biezumu.

Kustīgums augšējā krūšu kurvja rajonā (no pirmā līdz septītajam skriemelim) ir niecīgs. Tas palielinās astes virzienā. Sānu noliekšanās krūšu kurvja rajonā ir iespējama aptuveni par 100° pa labi un nedaudz mazāk pa kreisi. Rotācijas kustības ierobežo locītavu izaugumu novietojums. Kustību diapazons ir diezgan ievērojams: ap frontālo asi tas ir 90°, ekstensija - 45°, rotācija - 80°.

Jostasvietas rajonā locītavu izaugumiem ir locītavu virsmas, kas orientētas gandrīz sagitālajā plaknē, to augšējā iekšējā locītavas virsma ir ieliekta, bet apakšējā ārējā - izliekta. Šāds locītavu izaugumu izvietojums izslēdz to savstarpējas rotācijas iespēju, un kustības tiek veiktas tikai sagitālajā un frontālajā plaknē. Šajā gadījumā ekstensijas kustība ir iespējama lielākās robežās nekā saliekšanas kustība.

Jostasvietas rajonā dažādu skriemeļu kustīguma pakāpe nav vienāda. Visos virzienos tā ir vislielākā starp L3 un L4 skriemeļiem, kā arī starp L4 un L5 skriemeļiem. Vismazākā kustīgums ir novērojams starp L2 un L3 skriemeļiem.

Jostas daļas kustīgumu raksturo šādi parametri: saliekšana - 23°, ekstensija - 90°, sānu slīpums uz katru pusi - 35°, rotācija - 50. Starpskriemeļu telpai starp L3 un L4 raksturīga vislielākā kustīgums, kas jāsalīdzina ar L3 skriemeļa centrālo novietojumu. Patiešām, šis skriemelis vīriešiem atbilst vēdera dobuma centram (sievietēm L3 atrodas nedaudz vairāk kaudāli). Ir bijuši gadījumi, kad cilvēkiem krustu kauls atradās gandrīz horizontāli, un jostas-krustu daļas leņķis samazinājās līdz 100-105°. Kustību ierobežojošie faktori jostas daļā ir parādīti 3.4. tabulā.

Frontālajā plaknē mugurkaula saliekšanās iespējama galvenokārt kakla un augšējā krūšu kurvja rajonā; izstiepšanās notiek galvenokārt kakla un jostas rajonā, krūšu kurvja rajonā šīs kustības ir nenozīmīgas. Sagitālajā plaknē vislielākā mobilitāte ir novērojama kakla rajonā; krūšu kurvja rajonā tā ir nenozīmīga un atkal palielinās mugurkaula jostas daļā. Rotācija kakla rajonā ir iespējama lielās robežās; astes virzienā tās amplitūda samazinās un jostas rajonā ir ļoti nenozīmīga.

Pētot mugurkaula kustīgumu kopumā, nav aritmētiskas jēgas summēt skaitļus, kas raksturo kustību amplitūdu dažādās sekcijās, jo, kustinot visu mugurkaula brīvo daļu (gan uz anatomiskiem preparātiem, gan uz dzīviem subjektiem), kompensējošas kustības rodas mugurkaula izliekuma dēļ. Jo īpaši muguras saliekšanās vienā sekcijā var izraisīt vēdera izstiepšanos citā. Tāpēc dažādu sekciju kustīguma izpēti ieteicams papildināt ar datiem par mugurkaula kustīgumu kopumā. Pētot izolētu mugurkaulu šajā sakarā, vairāki autori ieguva šādus datus: saliekšana - 225°, izstiepšana - 203°, sānu slīpums - 165°, rotācija - 125°.

Krūškurvja rajonā mugurkaula sānu saliekšana ir iespējama tikai tad, ja locītavu izaugumi atrodas tieši frontālajā plaknē. Tomēr tie ir nedaudz noliekti uz priekšu. Tā rezultātā sānu saliekšanā piedalās tikai tās starpskriemeļu locītavas, kuru fasetes ir orientētas aptuveni frontālajā plaknē.

Mugurkaula rotācijas kustības ap vertikālo asi vislielākajā mērā iespējamas kakla rajonā. Galvu un kaklu var pagriezt attiecībā pret rumpi aptuveni par 60–70° abos virzienos (t.i., kopā aptuveni 140°). Krūšu mugurkaulā rotācija nav iespējama. Jostas mugurkaulā tā praktiski ir nulle. Vislielākā rotācija starp krūšu un jostas mugurkaulu iespējama 17. un 18. biokinemātisko pāru rajonā.

Tādējādi kopējā mugurkaula rotācijas mobilitāte kopumā ir vienāda ar 212° (132° galvai un kaklam un 80° 17. un 18. biokinemātiskajam pārim).

Interesanti ir noteikt iespējamo ķermeņa rotācijas pakāpi ap tā vertikālo asi. Stāvot uz vienas kājas, daļēji saliektā gūžas locītavā iespējama rotācija par 140°; atbalstoties uz abām kājām, šīs kustības amplitūda samazinās līdz 30°. Kopumā tas palielina mūsu ķermeņa rotācijas spēju līdz aptuveni 250°, stāvot uz divām kājām, un līdz 365°, stāvot uz vienas kājas. Rotācijas kustības, kas tiek veiktas no galvas līdz kājām, izraisa ķermeņa garuma samazināšanos par 1-2 cm. Tomēr dažiem cilvēkiem šis samazinājums ir ievērojami lielāks.

Mugurkaula vērpes kustība tiek veikta četros līmeņos, kas raksturīgi dažādiem skoliotisko izliekumu veidiem. Katrs no šiem vērpes līmeņiem ir atkarīgs no noteiktas muskuļu grupas funkcijas. Zemākais rotācijas līmenis atbilst krūškurvja apakšējai atverei (12. viltus ribu līmenim). Rotācijas kustība šajā līmenī notiek, pateicoties vienas puses iekšējā slīpā muskuļa un pretējās puses ārējā slīpā muskuļa funkcijai, kas darbojas kā sinerģisti. Šo kustību var turpināt uz augšu, pateicoties vienas puses iekšējo starpribu muskuļu un otras puses ārējo starpribu muskuļu saraušanās. Otrais rotācijas kustību līmenis atrodas plecu joslā. Ja tā ir fiksēta, krūškurvja un mugurkaula rotācija notiek priekšējā zobainā muskuļa un krūšu muskuļu saraušanās dēļ. Rotāciju nodrošina arī daži muguras muskuļi - aizmugurējais zobainais muskulis (augšējais un apakšējais), gūžas-gurkaula muskulis un pusmugurkaula muskulis. Sternocleidomastoideus muskulis, divpusēji saraujoties, notur galvu vertikālā stāvoklī, atmet to atpakaļ un arī saliec kakla skriemeļus. Vienpusēji saraujoties, tas noliec galvu uz sāniem un pagriež to uz pretējo pusi. Splenius capitis muskulis pagarina kakla skriemeļus un pagriež galvu uz to pašu pusi. Splenius cervicis muskulis pagarina kakla skriemeļus un pagriež kaklu saraušanās pusē.

Sānu liekumi bieži tiek apvienoti ar tā rotāciju, jo starpskriemeļu locītavu atrašanās vieta to veicina. Kustība tiek veikta ap asi, kas neatrodas tieši sagitālā virzienā, bet ir sasvērusies uz priekšu un uz leju, kā rezultātā sānu liekumu pavada rumpja rotācija atpakaļ tajā pusē, kur liekuma laikā veidojas mugurkaula izliekums. Sānu liekumu kombinācija ar rotāciju ir ļoti nozīmīga iezīme, kas izskaidro dažas skoliotisko izliekumu īpašības. 17. un 18. biokinemātisko pāru rajonā mugurkaula sānu liekumi tiek apvienoti ar tā rotāciju uz izliekto vai ieliekto pusi. Šajā gadījumā parasti tiek veikta šāda kustību triāde: sānu liekums, noliekšanās uz priekšu un rotācija uz izliekumu. Šīs trīs kustības parasti tiek realizētas ar skoliotisko izliekumu palīdzību.

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

Funkcionālās muskuļu grupas, kas nodrošina mugurkaula kustību

Dzemdes kakla mugurkauls: kustības ap frontālo asi

Liekšana

1. Sternocleidomastoidālais muskulis
2. Priekšējais skalēna muskulis
3. Aizmugurējais skalēna muskulis
4. Garais collis muskulis
5. Longus capitis muskulis
6. Rectus capitis priekšējais muskulis
7. Kakla zemādas muskulis
8. Omohioīdais muskulis
9. sternohioīdais muskulis
10. Sternothyroid muskulis
11. Tireoidālais muskulis
12. Digastriskā
13. Stilohioīdais muskulis
14. Mielohioīdais muskulis
15. Geniohyoid muskulis

Kustības ap sagitālo asi

1. Garais collis muskulis
2. Priekšējais skalēna muskulis
3. Vidējais skalēna muskulis
4. Aizmugurējais skalēna muskulis
5. Trapecveida muskulis
6. Sternocleidomastoidālais muskulis
7. Erektora mugurkaula muskulis
8. kakla muskuļa strapons
9. Longus capitis muskulis

Kustības ap vertikālo asi - griešanās

1. Priekšējais skalēna muskulis
2. Vidējais skalēna muskulis
3. Aizmugurējais skalēna muskulis
4. Sternocleidomastoidālais muskulis
5. Augšējais trapeces muskulis
6. kakla muskuļa strapons
7. Lāpstiņas cēlājs

Apļveida kustības kakla skriemeļos (apļveida kustība):

Ar visu muskuļu grupu pārmaiņus līdzdalību, kas rada mugurkaula saliekšanu, slīpumu un pagarinājumu dzemdes kakla rajonā.

Jostas daļas mugurkauls: kustības ap frontālo asi

Liekšana

1. Iliopsoas muskulis
2. Jostas kvadrātveida muskulis
3. Vēdera taisnais muskulis
4. Vēdera ārējais slīpais muskulis

Pagarinājums (krūšu kurvja un jostas daļas)

1. Erektora mugurkaula muskulis
2. Šķērsvirziena mugurkaula muskulis
3. Starpskriemeļu muskuļi
4. Starpšķērsvirziena muskuļi
5. Muskuļi, kas paceļ ribas
6. Trapecveida muskulis
7. Platākais muguras muskulis
8. Romboīdais galvenais muskulis
9. Romboīdais mazais muskulis
10. Serratus aizmugurējais augšējais muskulis
11. Serratus aizmugurējais apakšējais muskulis

Sānu fleksijas kustības ap sagitālo asi (krūšu kurvja un jostas daļas mugurkauls)

1. Starpšķērsvirziena muskuļi
2. Muskuļi, kas paceļ ribas
3. Vēdera ārējais slīpais muskulis
4. Vēdera iekšējais slīpais muskulis
5. Šķērsvirziena vēdera muskulis
6. Vēdera taisnais muskulis
7. Jostas kvadrātveida muskulis
8. Trapecveida muskulis
9. Platākais muguras muskulis
10. Romboīdais galvenais muskulis
11. Serratus aizmugurējais augšējais muskulis
12. Serratus aizmugurējais apakšējais muskulis
13. Erektora mugurkaula muskulis
14. Šķērsvirziena mugurkaula muskulis

Kustības ap vertikālo asi - griešanās

1. Iliopsoas muskulis
2. Muskuļi, kas paceļ ribas
3. Jostas kvadrātveida muskulis
4. Vēdera ārējais slīpais muskulis
5. Vēdera iekšējais slīpais muskulis
6. Ārējais starpribu muskulis
7. Iekšējais starpribu muskulis
8. Trapecveida muskulis
9. Romboīdais galvenais muskulis
10. Platākais muguras muskulis
11. Serratus aizmugurējais augšējais muskulis
12. Serratus aizmugurējais apakšējais muskulis
13. Erektora mugurkaula muskulis
14. Šķērsvirziena mugurkaula muskulis

Apļveida rotācijas kustības ar jauktām asīm (apgriešanās): ar visu rumpja muskuļu pārmaiņus saraušanos, radot mugurkaula pagarinājumu, kaunuma saliekšanu un saliekšanu.