דינמיקה של עמוד השדרה האנושי

שלד עמוד השדרה משמש כתמיכה מוצקה לגוף ומורכב מ-33-34 חוליות. חוליה מורכבת משני חלקים - גוף החוליה (בחזית) וקשת החוליה (מאחור). גוף החוליה מהווה את עיקר החוליה. קשת החוליה מורכבת מארבעה חלקים. שניים מהם הם הפדיקולים, היוצרים את דפנות התמיכה. שני החלקים האחרים הם לוחות דקים, היוצרים מעין "גג". שלושה מעגלי עצם יוצאים מקשת החוליה. מעגלי העצם הרוחביים הימניים והשמאליים מסתעפים מכל מפרק "לוחית פדיקולה". בנוסף, בקו האמצע, כאשר אדם מתכופף קדימה, ניתן לראות מעגל קוצי הבולט לאחור. בהתאם למיקום ולתפקוד, לחוליות של חלקים שונים יש מאפיינים מבניים ספציפיים, וכיוון ומידת התנועה של החוליה נקבעים על ידי כיוון המעגלים המפרקיים.

חוליות צוואר. הזחלים המפרקיים שטוחים וסגלגלים בצורתם, וממוקמים במרחב בזווית של 10-15° למישור הקדמי, 45° למישור הסגיטלי ו-45° למישור האופקי. לפיכך, כל תזוזה המיוצרת על ידי המפרק הממוקם למעלה ביחס למפרק התחתון תתרחש בזווית לשלושה מישורים בו זמנית. גוף החוליה בעל קעירות של המשטחים העליונים והתחתונים והוא נחשב על ידי מחברים רבים לגורם התורם לעלייה בטווח התנועה.

חוליות בית החזה. הזחלים המפרקיים נוטים למישור הקדמי בזווית של 20°, למישור הסגיטלי בזווית של 60°, למישור האופקי והקדמי בזווית של 20°.

סידור מרחבי כזה של מפרקים מאפשר תזוזה של המפרק העליון יחסית למפרק התחתון בו זמנית, באופן ונטרוקרניאלי או דורסו-קאודלי, בשילוב עם תזוזה מדיאלית או צידית. למשטחים המפרקיים יש שיפוע דומיננטי במישור הסגיטלי.

חוליות מותניות. הסידור המרחבי של משטחי המפרקים שלהן שונה מזה של עמוד השדרה החזי והצווארי. הן מקושתות וממוקמות בזווית של 45° למישור הקדמי, בזווית של 45° למישור האופקי ובזווית של 45° למישור הסגיטלי. סידור מרחבי זה מאפשר תזוזה של המפרק העליון יחסית למפרק התחתון, הן דורסולטרלית והן ונטרומדיאלית, בשילוב עם תזוזה גולגולתית או זנבית.

התפקיד החשוב של מפרקים בין-חולייתיים בתנועת עמוד השדרה מתבטא גם בעבודותיו הידועות של לסגפט (1951), בהן מוקדשת תשומת לב רבה להתאמה בין מרכזי הכובד של המשטח הכדורי של המפרקים במקטעים C5-C7. זה מסביר את נפח התנועה הדומיננטי בהם. בנוסף, הנטייה של משטחי המפרק בו זמנית למישורים הקדמיים, האופקיים והאנכיים מקדמת תנועה ליניארית בו זמנית בכל אחד משלושת המישורים הללו, תוך ביטול האפשרות של תנועה במישור יחיד. בנוסף, צורת משטחי המפרק מקדמת החלקה של מפרק אחד לאורך מישור של מפרק אחר, ומגבילה את האפשרות של תנועה זוויתית בו זמנית. רעיונות אלה עולים בקנה אחד עם מחקריו של ווייט (1978), כתוצאה מכך, לאחר הסרת התהליכים המפרקיים עם הקשתות, נפח התנועה הזוויתית במקטע תנועת החוליות גדל במישור הסגיטלי ב-20-80%, במישור הקדמי ב-7-50% ובמישור האופקי ב-22-60%. נתוני הרדיולוגיה של ג'ירוט (1973) מאשרים תוצאות אלה.

עמוד השדרה מכיל את כל סוגי חיבורי העצם: רציפים (סינדזמוזות, סינכונדרוזות, סינוסטוזות) ולא רציפים (מפרקים בין עמוד השדרה לגולגולת). גופי החוליות מחוברים זה לזה באמצעות דיסקים בין-חולייתיים, אשר יחד מהווים בערך ¼ מאורך עמוד השדרה כולו. הם מתפקדים בעיקר כבולמי זעזועים הידראוליים.

ידוע כי כמות הניידות בכל חלק של עמוד השדרה תלויה במידה רבה ביחס בין גובה הדיסקים הבין-חולייתיים לחלק הגרמי של עמוד השדרה.

לפי קפאנדג'י (1987), יחס זה קובע את הניידות של מקטע מסוים בעמוד השדרה: ככל שהיחס גבוה יותר, כך הניידות גדולה יותר. לעמוד השדרה הצווארי יש את הניידות הגדולה ביותר, שכן היחס הוא 2:5, או 40%. עמוד השדרה המותני פחות נייד (יחס 1:3, או 33%). עמוד השדרה החזי אפילו פחות נייד (יחס 1:5, או 20%).

כל דיסק בנוי בצורה כזו שיש לו ליבה ג'לטינית וטבעת סיבית בפנים.

הליבה הג'לטינית מורכבת מחומר דמוי ג'ל שאינו דחיס, העטוף ב"מיכל" אלסטי. ההרכב הכימי שלה מיוצג על ידי חלבונים ופוליסכרידים. הליבה מאופיינת בהידרופיליות חזקה, כלומר משיכה למים.

על פי פושל (1930), בלידה תכולת הנוזלים בגרעין היא 88%. עם הגיל, הגרעין מאבד את יכולתו לקשור מים. עד גיל 70, תכולת המים שלו יורדת ל-66%. הסיבות וההשלכות של התייבשות זו הן בעלות חשיבות רבה. את הירידה בתכולת המים בדיסק ניתן להסביר על ידי ירידה בריכוז החלבון, פוליסכריד, וגם על ידי החלפה הדרגתית של החומר דמוי הג'ל של הגרעין ברקמת סחוס סיבית. תוצאות מחקרים של אדמס ואחרים (1976) הראו שעם הגיל חל שינוי בגודל המולקולרי של פרוטאוגליקנים בגרעין הפולפוסוס ובטבעת הסיבית. תכולת הנוזלים יורדת. עד גיל 20, אספקת הדם לדיסקים נעלמת. עד גיל 30, הדיסק ניזון אך ורק מדיפוזיה לימפתית דרך לוחות הקצה של החוליות. זה מסביר את אובדן הגמישות של עמוד השדרה עם הגיל, כמו גם את היכולת הפגיעה של קשישים לשקם את האלסטיות של דיסק פגוע.

גרעין הפולפוסוס מקבל את הכוחות האנכיים הפועלים על גוף החוליה ומפזר אותם רדיאלית במישור האופקי. כדי להבין טוב יותר את המנגנון הזה, ניתן לדמיין את הגרעין כמפרק ציר נייד.

הטבעת הפיברוזוס מורכבת מכ-20 שכבות קונצנטריות של סיבים, השזורות זו בזו כך ששכבה אחת נמצאת בזווית לקודמתה. מבנה זה מספק שליטה על התנועה. לדוגמה, תחת מאמץ גזירה, סיבים אלכסוניים הנעים בכיוון אחד מתכווצים, בעוד שאלו הנעים בכיוון ההפוך נרגעים.

תפקודי גרעין הפולפוסוס (Alter, 2001)

פְּעוּלָה	הִתעַקְמוּת	הַרחָבָה	כיפוף צידי
החוליה העליונה מורמת	חֲזִית	בְּחֲזָרָה	לכיוון הצד המתכופף
לכן, הדיסק מיושר.	חֲזִית	בְּחֲזָרָה	לכיוון הצד המתכופף
לכן, הדיסק גדל	בְּחֲזָרָה	חֲזִית	לצד הנגדי לעיקול
לכן, הליבה מכוונת	קָדִימָה	בְּחֲזָרָה	לצד הנגדי לעיקול

הטבעת הסיבית מאבדת את גמישותה וגמישותה עם הגיל. בגיל צעיר, הרקמה הפיברולסטית של הטבעת היא בעיקר אלסטית. עם הגיל או לאחר פציעה, אחוז היסודות הסיבים עולה והדיסק מאבד מגמישותו. ככל שאובדת גמישות, הוא הופך להיות רגיש יותר לפציעות ונזקים.

כל דיסק בין-חולייתי יכול להתקצר בגובה בממוצע של 1 מ"מ תחת עומס של 250 ק"ג, מה שמביא לקיצור של כ-24 מ"מ עבור כל עמוד השדרה. בעומס של 150 ק"ג, קיצור הדיסק הבין-חולייתי בין T6 ל-T7 הוא 0.45 מ"מ, ועומס של 200 ק"ג גורם לקיצור הדיסק בין T11 ל-T12 ב-1.15 מ"מ.

שינויים אלה בדיסקים כתוצאה מלחץ נעלמים די מהר. בשכיבה של חצי שעה, אורך הגוף של אדם בגובה 170 עד 180 ס"מ גדל ב-0.44 ס"מ. ההבדל באורך הגוף של אותו אדם בבוקר ובערב נקבע בממוצע ב-2 ס"מ. על פי Leatt, Reilly, Troup (1986), נצפתה ירידה בגובה של 38.4% ב-1.5 השעות הראשונות לאחר היקיצה וב-60.8% ב-2.5 השעות הראשונות לאחר היקיצה. שחזור הגובה של 68% התרחש במחצית הראשונה של הלילה.

בניתוח של הפרש הגובה בין ילדים בבוקר ואחר הצהריים, סטריקלנד ושירין (1972) מצאו הבדל ממוצע של 1.54 ס"מ, עם טווח של 0.8-2.8 ס"מ.

במהלך השינה, העומס על עמוד השדרה מינימלי והדיסקים מתנפחים, וסופגים נוזלים מהרקמות. אדמס, דולן והטון (1987) זיהו שלוש השלכות משמעותיות של שינויים יומיומיים בעומס על עמוד השדרה המותני: 1 - "נפיחות" גורמת לנוקשות מוגברת של עמוד השדרה במהלך כיפוף מותני לאחר התעוררות; 2 - מוקדם בבוקר, רצועות הדיסקים של עמוד השדרה מאופיינות בסיכון גבוה יותר לפציעה; 3 - טווח התנועה של עמוד השדרה גדל לקראת אמצע היום. ההבדל באורך הגוף נובע לא רק מירידה בעובי הדיסקים הבין-חולייתיים, אלא גם משינוי בגובה קשת כף הרגל ואולי גם במידה מסוימת משינוי בעובי הסחוס של מפרקי הגפיים התחתונות.

דיסקים יכולים לשנות את צורתם תחת השפעת כוח עוד לפני שאדם מגיע לגיל ההתבגרות. בשלב זה, עובי וצורת הדיסקים נקבעים סופית, ותצורת עמוד השדרה וסוג היציבה הנלווה אליה הופכים לקבועים. עם זאת, דווקא מכיוון שהיציבה תלויה בעיקר במאפייני הדיסקים הבין-חולייתיים, היא אינה מאפיין יציב לחלוטין ויכולה להשתנות במידה מסוימת תחת השפעת כוח חיצוני ופנימי, בפרט פעילות גופנית, במיוחד בגיל צעיר.

מבנים רצועות ורקמות חיבור אחרות ממלאים תפקיד חשוב בקביעת התכונות הדינמיות של עמוד השדרה. תפקידם הוא להגביל או לשנות את תנועת המפרק.

הרצועות האורכיות הקדמיות והאחוריות עוברות לאורך המשטחים הקדמיים והאחוריים של גופי החוליות והדיסקים הבין-חולייתיים.

בין קשתות החוליות נמצאות רצועות חזקות מאוד המורכבות מסיבים אלסטיים, המעניקים להן צבע צהוב, שבגללו הרצועות עצמן נקראות בין-קשת או צהובות. כאשר עמוד השדרה נע, במיוחד בעת כיפוף, רצועות אלו נמתחות ומתוחות.

בין הזחלים הקוציים של החוליות נמצאות הרצועות הבין-קוציות, ובין הזחלים הרוחביים נמצאות הרצועות הבין-רוחביות. מעל הזחלים הקוציים לאורך כל עמוד השדרה עוברת הרצועה הסופר-קוצית, אשר, בהתקרבה לגולגולת, מתרחבת בכיוון הסגיטלי ונקראת רצועה נוכאלית. בבני אדם, רצועה זו נראית כצלחת רחבה, היוצרת מעין מחיצה בין קבוצות השרירים הימניות והשמאליות של אזור העורף. הזחלים המפרקיים של החוליות מחוברים זה לזה באמצעות מפרקים, אשר בחלקים העליונים של עמוד השדרה בעלי צורה שטוחה, ובחלקים התחתונים, בפרט באזור המותני, הם גליליים.

לחיבור בין עצם העורף לאטלס יש מאפיינים משלו. כאן, כמו בין התהליכים המפרקיים של החוליות, יש מפרק משולב המורכב משני מפרקים נפרדים מבחינה אנטומית. צורת המשטחים המפרקיים של מפרק האטלנטו-אוקסיפיטלי היא אליפטית או אובאלית.

שלושה מפרקים בין האטלס לאפיסטרופיוס משולבים למפרק אטלנטואקסיאלי משולב עם ציר סיבוב אנכי אחד; מבין אלה, המפרק הלא מזווג הוא המפרק הגלילי בין מאורות האפיסטרופיוס לקשת הקדמית של האטלס, והמפרק הזווג הוא המפרק השטוח בין המשטח המפרקי התחתון של האטלס למשטח המפרקי העליון של האפיסטרופיוס.

שני מפרקים, האטלנטו-אוקסיפיטלי והאטלנטו-אקסיפיטלי, הממוקמים מעל ומתחת לאטלס, משלימים זה את זה ויוצרים קשרים המספקים לראש ניידות סביב שלושה צירי סיבוב ניצבים זה לזה. ניתן לשלב את שני המפרקים הללו למפרק משולב אחד. כאשר הראש מסתובב סביב ציר אנכי, האטלס נע יחד עם עצם העורף, וממלא את תפקידו של מעין מניסקוס בין-קלרי בין הגולגולת לשאר עמוד השדרה. מנגנון רצועות מורכב למדי משתתף בחיזוק מפרקים אלה, הכולל את הרצועות הצולבות והפטריגואידיות. בתורו, הרצועה הצולבת מורכבת מהרצועה הרוחבית ושתי רגליים - עליונות ותחתונות. הרצועה הרוחבית עוברת מאחורי האפיסטרופיוס האודונטואידי ומחזקת את מיקום השן במקומה, כשהיא נמתחת בין המסות הצדדיות הימניות והשמאליות של האטלס. הרגליים העליונות והתחתונות משתרעות מהרצועה הרוחבית. מבין אלה, העליונה מחוברת לעצם העורף, והתחתונה לגוף החוליה הצווארית השנייה. רצועות הפטריגואיד, ימין ושמאל, יוצאות מהמשטחים הצדדיים של השן כלפי מעלה והחוצה, ומתחברות לעצם העורפית. בין האטלס לעצם העורפית ישנן שתי ממברנות - קדמיות ואחוריות, הסוגרות את הפתח בין עצמות אלה.

עצם העצה מחוברת לעצם הזנב באמצעות סינכונדרוזיס, שבו עצם הזנב יכולה לנוע בעיקר בכיוון הקדמי-אחורי. טווח הניידות של קודקוד עצם הזנב בכיוון זה אצל נשים הוא כ-2 ס"מ. גם מנגנון הרצועות לוקח חלק בחיזוק סינכונדרוזיס זה.

מכיוון שעמוד השדרה של אדם מבוגר יוצר שתי עקומות לורדוטיות (צוואריות ומותניות) ושתי עקומות קיפוטיות (בית חזה וסקרוקוקסיגאל), הקו האנכי היוצא ממרכז הכובד של הגוף חותך אותו בשני מקומות בלבד, לרוב בגובה חוליות C8 ו-L5. עם זאת, יחסים אלה עשויים להשתנות בהתאם למאפייני היציבה של האדם.

משקל החצי העליון של הגוף לא רק מפעיל לחץ על החוליות, אלא גם פועל על חלקן בצורת כוח היוצר את עיקולי עמוד השדרה. באזור בית החזה, קו הכובד של הגוף עובר לפני גופי החוליות, ובעקבות כך מתרחשת השפעת כוח שמטרתה להגביר את העקומה הקיפוטית של עמוד השדרה. הדבר נמנע על ידי המנגנון הרצועות שלו, בפרט הרצועה האורכית האחורית, הרצועות הבין-גרסיות, וכן טונוס השרירים המיישרים של הגו.

בעמוד השדרה המותני, היחס הפוך, קו הכובד של הגוף עובר בדרך כלל באופן כזה שכוח המשיכה נוטה להפחית את הלורדוזיס המותני. עם הגיל, גם ההתנגדות של המנגנון הרצוע וגם הטונוס של שרירי האקסטנסור פוחתים, וכתוצאה מכך, תחת השפעת כוח המשיכה, עמוד השדרה לרוב משנה את תצורתו ויוצר כיפוף כללי אחד המכוון קדימה.

נקבע כי הסטייה קדימה של מרכז הכובד של החצי העליון של הגוף מתרחשת תחת השפעת מספר גורמים: מסת הראש והכתפיים, הגפיים העליונות, החזה, איברי בית החזה והבטן.

המישור הקדמי, שבו נמצא מרכז הכובד של הגוף, סוטה קדימה מעט יחסית מהמפרק האטלנטו-אוקסיפיטלי אצל מבוגרים. אצל ילדים צעירים, למסת הראש יש חשיבות רבה מכיוון שהיחס שלו למסת הגוף כולו משמעותי יותר, ולכן המישור הקדמי של מרכז הכובד של הראש בדרך כלל מוטה קדימה יותר. מסת הגפיים העליונות של אדם משפיעה במידה מסוימת על היווצרות העקמומיות של עמוד השדרה בהתאם לתזוזה של חגורת הכתפיים קדימה או אחורה, שכן מומחים הבחינו בקורלציה מסוימת בין התכופפות לבין מידת התזוזה קדימה של חגורת הכתפיים והגפיים העליונות. עם זאת, ביציבה ישרה, חגורת הכתפיים בדרך כלל מוטה אחורה. מסת בית החזה האנושי משפיעה על התזוזה קדימה של מרכז הכובד של הגוף ככל שקוטרו הקדמי-אחורי מפותח יותר. בחזה שטוח, מרכז המסה שלו ממוקם קרוב יחסית לעמוד השדרה. איברי החזה ובמיוחד הלב לא רק תורמים לתזוזה קדימה של מרכז המסה של תא המטען עם המסה שלהם, אלא גם פועלים כמשיכה ישירה על החלק הגולגולתי של עמוד השדרה החזי, ובכך מגדילים את כיפוף הקיפוטי שלו. משקל איברי הבטן משתנה בהתאם לגיל ולמבנה הגוף של האדם.

המאפיינים המורפולוגיים של עמוד השדרה קובעים את חוזק הדחיסה והמתיחה שלו. ישנן אינדיקציות בספרות המקצועית לכך שהוא יכול לעמוד בלחץ דחיסה של כ-350 ק"ג. עמידות הדחיסה באזור הצווארי היא כ-50 ק"ג, באזור בית החזה - 75 ק"ג ובאזור המותני - 125 ק"ג. ידוע שעמידות המתיחה היא כ-113 ק"ג באזור הצווארי, 210 ק"ג באזור בית החזה ו-410 ק"ג באזור המותני. המפרקים בין החוליה המותנית החמישית לעצה נקרעים תחת משיכה של 262 ק"ג.

חוזק החוליות הבודדות לדחיסה של עמוד השדרה הצווארי הוא בערך כדלקמן: C3 - 150 ק"ג, C4 - 150 ק"ג, C5 - 190 ק"ג, C6 - 170 ק"ג, C7 - 170 ק"ג.

האינדיקטורים הבאים אופייניים לאזור בית החזה: T1 - 200 ק"ג, T5 - 200 ק"ג, T3 - 190 ק"ג, T4 - 210 ק"ג, T5 - 210 ק"ג, T6 - 220 ק"ג, T7 - 250 ק"ג, T8 - 250 ק"ג, T9 - 320 ק"ג, T10 - 360 ק"ג, T11 - 400 ק"ג, T12 - 375 ק"ג. אזור המותני יכול לעמוד בעומסים הבאים בקירוב: L1 - 400 ק"ג, L2 - 425 ק"ג, L3 - 350 ק"ג, L4 - 400 ק"ג, L5 - 425 ק"ג.

סוגי התנועות הבאים אפשריים בין גופי שתי חוליות סמוכות. תנועות לאורך הציר האנכי כתוצאה מדחיסה ומתיחה של הדיסקים הבין-חולייתיים. תנועות אלו מוגבלות מאוד, מכיוון שדחיסה אפשרית רק במסגרת גמישות הדיסקים הבין-חולייתיים, והמתיחה מעוכבת על ידי רצועות אורכיות. עבור עמוד השדרה בכללותו, מגבלות הדחיסה והמתיחה אינן משמעותיות.

תנועות בין גופי שתי חוליות סמוכות עשויות להתרחש בחלקן בצורה של סיבוב סביב ציר אנכי. תנועה זו מעוכבת בעיקר על ידי מתח הסיבים הקונצנטריים של הטבעת הסיבית של הדיסק הבין-חולייתי.

סיבובים סביב הציר הקדמי אפשריים גם בין החוליות במהלך כיפוף ויישור. במהלך תנועות אלו, צורת הדיסק הבין-חולייתי משתנה. במהלך כיפוף, חלקו הקדמי נדחס וחלקו האחורי נמתח; במהלך יישור, נצפית תופעה הפוכה. במקרה זה, הגרעין הג'לטיני משנה את מיקומו. במהלך כיפוף, הוא נע אחורה, ובמהלך יישור, הוא נע קדימה, כלומר, לכיוון החלק המתוח של הטבעת הסיבית.

סוג תנועה נוסף ומיוחד הוא סיבוב סביב הציר הסגיטלי, מה שמביא להטיה צידית של הגו. במקרה זה, משטח צדדי אחד של הדיסק נדחס, בעוד שהשני נמתח, והגרעין הג'לטיני נע לכיוון המתיחה, כלומר לכיוון הקמורות.

התנועות המתרחשות במפרקים בין שתי חוליות סמוכות תלויות בצורת המשטחים המפרקיים, הממוקמים בצורה שונה בחלקים שונים של עמוד השדרה.

אזור הצוואר הוא הניידי ביותר. באזור זה, לתהליכים המפרקיים יש משטחים מפרקיים שטוחים המכוונים לאחור בזווית של כ-45-65 מעלות. סוג זה של מפרק מספק שלוש דרגות חופש, דהיינו: תנועות כיפוף-פשיטה אפשריות במישור הקדמי, תנועות צידיות במישור הסגיטלי ותנועות סיבוביות במישור האופקי.

במרחב שבין חוליות C2 ו-C3 טווח התנועה קטן במקצת מאשר בין החוליות האחרות. זה מוסבר על ידי העובדה שהדיסק הבין-חולייתי בין שתי חוליות אלו דק מאוד ושהחלק הקדמי של הקצה התחתון של האפיסטרופיאום יוצר בליטה המגבילה את התנועה. טווח תנועת הכיפוף-הארכה בעמוד השדרה הצווארי הוא כ-90°. הקמירות הקדמית הנוצרת על ידי הקונטורה הקדמית של עמוד השדרה הצווארי משתנה לקעירות במהלך הכיפוף. לקעירות שנוצרת כך יש רדיוס של 16.5 ס"מ. אם מציירים רדיוסים מהקצוות הקדמיים והאחוריים של קעירות זו, מתקבלת זווית פתוחה אחורה השווה ל-44°. עם הארכה מקסימלית, נוצרת זווית פתוחה קדימה ולמעלה השווה ל-124°. המיתרים של שתי קשתות אלו מתחברים בזווית של 99°. טווח התנועה הגדול ביותר נצפה בין חוליות C3, C4 ו-C5, מעט פחות בין C6 ל-C7 ואף פחות בין חוליות C7 ל-T1.

לתנועות צידיות בין גופי שש חוליות הצוואר הראשונות יש גם אמפליטודה גדולה למדי. חוליה C... פחות ניידת באופן משמעותי בכיוון זה.

המשטחים המפרקיים בצורת אוכף בין גופי חוליות הצוואר אינם מעדיפים תנועות פיתול. באופן כללי, על פי מחברים שונים, משרעת התנועות באזור הצווארי היא ממוצעת של הערכים הבאים: כיפוף - 90°, ישיבה - 90°; הטיה צידית - 30°, סיבוב לצד אחד - 45°.

למפרק האטלנטו-אוקסיפיטלי ולמפרק שבין האטלס לאפיסטרופיוס יש שלוש דרגות חופש תנועה. בראשונה, הטיות ראש קדימה ואחורה אפשריות. בשנייה, סיבוב האטלס סביב הזיז האודונטואידי אפשרי, כאשר הגולגולת מסתובבת יחד עם האטלס. הטיה קדימה של הראש במפרק שבין הגולגולת לאטלס אפשרית רק ב-20°, הטיה אחורה - ב-30°. התנועה אחורה מעוכבת על ידי מתח הקרומים האטלנטו-אוקסיפיטליים הקדמיים והאחוריים ומתרחשת סביב הציר הקדמי העובר מאחורי פתח השמיעה החיצוני ומיד לפני הזיזים הממיליריים של העצם הטמפורלית. מידת הטיה קדימה של הגולגולת הגדולה מ-20° ו-30° אחורה אפשרית רק יחד עם עמוד השדרה הצווארי. הטיה קדימה אפשרית עד שהסנטר נוגע בעצם החזה. דרגת הטיה זו מושגת רק עם התכווצות פעילה של השרירים המכופפים את עמוד השדרה הצווארי ומטים את הראש אל הגוף. כאשר הראש נמשך קדימה על ידי כוח הכבידה, הסנטר בדרך כלל אינו נוגע בעצם החזה מכיוון שהראש מוחזק במקומו על ידי מתח השרירים המתוחים של עורף הצוואר ורצועת העוף. משקל הראש המוטה קדימה הפועל על המנוף מסוג ראשון אינו מספיק כדי להתגבר על הפסיביות של שרירי הגב של הצוואר ועל גמישות רצועת העוף. כאשר שרירי הסטרנוהיואיד והגניוהיואיד מתכווצים, כוחם, יחד עם משקל הראש, גורם למתיחה גדולה יותר של שרירי עורף הצוואר ורצועת העוף, מה שגורם לראש להטות קדימה עד שהסנטר נוגע בעצם החזה.

המפרק בין האטלס לעצם העצם יכול להסתובב 30 מעלות ימינה ושמאלה. הסיבוב במפרק בין האטלס לעצם העצם מוגבל על ידי מתח הרצועות הפטריגואידיות, שמקורן במשטחים הצדדיים של הקונדילים של עצם העורף ונצמד למשטחים הצדדיים של הזיז האודונטואידי.

בשל העובדה שהמשטח התחתון של חוליות הצוואר קעור בכיוון הקדמי-אחורי, תנועות בין החוליות במישור הסגיטלי אפשריות. באזור הצוואר, מנגנון הרצועות הוא הפחות חזק, מה שתורם גם לניידותו. אזור הצוואר חשוף פחות משמעותית (בהשוואה לאזורי בית החזה והמותני) לפעולת עומסי דחיסה. זוהי נקודת החיבור למספר רב של שרירים הקובעים את תנועות הראש, עמוד השדרה וחגורת הכתפיים. בצוואר, הפעולה הדינמית של מתיחת השרירים גדולה יחסית בהשוואה לפעולת עומסים סטטיים. אזור הצוואר חשוף מעט לעומסים מעוותים, מכיוון שהשרירים הסובבים אותו נראים כמגנים עליו מפני השפעות סטטיות מוגזמות. אחד המאפיינים האופייניים לאזור הצוואר הוא שהמשטחים השטוחים של התהליכים המפרקיים במצב אנכי של הגוף נמצאים בזווית של 45 מעלות. כאשר הראש והצוואר מוטים קדימה, זווית זו עולה ל-90 מעלות. במצב זה, המשטחים המפרקיים של חוליות הצוואר חופפים זה את זה בכיוון האופקי ומקובעים עקב פעולת השרירים. כאשר הצוואר כפוף, פעולת השרירים משמעותית במיוחד. עם זאת, תנוחת צוואר כפוף נפוצה אצל אדם במהלך עבודה, שכן איבר הראייה חייב לשלוט בתנועות הידיים. סוגים רבים של עבודה, כמו גם קריאת ספר, מתבצעים בדרך כלל כאשר הראש והצוואר כפופים. לכן, השרירים, ובמיוחד עורף הצוואר, צריכים לעבוד כדי לשמור על הראש באיזון.

באזור בית החזה, גם לתהליכים המפרקיים יש משטחים מפרקיים שטוחים, אך הם מכוונים כמעט אנכית וממוקמים בעיקר במישור הקדמי. עם סידור זה של התהליכים, תנועות כיפוף וסיבוב אפשריות, והארכה מוגבלת. כיפוף רוחבי מתבצע רק בגבולות זעירים.

באזור בית החזה, ניידות עמוד השדרה היא המינימלית ביותר, הנובעת מעובי הדיסקים הבין-חולייתיים הקטן.

ניידות באזור בית החזה העליון (מהחוליה הראשונה עד השביעית) אינה משמעותית. היא גוברת בכיוון הזנב. כיפוף צידי באזור בית החזה אפשרי בכ-100° ימינה ופחות משמאל. תנועות סיבוביות מוגבלות על ידי מיקום הזחלים המפרקיים. טווח התנועה משמעותי למדי: סביב הציר הקדמי הוא 90°, הארכה - 45°, סיבוב - 80°.

באזור המותני, לתהליכים המפרקיים יש משטחים מפרקיים שכמעט נמצאים במישור הסגיטלי, כאשר המשטח המפרקי העליון-פנימי שלהם קעור והמשטח התחתון-חיצוני קמור. סידור זה של התהליכים המפרקיים שולל את האפשרות של סיבוב הדדי ביניהם, והתנועות מתבצעות רק במישורים הסגיטליים והחזיתיים. במקרה זה, תנועת הארכה אפשרית בגבולות גדולים יותר מאשר כיפוף.

באזור המותני, מידת הניידות בין החוליות השונות אינה זהה. בכל הכיוונים, היא הגדולה ביותר בין חוליות L3 ו-L4, ובין L4 ל-L5. הניידות הקטנה ביותר נצפית בין L2 ל-L3.

ניידות עמוד השדרה המותני מאופיינת בפרמטרים הבאים: כיפוף - 23°, ישיבה - 90°, הטיה צידית לכל צד - 35°, סיבוב - 50°. המרחב הבין-חולייתי בין L3 ל-L4 מאופיין בניידות הגדולה ביותר, אותה יש להשוות לעובדה של מיקום מרכזי של חוליית L3. ואכן, חוליה זו תואמת את מרכז אזור הבטן אצל גברים (אצל נשים, L3 ממוקמת מעט יותר קאודלית). ישנם מקרים בהם עצם העצה אצל בני אדם הייתה ממוקמת כמעט אופקית, וזווית עצם העצה המותנית ירדה ל-100-105°. גורמים המגבילים תנועות בעמוד השדרה המותני מוצגים בטבלה 3.4.

במישור הקדמי, כיפוף עמוד השדרה אפשרי בעיקר באזורים הצוואריים והחזה העליון; הארכה מתרחשת בעיקר באזורים הצוואריים והמותניים, באזור בית החזה תנועות אלו אינן משמעותיות. במישור הסגיטלי, הניידות הגדולה ביותר נצפית באזור הצווארי; באזור בית החזה היא אינן משמעותיות ועולה שוב בחלק המותני של עמוד השדרה. סיבוב אפשרי בגבולות גדולים באזור הצווארי; בכיוון הזנב, משרעתו פוחתת ואינה משמעותית מאוד באזור המותני.

כאשר חוקרים את ניידות עמוד השדרה בכללותו, אין טעם אריתמטי לסכם את הנתונים המאפיינים את משרעת התנועות במקטעים שונים, שכן במהלך תנועות של כל החלק החופשי של עמוד השדרה (הן על תכשירים אנטומיים והן על נבדקים חיים), מתרחשות תנועות פיצוי עקב עקמומיות עמוד השדרה. בפרט, כיפוף גב במקטע אחד יכול לגרום לישור גחון במקטע אחר. לכן, מומלץ להשלים את מחקר ניידות המקטעים השונים עם נתונים על ניידות עמוד השדרה בכללותו. כאשר חוקרים עמוד שדרה מבודד בהקשר זה, מספר מחברים השיגו את הנתונים הבאים: כיפוף - 225°, הארכה - 203°, הטיה צידית - 165°, סיבוב - 125°.

באזור בית החזה, כיפוף צידי של עמוד השדרה אפשרי רק כאשר התהליכים המפרקיים ממוקמים בדיוק במישור הקדמי. עם זאת, הם מוטים מעט קדימה. כתוצאה מכך, רק המפרקים הבין-חולייתיים שפאותיהם מכוונות בקירוב במישור הקדמי משתתפים בהטיה הצידית.

תנועות סיבוביות של עמוד השדרה סביב הציר האנכי אפשריות במידה הגדולה ביותר באזור הצוואר. ניתן לסובב את הראש והצוואר יחסית לגוף בכ-60-70° בשני הכיוונים (כלומר, כ-140° בסך הכל). סיבוב בלתי אפשרי בעמוד השדרה החזי. בעמוד השדרה המותני, הוא כמעט אפס. הסיבוב הגדול ביותר אפשרי בין עמוד השדרה החזי לעמוד השדרה המותני באזור הזוגות הביוקינמטיים ה-17 וה-18.

הניידות הסיבובית הכוללת של עמוד השדרה בכללותו שווה אפוא ל-212° (132° עבור הראש והצוואר ו-80° עבור הזוגות הביוקינמטיים ה-17 וה-18).

מעניין לקבוע את מידת הסיבוב האפשרית של הגוף סביב צירו האנכי. בעמידה על רגל אחת, סיבוב במפרק הירך הכפוף למחצה של 140° אפשרי; בתמיכה על שתי הרגליים, משרעת התנועה הזו יורדת ל-30°. בסך הכל, זה מגדיל את כושר הסיבוב של גופנו לכ-250° בעמידה על שתי רגליים ול-365° בעמידה על רגל אחת. תנועות סיבוביות המבוצעות מכף רגל ועד ראש גורמות לירידה באורך הגוף של 1-2 ס"מ. עם זאת, אצל אנשים מסוימים ירידה זו גדולה משמעותית.

תנועת הפיתול של עמוד השדרה מתבצעת בארבע רמות, האופייניות לסוגים שונים של עקומות סקוליוטיות. כל אחת מרמות הפיתול הללו תלויה בתפקוד של קבוצת שרירים מסוימת. רמת הסיבוב התחתונה מתאימה לפתח התחתון (רמת הצלעות המלאכותיות ה-12) של בית החזה. תנועת הסיבוב ברמה זו נובעת מתפקודם של השריר האלכסוני הפנימי של צד אחד והשריר האלכסוני החיצוני של הצד הנגדי, הפועלים כסינרגיסטים. תנועה זו יכולה להימשך כלפי מעלה עקב התכווצות השרירים הבין-צלעיים הפנימיים בצד אחד והשרירים הבין-צלעיים החיצוניים בצד השני. הרמה השנייה של תנועות הסיבוב היא בחגורת הכתפיים. אם היא קבועה, סיבוב בית החזה ועמוד השדרה נובע מהתכווצות שרירי הסראטוס הקדמיים ושרירי החזה. סיבוב מסופק גם על ידי כמה שרירים בגב - הסראטוס האחורי (העליון והתחתון), האיליוקוסטליס והסמי-ספינליס. שריר הסטרנוקלידומאסטואיד, כאשר הוא מתכווץ דו-צדדי, מחזיק את הראש במצב אנכי, מטיל אותו לאחור וגם מכופף את עמוד השדרה הצווארי. כאשר הוא מתכווץ חד-צדדי, הוא מטה את הראש לצד ומסובב אותו לצד הנגדי. שריר הספלניוס קאפיטיס מושך את עמוד השדרה הצווארי ומסובב את הראש לאותו צד. שריר הספלניוס צווארי מושך את עמוד השדרה הצווארי ומסובב את הצוואר לצד ההתכווצות.

כפיפות צד משולבות לעיתים קרובות עם סיבוב שלה, משום שמיקום המפרקים הבין-חולייתיים מעדיף זאת. התנועה מתבצעת סביב ציר שאינו ממוקם בדיוק בכיוון הסגיטלי, אלא מוטה קדימה ומטה, וכתוצאה מכך הכיפוף הצידי מלווה בסיבוב של הגוף לאחור בצד שבו נוצרת הקמור של עמוד השדרה במהלך הכיפוף. השילוב של כיפופי צד עם סיבוב הוא מאפיין משמעותי מאוד המסביר כמה תכונות של עקומות סקוליוטיות. באזור הזוגות הביוקינמטיים ה-17 וה-18, כיפופי צד של עמוד השדרה משולבים עם סיבובו לצד הקמור או הקעור. במקרה זה, מתבצעת בדרך כלל השלישייה הבאה של תנועות: כיפוף צד, כיפוף קדימה וסיבוב לקמור. שלוש תנועות אלו ממומשות בדרך כלל עם עקומות סקוליוטיות.

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

קבוצות שרירים פונקציונליות המספקות תנועה של עמוד השדרה

עמוד שדרה צווארי: תנועות סביב הציר הקדמי

הִתעַקְמוּת

1. שריר סטרנוקלידומאסטואיד
2. שריר הסקלנה הקדמי
3. שריר הסקלנה האחורי
4. שריר הלונגוס קולי
5. שריר הקפיטיס הארוך
6. שריר רקטוס קפיטיס קדמי
7. שריר תת עורי של הצוואר
8. שריר אומוהיואיד
9. שריר הסטרנוהיואיד
10. שריר הסטרנו-תירואיד
11. שריר התירואיד
12. דיגסטריק
13. שריר הסטילוהיואיד
14. שריר מילוהיואיד
15. שריר גניוהיואיד

תנועות סביב הציר הסגיטלי

1. שריר הלונגוס קולי
2. שריר הסקלנה הקדמי
3. שריר הסקלנה האמצעי
4. שריר הסקלנה האחורי
5. שריר הטרפז
6. שריר סטרנוקלידומאסטואיד
7. שריר הספינאה הזוקף
8. שריר סטראפון צווארי
9. שריר הקפיטיס הארוך

תנועות סביב הציר האנכי - פיתול

1. שריר הסקלנה הקדמי
2. שריר הסקלנה האמצעי
3. שריר הסקלנה האחורי
4. שריר סטרנוקלידומאסטואיד
5. שריר הטרפז העליון
6. שריר סטראפון צווארי
7. שריר הלבטור עצם השכם

תנועות מעגליות בעמוד השדרה הצווארי (צירקומדוקציה):

עם השתתפות חלופית של כל קבוצות השרירים המייצרות כיפוף, הטיה והארכה של עמוד השדרה באזור צוואר הרחם.

עמוד שדרה מותני: תנועות סביב הציר הקדמי

הִתעַקְמוּת

1. שריר האיליופסואס
2. שריר קוואדראטוס לומבורום
3. שריר הבטן הישר
4. שריר אלכסוני חיצוני של הבטן

הארכה (חזה ומותני)

1. שריר הספינאה הזוקף
2. שריר עמוד השדרה הרוחבי
3. שרירים בין-ספינוסיים
4. שרירים בין-רוחביים
5. שרירים המרימים את הצלעות
6. שריר הטרפז
7. לטיסימוס דורסי
8. שריר מעוין גדול
9. שריר מעוין מינורי
10. שריר הסראטוס האחורי העליון
11. שריר סראטוס אחורי תחתון

תנועות כיפוף צידי סביב הציר הסגיטלי (עמוד השדרה החזי והמותני)

1. שרירים בין-רוחביים
2. שרירים המרימים את הצלעות
3. שריר אלכסוני חיצוני של הבטן
4. שריר פנימי אלכסוני של הבטן
5. שריר הבטן הרוחבי
6. שריר הבטן הישר
7. שריר קוואדראטוס לומבורום
8. שריר הטרפז
9. לטיסימוס דורסי
10. שריר מעוין גדול
11. שריר הסראטוס האחורי העליון
12. שריר סראטוס אחורי תחתון
13. שריר הספינאה הזוקף
14. שריר הספינליס הרוחבי

תנועות סביב הציר האנכי - פיתול

1. שריר האיליופסואס
2. שרירים המרימים את הצלעות
3. שריר קוואדראטוס לומבורום
4. שריר אלכסוני חיצוני של הבטן
5. שריר פנימי אלכסוני של הבטן
6. שריר בין-צלעי חיצוני
7. שריר בין-צלעי פנימי
8. שריר הטרפז
9. שריר מעוין גדול
10. לטיסימוס דורסי
11. שריר הסראטוס האחורי העליון
12. שריר סראטוס אחורי תחתון
13. שריר הספינאה הזוקף
14. שריר עמוד השדרה הרוחבי

תנועות סיבוביות מעגליות עם צירים מעורבים (צירקומדוקציה): עם כיווץ חלופי של כל שרירי הגו, היוצרים יישור, כיפוף ערווה וכיפוף של עמוד השדרה.