היווצרות עמוד השדרה והיציבה האנכית של גוף האדם באונטוגנזה

עמוד השדרה האנושי עובר בעקביות דרך שלבי התפתחות קרומיים, סחוסיים ועצמיים. אלמנטיםיו מופיעים בשלבים המוקדמים של ההתפתחות העוברית. בתחילה, יסודות גופי החוליות ממוקמים רחוקים זה מזה, מופרדים על ידי שכבות של מזנכימה עוברית. לאחר מכן מתחילות להתפתח קשתות החוליות, נוצרים תהליכים רוחביים ומפרקיים, לאחר מכן החוליות מתמיינות כמעט לחלוטין, והתהליכים הקוציים עדיין נעדרים.

המיתר בעובר מצטמצם ונשמר רק בצורת ליבה ג'לטינית של דיסקים בין-חולייתיים. מאפיין אופייני של עמוד השדרה בשלב המוקדם של ההתפתחות התוך-רחמית הוא הדמיון בין גופי החוליות בצורתם. בסוף החודש השני של ההתפתחות התוך-רחמית, גודל חוליות הצוואר גדל בחדות. עלייה בגופי החוליות המותניות והסקרליות אינה נצפית אפילו אצל יילודים עקב היעדר השפעות כבידה תוך-רחמיות.

הרצועה האורכית מונחת בעוברים על המשטח הגבי של גופי החוליות. הדיסק הבין-חולייתי בעוברים נוצר ממזנכימה. מרכזי אוסיפיקציה בעמוד השדרה העוברי מופיעים תחילה בחוליות בית החזה התחתונות ובחוליות המותניות העליונות, ולאחר מכן נראים בחלקים אחרים.

לאחר הלידה, הילד מתחיל מיד להיאבק בהשפעות חיצוניות רבות. והגירוי החשוב ביותר שיעצב את יציבתו הוא כוח המשיכה. מרגע הלידה ועד להיווצרות היציבה הטבועה במבוגר, כל ילד, על פי א. פוטפצ'וק ומ. דידור (2001), עובר את הרמות הבאות של היווצרות תנועה:

• רמה A - הילד, השוכב על בטנו, מרים את ראשו. במקביל, בשל הרפלקסים הצוואריים-טוניים, נוצרת רמה המבטיחה את שיווי המשקל של הגוף ואת סף מתח השרירים הבסיסי;
• רמה B - היווצרות קשרי שרירים-מפרקים הקובעים מראש את התפתחות האוטומטיזם של רכיבות המוטוריות. תקופה זו מתאימה לשלב הלמידה לזחול ולשבת; מתחיל להיווצר מנגנון של הכללה חד-צדדית ולאחר מכן רב-צדדית של שרירי הגפיים, אשר לאחר מכן מבטיח היווצרות של סטריאוטיפ אופטימלי של הליכה ועמידה;
• רמה ג' - נוצרת עד סוף שנת החיים הראשונה ומאפשרת לילד לנווט במהירות במרחב באמצעות ארסנל המיומנויות המוטוריות הקיים;
• רמה D - נוצרת תנוחת גוף אנכית, שבה מובטח איזון שרירי בעמידה עם מאמץ שרירי מינימלי. ככל שרמות היווצרות התנועה משתנות, גם צורת עמוד השדרה משתנה. ידוע כי עמוד השדרה של יילוד, למעט עקמומיות קטנה של סקראל, כמעט ואין בו עקומות פיזיולוגיות. גובה הראש בתקופה זו שווה בקירוב לאורך הגוף. מרכז הכובד של הראש אצל תינוקות ממוקם ישירות מול הסינכונדרוזיס בין עצמות הספנואיד והעורף ובמרחק גדול יחסית מול המפרק בין הגולגולת לאטלס. שרירי צוואר הרחם האחוריים עדיין מפותחים בצורה גרועה. לכן, הראש הכבד והגדול (ביחס לשאר הגוף) תלוי קדימה, והילוד אינו יכול להרים אותו. ניסיונות להרים את הראש מובילים לאחר 6-7 שבועות להיווצרות לורדוזיס צווארית, אשר נוצרת בחודשים שלאחר מכן כתוצאה ממאמצים שמטרתם לשמור על איזון הגוף בישיבה. לורדוזיס צווארית נוצרת על ידי כל חוליות הצוואר ושתי חוליות בית החזה העליונות, וקודקודה נמצא בגובה חוליות הצוואר החמישית עד השישית.

בגיל 6 חודשים, כאשר הילד מתחיל לשבת, נוצרת עקמומיות באזור בית החזה עם קמורות לכיוון הגב (קיפוזיס). במהלך השנה הראשונה, כאשר הילד מתחיל לעמוד וללכת, נוצרת עקמומיות באזור המותני, המכוונת קדימה (לורדוזיס).

לורדוזיס מותני כוללת את חוליות בית החזה XI-XII ואת כל חוליות המותניות, וקודקודה מתאים לחוליות המותניות השלישית-רביעית. היווצרות לורדוזיס מותני משנה את מיקום האגן ומקדמת את תזוזת מרכז הכובד הכללי (GG) של גוף האדם מאחורי ציר מפרק הירך, ובכך מונעת מהגוף ליפול למצב זקוף. צורת עמוד השדרה אצל ילד בגיל 2-3 שנים מאופיינת בלורדוזיס מותני שאינה באה לידי ביטוי מספק, אשר מגיעה להתפתחותה הגדולה ביותר אצל מבוגר.

עקומת סקרוקסיגאל מופיעה בעוברים. עם זאת, היא מתחילה להתפתח רק עם הניסיונות הראשונים להליכה זקופה ועם הופעת לורדוזיס מותני. היווצרות עקומה זו מושפעת מכוח הכבידה, המועבר לבסיס עצם הסקרום דרך החלק החופשי של עמוד השדרה ונוטה לתקוע את עצם הסקרום בין עצמות הכסל, וממשיכת הרצועות הממוקמות בין עצם הסקרום לאישיום. רצועות אלו מקבעות את החלק התחתון של עצם הסקרום לפקעת ולעמוד השדרה של עצם הישיום. האינטראקציה בין שני כוחות אלה היא הגורם העיקרי הקובע את התפתחות עקומת סקרוקסיגאל.

ככל שהעקומות הפיזיולוגיות של עמוד השדרה נוצרות, גם צורת הדיסקים הבין-חולייתיים משתנה. אם הדיסקים של היילוד הם באותו גובה גם מלפנים וגם מאחור, אז עם היווצרות העקומות צורתם משתנה, והסחוסים בחלק הסגיטלי מקבלים צורה דמוית טריז. באזור הלורדוזיס, הגובה הגדול יותר של טריז זה פונה קדימה, והקטן יותר פונה לאחור. באזור קיפוזיס בית החזה, לעומת זאת, הגובה הגדול יותר נמצא מאחור והקטן יותר מלפנים. בחלקים הסקראליים והקוקסיגליים, לעמוד השדרה יש עקומה הפונה לאחור. לדיסקים הבין-חולייתיים של החלק הסקראלי יש משמעות זמנית והם מוחלפים ברקמת עצם בגילאי 17-25, וכתוצאה מכך ניידות חוליות הסקראליות זו ביחס לזו הופכת לבלתי אפשרית.

גדילת עמוד השדרה עזה במיוחד בשנתיים הראשונות לחיים. אורכו מגיע ל-30-34% מהגודל הסופי. חלקים שונים של עמוד השדרה גדלים באופן לא אחיד. החלק המותני גדל בצורה האינטנסיבית ביותר, לאחר מכן החלקים הסקראליים, הצוואריים, בית החזה והקוקסיגל גדלים הכי פחות. בין שנה וחצי לשלוש שנים, גדילת חוליות הצוואר והחזה העליון מואטת יחסית. צמיחה נוספת של עמוד השדרה נצפית בגילאי 7-9. בגיל 10, חוליות החזה המותני והחזה התחתון גדלות במהירות. עלייה בקצב הגדילה של עמוד השדרה נצפית גם במהלך גיל ההתבגרות.

עד גיל שנתיים, האורך הכולל של החלקים הגרמיים והסחוסיים של עמוד השדרה גדל בעוצמה שווה; לאחר מכן קצב הגדילה של החלק הסחוסי מואט יחסית.

גופי החוליות של יילוד רחבים וקצרים יחסית מאלה של מבוגר. אצל ילדים בגילאי 3 עד 15 שנים, גודל החוליות הבודדות, הן בגובה והן ברוחב, גדל מלמעלה למטה, מהחזה העליון ועד לחלק התחתון של המותני. הבדלים אלה (לפחות אלה הקשורים לגדילה ברוחב) תלויים בעלייה בעומס המשקל שחווים החוליות הנמצאות מתחת. עד גיל 6, ישנן נקודות אוסיפיקציה עצמאיות בחלקים העליונים והתחתונים של החוליות, כמו גם בקצות הזחלים הקוציים והרוחביים.

הגדילה הכוללת של החוליות בממוצע מגיל 3-6 שנים מתקדמת באותה עוצמה בגובה וברוחב. בגילאי 5-7, העלייה ברוחב החוליות מפגרת מעט אחרי העלייה בגובה, ובגילאים מאוחרים יותר, העלייה בחוליות לכל הכיוונים גוברת.

תהליך ההתאבנות של עמוד השדרה מתרחש בשלבים. בשנה הראשונה-שנייה, שני חצאי הקשתות מתמזגים, בשנה השלישית - הקשתות עם גופי החוליות. בגילאי 6-9 נוצרים מרכזי התאבנות עצמאיים על המשטחים העליונים והתחתונים של גופי החוליות, כמו גם בקצוות הזחלים הקוצניים והרוחביים. עד גיל 14, החלקים האמצעיים של גופי החוליות מתאבנים. התאבנות מלאה של חוליות בודדות מסתיימת עד גיל 21-23.

ככל שעקומות עמוד השדרה נוצרות, גודל חללי בית החזה והאגן גדל, מה שבתורו מסייע לשמור על יציבה זקופה ולשפר את תכונות הקפיציות של עמוד השדרה בעת הליכה וקפיצה.

לדברי מחברים רבים, היווצרות עמוד השדרה האנושי והיציבה האנכית שלו מושפעות מגובה מרכז הכובד הכללי של הגוף.

מאפיינים הקשורים לגיל של מיקום מרכז הכובד המשותף נגרמות על ידי שינויים לא אחידים בגודל הקשרים הביולוגיים, שינויים ביחס המסות של קשרי גוף אלה במהלך תקופת הגדילה. הם קשורים גם למאפיינים אופייניים הנרכשים בכל תקופת גיל, החל מרגע קיום הילד הראשון וכלה בזקנה, כאשר כתוצאה מפעולה סנילית, מתרחשים שינויים ביומכניים בו זמנית עם שינויים מורפולוגיים.

על פי ג' קוזירב (1947), מרכז הכובד הכללי של יילודים ממוקם בגובה חוליות בית החזה V-VI (נקבע במצב של יישור מקסימלי אפשרי של הגפיים התחתונות על ידי חבישה). מיקום גולגולתי זה של מרכז הכובד הכללי מוסבר על ידי הפרופורציות האופייניות של גוף היילודים.

ככל שהילד גדל, מרכז הכובד הכללי יורד בהדרגה. לכן, אצל ילד בן 6 חודשים, הוא ממוקם בגובה חוליית בית החזה ה-10. בגיל 9 חודשים, כאשר רוב הילדים יכולים לעמוד באופן עצמאי, מרכז הכובד הכללי יורד לגובה חוליות בית החזה ה-11-12.

מבחינה ביומכנית, התהליך המעניין ביותר הוא המעבר לתנוחת גוף אנכית. העמידה הראשונה מאופיינת במתח יתר של כל השרירים, לא רק אלה המחזיקים את הגוף ישירות במצב אנכי, אלא גם אלה שאינם ממלאים תפקיד בפעולת העמידה או שיש להם השפעה עקיפה בלבד. זה מצביע על חוסר דיפרנציאציה מספקת של השרירים ועל היעדר ויסות הטונוס הדרוש. בנוסף, חוסר יציבות נגרמת גם על ידי המיקום הגבוה של שריר ה-CG ואזור התמיכה הקטן, המקשים על שמירת שיווי משקל.

לילד בן 9 חודשים יש יציבה מוזרה במישור הסגיטלי. היא מאופיינת בכך שגפיו התחתונות של הילד נמצאות במצב חצי כפוף (זווית הכיפוף של מפרק הברך אצל ילד בן 9 חודשים מגיעה ל-162 מעלות, אצל ילד בן שנה - 165 מעלות), והגוף מוטה מעט קדימה יחסית לציר האנכי (7-10 מעלות). המיקום החצי כפוף של הגפיים התחתונות אינו נובע מהטיית האגן או ממגבלת הארכה במפרקי הירך, אלא מהעובדה שהילד מסתגל לשמירה על הגוף באיזון כזה שהאפשרות להפרה בלתי צפויה שלו נשללת ובטיחות הנפילה מובטחת. הופעתה של יציבה מוזרה בגיל זה נגרמת בעיקר מחוסר מיומנות קבועה לעמידה. ככל שמיומנות כזו נרכשת, חוסר הוודאות ביציבות הסטטית של הגוף נעלמת בהדרגה.

עד גיל שנתיים, הילד עומד בביטחון רב יותר ומניע את מרכז הכובד בתוך אזור התמיכה בחופשיות רבה יותר. גובה מרכז הכובד הכללי של הגוף ממוקם בגובה החוליה המותנית הראשונה. הגפיים התחתונות הכפופות למחצה נעלמות בהדרגה (זווית הכיפוף במפרקי הברך מגיעה ל-170°).

יציבתו של ילד בן שלוש בעמידה מאופיינת בתנוחה אנכית של הגוף וכיפוף קל של הגפיים התחתונות (זווית הכיפוף במפרק הברך היא 175°). באזור עמוד השדרה נראים בבירור קיפוזיס בית חזה ולורדוזיס מותני מתפתח. המישור האופקי של מרכז הכובד הכללי של הגוף ממוקם בגובה החוליה המותנית השנייה. צירי האורך של כפות הרגליים יוצרים זווית של כ-25-30°, כמו אצל מבוגרים.

ביציבה של ילדים בני חמש, אין עוד סימנים של כיפוף למחצה של הגפיים התחתונות (הזווית במפרק הברך היא 180°). המישור האופקי של מרכז הכובד הכללי ממוקם בגובה החוליה המותנית השלישית. בשנים שלאחר מכן, שינויים בלוקיישן מרכז הכובד של הגוף מורכבים בעיקר מירידה הדרגתית שלו וויסות יציב יותר במישור הסגיטלי.

כתוצאה מהזדקנות הגוף, מתרחשים שינויים אנטומיים, פיזיולוגיים וביומכניים במערכת השרירים והשלד.

ג. קוזירב (1947) זיהה שלושה סוגים עיקריים של יציבה בעלי המאפיינים המורפולוגיים והביומכניים האופייניים ביותר.

הסוג הראשון של יציבה סנילית מאופיין בהסטה חדה קדימה של מרכז הכובד - עד כדי כך שהמישור הסגיטלי ממוקם מול מרכזי שלושת המפרקים העיקריים של הגפיים התחתונות. התמיכה היא בעיקר החלק הקדמי של כפות הרגליים, הראש מוטה קדימה, הלורדוזיס הצווארי שטוח. בחלק התחתון של החלקים הצוואריים והחזה, יש קיפוזיס חדה. הגפיים התחתונות אינן מושטות במלואן במפרק הברך (זווית הכיפוף משתנה בין 172 ל-177 מעלות).

הסוג השני של יציבה סנילית מאופיין בהסטה אחורית של מרכז הכובד. המישור הסגיטלי שלו עובר מאחורי מרכז מפרק הירך וסוגר אותו באופן פסיבי, תוך שימוש במתח הרצועה האיליופמורלית לשם כך. פלג הגוף העליון מוטה לאחור, הבטן המונמכת נדחפת קדימה. לעמוד השדרה יש צורה של "גב עגול".

הסוג השלישי של יציבה מאופיין בשקיעה כללית של הגוף ללא כל הטיה קדימה או אחורה של הגו. נראה כאילו כוח המשיכה דחס את הגוף לאורך הציר האנכי; כתוצאה מכך, נראה שהצוואר התקצר עקב עלייה בעיקול הצווארי, הגו התקצר עקב עלייה בקיפוזיס בית החזה, והגפיים התחתונות - עקב כיפוף בשלושת המפרקים העיקריים. המישור הסגיטלי של מרכז הכובד הכללי עובר אחורית ממרכז מפרק הירך, וסוגר אותו באופן פסיבי מאחור או דרך מרכז מפרק הברך. כתוצאה מכך, שני המפרקים האחרונים ניתנים לסגירה אקטיבית בלבד.

כאשר בוחנים אדם קשיש או סנילי, הדבר הראשון שמושך תשומת לב הוא יציבתו, המאופיינת לעתים קרובות בלורדוזיס צווארית, מותנית וקיפוזיס בית חזה בולטת.

אצל קשישים וזקנים, קיפוזיס של עמוד השדרה גוברת, גב עגול נוצר בהדרגה, וגם הלורדוזיס הצווארי והמותני גוברת. אפילו עם עומס סטטי רגיל, מתרחשת עלייה מסוימת בקיפוזיס בית החזה במהלך החיים. עם עומסים סטטיים ממושכים (עומס יתר) בצד הקעור, מתרחש שינוי בדיסקים הבין-חולייתיים ומתפתחת עקמומיות קבועה (היפרקיפוזיס הקשורה לגיל) עם כל ההשלכות הנלוות. חמישה סוגי יציבה הטבועים בגיל מבוגר, המבוססים על ניתוח צילומי רנטגן של עקומות פיזיולוגיות של עמוד השדרה, זוהו על ידי פודרושניאק ואוסטפצ'וק (1972):

1. ללא שינוי, זווית עקמומיות בית החזה גדולה מ-159°;
2. כפוף, זווית עמוד שדרה חזי 159-151°;
3. קיפוזיס, זווית העקמומיות של אזור בית החזה פחות מ-151°, מותני - 155-164°;
4. קיפוטית-לורדוטית, זווית העקמומיות של אזור בית החזה פחות מ-151% מאזור המותני - פחות מ-155°;
5. קיפוטית-שטוחה, זווית העקמומיות של אזור בית החזה פחות מ-15°, מותנית - יותר מ-164°.

המחברים מצאו כי עם הגיל, השינויים הבולטים ביותר בעקמומיות הם במישור הסגיטלי של עמוד השדרה החזי, באופן ברור למדי בעמוד השדרה הצווארי, ופחות בעמוד השדרה המותני.

עד גיל 60, עקמת, קיפוזיס בית חזה, לורדוזיס צווארית ולומנית מזוהים בתדירות גבוהה יותר אצל נשים. עם העלייה בגיל, מספר האנשים עם יציבה ללא שינוי בתנוחה זקופה יורד בחדות ומספר האנשים עם קיפוזיס עולה.

בין השינויים השונים במבנה ובתפקוד של עמוד השדרה המתפתחים במהלך תהליך ההזדקנות, תזוזות או פיתול חוליות תופסות מקום מיוחד, שכן תדירות גילוי וחומרתן עולות עם הגיל.

על פי אוסטפצ'וק (1974), עקמומיות פיתולית של עמוד השדרה החזי והמותני נמצאת ביותר ממחצית מהאנשים הבריאים כמעט משני המינים ומזוהית בתדירות גבוהה יותר עם הגיל. אצל רוב האנשים, פיתול עמוד השדרה משולב עם עקמומיות במישור הקדמי וכיוונו קשור קשר הדוק לצורת העקמת.

פיתול המתפתח עם הגיל קשור קשר הדוק לתפקוד לקוי של שריר הלונגיסימוס. הוא מחמיר על ידי שילוב של פיתול ועקמומיות צידית של עמוד השדרה. פיתול ותפקוד לקוי של שריר הלונגיסימוס מתפתחים על רקע תהליכים דיסטרופיים-הרסניים של עמוד השדרה, מה שמגביר את ההשפעה השלילית על הסטטיקה והדינמיקה של אדם עם הגיל.

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