Fyziologická hybnost - páteř Statická pozice • Nutnost optimální aktivity tonických svalů (tzv. svaly antigravitační) • Regulace vzpřimovacích reflexů je gravitace - linie gravitace • „odložení" těla vhodných statických pozic • Problém systematického přetěžování svalových skupin • Vadné pohybové stereotypy • Práce hlubokého stabilizačního systému - dech Fyziologické rozsahy Část tě la /kloub Pohyb Rozsah pohybu Hlava a krk flexe 60° extenze 75° sunutí hlavy horizontálně late reflexe 45° rotace 80° Trup ventral ní flexe 45-50° dorzální flexe (extenze) 25° lateroflexe 25-30° rotace 30-45° Lopatka retrakce 25° protrakce 25° elevace 55° deprese 55° zevní rotace (anteverze) 60° vnitřní rotace (retroverze) 60° c. Kloub ramenní ventrální flexe 90-100ů dorzální flexe (extenze) 40-60° abdukce 90-95° addukce 0°, pres osu těla 75° zevní rotace 90° vnitřní rotace 90° horizontální abdukce 45° horizontální addukce 135° Klcub loketní flexe 135-145° extenze 0-5° Předloktí supinace asi 130° pro nace asi 130° Zápěstí palmární flexe 70-90° dorzální flexe 65-85° radiální dukce 15-20° ulnární dukce asi 45° Prsty ruky flexe 15-45° extenze 0-20° abdukce 50-70° no A B A B Kloub kyčelní flexe 130° extenze 30° abdukce 45° addukce 0-45° zevní rotace asi 15° vnitřní rotace asi 35° Kloub kolenní flexe asi 160° extenze 0° zevní rotace (jen ve flexi) asi 40° vnitřní rotace (jen ve flexi) 5-10° Kloub hlezenní plantami flexe asi 30° dorzální flexe asi 20° supinace pro nace Dolní kloub zänärtní inverze nohy 20°-3G° everze nohy 5°-15° Prsty nohy flexe 45° extenze 70° abdukce 5°-25° addukce 5°-25° 120° FLEXION 0° Neutral 30° or less 0° Neutral EXTENSION 90° 90 ABDUCTION ADDUCTION Prone Supine Internal rotation (medial) Internal External rotation rotation 90° 90c 30" or less 0C Neutral Internal rotation ROTATION anterior view right lateral view posterior view Sagitální zakřivení a) O dní b) 5 měsíců c) 13 měsíců d) 3 roky e) 8 let f) 10 let Páteř • Páteř (columna vertebralis) tvoří osovou strukturu lidského těla • Skládá se z 33-34 obratlů, 40% délky těla Funkce: • Ochrana míchy • Umožňuje značnou pohyblivost i dostatečně tuhou oporu pro manipulační a lokomoční pohyby • Vzhledem k esovitému zakřivení je schopna absorbovat určité množství deformační energie do svých jednotlivých složek, např. při skocích, nárazech, lokomoci Obratle Oblouk obratle • ochranná - protektivní funkce, a je místem začátku páteřních vazů (ligg. interarcualia), které dotvářejí a uzavírají páteřní kanál s míchou. Obratlové výběžky • mají dvojí funkční uplatnění: processus articulares jsou kloubními konci meziobratlových kloubů; processus transversi a proc. spinosi slouží jako místa začátku vazů fixujících obratle, a svalů zajišťujících pohyblivost páteře. Obratlová těla • jsou nosnými prvky páteře. Copytifh« O John Wil*y * Soft«. kK. All fl^tit» m*fv*d. Mechanická odolnost • Kompaktní část obratle přenáší 45 - 75 % Vertikálního zatížení působícího na obratel • Hlavní zatížení nesou masivní L obratle a těla horních Th obratlů. • Obecně platí, že pevnost těla obratle je 5 až 7x větší na tlak působící v osovém směru, než při tlaku působícím v bočním nebo předozadním směru • Mechanická odolnost obratle závislá na,lhustotě" obratlového těla -> redukce a přestavba spongiózy ( při osteoporóze) výrazně snižují mechanickou odolnost. • Nejzatíženějším segmentem páteře je segment ls/Sv kde se na malé styčné ploše koncentruje zatížení - hmotnost celé horní poloviny těla. Segment snáší asi 15 % deformaci a pevnost v tlaku dosahuje až 7 kPa. Pasivní stabilita segmentu zajišťují Figure 27 Figuře 28 Ligamentum Flavum Dlouhá ligamenta Facet Capsulary Ligament' Interspino Ligament Supraspinous Ligament • Přední podélný vaz, lig. longitudinale anterius běží po přední ploše obratlových těl - od předního oblouku atlasu až na přední plochu křížové kosti. Přední podélný vaz svazuje a zpevňuje prakticky celou páteř. Napíná se při retroflexi (záklonu) a brání ventrálnímu vysunutí meziobratlové destičky. • Zadní podélný vaz, lig. longitudinale posterius jde po přední stěně páteřního kanálu - od týlní kosti až na křížovou kost. tertransverse Ligament Posterior Longitudinal Ligament Anterior ongitudinal Ligament Posteriorní lig. x Anteriorní lig. Ligamentum longitudinale posterius Funkce: • podobně jako přední vaz, zpevňuje páteř. Napíná se při anteflexi (předklonu) a brání dorsálnímu vysunutí meziobratlové destičky do páteřního kanálu. ICelkově užší než lig. Longitudunale anterius. V bederním úseku páteře redukován na několik vazivových proužků - > zde jsou destičky nejčastěji postiženy chorobnými změnami a právě 62 % výhřezů destiček je lokalizováno v bederních segmentech páteře! Spondylolýza a fraktura Spondylolistéza a skluz Krátká ligamenta • Žluté vazy, ligg. flava (ligg. interarcualia) spojují oblouky sousedních obratlů, uzavírající páteřní kanál a doplňující meziobratlové otvory. Žluté vazy stabilizují pohybové segmenty páteře při anteflexi (předklonu}, kdy se upínají a svoji pružností umožňují opětný návrat segmentu do vzpřímené polohy. • Ligg. interspinalia spojují trnové výběžky obratlů, "posturální vazy" • Ligg. Intertransversalia spojující transverzální výběžky • lig. longitudinale anterius • lig. longitudinale posteňus • ligg. flava • ligg. Interspinalia • Lig. supraspinale Spojení obratlů Articulationes intervertebrales • Zajištují především pohyb sousedních obratlů, menší podíl mají na nosnosti páteře. • Synoviální klouby, pouzdra jsou volná. • Synoviální výstelka kloubů tvoří prakticky ve všech kloubech drobné řasy (meniskoidy) vyrovnávající tvarové rozdíly kloubních ploch 1 osa otáčení v meziobratlovém kloubu 2 pružná funkce ploténky 3 pružná funkce vazu Meziobratlové disky 23 disků (první mezi C2/C3, poslední L5/S1) Tvoří až 25 % délky páteře (v závislosti na věku) Jejich výška roste kraniokaudálně Umožňují vzájemný pohyb obratlů Anulus fibrosus, nucleus pulposus Nucleus Pulposus Anulus Fibrosus Superior Articular Process nner Zone of Anulus Fibrosus Outer Zone of Anulus Fibrosus aline Cartilage Endplate Zatížení -> vytlačování tkáňové tekutiny V odlehčení -> chrupavka nasává tekutinu (hydroskopické polysacharidy chrupavky) Statické zatížení: prstence se napínají, uvnitř nestlačitelné jádro, ploténka se rovnoměrně oplošťuje Dynamické zatížení: obratle se naklánění -> chrupavka zatěžována nerovnoměrně, Jádrcp^e pohybuje od stlačované strany ke stra natahované .X1:!:£UL B Meziobratlové disky Tlumí nárazy, ochraňuje meziobratlové klouby, podílí se na pohyblivosti v segmentu Výrazně větší odolnost vůči tlaku než posunu a rotaci - tato vlastnost se zvýrazňuje s věkem Meziobratlové destičky jsou uspořádáním své vnitřní struktury odolné hlavně vůči vertikálně působícím silám, velmi málo odolávají torzní síle (bez poškození do 5°). Celý systém je maximálně namáhán při kombinaci axiálního tlaku a rotace. )))»» Compressive region (5) Bending 'bque ^3 tm © Shear (5) Torque 'torque Tensile region • člověk o váze 70 kg: • při ležení = 25 kg • při sezení = 70 kg jfc • při stání = 100 kg • ! při předklonu = 250 kg ! • !! při předklonu s 50 kg břemenem = 800 kg !! • Již prostý předklon o 15% = o 50% více práce, než ve vzpřímeném stání!!! Text Neck Syndrome Assessment of stresses in the cervical spine caused by posture and position of the head. An increase in forward head position increases the weight on the cervical spine. 0° 15° 30° I 12b 27* 40.. J When the head is brought forward and the neck bends, the weight on the cervical spine increases. Forward 1 lead Posture Can cause permanent damage and result in: Headaches Back Pain Muscle Damage Nene Damaue I Spinal Disc I lerniation Spinal Disc Compression Decrease in Spinal Curve Gastrointestinal Problems Onset Of Eddy Arthritis Kineziologie páteře Intervertebral disc — i Motion ' segment • Základní funkční jednotkou páteře je pohybový segment, g Pohybový segment - skládá se ze sousedících polovin obratlových těl, páru meziobratlových kloubů, meziobratlové destičky, fixačního vaziva a svalů. - z funkčního hlediska má pohybový segment páteře tři základní komponenty: >Nosná a pasivně fixační = obratle a páteřní vazy. >Hydrodynamická = meziobratlová destička a cévní systém páteře. Kinetická a aktivně fixační = klouby a svaly. Image provided by Medtronic. Inc. Skupina segmentů -> páteřní sektory -^vyšší funkční jednotky (Anatomické členění páteře nekoreluje s funkčním pojetím sektorů) • Horní krční sektor (kraniocervikální): AO + Cl - C2 • Dolní krční sektor (cervikobrachiální) C3, C4, C5 popř. C6 • Horní hrudní sektor (cervikothorakální) - C6-Th3 popř. Th4 • Dolní hrudní sektor - od Th5-6 k Ll-2. • Horní bederní sektor (thorakolumbální) anatomicky vymezen přechodem hrudní a bederní páteře (Thll-L3). • Dolní bederní sektor - je přechodem mezi L4 až SI a realizuje se zde přenos sil z axiálního skeletu do struktur pánevního kruhu. Pohyblivost páteře • Z biomechanického hlediska je páteř elastický, článkovaný a zakřivený válec. Jedná se o biomechanický komplex složený z velmi rozdílných komponent • Poddajnost páteře je různá v jednotlivých částech • Krční páteř má nej větší pohyblivost • Hrudní páteř je značně omezena hrudním košem • Bederní páteř má danou tuhost v případě potřeby zajištěnou především svalovou aktivitou. • Přechody jednotlivých úseků vymezují riziková místa pro vznik traumat (AO, CTh, ThL, LS) Pohyby páteře • Pohyblivost jednotlivých úseků páteře je dána součtem drobných posunů (tzv. sumační pohyb) kloubních ploch a mírou stlačitelnosti meziobratlových destiček • „Spinal coupling" (sdružené pohyby), pohyb v jedné rovině doprovázen současným pohybem v jiné rovině • Rozsah pohybů v každém segmentu je určován tvarem a sklonem obratlových trnů, kloubních ploch a výškou meziobratlového disku • Sklon kloubních plošek od horizontální roviny je v Cp 45°, Thp 60°, Lp 90° • Základní typy pohybů: předklony (anteflexe), záklony (retroflexe), úklony (lateroflexe), otáčení (rotace, torze) Rozsahy pohybu dle Kapandjiho • Flexe: Cp: 40°; Th+Lp: 105°; Lp: 60°; celkem: 110° • Extenze: Cp: 75°; Th+Lp: 60°; Lp: 35°; celkem: 140°; • Rotace: Cp: 45°-50°, Thp: 35°, Lp: 5°, celkem: 90°-95° • Lateroflexe: Cp: 35°; Thp: 20°, Lp: 20°; celkem 75° Anteflexe, retroflexe • Jsou největší v krčním úseku páteře • V dolní krční páteři ta lze dosáhnout značné retroflexe. • Při předklonu a záklonu po sobě kloubní plošky nejprve posunují a v krajních polohách na sebe nalehnou a ukončí pohyb, i obratlová těla se při předklonu sunou mírně dopředu. • V hrudním úseku je předklon i záklon omezen žebry a trnovými výběžky, hrudní páteř je tedy flekčně rigidní. • Dolní hrudní páteř již není omezena pohyby žeber, tvoří s bederními obratli funkční pohybovou jednotku • Při záklonu jsou nejzranitelnější 3 oblasti: C6-Th3, Thll-L2, L4-S1. FLEXE • Tělo horního obratle se nakloní a sklouzne anteriorně ve směru flexe -> snížení disku anteriorně a zvýšení posteriorně -> klínovitý tvar (nukleus pulpus posteriorně, natahuje zadní vlákna anulus fibrosus) • Spodní proc. articulares horního obratle kloužou nahoru a pohybují se od horních processi articulares spodního obratle -> otevření zadní část meziobratlového prostoru • Maximální natažení vazů mezi proc. articulares, lig. flavum, lig. interspinosum, lig. supraspinosum, lig. longitudinale post. -> limitace flexe • Lig. longitudinale ant. je volné EXTENSE • Tělo horního obratle se nakloní a sklouzne posteriorně ve směru extenze -> klínovitý tvar disku - rozšířen anteriorně (nukleus pulpus se pohybuje anteriorně a natahuje přední vlákna anulus fibrosus) • Proc. articulares spodního a horního obratle se uzamknou, až dojde k dotyku proc. spinosi navzájem • Omezena dotykem kostních struktur a natažením lig. longitudinale ant. Lateroflexe • Úklony v krční a bederní oblasti stejné - 25-30° ??? • v Cp je úklon spojen s rotací. • V Lp se trn vychyluje na stranu úklonu. • V Thp je lateroflexe minimální, úklon je doprovázen rotací (1° úklonu = 1° rotace). • Tělo horního obratle se nakloní ipsilaterálně ->klínovitý tvar disku (nukleus pulpus je posunut kontralaterálně) • Natažení kontralaterálního lig. intertransversaria, ipsilaterální je volné • Proc. articulares po sobě kloužou tak, že ipsilaterální procesus horního obratle je zvednutý, zatímco kontralaterální procesus klesne níž -> natažení ipsilaterál. lig. flava a kapsulárního lig. mezi proc. articulares, kontralat. lig. jsou volná • Dojde k mírnému vytočení trnů Rotace • Odehrává se hlavně v Cp a Thp • V Cp dosahují rotace 70°, z toho až 35 probíhá mezi C1-C2. • V Th jsou rotace omezeny na 25-30°, thorakolumbální přechod 45-50° • Rotace v Lp je minimální - 5-10° Bederní lordosa závisí na aktivitě abdomin., parevert. svalů a svalů DKK relaxace svalů prohloubí všechny tři kurvatury, pánev do anteverze, m. psoas se stává hypertonickým -> prohloubení L lordosy se zvětší narovnávání zakřivení iniciuje pánev - anteverzi balancují extensory KYK - hamstringy + m. glut. max. + sacrum přejde z horizontály do vertikály, + kontrakce abdominálních svalů (hl. rektálních) po „narovnání" se páteř prodlouží o 1-3 cm Asmussen a Klausen (1962) - u 80% lidí jsou při stoji aktivní jen posteriorní svaly -> břišní svaly aktivně nepodporují L páteř v klidu, alejsou vědomě zapojovány, když je páteř oplostělá Chování LP ve stoji, flexi • Rovnoměrné zatížení DKK - lumbární lordosa, z post. strany přímá • Nesymetrické zatížení DKK - skoliotická křivka - L páteř konkávni na stranu více zatížené DK • Th páteř - konkavita na str. relaxující DK, C páteř jako L • FLEXE TRUPU (Brugger)- paravertebrální val, mm. Glutei, hamstringy, m. solei, v maximální flexi stabilizují už jen ligamenta (při návratu trupu do vertikály pracují svaly v opačném pořadí) Chování LP v sedu • sed bez zádové opory (ischiální opora) - pánev tendence do anteverze -> prohloubení kurvatur -> vysoká aktivita m. trapezius (stabilizace páteře); po dlouhé době - bolestivé - „tne trapezius syndrome" • sed s oporou HK (ischio-femorální opora)- pánev v anteverzi, prohloubení Th kyfózy -> napřímení bederní lordosy; minimální nutnost muskulární podpory (relaxace paravertebrál. valu -> úlevová poloha pac. s osteolistézou (snižuje síly působící na LS disk, relaxuje zádové svaly)) • sed na kraji židle s oporou zad (ischio-sakrální opora) - pánev tlačena do retroverze, LP napřímená, TH kyfóza zmírněná, hlava položená na hrudníku - inverze CP; omezení dýchání; příjemná poloha při skluzu L5 - relaxace zádových svalů, snížení bolesti u spondylolistézy, stlačení kostrče, bolest Lp flekčního typu Chování LP v lehu • supinace s extend. DKK-vhodné pro relaxaci, m. psoas natažen • supinace s flekt. DKK - relaxace m. psoas -> napřímení L lordosy • supinace se semiflexí DKK a mírnou flexí trupu -prohloubení Th kyfozy -> napřímení L lordosy • semipronace - L a C páteř konkávní, Th páteř konvexní superiorně, poloha způsobuje zhoršení dýchání, nezajistí úplnou relaxaci Děkuji za pozornost