Kineziologie páteře Mgr. Klára Vomáčková Fyziologické rozsahy Část těla /kloub Pohyb Rozsah pohybu Hlava a krk flexe 60° extenze 75° sunutí hlavy horizontálně lateroflexe 45° rotace 80° Trup ventrální 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. anterior view cervical vertebrae (C1-C7) thoracic vertebrae (T1-T12) lumbar vertebrae (L1-L5) -Atlas (C1) —Axis (C2) % — right lateral view posterior view Atlas(C1)—^ ~. L5 ►sacrum (S1-S5) coccyx Axis (C2)—>-^> - sacrum. (S1-S5) -coccyx Sagitální zakřivení Figure 7 a) O dní - kyfotická páteř do oblouku b) 5 měsíců c) 13 měsíců d) 3 roky e) 8 let (cca v 6 letech křivka ještě není fixovaná) 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 vertebrální tepna C1 (atlas) C2 (axis) krční obratle Dvojí esovité zakřivení • Lordoza - oblouk dopředu - Krční s vrcholem C4-C5 - Bederní s vrcholem L3-L4 • Kyfoza - oblouk dozadu - Hrudní s vrcholem Th6-Th7 - Křížová kost • Zakřivení = pružnost a pevnost • Až 17x pevnější než kdyby byla páteř jeden oblouk! 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 Tělo obratle 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 l5/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 stabilitu segmentu zajišťují Figuře 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. 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! Posteriorní lig. x Anteriorní Krátká liga menta • ligg. Flava, žluté vazy, (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 posterius ligg. flava ligg. Interspinalia Lig. supraspinale Spojení obratlů Articulationes intervertebrales - fa četové klouby • Zajišťují 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 • Tvar a sklon ploch - specifická pohyblivost daného úseku • Sklon kloubních plošek od horizontální roviny je v Cp 45°, Thp 60°, Lp 90° 1 osa otáčeni 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 Inner 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, Jádrové pohybuje od stlačované strany ke stra natahované 4; :!.*.t i-4 B !::ik 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. člověk o váze 70 kg: • při ležení = 25 kg • při stání = 70 kg • při sezení = 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° 45° 12* 27,: 49ib When the head is orought toward and the neck bends, the weight on the cervical spine increases. Forward Head Posture Can cause permanent damage and result in: Headaches Back Pain Muscle Damage Nerve Damage Spinal Disc Herniation Spinal Disc Compression Decrease in Spinal Curve Gastrointestinal Problems Onset of Early Arthritis normal phase I phase II phase III Healthy Pain Free Physically Fit Stress Free Headaches Neck Pain Strained Muscles Shoulder Tension Arthritis Disc Disease Degenerated Joints Fatigue Joint Pain Chronic Pain Irreversible Damage Spine Disease Tension Headache Nock and _^ shoulder pain Difficulty breathing, ^ pain in —> midlde of back, chest, and lower back Texting Neck aka Anterior Head Syndrome Kineziologie páteře Intervertebral disc — Motion segment • Základní funkční jednotkou páteře je pohybový segment. * 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. 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 největší 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 Základní typy pohybů: předklony (anteflexe), záklony (retroflexe), úklony (lateroflexe), otáčení (rotace, torze) Translation dens axis processus spinosi kloubní sloupec tvořený processus articulares et partes interarticulares krční zakřive foramina inte pro spinální articulatione zygapophys meziobratlo' spojení (sym (meziobratlo ploténka je ( facies articuk (pro 1. žebro 2. krční až 1. hrudní obratel: pohled z pravé strany 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° Rozsahy pohybu dle Koláře • Flexe: Cp: 30-35°; Thp: 35-40°; Lp: 55-60° • Extenze: Cp: 80-90°; Thp: 20-25°; Lp: 30-35° • Rotace: Cp: 45-50°, Thp: 25-35°, Lp: 5° • Lateroflexe: Cp: 35-40°; Thp: 20-25°, Lp: 20-30° 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. 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 Testování flexe • Thomayerův test - Hodnotíme rozvíjení páteře při předklonu, symetrie paravertebrálních valů a hrudníku. Při úklonu sledujeme křivku páteře jestli tvoří plynulý oblouk. Trup nerotuje, opačná DK se nenadzvedává. • Shoberova vzdálenost - Hodnotí rozvíjení bederní části páteře - Ve stoji spojném označíme trn L5, od něj lOcm kraniálně u dospělých a 5 cm u dětí - Ve volném předklonu se body od sebe vzdálí nejméně 14cm u dospělých a u dětí 7,5 cm • Stiborová vzdálenost - Pohyblivost hrudní a bederní části páteře - Výchozí bod jako u Schoberovy vzdálenosti a trn C7 - Změříme vzdálenost mezi oběma body - Při uvolněném předklonu se vzdálenost prodlouží nejméně o 7-10 cm • Čepojova vzdálenost - Rozsah krční páteře do flexe - Měříme kraniálně 8 cm od C7 - Při maximálním předklonu se vzdálenost prodlouží nejméně o 3 cm • Ottová inklinační vzálenost - Měření pohyblivosti hrudní páteře při předklonu a záklonu - Od C7 naměříme 30 cm kaudálním směrem - Při předklonu se vzdálenost prodlouží nejméně o 3,5 cm 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. Testování extenze • Ottová reklinační vzdálenost - Měření pohyblivosti hrudní páteře při předklonu a záklonu - Od C7 naměříme 30 cm kaudálním směrem - Při záklonu se vzdálenost se zmenší o 2,5 cm Lateroflexe • v Cp je úklon spojen s rotací. • V Lp se trn vychyluje na stranu úklonu. • VThp je lateroflexe minimální, úklon je doprovázen rotací (1° úklonu = 1° rotace). A Atlanto-occipital joint B Intracervical region (C2-7) • 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 50°, z toho až 35° probíhá mezi C1-C2. V Th jsou rotace omezeny na 25-35°, thorakolumbální přechod 45-50° Rotace v Lp je minimální - 5-10° Celková rotace - složení pohybu v jednotlivých segmentech Craniocervical axial rotation Superior view Atlanto-axial joint complex (C1-C2) • Při pohybu do rotace horní obratel rotuje a sklouzne po dolním. • Plošky dolních proc. artikulares směřují anteriorně a laterálně, plošky horních proc. artikulares směřují posteriorně a mediálně. • Kloubní plošky nejsou rovné, ale mírně konkávni -> odpovídají tvarem válci se středem O, který leží blízko proc. spinosi (viz obr.) • Ploténka se neúčastní pohybu, braní orientace kloubních plošek. Chování Lp v zátěži • Záleží na tlaku (axiální, boční) • Zatížení plotének, síla vazů • Práce s těžištěm • Opora o chodidla • Ochranná práce svalů - struktura • Výhřez, akutní lumbago... Dotazy Děkuji za pozornost