Формирање кичменог стуба и вертикално држање људског тела у онтогенези

Људски кичмени стуб сукцесивно пролази кроз мембранске, хрскавичаве и коштане фазе развоја. Њени елементи се појављују у раним фазама ембрионалног развоја. У почетку, рудименти тела пршљенова налазе се далеко један од другог, раздвојени слојевима ембрионалног мезенхима. Затим почињу да се развијају лукови пршљенова, формирају се попречни и зглобни наставци, затим се пршљенови скоро потпуно диференцирају, а спинозни наставци су и даље одсутни.

Хорда код ембриона је редукована и очувана је само у облику желатинозног језгра интервертебралних дискова. Карактеристична особина кичме у раној фази интраутериног развоја је сличност тела пршљенова у њиховом облику. На крају другог месеца интраутериног развоја, величина вратних пршљенова се нагло повећава. Повећање тела лумбалних и сакралних пршљенова се не примећује чак ни код новорођенчади због одсуства интраутериних гравитационих ефеката.

Уздужни лигамент се код ембриона поставља на дорзалној површини тела пршљенова. Интервертебрални диск код ембриона се формира из мезенхима. Центри осификације у ембрионалној кичми се прво појављују у доњим торакалним и горњим лумбалним пршљеновима, а затим се прате и у другим деловима.

Након рођења, дете одмах почиње да се бори са многим спољашњим утицајима. А најважнији стимулус који ће формирати његово држање је гравитација. Од тренутка рођења па све до формирања држања својственог одраслом човеку, свако дете, према А. Потапчуку и М. Дидуру (2001), пролази кроз следеће нивое формирања покрета:

• ниво А - дете, лежећи на стомаку, подиже главу. Истовремено, због цервикално-тоничких рефлекса, формира се ниво који обезбеђује равнотежу тела и основни праг мишићне напетости;
• ниво Б - формирање мишићно-зглобних веза које предодређују развој аутоматизма моторичких циклуса. Овај период одговара фази учења пузања и седења; почиње да се формира механизам једностраног, а затим и вишестраног укључивања мишића удова, што потом обезбеђује формирање оптималног стереотипа ходања и стајања;
• ниво Ц - формира се до краја прве године живота и омогућава детету да се брзо креће у простору користећи постојећи арсенал моторичких вештина;
• Ниво Д - ствара се вертикално држање тела, у коме је мишићна равнотежа у стојећем положају обезбеђена уз минималан мишићни напор. Како се нивои формирања покрета мењају, мења се и облик кичменог стуба. Познато је да кичмени стуб новорођенчета, са изузетком мале сакралне кривине, готово да нема физиолошких кривина. Висина главе током овог периода је приближно једнака дужини тела. Тежиште главе код одојчади налази се директно испред синхондрозе између сфеноидне и потиљачне кости и на релативно великом растојању испред зглоба између лобање и атласа. Задњи вратни мишићи су још увек слабо развијени. Због тога тешка, велика (у односу на остатак тела) глава виси напред, и новорођенче не може да је подигне. Покушаји подизања главе доводе после 6-7 недеља до формирања цервикалне лордозе, која се успоставља у наредним месецима као резултат напора усмерених на одржавање тела у равнотежи у седећем положају. Цервикалну лордозу формирају сви вратни пршљенови и два горња грудна пршљена, а њен врх се налази у висини петог до шестог вратног пршљена.

Са 6 месеци, када дете почне да седи, формира се закривљеност у грудном делу са конвекситетом према назад (кифоза). Током прве године, када дете почне да стоји и хода, формира се закривљеност у лумбалном делу, усмерена напред (лордоза).

Лумбална лордоза обухвата XI-XII грудни и све лумбалне пршљенове, а њен врх одговара трећем-четвртом лумбалном пршљену. Формирање лумбалне лордозе мења положај карлице и промовише померање општег центра гравитације (ГГ) људског тела позади осе зглоба кука, чиме се спречава пад тела у усправан положај. Облик кичменог стуба код детета узраста 2-3 године карактерише се недовољно израженом лумбалном лордозом, која достиже свој највећи развој код одрасле особе.

Сакрокоцигеална кривина се појављује код ембриона. Међутим, почиње да се развија тек са првим покушајима усправног ходања и са појавом лумбалне лордозе. На формирање ове кривине утиче сила гравитације, која се преноси на базу сакрума кроз слободни део кичме и тежи да укљешти сакрум између илијачних костију, и затезање лигамената који се налазе између сакрума и ишијума. Ови лигаменти фиксирају доњи део сакрума за туберкулус и кичму ишијума. Интеракција ове две силе је главни фактор који одређује развој сакрокоцигеалне кривине.

Како се формирају физиолошке кривине кичменог стуба, мења се и облик интервертебралних дискова. Ако су дискови новорођенчета исте висине и напред и позади, онда се са формирањем кривина њихов облик мења, а хрскавице у сагиталном пресеку добијају донекле клинасти облик. У пределу лордозе, већа висина овог клина је окренута напред, а мања назад. У пределу грудне кифозе, напротив, већа висина је позади, а мања напред. У сакралном и кокцигеалном делу, кичмени стуб има кривину окренуту уназад. Интервертебрални дискови сакралног дела имају привремени значај и замењују се коштаним ткивом у доби од 17-25 година, услед чега покретљивост сакралних пршљенова у односу један на други постаје немогућа.

Раст кичменог стуба је посебно интензиван у прве две године живота. Његова дужина достиже 30-34% коначне величине. Различити делови кичменог стуба расту неравномерно. Лумбални део расте најинтензивније, затим сакрални, вратни, грудни, а најмање тртични део. Од 1,5 до 3 године, раст вратних и горњих грудних пршљенова се релативно успорава. Даљи раст кичменог стуба се примећује са 7-9 година. Са 10 година, лумбални и доњи грудни пршљенови брзо расту. Повећање стопе раста кичменог стуба се такође примећује током пубертета.

До 2 године, укупна дужина коштаног и хрскавог дела кичменог стуба повећава се једнаким интензитетом; затим се раст хрскавог дела релативно успорава.

Пршљенови новорођенчета су релативно шири и краћи од пршљенова одрасле особе. Код деце узраста од 3 до 15 година, величине појединачних пршљенова, и по висини и по ширини, повећавају се одозго надоле, од горњег торакалног до доњег лумбалног дела. Ове разлике (барем оне које се односе на раст у ширину) зависе од повећања тежинског оптерећења које трпе пршљенови који се налазе испод. До 6. године постоје независне тачке осификације у горњим и доњим деловима пршљенова, као и на крајевима спинозних и попречних наставка.

Укупан раст пршљенова у просеку од 3-6 година одвија се истим интензитетом у висину и ширину. Са 5-7 година, повећање ширине пршљенова донекле заостаје за повећањем висине, а у наредним узрастима, повећање пршљенова у свим правцима се повећава.

Процес осификације кичменог стуба одвија се у фазама. У 1.-2. години, обе половине лукова се спајају, у 3. години - лукови са телима пршљенова. Са 6-9 година, независни центри осификације се формирају на горњим и доњим површинама тела пршљенова, као и крајевима спинозних и попречних наставка. До 14. године средњи делови тела пршљенова се осификују. Потпуна осификација појединачних пршљенова завршава се до 21-23. године.

Како се кичмени стуб закривљује, повећава се величина грудне и карличне шупљине, што заузврат помаже у одржавању усправног држања и побољшању опружних својстава кичме при ходању и скакању.

Према многим ауторима, формирање људског кичменог стуба и његово вертикално држање је под утицајем висине општег центра гравитације тела.

Узрастне карактеристике локације заједничког центра гравитације узроковане су неравномерним променама величина биолинкова, променама односа маса ових телесних веза током периода раста. Такође су повезане са карактеристичним особинама стеченим у сваком узрасном периоду, почев од тренутка када дете први пут стане на ногу па све до старости, када се, као резултат сенилне инволуције, биомеханичке промене јављају истовремено са морфолошким.

Према Г. Козиреву (1947), општи центар гравитације новорођенчади налази се на нивоу V-VI грудних пршљенова (одређен у положају максимално могућег исправљања доњих удова превијањем). Ова кранијална локација општег центра гравитације објашњава се карактеристичним пропорцијама тела новорођенчади.

Како дете расте, укупни центар гравитације се постепено смањује. Тако се код детета од 6 месеци налази у висини 10. грудног пршљена. Са 9 месеци, када већина деце може самостално да стоји, укупни центар гравитације пада на висину 11.-12. грудног пршљена.

У биомеханичком смислу, најзанимљивији процес је прелазак у вертикални положај тела. Прво стајање карактерише прекомерна напетост свих мишића, не само оних који директно држе тело у вертикалном положају, већ и оних који не играју улогу у чину стајања или имају само индиректан ефекат. То указује на недовољну диференцијацију мишића и одсуство потребне регулације тонуса. Поред тога, нестабилност је узрокована и високим положајем ЦГ и малом површином ослонца, што отежава одржавање равнотеже.

Дете од 9 месеци има специфично држање у сагиталној равни. Карактерише га чињеница да су доњи удови детета у полусавијеном положају (угао флексије коленског зглоба код детета од 9 месеци достиже 162°, код једногодишњака - 165°), а тело је благо нагнуто напред у односу на вертикалну осу (7-10°). Полусавијени положај доњих удова није последица нагиба карлице или ограничења екстензије у зглобовима кука, већ чињенице да се дете прилагођава одржавању тела у таквој равнотежи да се искључује могућност њеног неочекиваног нарушавања и осигурава безбедност пада. Појава специфичног држања у овом узрасту првенствено је узрокована недостатком фиксне вештине стајања. Како се таква вештина стица, постепено нестаје неизвесност у статичкој стабилности тела.

До друге године дете стоји сигурније и много слободније помера тежиште унутар подручја ослонца. Висина општег тежишта тела налази се у висини првог лумбалног пршљена. Полусавијени доњи удови постепено нестају (угао флексије у коленим зглобовима достиже 170°).

Држање трогодишњег детета при стојењу карактерише се вертикалним положајем тела и благом савијеношћу доњих удова (угао савијања у коленском зглобу је 175°). У пределу кичменог стуба јасно су видљиве торакална кифоза и настајућа лумбална лордоза. Хоризонтална раван општег тежишта тела налази се у висини другог лумбалног пршљена. Уздужне осе стопала формирају угао од приближно 25-30°, као код одраслих.

У држању петогодишње деце више нема знакова полуфлексије доњих удова (угао у коленском зглобу је 180°). Хоризонтална раван општег центра гравитације налази се у висини трећег лумбалног пршљена. У наредним годинама, промене у локализацији ЦГ тела састоје се углавном од његовог постепеног смањења и стабилније регулације у сагиталној равни.

Као резултат старења тела, у мишићно-скелетном систему се јављају и анатомске, физиолошке и биомеханичке промене.

Г. Козирев (1947) је идентификовао три главна типа држања са најкарактеристичнијим морфолошким и биомеханичким одликама.

Први тип сенилног држања карактерише се оштрим померањем центра гравитације напред - толико да се сагитална раван налази испред центара три главна зглоба доњих удова. Ослонац је углавном предњи део стопала, глава је нагнута напред, цервикална лордоза је спљоштена. У доњем делу цервикалног и торакалног одељења постоји оштра кифоза. Доњи удови нису потпуно испружени у коленском зглобу (угао флексије варира од 172 до 177°).

Други тип сенилног држања карактерише се померањем центра гравитације уназад. Његова сагитална раван пролази иза центра зглоба кука и пасивно га затвара, користећи за то напетост илиофеморалног лигамента. Торзо је нагнут уназад, спуштени стомак је потиснут напред. Кичмени стуб има облик „округлих леђа“.

Трећи тип држања карактерише се општим савијањем тела без икаквог нагињања трупа напред или назад. Чини се као да је гравитација сабила тело дуж вертикалне осе; као резултат тога, врат као да је постао краћи због повећања цервикалне кривине, труп је постао краћи због повећања грудне кифозе, а доњи удови - због флексије у три главна зглоба. Сагитална раван општег центра гравитације пролази позади од центра зглоба кука, затварајући га пасивно одострага или кроз центар коленског зглоба. Као резултат тога, последња два зглоба могу се затворити само активно.

Приликом прегледа старије или сенилне особе, прво што привлачи пажњу је њено држање, које се често карактерише израженом цервикалном, лумбалном лордозом и торакалном кифозом.

Код старијих и сенилних особа, кифоза кичменог стуба се повећава, постепено се формирају округла леђа, а повећавају се и цервикална и лумбална лордоза. Чак и при нормалном статичком оптерећењу, током живота долази до извесног повећања грудне кифозе. При продуженим статичким оптерећењима (преоптерећењима) на страни конкавности, долази до промене међупршљенских дискова и развија се фиксна кривина (хиперкифоза повезана са старењем) са свим последицама. Пет врста држања својствених старости, на основу анализе рендгенских снимака физиолошких кривина кичменог стуба, идентификовали су Подрушњак и Остапчук (1972):

1. непромењен, угао закривљености грудног коша већи од 159°;
2. погрбљен, угао грудног дела кичме 159-151°;
3. кифоза, угао закривљености грудног региона је мањи од 151°, лумбалног - 155-164°;
4. кифотично-лордотични, угао закривљености грудног региона је мањи од 151% лумбалног региона - мањи од 155°;
5. кифотично-спљоштена, угао закривљености грудног региона је мањи од 15°, лумбалног - већи од 164°.

Аутори су открили да су са старењем најизраженије промене у закривљеностима у сагиталној равни грудне кичме, сасвим јасно у вратној кичми, а нешто мање у лумбалној кичми.

До 60 година старости, сколиоза, торакална кифоза, цервикална и лумбална лордоза се чешће откривају код жена. Са повећањем старости, број особа са непромењеним држањем у усправном положају нагло се смањује, а број особа са кифозом се повећава.

Међу различитим променама у структури и функцији кичменог стуба које се развијају током процеса старења, померања или торзија пршљенова заузимају посебно место, јер се њихова учесталост откривања и тежина повећавају са старењем.

Према Остапчуку (1974), торзионе кривине грудне и лумбалне кичме налазе се код више од половине практично здравих особа оба пола и чешће се откривају са годинама. Код већине људи, торзија кичме је комбинована са закривљењем у фронталној равни и њен смер је уско повезан са обликом сколиозе.

Торзија која се развија са старењем уско је повезана са дисфункцијом мишића лонгисимуса. Погоршава се комбинацијом торзије и латералне закривљености кичменог стуба. Торзија и дисфункција мишића лонгисимуса развијају се на позадини дистрофично-деструктивних процеса кичменог стуба, повећавајући негативан утицај на статику и динамику особе са старењем.

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