3.4. Stawy kręgosłupa i ich ruchomość

1. Rodzaje stawów w kręgosłupie i ich funkcje

Kręgosłup zawiera dwa główne typy stawów: stawy międzykręgowe oraz stawy między wyrostkami stawowymi (zwanego stawami międzywyrostkowymi lub stawami fasetowymi). Każdy z tych stawów pełni różne funkcje w zakresie ruchomości i stabilizacji.

1. Stawy międzykręgowe (krążki międzykręgowe) znajdują się pomiędzy trzonami sąsiednich kręgów i są to stawy chrząstkowe. Każdy z tych stawów składa się z krążka międzykręgowego, który działa jak amortyzator, umożliwiając ograniczoną ruchomość między poszczególnymi kręgami. Krążki te składają się z pierścienia włóknistego otaczającego jądro miażdżyste, które umożliwia absorbowanie sił kompresyjnych. Stawy te są kluczowe dla stabilności kręgosłupa oraz pozwalają na ruch w płaszczyźnie strzałkowej (zgięcie i wyprost).

2. Stawy między wyrostkami stawowymi (stawy fasetowe) znajdują się pomiędzy wyrostkami stawowymi górnymi i dolnymi kręgów. Są to stawy maziowe, które pozwalają na większą ruchomość niż stawy międzykręgowe, zwłaszcza w płaszczyźnie czołowej i poprzecznej. Funkcja tych stawów polega na kontrolowaniu zakresu ruchów między kręgami, takich jak zgięcie boczne oraz rotacja. W zależności od odcinka kręgosłupa, stawy fasetowe mają różne ułożenie, co wpływa na zakres możliwych ruchów w danym odcinku.

Stawy fasetowe wraz z krążkami międzykręgowymi współpracują, aby umożliwić ruchy całego kręgosłupa, a jednocześnie zapewnić jego odpowiednią stabilizację. Dzięki tej współpracy, kręgosłup jest w stanie absorbować wstrząsy, jednocześnie zachowując możliwość ruchu w różnych płaszczyznach.

2. Zakres ruchomości w poszczególnych odcinkach kręgosłupa

Rozdział  skupia się na różnicach w mobilności każdego z trzech głównych odcinków kręgosłupa: szyjnego, piersiowego i lędźwiowego. Każdy odcinek ma unikalną strukturę oraz funkcje, co determinuje zarówno zakres, jak i typ ruchów, jakie mogą być wykonywane.

Kręgosłup szyjny (C1–C7)

Kręgosłup szyjny charakteryzuje się najwyższą ruchomością wśród wszystkich odcinków kręgosłupa. Jest to możliwe dzięki specyficznej budowie kręgów szyjnych, zwłaszcza dwóch pierwszych kręgów: atlas (C1) i axis (C2). Atlas nie posiada trzonu, a jego budowa pozwala na podtrzymywanie czaszki, umożliwiając ruchy zgięcia i prostowania (np. przy kiwaniu głową). Axis z kolei posiada wyrostek zębowy (dens), który umożliwia rotację w odcinku szyjnym, co pozwala na obrót głowy w różnych kierunkach.

Zakres ruchów w odcinku szyjnym obejmuje:

• Zgięcie i prostowanie – ok. 45–50 stopni,
• Rotacja – do 80–90 stopni,
• Zgięcie boczne – ok. 40–45 stopni.

Kręgi szyjne mają także bardziej poziomo ułożone stawy międzywyrostkowe, co ułatwia ruchy rotacyjne. Dzięki temu odcinek szyjny jest bardzo elastyczny i zdolny do precyzyjnych ruchów głowy, które są niezbędne w codziennych aktywnościach.

Kręgosłup piersiowy (Th1–Th12)

Odcinek piersiowy jest znacznie mniej ruchomy niż odcinek szyjny ze względu na połączenie z klatką piersiową i żebrami. Kręgi piersiowe są większe i bardziej stabilne, a żebra dodatkowo ograniczają ruchomość tego odcinka. Funkcja ochronna odcinka piersiowego, polegająca na osłonie kluczowych narządów wewnętrznych, takich jak serce i płuca, sprawia, że mobilność jest ograniczona na rzecz stabilności.

Zakres ruchów w odcinku piersiowym obejmuje:

• Zgięcie i prostowanie – od 20 do 45 stopni,
• Rotacja – do 35–50 stopni (w zależności od segmentu),
• Zgięcie boczne – ok. 20–25 stopni.

Warto zauważyć, że stawy fasetowe w odcinku piersiowym mają bardziej pionowe ułożenie, co dodatkowo ogranicza ruchy w płaszczyźnie strzałkowej, ale umożliwia pewną rotację. Choć ten odcinek kręgosłupa jest mniej elastyczny, odgrywa istotną rolę w utrzymaniu postawy oraz stabilizacji tułowia.

Kręgosłup lędźwiowy (L1–L5)

Odcinek lędźwiowy kręgosłupa jest najbardziej obciążany w codziennych aktywnościach, gdyż przenosi ciężar górnej części ciała na miednicę i kończyny dolne. Z tego względu kręgi lędźwiowe są największe i najbardziej masywne, co zapewnia odpowiednią stabilność. Jednocześnie odcinek lędźwiowy pozwala na znaczną ruchomość w płaszczyźnie strzałkowej (zgięcie i wyprost), co jest kluczowe w codziennych ruchach takich jak schylanie się czy podnoszenie przedmiotów.

Zakres ruchów w odcinku lędźwiowym obejmuje:

• Zgięcie i prostowanie – od 50 do 80 stopni,
• Rotacja – do 5–10 stopni (bardzo ograniczona),
• Zgięcie boczne – ok. 15–20 stopni.

Ze względu na ograniczoną rotację, stawy fasetowe w odcinku lędźwiowym są ułożone w taki sposób, aby zapobiegać nadmiernemu skręcaniu, co mogłoby prowadzić do urazów. W zamian za to, odcinek lędźwiowy jest bardzo dobrze przystosowany do ruchów zgięcia i prostowania, co pozwala na efektywne podnoszenie i przenoszenie obciążeń.

Podsumowanie

Każdy z odcinków kręgosłupa ma inne zadania i inne mechaniczne właściwości, co wpływa na ich zakres ruchomości. Odcinek szyjny charakteryzuje się wysoką mobilnością, umożliwiającą precyzyjne ruchy głowy, odcinek piersiowy jest bardziej stabilny, ale mniej ruchomy, a odcinek lędźwiowy łączy ruchomość w zgięciu z dużą wytrzymałością na obciążenia.

3. Rola stawów kręgosłupa w biomechanice całego ciała

Funkcja stabilizacyjna stawów kręgosłupa

Stawy międzykręgowe, zwane także stawami fasetowymi, odpowiadają za stabilność całego kręgosłupa. Każdy segment kręgosłupa jest stabilizowany przez kombinację więzadeł, torebki stawowej i mięśni, które kontrolują ruchy i utrzymują stabilność podczas obciążeń. Kluczowym elementem tej stabilności są dyski międzykręgowe, które działają jak amortyzatory, redukując wstrząsy i rozkładając naciski podczas ruchów, takich jak chodzenie, bieganie, czy podnoszenie ciężarów.

Stabilność kręgosłupa jest nie tylko konieczna do utrzymania prawidłowej postawy, ale także do ochrony rdzenia kręgowego oraz nerwów, które biegną w kanale kręgowym. W tym kontekście stawy kręgosłupa współpracują z układem mięśniowo-szkieletowym, aby przeciwdziałać nadmiernym ruchom, które mogłyby prowadzić do urazów.

Ruchomość i koordynacja ruchów

Choć kręgosłup zapewnia stabilność, jego stawy umożliwiają także znaczną mobilność. W zależności od odcinka kręgosłupa, stawy międzykręgowe pozwalają na zgięcia, prostowania, rotacje oraz zgięcia boczne. Każdy segment pełni odmienną rolę biomechaniczną – na przykład kręgosłup szyjny ma większą swobodę w rotacji i zgięciach, natomiast odcinek lędźwiowy jest bardziej przystosowany do przenoszenia obciążeń i wykonuje ruchy zgięcia oraz prostowania.

Stawy kręgosłupa współpracują z innymi stawami w ciele, takimi jak stawy biodrowe czy barkowe, aby umożliwiać złożone ruchy wielopłaszczyznowe. Na przykład, podczas chodu czy biegu, rotacje kręgosłupa są zsynchronizowane z ruchami kończyn górnych i dolnych, co zwiększa efektywność energetyczną ruchu i pozwala na płynne przemieszczanie się.

Ochrona układu nerwowego

Stawy kręgosłupa pełnią także kluczową rolę w ochronie układu nerwowego. Kanał kręgowy, w którym znajduje się rdzeń kręgowy, jest otoczony przez kręgi i związane z nimi stawy, co zapewnia fizyczną barierę chroniącą rdzeń przed urazami mechanicznymi. W tym kontekście ruchomość stawów kręgosłupa musi być dobrze zbalansowana, aby uniknąć nadmiernych napięć, które mogłyby prowadzić do kompresji nerwów lub dysków międzykręgowych, co mogłoby skutkować bólem czy ograniczeniem ruchomości.

Koordynacja globalna i lokalna

W biomechanice całego ciała stawy kręgosłupa działają zarówno na poziomie lokalnym, wpływając na ruchy poszczególnych odcinków kręgosłupa, jak i na poziomie globalnym, gdzie pełnią funkcję integratora ruchów całego ciała. Na przykład, podczas dynamicznych ruchów jak skoki, przysiady czy podnoszenie ciężarów, kręgosłup współpracuje z kończynami dolnymi i górnymi, aby przenieść siłę z podłoża na kończyny i odwrotnie, co umożliwia efektywne wykonywanie zadań motorycznych.

4. Problemy i dysfunkcje związane ze stawami kręgosłupa

1. Degeneracja stawów kręgosłupa

Jednym z najczęstszych problemów związanych ze stawami kręgosłupa jest ich degeneracja, co często wiąże się z procesami starzenia. Z biegiem lat dochodzi do zużywania się chrząstki stawowej w stawach międzykręgowych, a także do zmian strukturalnych w krążkach międzykręgowych, co prowadzi do choroby zwyrodnieniowej stawów kręgosłupa (spondyloza). W wyniku tych zmian dochodzi do zmniejszenia przestrzeni międzykręgowej, co może powodować ból, sztywność oraz ograniczenie ruchomości.

Zmiany degeneracyjne często prowadzą do tworzenia się osteofitów, czyli wyrośli kostnych, które mogą uciskać na nerwy rdzeniowe. Ten proces może skutkować dolegliwościami bólowymi, parestezjami, a nawet osłabieniem siły mięśniowej w obszarach unerwionych przez uciskane nerwy.

2. Zespół stawu kręgosłupa

Kolejną dysfunkcją jest tzw. zespół stawu kręgosłupa, który występuje, gdy stawy międzykręgowe stają się źródłem bólu związanego z nadmiernym napięciem, podrażnieniem lub zapaleniem. Ten stan często rozwija się w wyniku długotrwałego przeciążenia lub nadmiernego ruchu w jednym segmencie kręgosłupa, prowadząc do chronicznego bólu pleców lub szyi. Często jest on mylony z bólem wynikającym z dyskopatii, ale w rzeczywistości źródłem bólu są same stawy międzykręgowe.

Zespół ten może być także wynikiem urazów, zwłaszcza w okolicznościach gwałtownych ruchów czy długotrwałej nieprawidłowej postawy. Objawy obejmują nie tylko ból, ale także ograniczenie ruchomości i czasami tzw. „zablokowanie” segmentu kręgosłupa.

3. Przepuklina dysków międzykręgowych

Choć przepuklina dysków nie jest stricte problemem samego stawu międzykręgowego, to jej rozwój ma bezpośredni wpływ na stawy kręgosłupa i ich funkcjonalność. W przypadku przepukliny jądro miażdżyste dysku międzykręgowego przesuwa się poza swoje normalne położenie, co prowadzi do ucisku na nerwy, a także do zmiany obciążeń przenoszonych przez sąsiadujące stawy międzykręgowe. Dysfunkcja ta może prowadzić do bólu promieniującego, osłabienia mięśniowego oraz ograniczeń w zakresie ruchu.

Długotrwała przepuklina może prowadzić do wtórnych zmian w stawach międzykręgowych, takich jak zwłóknienia lub zniekształcenia, które dodatkowo nasilają ból i ograniczenia ruchowe.

4. Stenoza kręgosłupa

Stenoza kręgosłupa to zwężenie kanału kręgowego, które może prowadzić do ucisku na rdzeń kręgowy i nerwy rdzeniowe. Choć ten stan zazwyczaj dotyczy struktur kostnych, wpływa również na stawy międzykręgowe. W miarę pogłębiania się zwężenia, stawy mogą być poddawane nadmiernym obciążeniom, co prowadzi do ich przeciążenia i bólu. Stenoza kręgosłupa może być wynikiem zmian degeneracyjnych, takich jak spondyloza, ale także innych czynników, takich jak choroby zapalne czy urazy.

Objawy stenozy obejmują ból, osłabienie mięśniowe, problemy z chodem, a w zaawansowanych przypadkach – problemy neurologiczne.

5. Skolioza i inne deformacje kręgosłupa

Deformacje kręgosłupa, takie jak skolioza, mogą mieć istotny wpływ na funkcjonowanie stawów kręgosłupa. W skoliozie dochodzi do bocznego skrzywienia kręgosłupa, co prowadzi do nierównomiernego rozkładu obciążeń na stawy międzykręgowe. Stawy po jednej stronie kręgosłupa są przeciążone, co sprzyja ich szybszemu zużyciu i degeneracji, podczas gdy po przeciwnej stronie stawy mogą ulegać hipermobilności.

Takie asymetryczne obciążenia mogą prowadzić do bólu, ograniczeń ruchomości, a także do wtórnych zmian w innych strukturach, takich jak mięśnie i więzadła, które również muszą adaptować się do zmienionych warunków biomechanicznych.

6. Dysfunkcje wynikające z urazów

Urazy stawów kręgosłupa, takie jak złamania, zwichnięcia czy skręcenia, mogą prowadzić do poważnych dysfunkcji. W zależności od rodzaju urazu, mogą one powodować destabilizację kręgosłupa, co wymaga interwencji chirurgicznej lub rehabilitacyjnej. Nawet drobne urazy, takie jak mikrourazy, które powtarzają się w wyniku długotrwałego przeciążenia, mogą prowadzić do przewlekłych dolegliwości bólowych i ograniczeń ruchomości.

Wszystkie te dysfunkcje wpływają na całościową biomechanikę kręgosłupa, a tym samym na zdolność do wykonywania codziennych czynności, co może znacząco obniżyć jakość życia pacjenta.