Aby sprostać mechanicznym wymaganiom
kręgosłup musi być równie wytrzymały, co elastyczny i ruchomy w wielu
płaszczyznach. Potrzebną wytrzymałość zapewniają kręgosłupowi masywne
trzony kręgów przystosowane do dźwigania masy ciała, zaś elastyczność
i ruchomość: stawy między wyrostkowe - krążki między kręgowe, więzadła
i mięśnie. Odcinek lędźwiowy kręgosłupa składa się z 5 kręgów osadzonych
na przeciwwygiętej kości krzyżowej. 
Ryć. 10. Kręgosłup lędźwiowy - widok z boku: 1 - wyrostek stawowy górny,
2 - wyrostek poprzeczny, 3 - cieśń (część międzystawowa), 4 - blaszka,
5 - wyrostek stawowy dolny, 6 - łuk, 7 - wyrostek kolczysty, 8 - więzadło
międzykolcowe, 9 - więzadło nadkolcowe, 10 - wiązadło podłużne przednie,
11 - krążek międzykręgowy, 12 - trzon V kręgu lędźwiowego, 13 - 4 i 5
korzeń lędźwiowy, 14 - kość krzyżowa (powierzchnia stawowa).
Fizjologiczne przodowygięcie kręgosłupa lędźwiowego (lordoza) jest zmienna
osobniczo i uzależniona od kształtu trzonów kręgowych oraz krążków międzykręgowych,
wagi, ciała, postawy, stanu psychiki (tzw. postawa typu zmęczenia) itp.
Główne obciążenia kręgosłupa przypadają na 3 ostatnie kręgi lędźwiowe,
te zaś przenoszą naciski na miednicę. Obciążenia przenoszą trzony kręgów.
Stawy międzywyrostkowe, łuki kręgów i wyrostki w stanie zdrowia nie podlegają
naciskom osiowym. Stabilizację kręgosłupa zapewniają dodatkowo torebki
stawowe, silnie rozbudowany układ więzadłowy oraz mięśnie. Krążki między
kręgowe Krążki międzykręgowe oprócz tego, że łączą ze sobą poszczególne
kręgi jednocześnie amortyzują masę ciała i zapewniają najbardziej obciążonemu
kręgosłupowi lędźwiowemu dużą ruchomość i elastyczność. Krążki międzykręgowe
osoby dorosłej odżywiają się jedynie drogą dyfuzji przez płytki graniczne
kręgów. Krążek składa się z pierścienia włóknistego i jądra miażdżystego.
Pierścień włóknisty jest zbudowany z koncentrycznie ułożonych płytek,
NA które składają się włókna przebiegające skośnie od przyczepów do płytek
chrzestnych i pierścieni nasadowych sąsiednich kręgów. Z przodu i z boków
pierścień włóknisty jest silnie spojony z trzonami sąsiednich kręgów,
przy czym z przodu wzmacnia go więzadło podłużne przednie. Z tyłu przyczep
jest słabszy, więzadło tylne podłużne jest wąskie i luźniej z nim zrośnięte,
zaś sam pierścień jest cieńszy. Nic też dziwnego, że w przypadku choroby
przez to miejsce wciska się do kanału kręgowego zawartość krążka. Jądro
miażdżyste położone jest nieco asymetrycznie i zajmuje około 50-60 objętości
krążka. Ma ono konsystencję półgalaretowatą, na którą składa się osadzona
w śluzie chrzęstno-włóknista siateczka. W miarę upływu lat dochodzi do
zmian uwodnienia krążka między-kręgowego (nazywamy to dyskopatią), co
uspasabia go do uszkodzeń.
Odpowiednio dobrane i dozowane w wieku rozwojowym
ćwiczenia fizyczne i praca powodują przerost i wzmocnienie zarówno samych
kręgów, jak stabilizujących je więzadeł i mięśni. Naturalnie, ćwiczenia
nieprawidłowe osłabiają kręgosłup, co w wieku dojrzałym sprzyja przedwczesnemu
jego zużyciu i bólom.
Jak już wspomniano, łuki, wyrostki i stawy międzykręgowe nie są przystosowane
do znoszenia sił i nacisków przeto w normalnych warunkach nie biorą udziału
w przenoszeniu dużych sił i naprężeń osiowych.
Ryć. 11. Funkcjonalną jednostką kręgosłupa są
2 kręgi połączone krążkiem międzykręgowym: 1 - część przednia - dźwigająca
Ryć. 12. Etapy
choroby krążka międzykręgowego: a - krążek zdrowy; b - w miarę postępu choroby
dochodzi do zmniejszenia wysokości krążka i uwypuklenia na boki pierścienia
włóknistego; c - krążek uszkodzony, utrata zdolności amortyzacji ("dętka
bez powietrza"). Zwróć uwagę na to, że towarzyszące chorobie zmiany zwyrodnieniowe
stawów międzywyrostkowych zmniejszają światło otworu międzykręgowego, przez
który wychodzi korzeń rdzeniowy. Podobnie jak trzony kręgów, działaniu wielkich
sił i nacisków podlegają krążki międzykręgowe. Co więcej, to fizjologiczne
napięcie mięśniowe nie ustępuje nawet podczas snu. Trzony kręgów lędźwiowych
i związane z nim krążki międzykręgowe podlegają największym naciskom w pozycji
siedzącej ciała. Dla przykładu, u osoby ważącej ok. 70 kg na 3 krąg lędźwiowy
działa siła ściskania ok. 142 kG; w pozycji stojącej 99 kG; zaś w pozycji
leżącej tylko20kG! ciężar ciała; 2 - część tylna sterująca ruchami.
Obciążenia i naciski działające na kręgosłup lędźwiowy znacznie się zwiększają
kiedy tworzy się mechanizm dźwigni wskutek używania rąk - wówczas ręce
wraz z tułowiem tworząc długie ramię dźwigni powodują wzrost siły nacisku.
Wszelkie naciski i obciążenia osiowe kręgosłupa są wychwytywane i neutralizowane,
przede wszystkim, przez krążki międzykręgowe. Równomierny rozkład sił
i nacisków możliwy jest dzięki odkształceniu się krążków polegającemu
na zmniejszeniu wysokości jądra miażdżystego z jednoczesnym uwypukleniem
pierścienia włóknistego poza obrys trzonów kręgowych. Rozciągliwość pierścienia
włóknistego pod wpływem obciążenia osiowego kręgosłupa jest różna, z tym,
że krążek chory, w stosunku do zdrowego, wykazuje rozciągliwość około
30% większą. Przekroczenie wytrzymałości krążka powoduje uszkodzenie pierścienia
i destabilizację jądra miażdżystego.
Podobnie jak kręgi i krążki międzykręgowe dużą wytrzymałością na ściskanie
i rozciąganie charakteryzują się więzadła kręgosłupa, przy czym więzadła
osób młodych (do 20 roku życia) cechują się wytrzymałością większą o około
30% od więzadeł osób po 50 roku życia.
Ryć. 13. Mechanizm powstawania niestabilności kręgosłupa w przebiegu choroby
krążka międzykręgowego; a - krążek zdrowy; b - krążek zniszczony procesem
chorobowym.
W przypadku występowania mechanizmu dźwigni - np. używanie kończyn górnych
przy przenoszeniu ciężarów - masa podnoszonego przedmiotu jest równoważona
skurczem mięśnia prostownika grzbietu, pracującego po przeciwległej stronie,
na bardzo krótkim ramieniu. dźwigni. Stosunek przedniego ramienia dźwigni
do ramienia tylnego wynosi około 15:1
Tak więc w przypadku podnoszenia ciężaru o masie 45 kg równoważący skurcz
mięśnia prostownika grzbietu musi wynosić 675 kg, co powoduje, że na kręgosłup
lędźwiowy działa nacisk rzędu 3/4 tony!
Już dawno zauważono, że między obciążeniami przejmowanymi przez kręgosłup
a wytrzymałością poszczególnych jego składowych istnieją znaczne różnice.
W związku z tym zaczęto poszukiwać istnienia dodatkowego mechanizmu kompensacyjnego
i ochronnego. Okazały się nim mięśnie i jamy ciała (klatka piersiowa,
jama brzuszna). Obecnie wiadomo, że kręgosłup lędźwiowy uzyskuje dodatkowe
zabezpieczenie i wzmocnienie dzięki szynującemu działaniu ciśnienia tłoczni
brzusznej i pośrednio klatki piersiowej (rodzaj ochronnego gorsetu).
Ryć. 13. Mechanizm powstawania niestabilności kręgosłupa w przebiegu choroby
krążka międzykręgowego; a - krążek zdrowy; b - krążek zniszczony procesem
chorobowym
|