Características anatômicas e biomecânicas da coluna

A coluna vertebral deve ser vista do lado anatômico (biomecânico) e funcional.

Anatomicamente, a coluna consiste de 32, às vezes 33 vértebras separadas, interligadas por discos intervertebrais (art. Intersomatica), que representam sincondrose e articulações (art. Intervertebrales). Estabilidade ou a estabilidade da coluna vertebral é fornecido por ligamentos poderosas, que liga a vértebra (lig. Longitudinale anterius et posterius) do corpo, e a cápsula de articulações intervertebrais, ligamentos que ligam o arco vertebral (lig. Flava), ligamentos que ligam os processos espinhosos (lig. Supraspinosum et intraspinosum).

Do ponto de vista biomecânico, a coluna é semelhante a uma cadeia cinemática, composta por elos individuais. Cada vértebra se articula com a vizinha em três pontos:

Em duas articulações intervertebrais nas costas e corpos (através do disco intervertebral) na frente.

As articulações entre os processos articulares são as verdadeiras articulações.

Localizadas uma acima da outra, as vértebras formam dois pilares - o anterior, construído à custa dos corpos vertebrais, e o posterior, formado pelos arcos e articulações intervertebrais.

A mobilidade da coluna vertebral, sua elasticidade e elasticidade, a capacidade de suportar cargas significativas até certo ponto são fornecidas pelos discos intervertebrais, que estão em estreita conexão anatômica e funcional com todas as estruturas da coluna vertebral que formam a coluna vertebral.

O disco intervertebral desempenha um papel de liderança na biomecânica, sendo a “alma do movimento” da coluna (Franceschilli, 1947). Sendo uma formação anatômica complexa, o disco executa as seguintes funções:

• vértebras de conexão
• garantindo a mobilidade da coluna,
• proteção dos corpos vertebrais de traumatização permanente (papel de depreciação).

ATENÇÃO! Qualquer processo patológico, enfraquecendo a função do disco, viola a biomecânica da coluna. As capacidades funcionais da coluna também estão comprometidas.

O complexo anatômico que consiste de um disco intervertebral, duas vértebras adjacentes com as articulações correspondentes e aparelho ligamentar a este nível é chamado de segmento motor vertebral (PDS).

O disco intervertebral consiste em duas placas hialinas, estreitamente adjacentes às placas terminais dos corpos das vértebras adjacentes, ao núcleo pulpar (núcleo pulposo) e ao anel fibroso (anel fibroso).

O núcleo pulposo, sendo um remanescente da medula espinhal, contém:

• substância condicente intersticial;
• um pequeno número de células de cartilagem e fibras de colágeno entrelaçadas, formando uma espécie de cápsula e dando-lhe elasticidade.

ATENÇÃO! No meio do núcleo da polpa existe uma cavidade, cujo volume é normalmente 1-1,5 cm ³.

O anel fibroso de um disco intervertebral consiste em densos feixes de tecido conectivo entrelaçados em diferentes direções.

Os feixes centrais do anel fibroso são dispostos de forma solta e gradualmente passam para dentro da cápsula do núcleo, enquanto os feixes periféricos se juntam intimamente entre si e estão embutidos na borda marginal do osso. O semicírculo posterior do anel é mais fraco que o anterior, especialmente na coluna lombar e cervical. As seções lateral e anterior do disco intervertebral se projetam ligeiramente além dos limites do tecido ósseo, uma vez que o disco é um pouco mais largo do que os corpos das vértebras adjacentes.

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Ligamentos espinhal

O ligamento longitudinal anterior, sendo o periósteo, está firmemente aderido aos corpos vertebrais e se espalha livremente sobre o disco.

O ligamento longitudinal posterior, que participa da formação da parede anterior do canal vertebral, ao contrário, se espalha livremente pela superfície dos corpos vertebrais e é unido ao disco. Este ligamento está bem representado na coluna cervical e torácica; na parte lombar, reduz-se a uma fita estreita, durante a qual podem ser observados intervalos regulares. Ao contrário do ligamento longitudinal anterior, é muito pouco desenvolvido na região lombar, na qual o prolapso de disco é mais frequentemente observado.

Os ligamentos amarelos (um total de 23 ligamentos) são segmentados, variando de vértebra C a vértebra S. Esses ligamentos atuam como se estivessem no canal espinhal e, assim, reduzem seu diâmetro. Devido ao fato de serem mais desenvolvidos na região lombar, em casos de hipertrofia patológica, fenômenos de compressão de cavalinha podem ser observados.

O papel mecânico destes ligamentos é diferente e especialmente importante do ponto de vista da estática e cinemática da coluna vertebral:

• preservam a lordose cervical e lombar, fortalecendo a ação dos músculos paravertebrais;
• determinar a direção do movimento dos corpos vertebrais, cuja amplitude é controlada pelos discos intervertebrais;
• proteger a medula espinhal diretamente, fechando o espaço entre as placas e indiretamente através de sua estrutura elástica, graças à qual, durante a extensão do corpo, esses ligamentos permanecem totalmente esticados (desde que, se fossem reduzidos, suas dobras comprimissem a medula espinhal);
• junto com os músculos paravertebrais contribui para trazer o corpo da flexão ventral para uma posição ereta;
• Possuem efeito inibitório sobre os núcleos pulpares, que, por meio da pressão interdispara, tendem a postergar dois corpos vertebrais adjacentes.

A conexão dos cabos e processos das vértebras adjacentes executa-se não só amarelo, mas também entre o interostases, o hypostases e os ligamentos intertransverse.

Além dos discos e dos ligamentos longitudinais, as vértebras são conectadas por duas articulações intervertebrais, formadas por processos articulares com características em diferentes partes. Esses processos limitam o forame intervertebral através do qual as raízes nervosas saem.

A inervação das divisões externas do anel fibroso, ligamento longitudinal posterior, periósteo, cápsula das articulações, vasos e membranas da medula espinal é realizada pelo nervo sinusal-vertebral (N. Sinuvertebralis), constituído por fibras simpáticas e somáticas. A nutrição do disco em um adulto ocorre por difusão através de placas hialinas.

As características anatômicas listadas, bem como dados comparativos de anatomia, permitiram considerar o disco intervertebral como meio-articular (Schmorl, 1932), enquanto o núcleo pulpar contendo líquido sinovial (Vinogradova TP, 1951) é comparado com a cavidade articular; a placa terminal vertebral, coberta com cartilagem hialina, é comparada às extremidades articulares, e o anel fibroso é considerado como uma cápsula articular e aparelho ligamentar.

O disco intervertebral é um sistema hidrostático típico. Devido ao facto de os líquidos serem praticamente incompressíveis, qualquer pressão que actue no núcleo é transformada uniformemente em todas as direcções. O anel fibroso, energizando suas fibras, mantém o núcleo e absorve a maior parte da energia. Devido às propriedades elásticas do disco, os tremores e tremores transmitidos para a coluna, medula espinhal e cérebro são consideravelmente atenuados ao correr, caminhar, saltar, etc.

O turgor central é variável dentro de limites consideráveis: com carga decrescente, aumenta e vice-versa. Uma pressão significativa do núcleo pode ser julgada pelo fato de que depois de ficar na posição horizontal por várias horas, endireitar os discos alonga a coluna em mais de 2 cm.

Os corpos vertebrais em diferentes partes da coluna têm suas características anatômicas e funcionais distintas.

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Coluna cervical

De acordo com as tarefas funcionais do suporte, os tamanhos dos corpos vertebrais aumentam gradualmente da região cervical para a lombar, atingindo o tamanho máximo nas vértebras em S;

• vértebras cervicais, em contraste com as localizadas abaixo, têm corpos elipsoidais relativamente baixos;
• os corpos das vértebras cervicais estão separados uns dos outros por um disco não todo. Essas bordas laterais superiores alongadas dos corpos vertebrais, chamadas processos semilunares ou em gancho (processus uncinatus), conectando-se com os cantos laterais inferiores dos corpos das vértebras sobrejacentes, formam a chamada articulação Lyushka, ou articulação não-vertebral, de acordo com a terminologia de Troland. Entre o processo uncinatus e a faceta da vértebra superior há uma fissura uncovertebral de 2-4 mm;
• As superfícies articulares não-vertebrais são cobertas com cartilagem articular, e fora da articulação é circundada por uma cápsula. Nesta área, as fibras verticais do anel fibroso na superfície lateral do disco divergem e correm em grupos paralelos ao orifício; ao mesmo tempo, o disco não se une diretamente a essa articulação, pois, ao se aproximar da fissura uncovertebral, ela gradualmente desaparece;
• Característica anatômica das vértebras cervicais é a presença de orifícios na base dos processos transversos, em que a. Vertebralis;
• Os orifícios intervertebrais C ₅, C ₆ e C ₇ têm uma forma triangular. O eixo do buraco na seção passa em um plano oblíquo. Assim, são criadas condições para estreitar a abertura e comprimir a coluna durante os crescimentos não-vertebrais;
• os processos espinhosos das vértebras cervicais (exceto C ₇ ) são divididos e abaixados;
• os processos articulares são relativamente curtos, eles estão em uma posição inclinada entre os planos frontal e horizontal, o que determina uma quantidade significativa de movimentos de flexo-extensão e inclinações laterais um tanto limitadas;
• movimentos rotacionais são realizados principalmente pelas vértebras cervicais superiores, devido à articulação cilíndrica do processo dente-like com a superfície articular da vértebra C1;
• o processo espinhoso C ₇ aparece palpável máxima e facilmente;
• todos os tipos de movimentos (flexo-extensão, inclina-se para a direita e esquerda, rotacional) e, na sua maior extensão, são característicos da coluna cervical;
• as primeiras e segundas raízes cervicais se estendem por trás das articulações atlanto-occipital e atlanto-axial, e não há discos intervertebrais nessas áreas;
• na coluna cervical, a espessura dos discos intervertebrais é 1/4 da altura da vértebra correspondente.

A coluna cervical é menos potente e mais móvel que a lombar, e geralmente sujeita a menos estresse. No entanto, a carga em 1 cm ² do disco cervical não é menor, mas ainda maior que 1 cm ^{2 da região} lombar (Mathiash). Como resultado, lesões degenerativas das vértebras cervicais ocorrem com a mesma freqüência que na região lombar.

R. Galli et al. (1995) mostraram que o aparelho ligamentar fornece muito pouca mobilidade entre os corpos vertebrais: os deslocamentos horizontais das vértebras adjacentes nunca excedem de 3 a 5 mm, e a inclinação angular é de 11 °.

A instabilidade do PDS deve ser esperada se houver uma distância de mais de 3 a 5 mm entre os interstícios das vértebras adjacentes e com um aumento no ângulo entre os corpos vertebrais maior que 11 °. 

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Coluna torácica

Na região torácica, onde o volume dos movimentos da coluna é relativamente pequeno, as vértebras são mais altas e mais espessas que as cervicais. De Th ₅ a TH12 da vértebra torácica, seu tamanho transversal aumenta gradualmente, aproximando-se do tamanho das vértebras lombares superiores; os discos intervertebrais na região torácica têm menor altura que nas regiões lombar e cervical; a espessura do disco intervertebral é 1/3 da altura da vértebra correspondente; orifícios intervertebrais na região torácica mais estreito que no colo do útero; o canal espinal também é mais estreito que na região lombar; a presença nas raízes do tórax de um grande número de fibras simpáticas não só causa uma cor vegetativa peculiar da radiculopatia torácica, mas também pode causar o desenvolvimento de dor visceral e discinesias; relativamente maciço, espessado nas extremidades, os processos transversos das vértebras torácicas são inclinados um pouco posteriormente, e os processos espinhosos são acentuadamente inclinados para baixo; o outeirinho da costela se une à superfície frontal da extremidade livre espessa do processo transversal, formando uma verdadeira articulação costal-transversa; outra articulação é formada entre a cabeça da costela e a superfície lateral do corpo vertebral no nível do disco.

Essas articulações são reforçadas com ligamentos fortes. Quando a coluna gira, as costelas e as superfícies laterais dos corpos vertebrais com processos transversos seguem a espinha, girando em torno do eixo vertical como um todo.

A coluna torácica distingue-se por duas características:

• curvatura cifótica normal em contraste com a curvatura lordal das regiões cervical e lombar;
• articulação de cada vértebra com um par de costelas.

Estabilidade e mobilidade da coluna torácica

Os principais elementos estabilizadores são: a) caixa torácica; b) discos intervertebrais; c) anéis fibrosos; d) ligamentos (ligamentos longitudinais anterior e posterior, ligamento radiante, ligamento transverso-costal, ligamentos intertransversos, ligamento amarelo, ligamentos inter e supra-espinhosos).

As costelas com aparelho ligamentar proporcionam estabilidade suficiente e, ao mesmo tempo, limitam a mobilidade durante os movimentos (flexão - extensão, inclinação lateral e rotação).

ATENÇÃO! Durante os movimentos na região torácica, a rotação é menos limitada.

Os discos intervertebrais, juntamente com o anel fibroso, além da depreciação, desempenham uma função estabilizadora: nesta seção os discos são menores que nas regiões cervical e lombar, o que minimiza a mobilidade entre os corpos vertebrais.

A condição do aparelho ligamentar determina a estabilidade da coluna torácica.

Um número de autores (Heldsworth, Denis, Jcham, Taylor e outros) substanciaram a teoria da estabilidade de três apoios.

O papel fundamental é desempenhado pelo complexo posterior: sua integridade é uma condição indispensável para a estabilidade, e os danos às estruturas de suporte posteriores e médias são manifestados pela instabilidade clínica.

Um importante elemento estabilizador são os sacos articulares, e a anatomia das juntas também garante a integridade das estruturas.

As articulações são orientadas no plano frontal, o que limita a flexão-extensão e inclinação lateral; portanto, na região torácica, subluxações e luxações das articulações são extremamente raras.

ATENÇÃO! A área mais instável é a zona Th10-L1, devido às regiões lombares torácicas e móveis, relativamente estáveis.

Coluna lombossacral

Na coluna lombar, que suporta a gravidade do departamento suprajacente:

• corpos vertebrais largos, processos transversos e articulares maciços;
• a superfície anterior dos corpos das vértebras lombares é ligeiramente côncava na direção sagital; o corpo da vértebra em L na frente é ligeiramente mais alto que nas costas, o que determina a formação anatômica da lordose lombar. Nas condições de lordose, o eixo de carga é deslocado para trás. Isso facilita movimentos rotacionais ao redor do eixo vertical do corpo;
• os processos transversais das vértebras lombares são normalmente localizados frontalmente; partes ventrais dos processos transversos das vértebras lombares são os remanescentes subdesenvolvidos das costelas lombares correspondentes, portanto são chamados de processos de costela (processusi vertebrae lumbalis). Na base dos processos de costela, existem processos incrementais menores (processus accessorius);
• os processos articulares das vértebras lombares proeminentemente se projetam, e suas superfícies articulares são anguladas para o plano sagital;
• processos espinhosos são espessados e posteriormente quase horizontais; há um pequeno processo mastóide cônico (processus mamillaris) na margem póstero-lateral de cada processo articular superior à direita e à esquerda;
• Os furos intervertebrais da coluna lombar são bastante amplos. No entanto, em condições de deformidade da coluna vertebral, processos degenerativos, distúrbios estáticos nesta seção síndrome radicular dor aparece com mais freqüência;
• os discos lombares, respectivamente, realizaram a maior carga com maior altura - 1/3 da altura do corpo;
• a localização mais frequente das protuberâncias e prolapsos do disco corresponde às secções mais sobrecarregadas: o intervalo entre L ₄ e L _s e um pouco menos frequente entre C e S1;
• O núcleo pulpar localiza-se na borda do terço posterior e intermediário do disco. O anel fibroso nesta área é muito mais grosso na frente, onde é suportado por um ligamento longitudinal anterior denso, que é mais fortemente desenvolvido na região lombar. A parte posterior do anel fibroso é mais fina e é separada do canal vertebral por um ligamento longitudinal posterior mais fino e pouco desenvolvido, que está mais firmemente conectado aos discos intervertebrais do que aos corpos vertebrais. Com este último, este ligamento é conectado por um tecido conjuntivo frouxo, no qual um plexo venoso é colocado, o que cria condições adicionais para a formação de protuberâncias e prolapsos no lúmen do canal vertebral.

Uma das características da coluna vertebral é a presença de quatro chamadas curvaturas fisiológicas localizadas no plano sagital:

• lordose cervical, formada por todas as vértebras torácicas cervicais e superiores; a maior protuberância está no nível C ₅ e C ₆;
• cifose torácica; a concavidade máxima é ao nível de Th ₆ - Th ₇;
• lordose lombar, que é formada pelas últimas vértebras torácicas e lombares. A maior curvatura está localizada no nível do corpo L ₄;
• cifose sacrococcígea.

Os principais tipos de distúrbios funcionais na coluna desenvolvem-se de acordo com o tipo de suavidade das curvas fisiológicas ou de acordo com o tipo de aumento (cifose). A coluna vertebral é um único órgão axial, dividindo-a em diferentes divisões anatômicas condicionalmente, portanto não pode haver hiperlordose, por exemplo, na coluna cervical com a suavidade da lordose na região lombar, e vice-versa.

Atualmente, os principais tipos de distúrbios funcionais com variantes de alterações lisas e hiperlordóticas na coluna são sistematizados.

1. Quando as curvaturas fisiológicas da coluna são alisadas, desenvolve-se um tipo de distúrbio funcional da flexão, caracterizado pela posição forçada do paciente (na posição de flexão) e incluindo:

• restrição da mobilidade nos segmentos motores da coluna cervical, inclusive na área das articulações da cabeça;
• síndrome do músculo oblíquo inferior da cabeça;
• lesões dos flexores profundos dos músculos do pescoço e músculo esternocleidomastóideo;
• síndrome do músculo escaleno anterior;
• síndrome da região da fissura superior (síndrome do músculo que eleva a escápula);
• síndrome da parede torácica anterior;
• em alguns casos - a síndrome de periartrite umeroscópular;
• em alguns casos, síndrome da epicondilose ulnar externa;
• restrição de mobilidade da 1a costela, em alguns casos - costelas I-IV, articulações de clavícula;
• síndrome de suavidade de lordose lombar;
• síndrome do músculo paravertebral.

Restrição da mobilidade nos segmentos motores da coluna lombar e torácica baixa: na flexão lombar e torácica baixa - extensão:

• mobilidade limitada na articulação sacroilíaca;
• síndrome do músculo adrenal;
• síndrome do músculo ileo-lombar.

2. Com o aumento das curvas fisiológicas na coluna vertebral, desenvolve-se um tipo de comprometimento funcional flexionado, caracterizado por uma marcha "orgulhosa" endireitada do paciente e limitação da extensão na coluna lombar e cervical durante a manifestação das manifestações clínicas da doença. Inclui:

• restrição da mobilidade nos segmentos motores dos ovários cervicais e cervicais da coluna;
• cervicalgia dos músculos - extensores do pescoço;
• em alguns casos, a síndrome da epicondilose ulnar interna;
• restrição da mobilidade nos segmentos motores da coluna torácica.
• síndrome de hiperlordose lombar;
• limitação de extensão nos segmentos motores da coluna lombar: L1-L2 e L ₂ -L ₃, em alguns casos - L ₃ - L ₄;
• síndrome do grupo dos músculos da coluna femoral;
• síndrome de descarga do músculo femoral;
• síndrome do piriforme;
• síndrome de coccigodinia.

Assim, quando a simetria das forças ativas é perturbada, mesmo sob condições fisiológicas normais, uma configuração da coluna vertebral muda. Devido às curvas fisiológicas, a coluna vertebral pode suportar uma carga axial 18 vezes maior que uma coluna de concreto da mesma espessura. Isso é possível devido ao fato de que, na presença de curvas, a força de carga é distribuída uniformemente por toda a coluna.

A espinha também inclui sua divisão fixa, o sacro e o cóccix de movimento lento.

O sacro e a quinta vértebra lombar são a base de toda a coluna vertebral, que fornece suporte para todos os seus departamentos sobrepostos e experimenta a maior tensão.

A formação da espinha e a formação de suas curvas fisiológicas e patológicas são grandemente influenciadas pela posição das vértebras lombares IV e V e do sacro, ou seja, a relação entre a parte sacral e a parte superior da coluna.

Normalmente, o sacro em relação ao eixo vertical do corpo está em um ângulo de 30 °. A pronunciada inclinação da pélvis faz com que a lordose lombar mantenha o equilíbrio.

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