Formação da coluna vertebral e postura vertical do corpo humano na ontogénese

A coluna vertebral humana passa sucessivamente pelos estágios de desenvolvimento membranoso, cartilaginoso e ósseo. Seus elementos aparecem nos estágios iniciais do desenvolvimento embrionário. Inicialmente, os rudimentos dos corpos vertebrais estão localizados distantes uns dos outros, separados por camadas de mesênquima embrionário. Em seguida, os arcos vertebrais começam a se desenvolver, os processos transversos e articulares são formados, as vértebras se diferenciam quase completamente e os processos espinhosos ainda estão ausentes.

A corda no embrião é reduzida e preservada apenas na forma de um núcleo gelatinoso dos discos intervertebrais. Uma característica da coluna vertebral no estágio inicial do desenvolvimento intrauterino é a semelhança da forma dos corpos vertebrais. Ao final do segundo mês de desenvolvimento intrauterino, o tamanho das vértebras cervicais aumenta acentuadamente. O aumento dos corpos das vértebras lombares e sacrais não é observado mesmo em recém-nascidos devido à ausência de efeitos gravitacionais intrauterinos.

O ligamento longitudinal é depositado em embriões na superfície dorsal dos corpos vertebrais. O disco intervertebral em embriões é formado a partir do mesênquima. Os centros de ossificação na coluna embrionária aparecem primeiro nas vértebras torácicas inferiores e lombares superiores, sendo então localizados em outras seções.

Após o nascimento, a criança começa imediatamente a lidar com muitas influências externas. E o estímulo mais importante que moldará sua postura é a gravidade. Do nascimento até a formação da postura inerente ao adulto, cada criança, segundo A. Potapchuk e M. Didur (2001), passa pelos seguintes níveis de desenvolvimento do movimento:

• Nível A - a criança, deitada de bruços, levanta a cabeça. Ao mesmo tempo, devido aos reflexos tônico-cervicais, forma-se um nível que garante o equilíbrio do corpo e o limiar básico de tensão muscular;
• Nível B - formação das conexões músculo-articulares que predeterminam o desenvolvimento do automatismo das motocicletas. Este período corresponde à fase de aprendizagem do engatinhar e do sentar; o mecanismo de inclusão unilateral e, em seguida, multilateral dos músculos dos membros começa a se formar, o que, subsequentemente, garante a formação de um estereótipo ideal de andar e ficar em pé;
• nível C - é formado ao final do primeiro ano de vida e permite que a criança navegue rapidamente no espaço usando o arsenal de habilidades motoras existente;
• Nível D - cria-se uma postura corporal vertical, na qual o equilíbrio muscular na posição ereta é garantido com esforço muscular mínimo. À medida que os níveis de desenvolvimento do movimento mudam, a forma da coluna vertebral também muda. Sabe-se que a coluna vertebral de um recém-nascido, com exceção de uma pequena curvatura sacral, praticamente não apresenta curvaturas fisiológicas. A altura da cabeça durante esse período é aproximadamente igual ao comprimento do corpo. O centro de gravidade da cabeça em bebês está localizado diretamente à frente da sincondrose entre os ossos esfenoide e occipital e a uma distância relativamente grande à frente da articulação entre o crânio e o atlas. Os músculos cervicais posteriores ainda estão pouco desenvolvidos. Portanto, a cabeça pesada e grande (em relação ao resto do corpo) pende para a frente e o recém-nascido não consegue levantá-la. As tentativas de levantar a cabeça levam, após 6 a 7 semanas, à formação da lordose cervical, que se estabelece nos meses seguintes como resultado de esforços para manter o corpo em equilíbrio na posição sentada. A lordose cervical é formada por todas as vértebras cervicais e as duas vértebras torácicas superiores, e seu ápice está no nível da quinta à sexta vértebras cervicais.

Aos 6 meses, quando a criança começa a sentar, forma-se uma curvatura na região torácica com uma convexidade para trás (cifose). Durante o primeiro ano, quando a criança começa a ficar em pé e a andar, forma-se uma curvatura na região lombar, direcionada para a frente (lordose).

A lordose lombar inclui as vértebras torácicas XI-XII e todas as vértebras lombares, e seu ápice corresponde à terceira ou quarta vértebras lombares. A formação da lordose lombar altera a posição da pelve e promove o deslocamento do centro de gravidade geral (GG) do corpo humano posteriormente ao eixo da articulação do quadril, impedindo assim que o corpo caia na posição ereta. O formato da coluna vertebral em uma criança de 2 a 3 anos é caracterizado por uma lordose lombar insuficientemente expressa, que atinge seu maior desenvolvimento na idade adulta.

A curvatura sacrococcígea surge em embriões. No entanto, ela só começa a se desenvolver com as primeiras tentativas de andar ereto e com o aparecimento da lordose lombar. A formação dessa curvatura é influenciada pela força da gravidade, transmitida à base do sacro através da parte livre da coluna vertebral e tendendo a comprimir o sacro entre os ossos ilíacos, e pela tração dos ligamentos localizados entre o sacro e o ísquio. Esses ligamentos fixam a parte inferior do sacro ao tubérculo e à espinha do ísquio. A interação dessas duas forças é o principal fator determinante do desenvolvimento da curvatura sacrococcígea.

À medida que as curvas fisiológicas da coluna vertebral se formam, a forma dos discos intervertebrais também muda. Se os discos de um recém-nascido têm a mesma altura tanto na frente quanto atrás, então, com a formação das curvas, sua forma muda, e as cartilagens na seção sagital adquirem uma forma um tanto cuneiforme. Na área da lordose, a maior altura dessa cunha está voltada para a frente e a menor para trás. Na área da cifose torácica, ao contrário, a maior altura está atrás e a menor na frente. Nas seções sacral e coccígea, a coluna vertebral tem uma curva voltada para trás. Os discos intervertebrais da seção sacral têm um significado temporário e são substituídos por tecido ósseo na idade de 17 a 25 anos, como resultado do qual a mobilidade das vértebras sacrais em relação umas às outras se torna impossível.

O crescimento da coluna vertebral é particularmente intenso nos dois primeiros anos de vida. Seu comprimento atinge 30-34% do tamanho final. Diferentes seções da coluna vertebral crescem de forma desigual. A região lombar cresce mais intensamente, seguida pelas seções sacral, cervical, torácica e coccígea, que crescem menos. De 1,5 a 3 anos, o crescimento das vértebras cervicais e torácicas superiores desacelera relativamente. Um crescimento adicional da coluna vertebral é observado aos 7-9 anos. Aos 10 anos, as vértebras lombares e torácicas inferiores crescem rapidamente. Um aumento na taxa de crescimento da coluna vertebral também é observado durante a puberdade.

Até os 2 anos, o comprimento total das porções óssea e cartilaginosa da coluna vertebral aumenta com igual intensidade; depois, o crescimento da porção cartilaginosa diminui relativamente.

Os corpos vertebrais de um recém-nascido são relativamente mais largos e mais curtos do que os de um adulto. Em crianças de 3 a 15 anos, o tamanho das vértebras individuais, tanto em altura quanto em largura, aumenta de cima para baixo, da parte superior da coluna torácica para a parte inferior da coluna lombar. Essas diferenças (pelo menos aquelas relacionadas ao crescimento em largura) dependem do aumento da carga de peso sofrida pelas vértebras localizadas abaixo. Aos 6 anos de idade, existem pontos de ossificação independentes nas partes superior e inferior das vértebras, bem como nas extremidades dos processos espinhosos e transversos.

O crescimento geral das vértebras, em média, dos 3 aos 6 anos, ocorre com a mesma intensidade em altura e largura. Aos 5 a 7 anos, o aumento da largura das vértebras fica um pouco atrás do aumento da altura e, nas idades subsequentes, o crescimento das vértebras em todas as direções aumenta.

O processo de ossificação da coluna vertebral ocorre em etapas. No 1º e 2º ano, ambas as metades dos arcos se fundem; no 3º ano, os arcos se fundem com os corpos vertebrais. Aos 6-9 anos, centros de ossificação independentes se formam nas superfícies superior e inferior dos corpos vertebrais, bem como nas extremidades dos processos espinhosos e transversos. Aos 14 anos, as partes médias dos corpos vertebrais ossificam. A ossificação completa de vértebras individuais termina aos 21-23 anos.

À medida que as curvas da coluna vertebral se formam, o tamanho das cavidades torácica e pélvica aumenta, o que por sua vez ajuda a manter uma postura ereta e melhora as propriedades de elasticidade da coluna ao caminhar e pular.

Segundo muitos autores, a formação da coluna vertebral humana e sua postura vertical são influenciadas pela altura do centro de gravidade geral do corpo.

As características relacionadas à idade da localização do centro de gravidade comum são causadas por mudanças desiguais no tamanho das bioligações e por alterações na proporção das massas dessas ligações corporais durante o período de crescimento. Elas também estão associadas a características adquiridas em cada período etário, desde o momento em que a criança se levanta pela primeira vez até a velhice, quando, como resultado da involução senil, as mudanças biomecânicas ocorrem simultaneamente às morfológicas.

Segundo G. Kozyrev (1947), o centro de gravidade geral dos recém-nascidos está localizado ao nível das vértebras torácicas V-VI (determinado na posição de máximo endireitamento possível dos membros inferiores por meio de bandagem). Essa localização cranial do centro de gravidade geral é explicada pelas proporções características do corpo dos recém-nascidos.

À medida que a criança cresce, o centro de gravidade diminui gradualmente. Assim, em uma criança de 6 meses, ele está localizado no nível da 10ª vértebra torácica. Aos 9 meses, quando a maioria das crianças consegue ficar em pé sozinha, o centro de gravidade cai para o nível da 11ª-12ª vértebras torácicas.

Em termos biomecânicos, o processo mais interessante é a transição para a posição vertical do corpo. A primeira postura em pé é caracterizada por tensão excessiva em todos os músculos, não apenas aqueles que mantêm o corpo diretamente na posição vertical, mas também aqueles que não desempenham um papel no ato de ficar em pé ou têm apenas um efeito indireto. Isso indica diferenciação muscular insuficiente e ausência da regulação necessária do tônus. Além disso, a instabilidade também é causada pela posição alta do CG e pela pequena área de apoio, o que dificulta a manutenção do equilíbrio.

Uma criança de 9 meses apresenta uma postura peculiar no plano sagital. Caracteriza-se pelo fato de os membros inferiores da criança estarem em posição semiflexionada (o ângulo de flexão da articulação do joelho em uma criança de 9 meses atinge 162°, em uma de um ano - 165°), e o corpo está ligeiramente inclinado para a frente em relação ao eixo vertical (7-10°). A posição semiflexionada dos membros inferiores não se deve à inclinação da pelve ou à limitação da extensão nas articulações do quadril, mas ao fato de a criança se adaptar a manter o corpo em tal equilíbrio que a possibilidade de sua violação inesperada é excluída e a segurança em caso de queda é garantida. O surgimento de uma postura peculiar nessa idade é causado principalmente pela falta de uma habilidade fixa para ficar em pé. À medida que essa habilidade é adquirida, a incerteza na estabilidade estática do corpo desaparece gradualmente.

Aos dois anos de idade, a criança fica em pé com mais confiança e movimenta o centro de gravidade dentro da área de apoio com muito mais liberdade. A altura do centro de gravidade geral do corpo está localizada no nível da primeira vértebra lombar. Os membros inferiores semiflexionados desaparecem gradualmente (o ângulo de flexão das articulações dos joelhos atinge 170°).

A postura de uma criança de três anos, em pé, é caracterizada por uma posição vertical do corpo e uma leve flexão dos membros inferiores (o ângulo de flexão da articulação do joelho é de 175°). Na região da coluna vertebral, a cifose torácica e a lordose lombar emergente são claramente visíveis. O plano horizontal do centro de gravidade geral do corpo está localizado ao nível da segunda vértebra lombar. Os eixos longitudinais dos pés formam um ângulo de aproximadamente 25-30°, como nos adultos.

Na postura de crianças de cinco anos, não há mais sinais de semiflexão dos membros inferiores (o ângulo da articulação do joelho é de 180°). O plano horizontal do centro de gravidade geral está localizado ao nível da terceira vértebra lombar. Nos anos subsequentes, as mudanças na localização do CG do corpo consistem principalmente em sua diminuição gradual e regulação mais estável no plano sagital.

Como consequência do envelhecimento do corpo, ocorrem alterações anatômicas, fisiológicas e biomecânicas no sistema musculoesquelético.

G. Kozyrev (1947) identificou três tipos principais de postura com as características morfológicas e biomecânicas mais características.

O primeiro tipo de postura senil é caracterizado por um deslocamento acentuado do centro de gravidade para a frente – tanto que o plano sagital se situa à frente dos centros das três principais articulações dos membros inferiores. O apoio é principalmente na parte anterior dos pés, a cabeça inclina-se para a frente e a lordose cervical é achatada. Na parte inferior das seções cervical e torácica, há uma cifose acentuada. Os membros inferiores não estão totalmente estendidos na articulação do joelho (o ângulo de flexão varia de 172 a 177°).

O segundo tipo de postura senil é caracterizado por um deslocamento posterior do centro de gravidade. Seu plano sagital passa por trás do centro da articulação do quadril e a fecha passivamente, utilizando a tensão do ligamento iliofemoral para isso. O tronco é inclinado para trás, o abdômen abaixado é empurrado para a frente. A coluna vertebral tem o formato de uma "costa arredondada".

O terceiro tipo de postura é caracterizado por uma flacidez geral do corpo, sem qualquer inclinação do tronco para a frente ou para trás. Parece que a gravidade comprimiu o corpo ao longo do eixo vertical; como resultado, o pescoço parece ter ficado mais curto devido ao aumento da curvatura cervical, o tronco ficou mais curto devido ao aumento da cifose torácica e os membros inferiores, devido à flexão das três principais articulações. O plano sagital do centro de gravidade geral passa posteriormente a partir do centro da articulação do quadril, fechando-a passivamente por trás ou através do centro da articulação do joelho. Como resultado, as duas últimas articulações só podem ser fechadas ativamente.

Ao examinar uma pessoa idosa ou senil, a primeira coisa que chama a atenção é sua postura, que geralmente é caracterizada por acentuada lordose cervical, lombar e cifose torácica.

Em idosos e senis, a cifose da coluna vertebral aumenta, a curvatura das costas se forma gradualmente e a lordose cervical e lombar também aumenta. Mesmo com uma carga estática normal, ocorre algum aumento na cifose torácica ao longo da vida. Com cargas estáticas prolongadas (sobrecargas) no lado da concavidade, ocorre uma alteração nos discos intervertebrais e desenvolve-se uma curvatura fixa (hipercifose relacionada à idade), com todas as consequências. Podrushnyak e Ostapchuk (1972) identificaram cinco tipos de postura inerentes à velhice, com base na análise de radiografias das curvas fisiológicas da coluna vertebral:

1. inalterado, ângulo de curvatura torácica maior que 159°;
2. curvado, ângulo da coluna torácica 159-151°;
3. cifose, o ângulo de curvatura da região torácica é menor que 151°, lombar - 155-164°;
4. cifótico-lordótico, o ângulo de curvatura da região torácica é menor que 151% da região lombar - menor que 155°;
5. cifótico-achatado, o ângulo de curvatura da região torácica é menor que 15°, lombar - mais que 164°.

Os autores descobriram que, com o envelhecimento, as mudanças mais pronunciadas nas curvaturas ocorrem no plano sagital da coluna torácica, mais claramente na coluna cervical e um pouco menos na coluna lombar.

Até os 60 anos de idade, escoliose, cifose torácica, lordose cervical e lombar são mais frequentemente detectadas em mulheres. Com o aumento da idade, o número de pessoas com postura ereta inalterada diminui drasticamente, enquanto o número de pessoas com cifose aumenta.

Entre as diversas alterações na estrutura e função da coluna vertebral que se desenvolvem durante o processo de envelhecimento, os deslocamentos ou torções vertebrais ocupam um lugar especial, pois sua frequência de detecção e gravidade aumentam com o envelhecimento.

Segundo Ostapchuk (1974), curvaturas torsionais da coluna torácica e lombar são encontradas em mais da metade das pessoas praticamente saudáveis de ambos os sexos e são detectadas com mais frequência com a idade. Na maioria das pessoas, a torção da coluna está associada à curvatura no plano frontal e sua direção está intimamente relacionada à forma da escoliose.

A torção que se desenvolve com o envelhecimento está intimamente relacionada à disfunção do músculo longuíssimo. Ela é agravada por uma combinação de torção e curvatura lateral da coluna vertebral. A torção e a disfunção do músculo longuíssimo se desenvolvem em um contexto de processos distrófico-destrutivos da coluna vertebral, aumentando o impacto negativo na estática e na dinâmica de uma pessoa com o envelhecimento.

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