A gerincbetegségek okainak, tünettanának és a kezelési alapelveknek a megértése elképzelhetetlen anatómiai alapismeretek nélkül, ezért összefoglaltuk a leglényegesebb anatómiai és strukturális alapfogalmakat.
Az emberi gerincoszlop 24 egyedi csigolyából, keresztcsontból és a farkcsontból álló összetett struktúra. A gerinc fő funkciója a gerincvelő védelme, a törzs mozgékonyságának biztosítása, valamint a teherviselés áthelyezése a fejről és törzsről a medencére. A flexibilis csigolyaközti porckorongok miatt a gerincoszlop egy hajlékony szerkezet, mely képes felfogni a rázkódást és vibrációt, mielőtt azok elérnék az agyat.
A gerinc belső passzív stabilitását a porckorongok adják, valamint az ezeket körülvevő szalagos struktúrák, melyet kiegészít a gerinckörüli izomzat funkciója. A gerinc négy régióra osztható: nyaki, háti, ágyéki és keresztcsonti régiókra. A nyaki és ágyéki szakasznak a legjelentősebb a klinikai vonatkozása hisz a leginkább teherviselők, a legmozgékonyabb elemei a gerincnek, s ennél fogva a trauma és a degeneratív elváltozások is ezeken a területeken a leggyakoribbak.
A keresztcsonti és farkcsonti gerincszakasz kivételével a csigolyák egymással feszes ízületekkel kapcsolódnak, ebből eredendően az egyes csigolyák közti mozgásterjedelem kicsi, viszont a teljes gerinc mozgásterjedelme jelentős. Ez a szerkezet – az izmokkal funkcionális egységet képezve – alkalmassá teszi a gerincet arra, hogy a test stabil tartóvázául szolgáljon, ugyanakkor mobilis is legyen (elhajlás, saját hossztengelye körüli rotáció, rugalmasság). A háti szakasz a mellkas integráns része s következésképpen a legmerevebb is. A keresztcsonti és farkcsonti csigolyák többnyire összecsontosodtak, a medenceöv alkotásában vesznek részt.
A csigolyák
Az első 24 csigolyát valódi (vertebrae veare), az utolsó 9 – 11 nagymértékben módosult csigolyát álcsigolyáknak (v. spuriae) nevezzük. Az atlas és az axis ( C1-C2) is nagyban eltér a valódi csigolyáktól, ezért külön említenénk.
A csigolyatest fő biomechanikai funkciója az, hogy viselje a gerinc nyomóterhelését, mely a test súlyából és az izmok által kifejtett erőkből következik. Ennek megfelelően a csigolyatest dimenziói növekednek a nyaki régiótól a lumbális felé. A csigolyatest felépítése az erősen porózus trabekuláris (csontgerendák) és a meglehetősen szilárd kortikális (külső héj) részt foglalja magába. A kortikális rész nagyon vékony csupán 0,35-0,5 mm. A trabekuláris állomány viseli a függőleges nyomóterhelés legnagyobb részét, s a kortikális rész egy olyan erős struktúrát alkot, mely még inkább ellenáll a csavarásnak és a nyíró erőknek.
A valódi csigolyák közös tulajdonságai
1. Corpus vertebrae (csigolyatest). Trabekularis csontállományból áll, melyet kívülről tömör, kortikalis réteg fed.
2. Arcus vertebrae (csigolyaív). Csigolyatest hátsó, oldalsó részéről eredő ívek, melyek hátul egyesülnek. Eredésénél, a haránt– és ízületi nyúlványok előtt egy bevágást mutat alul és felül (incisura vertebralis superior et inferior). Két csigolya közötti bevágások a csigolya közti lyukat (foramen intervertebrale) fogják közre. E lyukak mérete változik mozgás közben
3. Processus transversus (harántnyúlvány). A csigolyaív oldalsó részéről ered.
4. Processus articularis superior et inferior. A csigolyaív hátsó – oldalsó részéről erednek felfelé és lefelé a páros ízületi nyúlványok.
5. Processus spinosus (tövisnyúlvány). A csigolyaív hátsó részéről ered.
6. Formaen vertebrae (csigolyalyuk). A csigolyatest és a csigolyaív fogják közre. A többi csigolyával a gerinccsatornát (canalis vertebralis) alkotják.
A nyakcsigolyák sajátosságai
1. Harántnyúlvány. Kettő gyökérrel ered, közöttük lévő lyuk a foramen transversarium (ez specifikus a nyakcsigolyákra). A hetedik csigolya kivételével itt fut az arteria vertebralis, vénák és szimpatikus idegek. A harántnyúlványok két gumóra végződnek, a közöttük lévő vályúban lépnek elő a gerincvelői idegek.
2. Tövisnyúlvány. 3 – 7: rövidek, fecskefarok szerűen kettéoszlanak. 7: vertebra prominens. Gumóban végződik, erősen kiemelkedik, ezért jól kitapintható tájékozódási pont.
3. Tuberculum anterius et posterius.
Az atlas (fejgyám) sajátosságai
A C 1 nyakcsigolya
1. Massa lateralis. Az atlas oldalsó része, mely előrefelé az arcus anteriorban, hátrafelé pedig az arcus posteriorban folytatódik. A harántnyúlványok szélesebbek, mint a többi nyakcsigolyánál, ezért az a. vertebralis itt megtörik. Itt helyezkedik el a fovea articularis superior. Ez a condylus occipitalis ízfelszíne, közös elliptoid ízfelszín részei.
2. Arcus posterior.(Hátulsó ív)
3. Arcus anterior.(elülsőív) A csigolyatestet helyettesíti.
4. Fovea dentalis. A dens axis ízfelszíne.
5. Sulcus arteriae vertebralis. A fov. art. sup. mögött közvetlenül haladó vályú, benne fut az artéria. vertebralis és az első cervicalis ideg .
Az axis sajátosságai
A C 2 nyakcsigolya
1. Dens axis (fognyúlvány). A csigolyatest felfelé a fognyúlványba megy át. Elől az atlas fovea dentisével ízesül. Hátul az atlas arcus anteriorját áthidaló szalaghoz (ligamentum transversum) ízesül.
2. Facies articularis superior. Háztetőszerűen lejtő ízfelszínek a dens axis két oldalán. Az atlas fov. art. inf. – jával való ízesüléshez.
3. A felső két nyakcsigolya nem képez foramen intervertebralét,a 2. cervicalis ideg a facies articularisok mögött lép ki.
Hátcsigolyák sajátosságai
1. Fovea costalis transversalis. A harántnyúlvány gumós végén, elől lévő ízfelszín, a bordatestek ízesülésére.
2. Fovea costalis superior/inferior. A csigolyatest két oldalán, felül és alul a bordafejek ízesülésére (1, 11, 12 csigolya kivételével).
X
Ágyékcsigolyák sajátosságai
A processus transversuson látható nyúlványok és ízesülések:
1. Processus mamillaris. A processus articularis superior hátsó felszínén lévő nyúlvány.
2. Processus accessorius. A harántnyúlvány maradványa.
3. Processus costarius. Bordacsökevény.
X
X
Keresztcsont (os sacrum) és farkcsont (os coccygis)
A sacrum öt keresztcsonti csigolya összecsontosodásából keletkezett, elgörbült ék formájú, a gerincnek a medencéhez csatlakozó része. Hozzá alulról csatlakozik a farkcsont, mely négy – hat csökevényes csigolya. Közülük az első némileg hasonlít egy csigolyához, különálló is lehet. A többi csökevényes, kocka vagy téglatest alakú .
A keresztcsont elülső felszíne:
1. Basis ossis sacri. Itt ízesül az ötödik ágyékcsigolyával.
2. Facies auricularis. Itt ízesül a medencecsonttal.
3. Foramina sacralia pelvina. Két oldalon négy – négy.
4. Linae transversae. Összecsontosodás helyét jelzik.
A hátsó felszín:
1. Crista sacralis mediana. A proc. spinosusok maradványa.
2. Crista sacralis medialis. A proc. articularisok maradványa.
3. Crista sacralis lateralis. A proc. transversusok maradványa.
4. Foramina sacralia dorsalia. Az előző kettő között.
5. Hiatus canalis sacralis. A gerinccsatorna alsó bejárata.
6. Cornu sacrale. Az előző két oldalán elhelyezkedő nyúlványok.
Összeköttetések
Synchondrosis (porcos) a két csigolya (discus) és a kétoldali kisízületek között.
A csigolya üvegporcos zárólemeze (véglemeze) alkotja a két csigolya közötti porckorong valamint a csigolyatest szivacsos állománya közötti határt. A zárólemez egyik legfőbb funkciója, hogy megakadályozza a porckorong betüremkedését a csigolyatestbe, és hogy egyenletesen megossza a csigolyatestre irányuló terhelést. Sűrű porcrétegével a véglemez félig áteresztő membránként is szolgál, mely lehetővé teszi a porckorong táplálását diffúzió útján csigolya szivacsos állományából.
A discus intervertebralis a csigolyatestek között teremt folytonos, rugalmas összeköttetést, felül és alul üvegporc választja el azoktól. Belső magja, a nucleus pulposus kocsonyás állagú, a magot kívülről a rostporcos anulus fibrosus borítja. A porckorong a test legnagyobb érhálózat nélküli heterogén morfológiájú speciális struktúrájú eleme.Az anulust jellemzi, hogy képes vizet megkötni és ezáltal megduzzadni. A rostos gyűrű lemezes felépítésű, mely 15-16 különálló, koncentrikus rostos rétegből áll, egymást radier irányban keresztbe szövő rostokkal. A rostok irányultsága változik, így a gyűrű mechanikai tulajdonságaiban régiónként variáció található. A porckorongot az összenyomás, hajlítás és csavarás összetett kombinációja terheli. Az egészséges porckorongban az axiális (függőleges) irányú terheléseket a gél állapotú mag hidrosztatikus összenyomása viseli, s ennek ellenáll a külső rostos gyűrűben keletkező feszültség, mely egy pneumatikus kerékhez vagy vizes ballonhoz is hasonlítható.
A porckorong a reá nehezedő a nyomást egyenletesen osztja el a csigolyatestek felszínén. Utóbbi Pascal törvényéből vezethető le, miszerint a folyadékban a nyomás minden irányban egyenletesen terjed, bármilyen helyzetben is van egy csigolya, az alatta levő porckorong anulus fibrosusán (és így a csigolyatesten is) a nyomás egyenletesen oszlik el. A kor előrehaladtával a mag víztartalma csökken, melynek a következtében a porckorong rugalmassága is csökken, és a nyomás egyenlőtlenül tevődik át csigolyatestre. A porckorongok tápanyagellátása a szomszédos üvegporcokon keresztüli diffúzióval történik. A porckorongok a gerinc hosszának negyedét teszik ki. A napközbeni terhelés hatására dehidrálódnak és éjszaka az erőhatás megszűntével rehidratálódnak. Napi nettó 10-20%-os folyadékveszteséget figyelhetünk meg a diszkuszban, s a napi terhelés alatt beálló folyadék veszteséget éjszaka a pihenés folyamán visszanyerjük (ezért mérjük magunkat magasabbnak reggel mint este), mely egy “pumpaeffektushoz” hasonlítható. A napi folyadékcsere jelentős fontosságú a porckorong tápanyagellátásában. A C1 és C2 csigolyák között nincs discus.
Csigolyák közötti kisízületek (zygapophysalis ízületek)
Az íznyúlványok között jönnek létre a csigolyák közti kisízületek, melyeknek elsősorban a gerinc különböző irányú mozgásaiban van szerepe. A nyaki régióban speciális uncovertebrális ízületek (vagy Luschka-ízületek) fejlődtek ki, melyek az egyik csigolyatest és az alatta levő csigolyaív bázisai között helyezkednek el. Nem valódi ízületek, de ízületre utaló jegyeket mutatnak. A porckorongok másodlagos hasadásaiból keletkeznek a mozgások okozta erőbehatások hatására s 10–20 éves kor között jelennek meg.Szerepük jelentős a nyaki régió degeneratív elváltozásainak kialakulásában.
Syndesmosis (szalagos) összeköttetés
A gerincet az ízületektől függetlenül szalagkészülék fogja össze. A csigolyatestek elülső felszínén tapad a ligamentum longitudinale anterius (1), a hátsó felszínén (azaz a gerinccsatorna elülső falán) a ligamentum longitudinale posterius (2). Az utóbbi mint membrana tectoria( a nyaki szakaszon) beborítja a fejízületek szalagkészülékét. A ligamentum flavum (3) az egyes csigolyaíveket köti össze a foramen intervertebralék kivételével. A ligamentum supraspinale (4) a tövisnyúlványok felett fut, a hetedik nyakcsigolyától felfelé a tarkóizmokat elválasztó szalaggá (ligamentum nuchae) önállósul. A ligamentum intraspinale (5) az egyes tövisnyúlványok között, a ligamentum intertransversale (6) az egyes harántnyúlványok között fut.
Synostosis (csontos) összeköttetések
A keresztcsont és a farokcsont összecsontosodott csigolyák maradványai. A keresztcsontban 20 éves korig a csigolyák között hyalinporc és intervertebralis discusok láthatóak.
Feji ízületek
Kettőt különböztetünk meg. Az ariculatio atlantooccipitalis a condylus occipitalisok és a két fovea articularis superior között jön létre. Az ízfelszínek egy haránt, hosszúkás tojásidomnak felelnek meg. Mozgásai: bólintás, hátraszegés, oldalra hajtás. Az articulatio atlantoaxialis pedig a dens axis ízesül az atlas elülső ívéhez, és két oldalt az atlas alsó ízfelszíne ízesül az axis felső ízfelszíneivel. Közösen egy függőleges kúpízületet alkotnak. Mozgása a forgatás. A fejízületeknek közös szalagkészülékük van, fő feladatuk az ízületek helyben tartása, a fej mozgásainak korlátok közé szorítása és a gerinccsatorna elzárása a környezetétől.
Görbületek
A gerinc újszülött korban egyenes. A szaggitalis (oldalírányú) görbületek fokozatosan alakulnak ki ahogy az ember felegyenesedik növekedése során, teljes kialakulásuk a nemi érés utánra esik. A szaggitalis görbületek fiziológiás nagyságát a medence szaggitalis dőlésének mértéke nagy mértékben befolyásolja. Az thoracalis és sacralis görbület főleg a csigolyák alakjából adódik. A cervicalis és lumbaris görbület elsősorban a porckorongok alakjából tevődik össze (a mellékelt ábrán az élettani görbületek láthatók).
Mozgások
A mozgások irányát és nagyságát az egyes régiókban a porckorongok vastagsága, a csigolyák közti ízületek tengelyállása, a csont-, ízületi – és lágyrészek összetorlódása ill. megfeszülése határozza meg. A fej mozgásai az articulatio atlantooccipitalisnak és atlantoaxialisnak (C1-C2 közötti ízesülés) köszönhetően különösen szabadok.
Flexio ventralis és flexio dorsalis. A legjelentősebb a nyaki szakaszon, mert az ízfelszín közel van a vízszinteshez, relatíve vastagok a porckorongok, kevés a lágyrész és laza az ízületi tok. A háti szakaszon az ízfelszín frontális állása, a vékony porckorongok és a mellkas miatt korlátozott. Az ágyéki szakaszon ismét jelentős, mert az ízfelszín közel van a saggitalishoz és vastagok a porckorongok.
Flexio lateralis. A nyaki és a lumbalis régiókban a legszabadabb.
Torsio (rotatio). A nyaki szakaszon a legjelentősebb a vízszintes ízületi síknak megfelelően. A háti szakaszon is jelentős, mivel a frontális ízfelszínek egy köríven helyezkednek el, melynek a központja a csigolyatesten van. Az ágyéki szakaszon alig lehetséges az ízfelszínek saggitalis állása miatt. Az utolsó ágyékcsigolya és a keresztcsont közötti frontalis ízületi felszín kisfokú torziót ( fordulást) megenged.
A mozgások és a testtartás során jelentős erőbehatások érik a gerincet, melyekkel szemben bizonyos szerkezeti sajátosságok ellenállóvá teszik. Ilyen a gerinc elemi mozgásszegmentjeinek a funkcionális spinális egységeink felépítése. A funkcionális spinális egység két szomszédos csigolyából és az általuk határolt terület közötti lágy szövetből áll. A C1 és C2 kivételével,–mely csigolyáknak nagyon specializált a geometriája és ezáltal rendkívül széles mozgást tesz lehetővé a fej és nyak csatlakozásánál– azonos a mozgási szegmentum felépítése.
Kétkarú emelőnek foghatóak fel, ahol az alátámasztási pont a kisízületekben van. Az intervertebralis discus a csigolyatestre ható erőt direkt és passzív módon csökkenti. Az interspinosus a (csigolyák nyúlványi közötti) szalagok és izmok feszülése viszont indirekt módon, a szalagok passzívan, az izmok aktívan csökkentik a csigolyatestre ható erőt. Az elemi mozgásszegment működekor fellépő erőket szemlélteti a mellékelt ábra. A gerinc saggitalis görbületeinek rugószerű működése is hozzájárul az erőbehatások csökkentéséhez.
Izmok
A törzs izmai közül hatással lehetnek többé – kevésbé a gerincoszlop mozgására a hasizmok, a légzőizmok és a felületes hátizmok (utóbbiak elsősorban a felső végtag mozgatásában vesznek részt).
Azonban a mély (axialis) hátizomcsoportot tekintjük a gerinc tényleges izmainak. Ezek a vaskos izomkötegek két oldalt, a processus spinosusok és a processus transversusok ill. costariusok által alkotott vályút töltik ki. A gerincen, ill. egyes izomnyalábok alul a medenceöv hátsó medialis (középső) részén erednek, és a gerincen, a bordákon, vagy a koponyán tapadnak. (Ide tartozik a m. erector spinae, a m. spinalis, a transversospinalis izmok, a mm. interspinales, a mm. intertransversarii). A gerinc és a fej egyenes tartásában, extensiojában, rotatiojában és lateral flexiojában is közreműködnek. A flexio részben aktív relaxáció eredménye. A m. spinalis járás közben a medencéhez rögzíti gerincet. A transversospinalis izmok egy része a gerinc elsődleges mozgatói által létrehozott mozgásokat csillapítják. A legkisebb izmok szerepe egyes tanulmányok szerint kérdéses, inkább a mély helyzetérzékelésben játszhatnak szerepet, vagy szalagokként funkcionálhatnak.
A mély hátizmokhoz csatlakoznak a tarkó – és nyakizmok, melyek a koponya rögzítésében és mozgatásában vesznek részt.( Ide tartozik a nyaki gerinc előtti m. longus colli, m. longus capitis, m. rectus capitis anterior et laterales.) Előre – és oldalra hajtják, rotálják, valamint rögzítik a fejet és a nyakat. A gerinc mögötti izmok a m. splenius és a mm. suboccipitales. Ezek hátra – és oldalra hajlítják, rotálják, valamint rögzítik a fejet és a nyakat. A suboccipitalis izmok feszülő szalagokként és a testtartás segítőiként is szerepelnek.
Az izmoknak egy másik, inkább klinikai mint anatómiai csoportosítása szerint megkülönböztetünk a gerinc stabilitásáért felelős (ún. stabilitásszinergista) izmokat, és elsősorban a gerinc mobilitásáért felelős (ún. mozgásszinergista) izmokat. Renyheségük esetén csökken a gerinc funkcionális kapacitása, azaz a mindennapos fizikai aktivitáshoz szükséges mozgások kivitelezése és a gerinc terhelehtősége lesz nehezített. Az intersegmentalis izmok (elsősorban a m. multifidus), az erectorizomzat és a hasizmok szerepe különösen hangsúlyos a lumbalis stabilizáció szempontjából.
A gerincvelő
A gerincvelő a központi idegrendszer lefelé eső folytatása, a canalis spinalist a foramen magnumtól (a koponya alapján levő öreglyuk) az LI-es csigolyáig tölti ki. Szelvényes felépítésű, két oldalán a hátsó gyökéren keresztül lépnek be, és az elülső gyökéren keresztül lépnek ki szelvényenként a gerincvelői idegek. A foramen intervertebralét elérve egyesül az elülső és hátulsó gyökér, létrehozzák a ganglion spinalét, és mint nervus spinalis hagyják el közösen a gerincet. Mivel a gerincvelői szelvények rövidebbek, mint az egyes csigolyák közti távolságok, a thoracalis szakasz kezdetétől lefelé a kilépő idegek először lefelé haladnak a canalis spinalisban és csak utána hagyják el a gerinccsatornát a megfelelő csigolyaközti nyílásokon. A gerincvelő hengeres szerkezetét az LI-es csigolyától lófarokra emlékeztető idegköteg váltja fel, a cauda equina. A nyaki gerincvelő 8 szelvényből áll, az első kilépés az os occipitale és az atlas között, az utolsó a C7 és Th1 között van. Ezt követi 12 háti, 5 ágyéki, 5 keresztcsonti és 1 farkcsonti szelvény.
A gerincvelő belső oszlopa, az átmetszetben lepkére emlékeztető szürkeállomány főleg a központi idegpályák átkapcsolódásait tartalmazza. Az őt körülvevő fehérállományban fel – és leszálló pályák futnak. A gerincvelő burkai az agyburkok folytatásainak felelnek meg.
A gerincvelő arteriái hosszában futnak, elől középen az a. spinalis anterior és hátul laterálisan két a. spinalis posterior fut. Ezek az a. vertebralis koponyaűri szakaszából származnak. Vért kapnak még a csigolya közti nyílásokon belépő rami spinalesekből. Közülük a legerősebb az alsó thoracalis szakszon lép be, az Adamkiewicz – féle arteria. Venás elvezetése a dura mater két lemeze között elhelyezkedő plexus venosus vertebralis internus felé történik, ahonnan a vér csigolya közti nyílásokon a plexus venosus vertebralis externusba jut, majd a v. azygos és hemiazygosba ( a test fő érrendszere) kerül.
( 1-2-3-4) a gerincvelő burkai a gerincvelőtől a csigolya felé haladva);
1. Endorachis
2. Dura mater.
3. Arachnoidea, subarachnoidealisan liquor. Az agyburkok a csigolya közti nyílásokig követhetőek.
4. Pia mater.
5. Fehér- és szürkeállomány.
6. Radix ventralis et dorsalis n. spinalis.
7. Ggl. spinale a for. Intervertebralében. Elhelyezkedhet a canalis vertebralisban és a for. vertebralén kívül is.
8. Nervus spinalis.
9. Plexus venosus vertebralis internus és zsírszövet.
10. Arteria spinais posterior.
11. Arteria spinalis anterior.
12. Arteria radicularis anterior et posteror.
13. Ramus spinalis.
Köszönet a közreműködésért az írás társszerzőjének, Fórián Szabó Mihálynak!
