بيوميكانيك العمود الفقري

 بيوميكانيك العمود الفقري
  • يتألف العمود الفقري من مجموعة من الوحدات الفقرية الوظيفية Functional spinal unit (FSU) والتي تتألف من:
    • جسم الفقرة بجزئه الرأسي والذيلي وأيضاً القرص بين الفقرات والوجيهات المفصلية الموافقة.
    • الوظيفة هي تأمين الحركة الفيزيولوجية وحماية العناصر العصبية.
    • الضغط بين الأقراص الفقرية يعتمد على وضعية الجسم.
  • ثباتية العمود الفقري:
    • يتم المحافظة عليها بواسطة:
      1. الوحدة الفقرية الوظيفية FSU
      2. توتر العضلات
      3. الضغط البطني والصدري
      4. دعم القفص الصدري
الوحدة الفقرية الوظيفية في العمود الفقري
الوحدة الفقرية الوظيفية Functional spinal unit (FSU)

نظرية الاعمدة الثلاث

  • نظام Denis للأعمدة الثلاث:
    1. العمود الامامي:
      • الرباط الطولاني الامامي ALL
      • الثلثين الاماميين من جسم الفقرة والحلقة الليفية
    2. العمود المتوسط:
      • الرباط الطولاني الخلفي PLL
      • الثلث الخلفي من جسم الفقرة والحلقة الليفية
    3. العمود الخلفي:
      • السويقات pedicles
      • الوجيهات المفصلية Facets
      • الرباط الأصفر ligamentum flavum
      • الناتئ الشوكي للفقرة
      • المعقد الرباطي الخلفي PLC
  • تحدد عدم الثباتية بالعمود الفقري بـ:
    1. الاذية بالعمود المتوسط:
      • توسع المسافة بين السويقات الفقرية على الصورة الامامية الخلفية
      • فقدان ارتفاع القشر الخلفي لجسم الفقرة
    2. تمزق المعقد الرباطي الخلفي مع وجود اذية بالعمود الامامي والمتوسط.
نظرية الاعمدة في العمود الفقري

الاربطة

  • الوحدة الوظيفية الفقرية FCU محاطة بـ 10 أربطة وظيفتها حماية البنى العصبية بتحديد حركة FCU وامتصاص الطاقة خلال حركات السرعات العالية.
  • المحتوى:
    • كل الاربطة تتألف من النمط I من الكولاجين ماعدا الرباط الأصفر ligamentum flavum (غالباً مكون من الايلاستين)

المعقد الرباطي الخلفي

  • سلامته تعتبر الآن واحدة من أهم العوامل التي تتنبأ بثباتية كسور العمود الفقري
  • التشريح:
    • يتألف من:
      1. الرباط فوق الناتئ الشوكي
      2. الرباط بين النواتئ الشوكية
      3. الرباط الأصفر ligamentum flavum
      4. محفظة المفصل الوجيهي
  • التقييم:
    • تحديد سلامة المعقد الرباطي الخلفي قد يكون صعباًّ
    • الحالات التي يمكن ان يكون فيها المعقد متمزقاً:
      1. كسر Chance
      2. توسع المسافة بين النواتئ الشوكية
      3. تطور الحدب بعد العلاج المحافظ للكسور
      4. افتراق المفاصل الوجيهية
الرباطي الخلفي 2020

توازن العمود الفقري

  • التوازن بالمستوى السهمي:
    • يحدث بسبب القعس الرقبي, الحدب الظهري, القعس القطني الطبيعي
      1. القعس القطني: الطبيعي 20-40°
      2. الحدب الظهري: الطبيعي 20-50° (وسطياً 35°)
      3. القعس القطني: الطبيعي 20-80° (وسطياً 60°)
    • التراصف الطبيعي للفقرات:
      • المحور العمودي يمر من مركز الفقرة C2 ,الى الحافة الامامية للفقرة T7 , الى منتصف القرص الفقري بين T12-L1, الى الخلف من جسم الفقرة L3, ويمر عبر الزاوية الخلفية العلوية للعجز.
      • شعاعياً: يتم التقييم بخط عمودي من الفقرة C7 وحتى الزاوية الخلفية العلوية لـ S1
    • التوازن السهمي الإيجابي:
      • يكون المحور امامياً نسبةً للعجز ويحدث هذا في المرضى المصابين بعطف الورك الثابت او متلازمة تسطح الظهر flatback.
    • التوازن السهمي السلبي:
      • المحور يقع خلفياً نسبةً للعجز ويحدث في المرضى المصابين بفرط القعس القطني

الحركة

  • توجّه المفاصل الوجيهية Facets يحدّد درجة ومستوى الحركة بذلك المستوى
    1. تختلف على طول العمود الفقري لتتناسب مع الوظيفية الفيزيولوجية
    2. العمود الرقبي (C3-C7):
      1. المستويات:
        • 0° بالمستوى الجبهي
        • 45 ° بالمستوى السهمي (تتزوى للانسي والاعلى)
      2. الوظيفة:
        • تسمح بالعطف-البسط, العطف الجانبي , الدوران
    3. العمود الظهري:
      1. المستويات:
        • 20° بالمستوى الجبهي
        • 55 ° بالمستوى السهمي (تكون الوجيهات بالمستوى الجبهي)
        • 6 ° حرة
      2. الوظيفة:
        • تسمح ببعض الدوران, عطف-بسط بشكل قليل (أيضاً تتحدد بواسطة الاضلاع)
        • تمنع العطف للأسفل على القلب والرئتين
    4. العمود القطني:
      1. المستويات:
        • 50° بالمستوى الجبهي
        • 90° بالمستوى السهمي (الوجيهات بالمستوى السهمي)
      2. الوظيفة:
        • تسمح بالبسط-العطف, دوران بشكل خفيف
        • تساعد بزيادة الضغط داخل البطن
المفصلالبسط/العطفالدورانالانحناء الجانبي
القحفي-الرقبي5048
الفهقي-المحوري AtlantoAxial10500
العمود الرقبي تحت المحور subaxial505060
العمود الظهري757075
العمود القطني851030
حركات العمود الفقري
حركات العمود الفقري
حركات العمود الفقري

التراصف السهمي الحوضي-القطني

  1. زاوية سقوط الحوض Pelvic incidence:
    • Pelvic incidence = انحراف الحوض Tilt + الميلان العجزي sacral slope
    • يرسم خط من منتصف الصفيحة الانتهائية للفقرة S1 الى منتصف رأس الفخذ
    • يرسم خط ثاني عمودي على الخط المرسوم على طول الصفيحة الانتهائية للفقرة S1, ويمر من منتصف الصفيحة الانتهائية للفقرة S1.
    • الزاوية بين هذين الخطين هي زاوية سقوط الحوض Pelvic incidence (الزاوية X في الصورة)
    • لها علاقة بشدة المرض
    • لها علاقة مباشرة بتصنيف Meyerding–Newman
  2. انحراف الحوض Pelvic tilt:
    • انحراف الحوض Pelvic tilt = Pelvic incidence – sacral slope
    • يرسم خط من منتصف الصفيحة الانتهائية للفقرة S1 الى منتصف رأس الفخذ
    • يرسم خط ثاني عمودي (موازي للحافة الجانبية للصورة الشعاعية) يمر من منتصف رأس العضد
    • الزواية بين هذين الخطين هي الانحراف الحوضي (الزاوية Z في الصورة)
  3. الميلان العجزي sacral slope:
    • الميلان العجزي sacral slope = Pelvic incidence – pelvic tilt
    • يرسم خط موازي للصفيحة الانتهائية للفقرة S1
    • يرسم خط افقي ثاني (موازي للحافة السفلية للصورة الشعاعية)
    • الزاوية بينهما هي الميلان العجزي (الزاوية Y في الصورة )
التراصف السهمي الحوضي-القطني

بيوميكانيك القرص الفقري

  • القوى:
    • الحلقة الليفية: تتحمل قوى الشد العالية Tensile
    • النواة اللبية: تتحمل قوى الضغط العالية compression
    • الضغط داخل القرص الفقري يعتمد على وضعية الجسم:
      1. الضغط يكون اخفض اثناء الاضجاع الظهري
      2. الضغط يكون متوسط اثناء الوقوف
      3. الضغط يكون أعلى عند الجلوس والعطف الامامي للجذع مع حمل وزن باليدين
      4. عند حمل وزن, كلما كان الوزن اقرب للجسم كان الضغط اقل على القررص الفقري
  • الثباتية:
    • بعد اجراء استئصال الديسك تحت التام (الجزئي), يكون البسط اكثر وضعية ثباتيةً بحمل الوزن.

الامراضيات:

  • فتق القرص الفقري:
    • انفتاق القرص له علاقة بالزيادة المتواصلة في انتاج:
      1. osteoprotegrin (OPG)
      2. interleukin-1 beta
      3. RANKL
      4. parathyroid hormone (PTH)
    • عند التقدم بالعمر, يحدث نقص بمحتوى القرص الفقري من الماء ويتحول الى غضروف ليفي, وبشكل خاص يوجد هناك:
      • نقص في:
        1. النقل المغذيات
        2. محتوى الماء
        3. العدد الكلي للخلايا العيوشة
        4. البروتيوغليكان
        5. pH
      • زيادة في:
        1. زيادة نسبة الكيراتين سلفات/الكونروئيتين سلفات
        2. اللاكتات
        3. نشاط انزيمات التدرك
        4. كثافة الخلايا الشبيهة بالارومات الليفية
          1. الخلايا الشبيهة بالارومات الليفية توجد فقط في الحلقة الليفية
      • لا يوجد تغيير في:
        • الكمية الكلية للكولاجين