Formazione della colonna vertebrale e la postura verticale del corpo umano in ontogenesi

La colonna vertebrale umana passa successivamente attraverso le fasi membranose, cartilaginose e ossee dello sviluppo. I suoi elementi compaiono nelle prime fasi dello sviluppo dell'embrione. Inizialmente, le linguette del corpo vertebrale si trovano distanti tra loro, separate da intercalari del mesenchima embrionale. Quindi gli archi delle vertebre iniziano a svilupparsi, i processi trasversali e articolari si formano, quindi le vertebre si differenziano quasi completamente ei processi spinosi sono ancora assenti.

La corda nell'embrione viene ridotta e mantenuta solo nella forma del nucleo polposo dei dischi intervertebrali. Una caratteristica della colonna vertebrale in una fase iniziale dello sviluppo intrauterino è la somiglianza dei corpi vertebrali nella loro forma. Alla fine del secondo mese di sviluppo intrauterino, la dimensione dei corpi delle vertebre cervicali aumenta nettamente. Un aumento del corpo delle vertebre lombari e sacrale non è osservato nemmeno nei neonati a causa della mancanza di effetti gravitazionali intrauterini.

Il legamento longitudinale è posto in embrioni sulla superficie dorsale dei corpi vertebrali. Il disco intervertebrale negli embrioni è formato dal mesenchima. I centri di ossificazione nella colonna vertebrale dell'embrione compaiono prima nella parte inferiore delle vertebre toraciche e superiori e successivamente vengono rintracciati in altri reparti.

Dopo la nascita, il bambino inizia immediatamente a lottare con molte influenze esterne. E lo stimolo più importante che modellerà la sua postura è la gravità. Dalla nascita alla formazione della postura inerente ad un adulto, ogni bambino, secondo A. Potapchuk e M. Didura (2001), passa i seguenti livelli di formazione dei movimenti:

• livello A - il bambino, sdraiato sullo stomaco, alza la testa. Allo stesso tempo, a causa dei riflessi cervicali-tonici, viene creato un livello che garantisce l'equilibrio del corpo e la soglia della tensione muscolare di base;
• livello В - la formazione delle connessioni muscolo-articolari, predeterminando lo sviluppo dell'automatismo dei cicli motori. Questo periodo corrisponde alla fase di apprendimento della scansione e della seduta; inizia a formarsi il meccanismo di inclusione unilaterale e quindi versatile dei muscoli degli arti, che in futuro assicura la formazione dello stereotipo ottimale di camminare e stare in piedi;
• livello C - è formato dalla fine del primo anno di vita e consente al bambino di navigare rapidamente nello spazio utilizzando l'arsenale disponibile delle abilità motorie;
• livello D - crea una postura verticale del corpo, in cui l'equilibrio muscolare in posizione eretta è assicurato con costi muscolari minimi. Man mano che i livelli di formazione del movimento cambiano, cambia anche la forma della colonna vertebrale. È noto che la spina dorsale di un neonato, con l'eccezione di una piccola curvatura sacrale, non ha quasi nessuna curva fisiologica. L'altezza della testa durante questo periodo corrisponde approssimativamente alla lunghezza del corpo. Il centro di gravità della testa nei neonati si trova direttamente di fronte alla sincondrosi tra il cuneo e l'osso occipitale e ad una distanza relativamente grande anteriore all'articolazione tra il cranio e l'atlante. I muscoli cervicali posteriori sono ancora debolmente sviluppati. Pertanto, una testa pesante, grande (rispetto al resto del corpo) si blocca in avanti, e il neonato non può sollevarlo. Tentativi di alzare la testa in testa dopo 6-7 settimane alla formazione della lordosi cervicale, che si stabilisce nei mesi successivi come risultato degli sforzi per mantenere il corpo in equilibrio in posizione seduta. La lordosi cervicale forma tutte le vertebre cervicali e le due vertebre toraciche superiori e il suo apice si trova a livello della quinta - sesta vertebra cervicale.

A 6 mesi, quando il bambino inizia a sedersi, una curva nella regione toracica si forma sporgendo posteriormente (cifosi). Durante il primo anno, durante l'inizio della posizione eretta e della deambulazione, il bambino sviluppa una piega nella regione lombare, diretta in avanti (lordosi).

La lordosi lombare comprende XI-XII toracica e tutte le vertebre lombari e il suo apice corrisponde alla terza-quarta vertebra lombare. La formazione della lordosi lombare modifica la posizione della pelvi e facilita il movimento del centro di gravità comune (OCT) del corpo umano dietro l'asse dell'articolazione dell'anca, impedendo così al corpo di cadere verticalmente. La forma della colonna vertebrale in un bambino di 2-3 anni è caratterizzata da una lordosi lombare insufficientemente espressa, che raggiunge il suo massimo sviluppo in un adulto.

La piega sacro-coccigea appare anche negli embrioni. Tuttavia, inizia a svilupparsi solo con i primi tentativi di erigere e con l'apparizione della lordosi lombare. Nella formazione della piega agisce come forza di gravità viene trasmessa alla base attraverso un osso sacro della colonna vertebrale e tendente libero di incunearsi tra le ossa iliache sacro e legamenti asta disposto tra l'osso sacro e l'osso ischiatica. Questi legamenti fissano la parte inferiore del sacro alla collinetta e all'osso dell'ischio. L'interazione di queste due forze è il principale fattore responsabile dello sviluppo della flessura sacrococcigea.

Quando le curve fisiologiche della colonna vertebrale si formano, la forma del disco intervertebrale cambia. Se i dischi del neonato hanno la stessa altezza sia davanti che dietro, poi con la formazione delle pieghe la loro forma cambia e le cartilagini nell'incisione sagittale assumono una forma un po 'cuneiforme. Nell'area della lordosi, una grande altezza di questo cuneo è rivolta anteriormente e una più piccola è posteriore. Nella regione della cifosi toracica, al contrario, una grande altezza è dietro e una più piccola nella parte anteriore. Nelle divisioni sacrale e coccigea, la colonna vertebrale ha una piega rivolta posteriormente. I dischi intervertebrali della regione sacrale hanno un significato temporaneo e sono sostituiti dal 17-25 ° anno dal tessuto osseo, in conseguenza del quale diventa impossibile la mobilità delle vertebre sacrali l'una rispetto all'altra.

La crescita della colonna vertebrale si verifica soprattutto intensamente nei primi due anni di vita. La sua lunghezza in questo caso è pari al 30-34% della dimensione finale. Diverse parti della colonna vertebrale crescono in modo non uniforme. Nella maggior parte dei casi, la regione lombare cresce, quindi il sacro, il collo dell'utero, il torace e meno di tutti i coccigei. Da 1,5 a Zleth, la crescita delle vertebre cervicali e toraciche superiori è relativamente lenta. Ulteriore crescita della colonna vertebrale si osserva in 7-9 anni. All'età di 10 anni, le vertebre toraciche lombari e inferiori crescono molto. Si osserva anche un aumento del tasso di crescita della colonna vertebrale durante la pubertà.

Fino a 2 anni, la lunghezza totale della parte ossea e cartilaginea della colonna vertebrale aumenta con uguale intensità; quindi la crescita della parte cartilaginea è relativamente lenta.

I corpi delle vertebre del neonato sono relativamente più larghi e più corti di quelli di un adulto. Nei bambini di età compresa tra 3 e 15 anni, le dimensioni delle singole vertebre sia in altezza che in larghezza aumentano dalla torace superiore a quella inferiore alla lombare inferiore. Queste differenze (in ogni caso, legate alla crescita in larghezza) dipendono dall'aumento del carico di peso vissuto dalle vertebre che si trovano sotto. Entro 6 anni nelle parti superiore e inferiore delle vertebre, nonché alle estremità dei processi spinosi e trasversali ci sono punti di ossificazione indipendenti.

La crescita totale delle vertebre è in media da 3 a 6 anni con la stessa intensità in altezza e larghezza. A 5-7 anni, l'aumento delle vertebre è un po 'dietro l'aumento di altezza, e nelle età successive, l'aumento delle vertebre in tutte le direzioni aumenta.

Il processo di ossificazione della colonna vertebrale avviene in fasi. Nel 1 ° e 2 ° anno, entrambe le metà degli archi si fondono, nel 3 ° anno, gli archi con i corpi vertebrali. In 6-9 anni, si formano centri indipendenti di ossificazione delle superfici superiori e inferiori dei corpi vertebrali, nonché le estremità dei processi spinosi e trasversali. All'età di 14 anni, le parti centrali dei corpi vertebrali si ossificano. L'ossificazione completa delle singole vertebre termina in 21-23 anni.

Quando la colonna vertebrale si piega, aumenta la dimensione delle cavità toracica e pelvica, che a sua volta aiuta a mantenere la postura verticale e migliora le proprietà primaverili della colonna vertebrale quando si cammina e si salta.

La formazione della colonna vertebrale umana e la sua postura verticale, secondo molti autori, ha l'altezza della posizione del centro di gravità generale del corpo.

Le caratteristiche specifiche dell'età della posizione del centro comune di gravità sono dovute ai cambiamenti disomogenei nella dimensione dei bio-collegamenti, il cambiamento nel rapporto di massa di questi collegamenti nel corpo durante il periodo di crescita. Sono anche associati ai tratti caratteristici acquisiti in ogni periodo di età, dal momento della prima posizione del bambino all'età avanzata, quando, a seguito dell'involuzione senile, i processi biomeccanici avvengono contemporaneamente ai cambiamenti morfologici.

Secondo G. Kozyrev (1947), nei neonati il centro di gravità comune si trova a livello delle vertebre toraciche V-VI (determinato nella posizione di massimo raddrizzamento possibile degli arti inferiori mediante bendaggio). Tale posizione cranica del centro comune di gravità è spiegata dalle proporzioni caratteristiche del corpo del neonato.

Come la crescita, il centro di gravità generale diminuisce gradualmente. Quindi, in un bambino di 6 mesi, si trova a livello della X vertebra toracica. A 9 mesi di età, quando la maggior parte dei bambini può stare da sola, il centro di gravità comune scende al livello delle vertebre toraciche XI-XII.

Nella relazione biomeccanica, il più interessante è il processo di transizione verso la posizione verticale del corpo. Il primo in piedi è caratterizzato da una tensione eccessiva dell'intera muscolatura, non solo da quella che tiene direttamente il corpo in posizione verticale, ma anche da quello che nell'atto di stare in piedi non svolge un ruolo o ha solo un'influenza mediocre. Ciò indica una mancanza di differenziazione della muscolatura e la mancanza della necessaria regolazione del tono. Inoltre, l'instabilità è dovuta anche all'elevata posizione del PTOM e al piccolo ingombro, rendendo difficile il mantenimento dell'equilibrio.

Un bambino di 9 mesi ha una postura particolare nel piano sagittale. E 'caratterizzato dal fatto che gli arti inferiori del bambino sono in posizione piegata (angolo di flessione del ginocchio in 9 mesi bambino raggiunge 162 °, ad un anno di età - 165 °), e di un'imbardata tronco un po' inclinato anteriormente (7-10 °). Posizione piegata degli arti inferiori a causa di non inclinare il bacino e non è limitato alla estensione delle articolazioni dell'anca e del fatto che il bambino si adatta alla ritenzione del corpo di tale equilibrio, in cui escluda la possibilità di un improvviso sue violazioni e per garantire la sicurezza della caduta. L'emergere di una postura particolare a questa età, principalmente a causa della mancanza di una capacità fissa di stare in piedi. Man mano che questa abilità viene acquisita, anche l'incertezza sulla stabilità statica del corpo scompare gradualmente.

All'età di due anni, il bambino è già più sicuro e libero spostando il centro di gravità all'interno dell'area di supporto. L'altezza del centro di gravità comune del corpo si trova al livello I della vertebra lombare. Gradualmente, la semi-inclinazione degli arti inferiori scompare (l'angolo di flessione nelle articolazioni del ginocchio raggiunge 170 °).

La postura di un bambino di tre anni in piedi è caratterizzata da una posizione verticale del tronco e una leggera flessione degli arti inferiori (l'angolo di flessione dell'articolazione del ginocchio è di 175 °). Nella regione della colonna vertebrale, la cifosi toracica e la lordosi lombare sono chiaramente visibili. Il piano orizzontale del centro di gravità comune del corpo si trova al livello II della vertebra lombare. L'asse longitudinale dei piedi forma un angolo di circa 25-30 °, come negli adulti.

Nella postura di bambini di 5 anni non ci sono segni di estremità inferiori piegate a metà (l'angolo nell'articolazione del ginocchio è di 180 °). Il piano orizzontale del centro comune di gravità si trova al livello III della vertebra lombare. Negli anni successivi, i cambiamenti nella localizzazione dell'OCT del corpo sono principalmente dovuti a una diminuzione graduale e ad una regolazione più stabile sul piano sagittale.

A causa dell'invecchiamento, nel sistema muscoloscheletrico si verificano sia cambiamenti anatomico-fisiologici che biomeccanici.

G. Kozyrev (1947) ha identificato tre tipi fondamentali di postura con le caratteristiche morfologiche e biomeccaniche più caratteristiche.

Il primo tipo di postura senile è caratterizzata da un brusco spostamento del centro di gravità di fronte - modo che il piano sagittale si trova di fronte ai centri dei tre principali articolazioni degli arti inferiori. Il supporto è principalmente la parte anteriore dei piedi, la testa è inclinata anteriormente, la lordosi cervicale è appiattita. Nella parte inferiore delle parti cervicali e toraciche c'è una cifosi acuta. Gli arti inferiori dell'articolazione del ginocchio non sono completamente non centrati (l'angolo di flessione varia da 172 a 177 °).

Il secondo tipo di postura senile è caratterizzato da uno spostamento del centro di gravità verso la parte posteriore. Il suo piano sagittale passa dietro il centro dell'articolazione dell'anca e chiude quest'ultimo in modo passivo, utilizzando a questo scopo la tensione dell'ano o del legamento femorale. Il corpo è inclinato verso la parte posteriore, l'addome abbassato è esposto anteriormente. La colonna vertebrale ha la forma di un "dorso rotondo".

Il terzo tipo di postura è caratterizzato da un cedimento generale del corpo senza inclinare il tronco in avanti o indietro. Sembra che la forza di gravità abbia compresso il corpo lungo l'asse verticale; di conseguenza, il collo divenne più corto a causa di un aumento della flessione cervicale, il tronco fu accorciato a causa di un aumento della cifosi toracica e degli arti inferiori - a causa della flessione nelle tre articolazioni principali. Il piano sagittale del centro di gravità comune si estende posteriormente dal centro dell'articolazione dell'anca, chiudendolo in modo passivo dietro o attraverso il centro dell'articolazione del ginocchio. Di conseguenza, le ultime due articolazioni possono essere chiuse solo attivamente.

Quando si esamina una persona anziana o senile, prima di tutto si richiama l'attenzione sulla sua postura, che è spesso caratterizzata dalla gravità della lordosi cervicale, lombare e cifosi toracica.

Negli anziani e negli anziani aumenta la cifosi della colonna vertebrale, si forma gradualmente il dorso rotondo e aumenta anche la lordosi cervicale e lombare. Anche con un carico statico normale, durante la vita si verifica un certo aumento della cifosi toracica. Con carichi statici prolungati (sovraccarichi) sul lato della concavità, il disco intervertebrale cambia e si sviluppa una curvatura fissa (iperkiphosi legata all'età) con tutte le conseguenze. Cinque tipi di postura inerente agli anziani, basati sull'analisi delle radiografie delle curve fisiologiche della colonna vertebrale, sono stati identificati da Podrushnyak e Ostapchuk (1972):

1. invariato, angolo di flessione della regione toracica superiore a 159 °;
2. curvo, l' angolo della curva della regione toracica è 159-151 °;
3. kyphoid, angolo della curva della regione toracica è inferiore a 151 °, lombare -155-164 °;
4. cifosi-lordosi, angolo della curva toracica inferiore al 151% della regione lombare - inferiore a 155 °;
5. kyphoid-appiattito, angolo della curva della regione toracica inferiore a 15 G, lombare - più di 164 °.

Gli autori hanno scoperto che con l'invecchiamento i cambiamenti più pronunciati nelle flessioni nel piano sagittale della regione toracica, abbastanza chiaramente - cervicale e leggermente meno - la colonna lombare.

Fino a 60 anni, la scoliosi, la cifosi toracica, la lordosi cervicale e lombare sono più spesso rilevate nelle donne. Con l'aumentare dell'età, il numero di persone con postura invariata in una posizione verticale diminuisce bruscamente e il numero di persone con posture cifose aumenta.

Tra i vari cambiamenti nella struttura e nella funzione della colonna vertebrale che si sviluppano nel processo di invecchiamento, la dislocazione vertebrale o la torsione occupa un posto speciale, poiché la frequenza della loro rilevazione e del loro grado di espressione aumenta con l'invecchiamento.

Secondo Ostapchuk (1974), le curvature torsionali della colonna toracica e lombare sono rilevate in più della metà delle persone praticamente sane di entrambi i sessi e sono più spesso riscontrate con l'età. Nella maggior parte delle persone, la torsione della colonna vertebrale è combinata con la sua curvatura sul piano frontale e la sua direzione è strettamente correlata alla forma della scoliosi.

Sviluppandosi con l'invecchiamento, la torsione è strettamente correlata alla disfunzione del muscolo più lungo. È rafforzato dalla combinazione di torsione con curvatura laterale della colonna vertebrale. La torsione e la disfunzione del muscolo più lungo si sviluppano sullo sfondo di processi distruttivi distrofici della colonna vertebrale, aumentando l'effetto negativo sulla statica e la dinamica di una persona con l'invecchiamento.

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