Vorming van de wervelkolom en verticale houding van het menselijk lichaam in de ontogenese

De menselijke wervelkolom doorloopt achtereenvolgens de vliezige, kraakbeenachtige en botachtige ontwikkelingsstadia. De elementen ervan verschijnen in de vroege stadia van de embryonale ontwikkeling. Aanvankelijk bevinden de rudimenten van de wervellichamen zich ver van elkaar, gescheiden door lagen embryonaal mesenchym. Vervolgens beginnen de wervelbogen zich te ontwikkelen, worden dwars- en gewrichtsuitsteeksels gevormd, waarna de wervels zich bijna volledig differentiëren en de doornuitsteeksels nog ontbreken.

De koorde in het embryo is kleiner en blijft alleen bewaard in de vorm van een gelatineuze kern van de tussenwervelschijven. Een karakteristiek kenmerk van de wervelkolom in de vroege fase van de intra-uteriene ontwikkeling is de gelijkenis van de wervellichamen in hun vorm. Aan het einde van de tweede maand van de intra-uteriene ontwikkeling neemt de omvang van de halswervels sterk toe. Een toename van de lichamen van de lendenwervels en sacrale wervels wordt zelfs bij pasgeborenen niet waargenomen vanwege het ontbreken van intra-uteriene gravitatie-effecten.

Het longitudinale ligament wordt bij embryo's aangelegd op het dorsale oppervlak van de wervellichamen. De tussenwervelschijf wordt bij embryo's gevormd uit mesenchym. De ossificatiecentra in de embryonale wervelkolom verschijnen eerst in de onderste borstwervels en bovenste lendenwervels en worden vervolgens in andere delen getraceerd.

Na de geboorte begint het kind direct te worstelen met vele invloeden van buitenaf. En de belangrijkste stimulans die zijn houding zal vormen, is de zwaartekracht. Vanaf de geboorte tot het moment dat het kind de houding aanneemt die inherent is aan een volwassene, doorloopt elk kind, volgens A. Potapchuk en M. Didur (2001), de volgende niveaus van bewegingsvorming:

• Niveau A - het kind, liggend op de buik, heft zijn hoofd op. Tegelijkertijd wordt, dankzij de cervicaal-tonische reflexen, een niveau gevormd dat het evenwicht van het lichaam en de basisdrempel van spierspanning waarborgt;
• Niveau B - vorming van spier-gewrichtsverbindingen die de ontwikkeling van het automatisme van het motorrijden bepalen. Deze periode komt overeen met het leerproces van kruipen en zitten; het mechanisme van unilaterale en vervolgens multilaterale inschakeling van ledemaatspieren begint zich te vormen, wat vervolgens zorgt voor de vorming van een optimaal stereotypisch beeld van lopen en staan;
• niveau C - wordt gevormd aan het einde van het eerste levensjaar en stelt het kind in staat om snel door de ruimte te navigeren met behulp van het bestaande arsenaal aan motorische vaardigheden;
• Niveau D - er ontstaat een verticale lichaamshouding, waarbij het spierevenwicht in staande positie met minimale spierinspanning wordt gewaarborgd. Naarmate de bewegingsniveaus veranderen, verandert ook de vorm van de wervelkolom. Het is bekend dat de wervelkolom van een pasgeborene, met uitzondering van een kleine sacrale kromming, vrijwel geen fysiologische krommingen heeft. De hoogte van het hoofd is in deze periode ongeveer gelijk aan de lichaamslengte. Het zwaartepunt van het hoofd bij zuigelingen bevindt zich direct vóór de synchondrose tussen het wiggenbeen en het achterhoofdsbeen en op relatief grote afstand vóór het gewricht tussen de schedel en de atlas. De achterste cervicale spieren zijn nog onderontwikkeld. Daardoor hangt het zware, grote (in verhouding tot de rest van het lichaam) hoofd naar voren en kan de pasgeborene het niet optillen. Pogingen om het hoofd op te tillen leiden na 6-7 weken tot de vorming van een cervicale lordose, die zich in de daaropvolgende maanden ontwikkelt als resultaat van inspanningen om het lichaam in zittende positie in evenwicht te houden. De cervicale lordose wordt gevormd door alle halswervels en de twee bovenste borstwervels. De top bevindt zich ter hoogte van de vijfde tot en met de zesde halswervel.

Op de leeftijd van 6 maanden, wanneer het kind begint te zitten, ontstaat er een kromming in de borststreek met een convexiteit naar achteren (kyfose). Tijdens het eerste jaar, wanneer het kind begint te staan en te lopen, ontstaat er een kromming in de lendenstreek, die naar voren is gericht (lordose).

De lumbale lordose omvat de XI-XII thoracale en alle lumbale wervels, en de top ervan komt overeen met de derde tot vierde lumbale wervel. De vorming van de lumbale lordose verandert de positie van het bekken en bevordert de verplaatsing van het algemene zwaartepunt (GG) van het menselijk lichaam naar posterior ten opzichte van de as van het heupgewricht, waardoor het lichaam niet rechtop kan vallen. De vorm van de wervelkolom bij een kind van 2-3 jaar wordt gekenmerkt door een onvoldoende uitgesproken lumbale lordose, die zijn grootste ontwikkeling bereikt bij een volwassene.

De sacrococcygeale kromming verschijnt in embryo's. Deze begint zich echter pas te ontwikkelen bij de eerste pogingen tot rechtop lopen en met het optreden van lumbale lordose. De vorming van deze kromming wordt beïnvloed door de zwaartekracht, die via het vrije deel van de wervelkolom op de basis van het heiligbeen wordt overgebracht en de neiging heeft het heiligbeen tussen de iliacale ossa te klemmen, en door de trekkracht van de ligamenten tussen het heiligbeen en het zitbeen. Deze ligamenten fixeren het onderste deel van het heiligbeen aan het tuberculum en de wervelkolom van het zitbeen. De interactie tussen deze twee krachten is de belangrijkste factor die de ontwikkeling van de sacrococcygeale kromming bepaalt.

Naarmate de fysiologische krommingen van de wervelkolom zich vormen, verandert ook de vorm van de tussenwervelschijven. Als de schijven van een pasgeborene zowel voor als achter dezelfde hoogte hebben, verandert hun vorm met de vorming van krommingen en krijgen de kraakbeenderen in het sagittale gedeelte een enigszins wigvormige vorm. In het gebied van de lordose is de grootste hoogte van deze wig naar voren gericht en de kleinste naar achteren. In het gebied van de thoracale kyfose daarentegen is de grootste hoogte naar achteren en de kleinste naar voren. In het sacrale en coccygeale gedeelte heeft de wervelkolom een naar achteren gekromde kromming. De tussenwervelschijven van het sacrale gedeelte hebben een tijdelijke betekenis en worden tussen de leeftijd van 17 en 25 jaar vervangen door botweefsel, waardoor de beweeglijkheid van de sacrale wervels ten opzichte van elkaar onmogelijk wordt.

De groei van de wervelkolom is bijzonder intens in de eerste twee levensjaren. De lengte bereikt 30-34% van de uiteindelijke lengte. Verschillende delen van de wervelkolom groeien ongelijkmatig. Het lumbale deel groeit het sterkst, gevolgd door het sacrale, cervicale, thoracale en coccygeale deel. Van 1,5 tot 3 jaar neemt de groei van de cervicale en bovenste thoracale wervels relatief af. Verdere groei van de wervelkolom wordt waargenomen tussen 7 en 9 jaar. Op 10-jarige leeftijd groeien de lumbale en onderste thoracale wervels snel. Een toename van de groeisnelheid van de wervelkolom wordt ook waargenomen tijdens de puberteit.

Tot het tweede levensjaar neemt de totale lengte van de benige en kraakbeenachtige delen van de wervelkolom even sterk toe; daarna neemt de groei van het kraakbeenachtige deel relatief af.

De wervellichamen van een pasgeborene zijn relatief breder en korter dan die van een volwassene. Bij kinderen van 3 tot 15 jaar nemen de individuele wervels, zowel in hoogte als breedte, van boven naar beneden toe, van de bovenborstwervel tot de onderrug. Deze verschillen (in ieder geval die welke verband houden met de groei in breedte) zijn afhankelijk van de toename van de gewichtsbelasting van de onderliggende wervels. Rond de leeftijd van 6 jaar zijn er onafhankelijke verbeningspunten in de bovenste en onderste delen van de wervels, evenals aan de uiteinden van de doornuitsteeksels en de dwarsuitsteeksels.

De algehele groei van de wervels verloopt gemiddeld vanaf 3-6 jaar met dezelfde intensiteit in hoogte en breedte. Op 5-7 jaar blijft de toename in breedte van de wervels enigszins achter bij de toename in lengte, en op latere leeftijden neemt de toename van de wervels in alle richtingen toe.

Het proces van ossificatie van de wervelkolom verloopt in fasen. In het eerste tot tweede levensjaar versmelten beide helften van de wervelbogen, in het derde levensjaar de wervelbogen met de wervellichamen. Tussen de leeftijd van 6 en 9 jaar worden onafhankelijke ossificatiecentra gevormd aan de boven- en onderkant van de wervellichamen, evenals aan de uiteinden van de doornuitsteeksels en dwarsuitsteeksels. Rond de leeftijd van 14 jaar verbeen de middelste delen van de wervellichamen. De volledige ossificatie van de afzonderlijke wervels eindigt rond de leeftijd van 21-23 jaar.

Naarmate de wervelkolom krommingen krijgt, worden de borst- en bekkenholtes groter, wat op zijn beurt helpt om een rechte houding te behouden en de veerkracht van de wervelkolom te verbeteren tijdens het lopen en springen.

Volgens veel auteurs wordt de vorming van de menselijke wervelkolom en de verticale houding ervan beïnvloed door de hoogte van het algemene zwaartepunt van het lichaam.

Leeftijdsgebonden kenmerken van de locatie van het gemeenschappelijke zwaartepunt worden veroorzaakt door ongelijkmatige veranderingen in de grootte van de biolinks en veranderingen in de verhouding van de massa's van deze lichaamslinks tijdens de groeifase. Ze hangen ook samen met karakteristieke kenmerken die in elke leeftijdsfase worden verworven, beginnend vanaf het moment dat het kind voor het eerst staat en eindigend op hoge leeftijd, wanneer, als gevolg van seniele involutie, biomechanische veranderingen gelijktijdig optreden met morfologische veranderingen.

Volgens G. Kozyrev (1947) bevindt het algemene zwaartepunt van pasgeborenen zich ter hoogte van de V-VI thoracale wervels (bepaald in de positie van maximale strekking van de onderste ledematen door middel van verband). Deze craniale ligging van het algemene zwaartepunt wordt verklaard door de karakteristieke lichaamsverhoudingen van pasgeborenen.

Naarmate het kind groeit, daalt het zwaartepunt geleidelijk. Bij een kind van 6 maanden bevindt het zich bijvoorbeeld ter hoogte van de 10e borstwervel. Op de leeftijd van 9 maanden, wanneer de meeste kinderen zelfstandig kunnen staan, daalt het zwaartepunt tot ter hoogte van de 11e of 12e borstwervel.

Biomechanisch gezien is het meest interessante proces de overgang naar een verticale lichaamshouding. De eerste keer staan wordt gekenmerkt door overmatige spanning van alle spieren, niet alleen de spieren die het lichaam direct in een verticale positie houden, maar ook de spieren die geen rol spelen bij het staan of slechts een indirect effect hebben. Dit wijst op onvoldoende spierdifferentiatie en het ontbreken van de noodzakelijke tonusregulatie. Daarnaast wordt instabiliteit veroorzaakt door de hoge positie van het zwaartepunt en het kleine steunvlak, waardoor het moeilijk is om het evenwicht te bewaren.

Een kind van 9 maanden heeft een bijzondere houding in het sagittale vlak. Deze wordt gekenmerkt door het feit dat de onderste ledematen van het kind zich in een halfgebogen positie bevinden (de flexiehoek van het kniegewricht bij een kind van 9 maanden bereikt 162°, bij een kind van één jaar - 165°), en het lichaam licht naar voren gekanteld is ten opzichte van de verticale as (7-10°). De halfgebogen positie van de onderste ledematen is niet te wijten aan de kanteling van het bekken of de beperking van de extensie in de heupgewrichten, maar aan het feit dat het kind zich aanpast aan het handhaven van het lichaam in een zodanig evenwicht dat de mogelijkheid van een onverwachte schending ervan wordt uitgesloten en de veiligheid van een val is gewaarborgd. Het ontstaan van een bijzondere houding op deze leeftijd wordt voornamelijk veroorzaakt door het ontbreken van een vaste vaardigheid om te staan. Naarmate een dergelijke vaardigheid wordt verworven, verdwijnt de onzekerheid in de statische stabiliteit van het lichaam geleidelijk.

Vanaf twee jaar staat het kind zelfverzekerder en beweegt het zijn zwaartepunt binnen het steunvlak veel vrijer. De hoogte van het algemene zwaartepunt van het lichaam bevindt zich ter hoogte van de eerste lendenwervel. De halfgebogen onderste ledematen verdwijnen geleidelijk (de flexiehoek in de kniegewrichten bereikt 170°).

De houding van een driejarig kind in staande positie wordt gekenmerkt door een verticale lichaamshouding en een lichte buiging van de onderste ledematen (de buighoek in het kniegewricht is 175°). In het gebied van de wervelkolom zijn thoracale kyfose en een opkomende lumbale lordose duidelijk zichtbaar. Het horizontale vlak van het algemene zwaartepunt van het lichaam bevindt zich ter hoogte van de tweede lendenwervel. De lengteassen van de voeten vormen een hoek van ongeveer 25-30°, net als bij volwassenen.

Bij vijfjarige kinderen zijn er geen tekenen meer van semi-flexie van de onderste ledematen (de hoek in het kniegewricht is 180°). Het horizontale vlak van het algemene zwaartepunt bevindt zich ter hoogte van de derde lendenwervel. In de daaropvolgende jaren bestaan veranderingen in de lokalisatie van het zwaartepunt van het lichaam voornamelijk uit een geleidelijke afname en een stabielere regulatie in het sagittale vlak.

Als gevolg van het verouderingsproces van het lichaam vinden er anatomische, fysiologische en biomechanische veranderingen plaats in het bewegingsapparaat.

G. Kozyrev (1947) identificeerde drie hoofdtypen houdingen met de meest karakteristieke morfologische en biomechanische kenmerken.

Het eerste type seniele houding wordt gekenmerkt door een sterke verschuiving van het zwaartepunt naar voren – zo sterk zelfs dat het sagittale vlak zich vóór de middelpunten van de drie belangrijkste gewrichten van de onderste ledematen bevindt. De steun wordt voornamelijk gevormd door de voorvoeten, het hoofd is naar voren gekanteld en de cervicale lordose is afgevlakt. In het onderste deel van de cervicale en thoracale secties is er een scherpe kyfose. De onderste ledematen zijn niet volledig gestrekt in het kniegewricht (de flexiehoek varieert van 172 tot 177°).

Het tweede type seniele houding wordt gekenmerkt door een verschuiving van het zwaartepunt naar achteren. Het sagittale vlak loopt achter het midden van het heupgewricht en sluit dit passief, waarbij de spanning van het ligamentum iliofemorale hierbij wordt gebruikt. De romp is naar achteren gekanteld, de onderbuik wordt naar voren geduwd. De wervelkolom heeft de vorm van een "ronde rug".

Het derde type houding wordt gekenmerkt door een algemene doorzakking van het lichaam zonder enige voor- of achteroverhelling van de romp. Het lijkt alsof de zwaartekracht het lichaam langs de verticale as heeft samengedrukt; als gevolg hiervan lijkt de nek korter te zijn geworden door een toename van de cervicale kromming, de romp korter door een toename van de thoracale kyfose, en de onderste ledematen door flexie in de drie belangrijkste gewrichten. Het sagittale vlak van het algemene zwaartepunt loopt posterieur vanuit het midden van het heupgewricht en sluit dit passief van achteren of door het midden van het kniegewricht. Hierdoor kunnen de laatste twee gewrichten alleen actief gesloten worden.

Wanneer men een oudere of seniele persoon onderzoekt, valt allereerst de houding op. Vaak wordt deze gekenmerkt door een uitgesproken cervicale en lumbale lordose en thoracale kyfose.

Bij ouderen en senielen neemt de kyfose van de wervelkolom toe, ontstaat geleidelijk een ronde rug en nemen ook de cervicale en lumbale lordose toe. Zelfs bij een normale statische belasting treedt gedurende het leven enige toename van de thoracale kyfose op. Bij langdurige statische belasting (overbelasting) aan de concaviteitszijde treedt een verandering in de tussenwervelschijven op en ontstaat een vaste kromming (leeftijdsgebonden hyperkyfose) met alle gevolgen van dien. Vijf houdingen die inherent zijn aan ouderdom, werden door Podrushnyak en Ostapchuk (1972) geïdentificeerd op basis van de analyse van röntgenfoto's van de fysiologische krommingen van de wervelkolom:

1. onveranderd, thoracale krommingshoek meer dan 159°;
2. gebogen, thoracale wervelkolomhoek 159-151°;
3. kyfose, de krommingshoek van de thoracale regio is minder dan 151°, lumbaal - 155-164°;
4. kyfotisch-lordotisch, de krommingshoek van de thoracale regio is kleiner dan 151% van de krommingshoek van de lumbale regio - kleiner dan 155°;
5. kyfotisch-afgeplat, de krommingshoek van de thoracale regio is kleiner dan 15°, lumbaal - groter dan 164°.

De auteurs ontdekten dat met het ouder worden de meest uitgesproken veranderingen in de krommingen plaatsvinden in het sagittale vlak van de thoracale wervelkolom, vrij duidelijk in de cervicale wervelkolom en iets minder in de lumbale wervelkolom.

Tot de leeftijd van 60 jaar worden scoliose, thoracale kyfose, cervicale en lumbale lordose vaker vastgesteld bij vrouwen. Met toenemende leeftijd neemt het aantal mensen met een ongewijzigde houding in een rechtopstaande positie sterk af en neemt het aantal mensen met kyfose toe.

Van de verschillende veranderingen in de structuur en functie van de wervelkolom die zich tijdens het verouderingsproces ontwikkelen, nemen verplaatsingen of torsies van de wervels een bijzondere plaats in, omdat de frequentie en ernst ervan toenemen met het ouder worden.

Volgens Ostapchuk (1974) komen torsiekrommingen van de thoracale en lumbale wervelkolom voor bij meer dan de helft van de praktisch gezonde mensen van beide geslachten en worden ze vaker vastgesteld met de leeftijd. Bij de meeste mensen gaat torsie van de wervelkolom gepaard met kromming in het frontale vlak en de richting ervan is nauw verwant aan de vorm van scoliose.

Torsie die zich ontwikkelt met het ouder worden, is nauw verwant aan een disfunctie van de longissimusspier. Het wordt verergerd door een combinatie van torsie en laterale kromming van de wervelkolom. Torsie en disfunctie van de longissimusspier ontwikkelen zich tegen de achtergrond van dystrofisch-destructieve processen in de wervelkolom, waardoor de negatieve impact op de statica en dynamica van een persoon met het ouder worden toeneemt.

[ 1 ], [ 2 ], [ 3 ], [ 4 ]