kręgosłup.doc

Przedmowa

Boczne skrzywienia kręgosłupa (scoliosis) znane są od dawna i ze względu na czę­stość występowania (2—3% ogółu dzieci i młodzieży) stanowią poważny problem spo­łeczny. Zniekształcenie to jest ciężką wadą postawy, której towarzyszą wtórne zmiany w układzie krążeniowo-oddechowym ograniczające w znacznym stopniu ogólną spraw­ność chorego.

Liczne badania zmierzające do wyjaśnienia przyczyn powstawania bocznych skrzy­wień kręgosłupa pozwoliły wysnuć pewne koncepcje etiopatogenetyczne, ale nie rozwią­zują problemu.

Zagadnienie skolioz od wielu lat stanowi jeden z wiodących tematów Warszawskiej Kliniki Ortopedycznej. Założyciel i wieloletni Kierownik Kliniki Prof. dr med. Adam Gruca zainteresował tym trudnym problemem zespół swych uczniów i wytyczył kie­runki badań. Powstało szereg oryginalnych prac teoretycznych, klinicznych i doświad­czalnych.

Celem niniejszego opracowania jest przedstawienie — na podstawie najważniejszych danych z piśmiennictwa i wyników badań przeprowadzonych w Warszawskiej Klinice Ortopedycznej — ogólnej koncepcji patomechaniki bocznych skrzywień kręgosłupa. Pracę tę podjęto ze względu na brak w rodzimym piśmiennictwie wyczerpującego omó­wienia tego tematu.

W monografii, która zdaniem autora, powinna być dostępna nie tylko dla wąskiego grona specjalistów z zakresu ortopedii i rehabilitacji, ale również dla lekarzy szkolnych, magistrów wychowania fizycznego i wszystkich, którzy biorą udział w leczeniu skolioz, przedstawiono podstawowe wiadomości z embriologii, anatomii kręgosłupa, sposobów badania i oceny postawy. Po dosyć obszernym wprowadzeniu omówiono patomecha-nikę skolioz o znanej i nie znanej etiologii, zagadnienia kompensacji i uwagi na temat etiopatogenezy. Zakończeniem każdego rozdziału jest krótkie streszczenie przedstawione w punktach.

Ujęcie tego zagadnienia jest trudne i dyskusyjne, ale ujednolicenie poglądów na pato-mechanikę bocznych skrzywień kręgosłupa może przyczynić się do podjęcia dalszych badań w tym kierunku i ułatwić wybór właściwych sposobów leczenia.

A utor

1

Osobniczy i rodowy rozwój kręgosłupa

Rozwój kręgów i krążków międzykręgowych

Kręgosłup stanowi najbardziej pierwotny i istotny składnik układu kostnego wszysi-kich kręgowców. U człowieka kręgosłup chroni rdzeń kręgowy, utrzymuje ciężar głowy, kończyn górnych oraz trzew klatki piersiowej i jamy brzusznej oraz jest centralnym elementem wiążącym kościec w jedną całość.

W rozwoju osobniczym i rodowym kręgosłup jest narządem wtórnym, gdyż jego powstanie poprzedza zawsze twór zwany struną grzbietową (chorda dorsalis). Struna grzbietowa powstaje z grzbietowej części jelita pierwotnego i jest pochodzenia entoder-malnego. Po wydzieleniu się z jelita pierwotnego struna grzbietowa przesuwa się w stro­nę tworzącej się cewy rdzeniowej. Struna grzbietowa jest tworem jednolitym i ciągłym, zbudowanym z dużych, pęcherzykowatych komórek spojonych ze sobą osłonką włók­nistą. Wzdłuż struny po obu jej bokach ułożone są odcinkowo somity. Somity zbudo­wane są z trzech zasadniczych części: z dermatomu, z którego powstanie skóra właści­wa; z miotomu, stanowiącego zaczątek mięśni szkieletowych; ze sklerotomu, z którego wytworzy się tkanka łączna, a zwłaszcza układ kostny. Komórki sklerotomu układają się przede wszystkim wokół struny grzbietowej i cewy rdzeniowej (ryc.  1)

Z części sklerotomu otaczającej strunę grzbietową powstaje trzon kręgowy (corpus vertebrae), natomiast z części okrywającej cewę rdzeniową wytwarza się łuk kręgowy (arcus vertebrae).

Sklerotom — jak wszystkie elementy somitu — posiada budowę odcinkową. Każdy odcinek sklerotomu zbudowany jest z dwóch części ułożonych jedna nad drugą. Części te różnią się między sobą strukturą zagęszczenia komórek. Część ogonowa sklerotomu jest bardziej zagęszczona od części dogłowowej (ryc. 2a), którą stanowią komórki luźno

9

ze sobą powiązane. Początkowy podział odcinkowy sklerotomu i miotomu jest zgodny. Wkrótce jednak w przestrzenie pomiędzy pierwotnymi odcinkami sklerotomu zaczyna wnikać mezenchyma, która łączy ogonową część wyższego sklerotomu z dogłowową częścią niższego. Pomiędzy różnymi strukturalnie częściami pierwotnego odcinka skle­rotomu zaczyna się tworzyć szczelinowata przestrzeń (ryc. 2 b). Powstaje w ten sposób wtórne rozczłonowanie sklerotomu. Ogonowa część pierwotnego odcinka po wtórnym rozczłonowaniu staje się dogłowową częścią nowo wytworzonego odcinka sklerotomu.

Miotom nie ulega wtórnemu rozczłonowaniu i w związku z tym powstające z niego włókna mięśniowe łączą dwa sąsiednie kręgi (ryc. 2 c). Zjawisko wtórnego rozczłono-wania sklerotomu posiada więc bardzo istotne znaczenie, gdyż stwarza warunki do pracy mięśni i zapewnia im dynamiczny wpływ na sąsiadujące ze sobą kręgi. Przy pierwot­nym rozczłonowaniu sklerotomów obydwa końce mięśnia przyczepiałyby się tylko na jednym kręgu, a jego praca nie mogłaby powodować ruchów poszczególnych kręgów. Z komórek wchodzących w skład bardziej zagęszczonej części sklerotomu wytwarzać się zaczyna krążek międzykręgowy (discus intervertebralis). Krążek ten powstaje począt­kowo w części grzbietowej, a więc najbardziej oddalonej od aorty, a bliższej cewy rdze­niowej. Struna grzbietowa w obrębie trzonów kręgowych stopniowo zanika. W prze­strzeniach oddzielających poszczególne kręgi, a odpowiadających tworzącym się krąż­kom międzykręgowym, struna grzbietowa pozostaje, ulega jednak znacznym przekształ­ceniom tworząc ostatecznie jądro miażdżyste (nucleus pulposus).

Tkanka sklerotomalna nie tylko tworzy otoczkę wokół cewy rdzeniowej oraz struny grzbietowej, ale wnika wypustkami w głąb miotomu układając się tam w tzw. przegrody międzymięśniowe i przegrody poziome. W okresie wtórnego rozczłonowania skleroto­mów tkanka tworząca przegrody również ulega podziałom, dając początek zawiązkom żeber (costae). Każde żebro powstaje z części przegrody poziomej i dolnego odcinka przegrody międzymięśniowej. Żebra zachowują więc układ zgodny z pierwotnym roz-członowaniem sklerotomu i dlatego każde z nich łączy się z dwoma sąsiednimi kręgami. Zaczątki żeber powstają wzdłuż całego kręgosłupa, jednak w okolicy szyjnej, lędźwio­wej i krzyżowej oraz ogonowej bardzo wcześnie ulegają one uwstecznieniu i zespalają się całkowicie z poszczególnymi kręgami. Żebra w miarę wzrostu płodu ulrgają stopnio­wemu wydłużeniu, dążąc do połączenia się z żebrami strony przeciwnej. Wytwarzanie mostka polega najpierw na połączeniu końców wszystkich żeber jednej strony w tzw. listewkę mostkową. W tworzeniu listewki biorą udział tylko żebra mostkowe. Początko­wo obie listewki mostkowe, lewa i prawa, oddzielone są szczeliną, która stopniowo zanika i ostatecznie wytwarza się mostek (sternum).

Mezenchymatyczne kręgi zostają powoli przekształcone w twory chrzestne. Ogni­ska chrzestne pojawiają się w każdym trzonie po obu stronach zanikającej struny grzbie­towej oraz jako parzyste ogniska ułożone symetrycznie w bocznych częściach łuków. Proces chrzęstnienia kręgu rozpoczyna się w drugim miesiącu życia płodowego i postę­puje stosunkowo szybko, gdyż w czwartym miesiącu chrzęstnieją już obie połowy łuków, zamykając światło kanału kręgowego. W trzecim miesiącu życia płodowego rozpoczyna

10

się następna zmiana struktury kręgów, elementy chrzestne zaczynają się stopniowo prze­kształcać w elementy kostne. Powstają trzy pierwotne ogniska kostnienia: jedno umiej­scowione centralnie w trzonie oraz dwa dalsze ułożone symetrycznie w bocznych masach łuków kręgowych u podstawy wyraźnie już zaznaczonych wyrostków poprzecznych (ryc. 3).

W trzonie kręgowym powstają początkowo jakoby dwa punkty kostnienia (Epstein): jeden w przedniej, a drugi w tylnej części trzonu, oddzielone grubą przegrodą chrzestną.

Kostnienie postępuje jednak zazwyczaj szybko i przegroda chrzestna zanika, a oba punkty kostnienia łączą się w jeden. Są jednak autorzy, którzy uważają, że punktów kostnienia jest więcej, maksymalna ilość tych punktów ma wynosić sześć (Gołub, Bolton, Mamojko).

Pierwsze punkty kostnienia trzonów kręgowych pojawiają się w 9 tygodniu życia pło­dowego (Epstein) lub 10 (Caffey, Bochenek, Mowszowicz). Kostnienie rozpoczyna się początkowo w odcinku piersiowo-lędźwiowym, a następnie stopniowo obejmuje kręgi leżące dogłowowo i doogonowo.

Kostnienie łuków kręgowych występuje nieco wcześniej i głównie w kręgach odcin­ka szyjnego, pojawiając się następnie stopniowo w odcinkach niżej leżących.

Proces kostnienia kręgów pozostaje w ścisłym związku z rozwojem i wnikaniem w głąb chrząstki naczyń krwionośnych (Kólliker, Bohmig, Mowszowicz). Tworząca się tkanka kostna nie jest początkowo ściśle ze sobą połączona, lecz tworzy szereg drobnych punktowanych ognisk, które mogły być oceniane przez autorów jako oddzielne punkty kostnienia.

W piątym miesiącu życia płodowego proces kostnienia jest już tak daleko posunięty we wszystkich kręgach, że obejmuje 1/a środkową trzonu. W siódmym miesiącu życia płodowego na górnych i dolnych powierzchniach trzonów komórki chrzestne przybie rają charakterystyczny warstwowy układ, występujący w chrząstkach nasadowych.

U noworodka mimo daleko posuniętego skostnienia kręgu wyróżnia się jednak wy­raźnie trzy oddzielne punkty, rozgraniczone warstwą chrząstki. W końcu pierwszego roku życia punkty kostnienia obu łuków łączą się ze sobą u nasady wyrostka kolczy-stego. Kanał kręgowy zostaje więc zamknięty od strony grzbietowej płaszczem kost­nym. Pomiędzy trzonem kręgowym a łukiem pozostają jednak przegrody chrzestne zwa­ne synchondrozami neurocentralnymi (ryc. 4).

Proces kostnienia synchondroz neurocentralnych rozpoczyna się w odcinku szyjnym kręgosłupa dopiero w trzecim roku życia i stopniowo obejmuje kręgi leżące bardziej obwodowo. Kostne połączenie w jedną całość trzonów i łuków w lędźwiowym odcinku kręgosłupa występuje dopiero w szóstym lub siódmym roku życia.

Wyrostki poprzeczne oraz wyrostek kolczysty mimo skostnienia ich części nasado-

wych są aż do okresu pokwitania w dużej mierze zbudowane z chrząstki. W okresie pokwitania pojawiają się dopiero wtórne punkty kostnienia, umiejscowione w wierz­chołkowej części wyrostków kolczystego i poprzecznego oraz na górnych i dolnych kra­wędziach wszystkich trzonów — apophysis (Zawidzka). Te dwa ostatnie trzonowe punk­ty kostnienia, oglądane z góry, przybierają kształt półpierścieni, obejmujących od przodu i boków górne i dolne krawędzie trzonów. Punkty te nie odgrywają roli we wzroście trzonów kręgowych, a znaczenie ich nie jest dotychczas ostatecznie wyjaśnione. Prawdo-

podobnie tworzą one przyczepy d!a więzadła podłużnego przedniego, więzadeł między-kręgowych i włókien Sharpeya (Bick, Epstein). Omawiane punkty kostnienia łączą się z pozostałą masą kostną trzonu kręgowego dopiero w wieku 17—22 lat. Punkty kostnie­nia wyrostków kolczystego i poprzecznych również dosyć długo zachowują swą odręb­ność i łączą się z całością łuku w okresie od 16 do 20 lat.

Odmienny przebieg kostnienia wykazują krąg szczytowy i krąg obrotowy. W kręgu szczytowym wprawdzie wyróżnia się trzy punkty kostnienia, ale czas ich łączenia się ze sobą oraz umiejscowienie są inne niż w pozostałych kręgach. Krąg obrotowy posiada aż pięć punktów kostnienia. Kręgi te mają budowę anatomiczną tak dalece różną, od pozostałych kręgów, że ich odmienny proces kostnienia jest zupełnie zrozumiały. Kręgi odcinka lędźwiowego wykazują również nieco odmienny przebieg kostnienia, gdyż po­wstają w nich dodatkowe punkty przy dolnych i rzadziej przy górnych wyrostkach sta­wowych, które są odpowiednikami punktów kostnienia żeber.

Kość krzyżowa w okresie życia płodowego składa się z oddzielnych zupełnie kręgów. W każdym z tych kręgów powstają po trzy punkty kostnienia z tym, że uwidaczniają się one znacznie później niż w kręgach wyższych odcinków. Trzy pierwsze kręgi krzyżowe wykazują u płodów 6-, 8-miesięcznych jeszcze po dwa symetryczne punkty, ułożone bocznie od punktów kostnienia łuków. Punkty te odpowiadają szczątkowym zawiązkom żeber, a tworzą boczne części kości krzyżowej. Te punkty kostnienia łączą się ostatecz­nie z resztą kręgu między drugim a piątym rokiem życia (ryc. 6). W kręgach tworzą­cych kość krzyżową występuje w okresie nieco późniejszym jeszcze szereg innych dodat­kowych punktów kostnienia, których omawianie zostanie tu pominięte.

W dzieciństwie kość krzyżowa tylko pozornie tworzy jednolitą całość. Poszczególne kręgi są połączone ze sobą chrząstkami międzykręgowymi. Zrastanie kręgów krzyżo­wych rozpoczyna się w wieku dojrzewania, poczynając od obwodu i kończy dopiero około 25 roku życia.

Każdy krąg kości guzicznej posiada tylko jeden punkt kostnienia. Kostnienie rozpo-

12

czyna się od kręgu dogłowowego, w drugim do czwartego roku życia i posuwa ku obwo­dowi. Zakończenie kostnienia kości ogonowej obserwowane jest dopiero około 20 roku życia.

Rozwój żeber

Kostnienie żeber zbiega się w czasie z kostnieniem łuków. W okresie tworzenia się punktów kostnienia w bocznych częściach łuków kręgowych ujawniają się równie/, punkty kostnienia żeber. Pierwotny punkt kostnienia żebra po rozszerzeniu się tworzy trzon żebra. Wtórne punkty kostnienia żebra, umiejscowione w jego głowie i guzku, powstają znacznie później. W okresie wzrostu wtórne punkty kostnienia są oddzielone od trzonu żebra płytką chrzestną podobną w swej warstwowej budowie do chrząstki nasadowej.

Unaczynienie kręgosłupa

Przebieg kostnienia kręgów związany jest z wnikaniem do tkanki chrzestnej naczyń krwionośnych. Wnikanie do chrząstki naczyń zapowiada jej ostateczny rozpad i two­rzenie kości (Patten).

Unaczynienie kręgosłupa u płodów i niemowląt nie zostało dotychczas ostatecznie poznane, a wyniki badań różnych autorów nie są zupełnie ze sobą zgodne. Fergusson uważa, że kręgosłup jest unaczyniony przez dwie parzyste tętnice okalające od przodu i boków trzon kręgowy. Tętnice okalające poszczególne kręgi mają układ segmentalny i biegną na obwód, odżywiając wyrostki poprzeczne, stawowe, kolczyste, mięśnie grzbie­tu, żebra i inne twory anatomiczne, zależnie od odcinka kręgosłupa. W tych tętnicach ze względu na bliskość aorty panuje wysokie ciśnienie krwi. Tętnice okalające oddają

małe gałązki, które przebijają przednio-boczne powierzchnie trzonów i kończą się w ich wnętrzu na głębokości ok. 1 mm. Istnieje jednak jedna większa tętniczka przednio--środkowa trzonu, która wnika głęboko w poziomą szczelinę w tkance chrzestnej i do­chodzi prawdopodobnie do punktu kostnienia trzonu (ryc. 7).

Tętnica okalająca w okolicy otworu międzykręgowego wytwarza dość dużą gałąź, która przez wyżej wymieniony otwór wnika do wnętrza kanału kręgowego. Gałąź ta dzieli się następnie na trzy części:

a)        tętnicę tylną wnikającą w tylną część łuku i więzadło żółte,

b)   &#...