Kręgosłup jest bardzo istotnym elementem układu kostnego człowieka. Zbudowany jest z kręgów, połączonych sprężystymi, podatnymi na odkształcenia krążkami międzykręgowymi. Kręgosłup tworzy cztery krzywizny: lordozę szyjną i lędźwiową oraz kifozę piersiową i krzyżową. Dzięki takiej konstrukcji, wraz z mięśniami i więzadłami przyczepiającymi się do niego, pełni funkcje: stabilizacyjną i podporową (wyprostna postawa, amortyzacja obciążeń, równowaga ciała, ochrona narządów wewnętrznych i rdzenia kręgowego) oraz ruchową (zgięcie, wyprost, skłony boczne, rotacje) dla całego tułowia. Poza elementami typowo anatomicznymi w obrębie kręgosłupa wyróżnia się tzw. zespoły czynnościowe: segment ruchowy oraz kolumny kręgosłupa. Segmentem ruchowym określa się dwa sąsiadujące ze sobą kręgi połączone krążkiem międzykręgowym, wraz z oddziaływującymi na nie więzadłami, torebką stawową i mięśniami. To w obrębie segmentu ruchowego dochodzi najczęściej do różnych zaburzeń kręgosłupa, np. segmentu L1‑L2 (odcinka lędźwiowego). Kolumny kręgosłupa z kolei dzieli się na: przednią, utworzoną przez nałożone na siebie trzony kręgów z krążkami międzykręgowymi, oraz tylną, zbudowaną z łuków i wyrostków kręgów. Kolumna przednia odpowiada za przenoszenie obciążeń, kolumna tylna natomiast związana jest z możliwościami ruchowymi kręgosłupa.
Różne poziomy kręgosłupa różnią się pod względem ich udziału w ruchomości kręgosłupa. W odcinku szyjnym kręgosłupa, w płaszczyźnie strzałkowej, możliwe są ruchy zgięcia i wyprostu. Zachodzą one głównie w segmentach między czaszką a drugim kręgiem szyjnym (C0‑C2) oraz w segmentach C4‑C5 i C5‑C6. Większość rotacji w płaszczyźnie poprzecznej występuje na poziomie C1‑C2 i jest możliwa dzięki unikalnej anatomii stawów szczytowo‑obrotowych. Boczne zgięcie kręgosłupa szyjnego jest możliwe dzięki wszystkim kręgom tego odcinka. Zakres ruchów zgięcia i wyprostu w odcinku piersiowym kręgosłupa jest ograniczony w części górnej (żebra), a zwiększa się w jego dolnej części. W górnych segmentach piersiowych zakres ruchów wynosi około 4 stopni na każdym poziomie, w dolnych segmentach piersiowych – około 6 stopni i zwiększa się do około 12 stopni na połączeniu piersiowo‑lędźwiowym. Rotacja jest największa w górnym odcinku piersiowym kręgosłupa i stopniowo maleje ku dołowi. Segmentalny udział kręgosłupa piersiowego w zgięciach bocznych jest równomiernie rozłożony na całym odcinku. Kręgosłup lędźwiowy przyczynia się do większego wyprostu i zgięcia, ale w znacznie mniejszym stopniu do rotacji. Cały kręgosłup jest nieustannie poddawany różnym obciążeniom, zarówno statycznym (ciężar górnej części ciała), jak i dynamicznym (powstającym w trakcie poruszania się). Szczególnie narażony na przeciążenia jest odcinek lędźwiowy kręgosłupa. Związane jest to między innymi z koniecznością dźwigania ciężaru górnej części ciała, słabymi więzadłami i dużym obciążeniem podczas wykonywania ruchów zgięciowo‑wyprostnych. Jednym z mechanizmów chroniących przed obciążaniem kręgosłupa lędźwiowo‑krzyżowego jest działanie tzw. tłoczni brzusznej, czyli wzrost ciśnienia w jamie brzusznej oraz w klatce piersiowej. Prawidłowe działanie tłoczni zapewniają: silne mięśnie brzucha, przepona oraz mięśnie dna miednicy.
Ze względu na szerokie spektrum patologii i zaburzeń w budowie oraz funkcjonowaniu kręgosłupa w ich leczeniu stosuje się wiele metod, od nieinwazyjnych po zabiegi operacyjne. Zaopatrzenie ortotyczne jest jednym z elementów kompleksowego leczenia dysfunkcji kręgosłupa.
Ortezy kręgosłupa można najczęściej podzielić ze względu na lokalizację w obrębie kręgosłupa:

  • ortezy odcinka szyjnego (np. kołnierze ortopedyczne),

  • ortezy odcinka szyjno‑piersiowego (np. SOMI, HALO, Minerva),

  • ortezy odcinka szyjno‑piersiowo‑lędźwiowo‑krzyżowego (np. Milwaukee),

  • ortezy odcinka piersiowo‑lędźwiowo‑krzyżowego (np. CASH, Jewett, Boston, Cheneau),

  • ortezy odcinka lędźwiowo‑krzyżowego (np. sztywne gorsety, sznurówki, pasy),

  • ortezy odcinka krzyżowego (np. pasy krzyżowo‑biodrowe).

Ze względu na cel stosowania ortez można je podzielić między innymi na: korekcyjne, stabilizacyjne, zmniejszające dolegliwości bólowe i wspomagające leczenie operacyjne.

W niniejszym opracowaniu zostaną przedstawione aspekty biomechaniczne wybranych ortez kręgosłupa piersiowego i lędźwiowo‑krzyżowego.

Cechy ortez tułowia w postaci wyrobów gotowych to: lekka konstrukcja, przyjazne dla skóry materiały, proste zapięcia oraz wzmocnienia w postaci aluminiowych lub plastikowych szyn. Dostępność ortez, łatwość doboru rozmiaru oraz możliwość ich dostosowania do różnych przypadków chorobowych, które nie wymagają zastosowania wyrobu na zamówienie, pozwalają na szybkie zaopatrzenie pacjenta. Konstrukcyjnie ortezy stanowią zabezpieczenie dla szkieletu i mięśni tułowia, np. w przebiegu choroby, przy niewielkich urazach, podczas wykonywania cięższych prac czy innego rodzaju wysiłku. Ortezy ograniczają w pewnym stopniu pełną ruchomość tułowia, ale pozostawiają pacjentowi dość dużo swobody ruchów.

Pas lędźwiowo‑krzyżowy

Orteza ta obejmuje dolną część kręgosłupa. Do stabilizacji kręgosłupa zwykle wymagana jest antagonistyczna aktywność mięśni tułowia. Orteza lędźwiowo‑krzyżowa może zmniejszyć potrzebę tej antagonistycznej aktywności, zapewniając pasywną sztywność tułowia oraz zwiększając stabilność i odciążenie kręgosłupa lędźwiowego. Przykładowe wskazania do stosowania tej ortezy to ból lędźwiowo‑krzyżowy kręgosłupa oraz przepuklina krążków międzykręgowych.

R1eXoqicFf48g
Rycina 29. Pas lędźwiowo‑krzyżowy
Źródło: Opracowanie własne, licencja: CC BY-SA 3.0.

Sznurówka wysoka z bloczkowym systemem regulacji

Przykładowa sznurówka obejmuje odcinek krzyżowy, lędźwiowy i dolne okolice odcinka piersiowego kręgosłupa. Efekty działania tej ortezy to: stabilizacja i unieruchomienie odcinka lędźwiowego kręgosłupa, odciążenie krążków międzykręgowych oraz zwiększenie ciśnienia w jamie brzusznej. Sznurówka znajduje zastosowanie w przypadku ostrych dolegliwości bólowych, rwy kulszowej czy przepukliny krążków międzykręgowych.

R1EaRDPK2ABJz
Rycina 30. Sznurówka wysoka z bloczkowym systemem elastycznej regulacji dopasowania ortezy do tułowia
Źródło: Opracowanie własne, licencja: CC BY-SA 3.0.

Sznurówka wysoka z taśmami (podpaszkami)

Orteza ta obejmuje kręgosłup lędźwiowo‑krzyżowy i piersiowy, miednicę oraz brzuch. Wywiera nacisk obwodowy, zwiększając ciśnienie wewnątrz jamy brzusznej, i tworzy półsztywny układ nacisku stabilizujący odcinek lędźwiowy kręgosłupa. Dodatkowo kręgosłup piersiowy ustabilizowany jest pionowymi wspornikami, których docisk do ciała regulują taśmy obejmujące obręcz barkową (zapobieganie protrakcji barków i pogłębieniu kifozy piersiowej). Orteza wskazana jest na przykład w przypadku osteoporozy, zespołów bólowych kręgosłupa oraz zmian zwyrodnieniowych w celu stabilizacji kręgosłupa piersiowego i lędźwiowo‑krzyżowego.

R1UvVtZP10Jjk
Rycina 31. Wysoka sznurówka z taśmami
Źródło: Opracowanie własne, licencja: CC BY-SA 3.0.

W sytuacji wymagającej indywidualnego doboru ortezy dla danego pacjenta wykonuje się ortezy na zamówienie. Najczęściej są to gorsety ortopedyczne, które funkcjonalnie mogą unieruchamiać, stabilizować, korygować czy też odciążać kręgosłup. W praktyce w jednym gorsecie można połączyć różne funkcje.

Gorset korekcyjny typu Cheneau

Rir1HTYCPTxYz
Rycina 32. Gorset korekcyjny typu Cheneau
Źródło: Opracowanie własne, licencja: CC BY-SA 3.0.

W leczeniu zniekształceń nieutrwalonych powszechnie stosowane są gorsety podramienne. Przykładem tego typu ortezy korekcyjnej jest asymetryczny gorset typu Cheneau, przeznaczony do stosowania w przypadku skolioz, których zasięg nie przekracza poziomu Th4 kręgosłupa. Konstrukcja gorsetu pozwala na wytwarzanie mechanizmów korekcyjnych.

Tabela 1. Mechanizmy korekcyjne w gorsecie Cheneau

Bierne mechanizmy korekcji

Czynne mechanizmy korekcji

  • przesunięcie tkanek w stronę przestrzeni odciążających, wynikające z oddziaływania pelot korygujących,

  • wydłużenie (elongacja) kręgosłupa,

  • derotacja kręgosłupa na skutek działania pelot korekcyjnych,

  • bending (z ang. wygięcie), kontrapunkt dla korekcji górnego skrzywienia piersiowego.

  • zmiany w ukształtowaniu kręgosłupa w trakcie wzrostu w czasie noszenia gorsetu,

  • możliwość korygowania asymetrii klatki piersiowej w wyniku oddychania,

  • przywracanie prawidłowego przebiegu struktur mięśniowych,

  • efekt antygrawitacyjny – pacjent aktywnie reaguje na działanie siły ciężkości.

Pacjent w gorsecie ma ograniczone boczne ruchy tułowia. Ruchy w płaszczyźnie strzałkowej ograniczają się do zgięcia i wyprostu w zakresie, na jaki pozwala kształt gorsetu. Dopasowanie strefy ujęcia miednicy pozwala na swobodne siadanie. Zaleca się siad w pozycji ugięcia w stawach biodrowych pod kątem prostym.

Gorset odciążająco‑korekcyjny typu Milwaukee

Przykładem gorsetu odciążająco‑korekcyjnego jest gorset Milwaukee, obecnie stosowany do leczenia wysokich skolioz piersiowych i piersiowo‑szyjnych oraz przypadków wymagających odciążenia (Rycina 33).

RXZwarTgjYov5
Rycina 33. Gorset Milwaukee
Źródło: Materiały archiwalne Samodzielnego Publicznego Zakładu Zaopatrzenia Ortopedycznego w Poznaniu, licencja: CC BY-SA 3.0.

Odciążenie kręgosłupa w gorsecie uzyskuje się poprzez zastosowanie obejmy szyjnej. Podparcie pod żuchwę i potylicę pobudza mięśnie do czynnej korekcji poprzez elongację kręgosłupa. Dobrze osadzony kosz biodrowy zapewnia stabilizację miednicy. Powyżej kosza konstrukcja szkieletowa daje pewną swobodę ruchów tułowia i nie ogranicza pracy mięśni. Pochylenie do przodu jest możliwe, ale dość utrudnione. Peloty korygujące umiejscowione po stronie skrzywień biernie przemieszczają tkanki w płaszczyźnie czołowej w kierunku przeciwnym do wychyleń kręgosłupa. Dodatkowo w płaszczyźnie poprzecznej peloty powinny działać derotująco na wygięcia kręgosłupa. Kształt kosza pozwala pacjentowi na siadanie, najlepiej w ustawieniu tułowia pod kątem prostym w stosunku do ud.

Gorset stabilizująco‑unieruchamiający

Gorset podramienny może być wykonany jako konstrukcja szkieletowa lub pełna, obejmująca miednicę, odcinek lędźwiowy i częściowo piersiowy kręgosłupa (Rycina 34). Gorset stosowany jest głównie w celu uzyskania stabilizacji i unieruchomienia kręgosłupa w płaszczyźnie czołowej, strzałkowej i poprzecznej. Aby całkowicie unieruchomić kręgosłup, gorset powinien być bardzo dopasowany do kształtów pacjenta. Jeżeli pozwala na to stan kręgosłupa, pacjent może wykorzystywać, w miarę możliwości, ruchomość obręczy barkowej i elongację kręgosłupa oraz pochylać się do przodu przy wymuszonym przez ortezę wyproście kręgosłupa. Gorset zabezpiecza szkielet tułowia, ale nie pozwala na prawidłową pracę mięśni.

RxFmgKwSjD5iI
Rycina 34. Gorset stabilizujący konstrukcji szkieletowej wykonany z tworzywa sztucznego
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej i Uniwersytetu Medycznego w Poznaniu, licencja: CC BY-SA 3.0.

Gorset znajduje zastosowanie między innymi:

  • po zabiegach operacyjnych,

  • w stanach zapalnych,

  • w przebiegu nowotworów,

  • w złamaniach i po urazach kręgosłupa,

  • przy porażeniach wiotkich lub spastycznych mięśni tułowia.

Gorset Jewetta

Jeżeli kręgosłup wymaga unieruchomienia tylko w płaszczyźnie strzałkowej, najczęściej przy uszkodzeniach trzonów kręgowych, pacjenta można zaopatrzyć w gorset typu Jewetta. Orteza ta ma konstrukcję szkieletową (Rycina 35).

RbbSJGEJKcH2p
Rycina 35. Gorset Jewetta
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej i Uniwersytetu Medycznego w Poznaniu, licencja: CC BY-SA 3.0.

Gorset Jewetta obejmuje swoim działaniem dysfunkcje zlokalizowane w odcinku lędźwiowym i częściowo piersiowym (dolne kręgi piersiowe). Unieruchomienie nie obejmuje płaszczyzny czołowej, wobec czego pacjent może wykonywać ruchy boczne tułowia. Podstawowa zasada działania tego gorsetu opiera się na trójpunktowym podparciu: rękojeści mostka, spojenia łonowego i okolicy lędźwiowej kręgosłupa (Rycina 36).

R1UFins746H73
Rycina 36. Zasada unieruchomienia kręgosłupa w płaszczyźnie strzałkowej
Źródło: Zespół autorski Politechniki Łódzkiej i Uniwersytetu Medycznego w Poznaniu, licencja: CC BY-SA 3.0.

Rozwiązania wykorzystywane w zaopatrzeniu ortotycznym mają zastosowanie w wielu dysfunkcjach. Właściwy dobór ortezy jest bardzo istotnym elementem procesu leczenia i wymaga głębokiej analizy stanu pacjenta nie tylko przez lekarza prowadzącego, ale także technika ortopedę czy ortotyka.

Powrót do spisu treściD1H9Y3RsWPowrót do spisu treści