Анатомія, біомеханіка та регіональна взаємозалежність грудної клітки

Головний редакторJess Bell на основі курсу Tanya Bell-Jenje
Основні авториJess Bell, Lucinda Hampton, Kim Jackson, Robin Tacchetti, Olajumoke Ogunleye and Merinda Rodseth

Вступ(edit|edit source)

Грудна клітка – це ділянка хребта, яка історично була недостатньо досліджена. Однак, вона може бути прихованим “учасником” багатьох проявів у клінічній практиці.(1)

Одне перехресне дослідження, проведене в Данії,(2) вивчало поширеність болю в хребті. Воно виявило, що за один рік(2):

Однак, від 36 до 41 відсотка осіб, які скаржаться на біль у шиї або спині, також мають біль у грудній клітці (тобто приблизно 4 з 10 пацієнтів).(3) Отже, це ділянка, яку не слід ігнорувати у практиці фізичних терапевтів.(1)

Анатомія(edit|edit source)

У грудному відділі хребта налічується 136 суглобів і 112 м’язових прикріплень. Орієнтація грудних суглобів і ребер обмежує згинання, розгинання і бічне згинання, але сприяє ротації.(1)

(4)

Амплітуда рухів ( edit | edit source )

Загальний діапазон ротації грудного відділу хребта становить 85 градусів (+/- 14,8 градуса).(5) Це становить 80 відсотків від загальної амплітуди осьової ротації тулуба.(6) Кожен грудний сегмент повертається в межах від 6 до 8 градусів. Це значно більше, ніж поперекові сегменти, які ротуються лише на 2-3 градуси.(7)

Рух грудного відділу хребта має вирішальне значення для оптимальної продуктивності в ротаційних видах спорту, а грудний відділ хребта кінематично пов’язує верхню і нижню чверті.(8)(9) Він також забезпечує 55 відсотків загальної сили під час кидка.(10)

Відділи грудної клітки( edit | edit source )

  • Rib Cage.jpg

    Хребтово-ручковий (Vertebromanubrial):

  • Хребетно-грудний (Vertebrosternal)
    • Складається з: Т3-Т7, справжніх ребер з 3 по 7 і грудини
  • Хребтово-хрящовий (Vertebrochondral):
    • Складається з: Т8 – Т10 та несправжніх ребер з 8 по 10
  • Грудо-поперековий (Thoracolumbar)
    • Складається з: Т11 і Т12, коливальних ребер 11 і 12(1)

NB: Справжні ребра кріпляться безпосередньо до грудини через хрящ, несправжні ребра кріпляться до найнижчих справжніх ребер, а коливальні ребра мають лише заднє кріплення до хребта.

Ребра(edit|edit source)

  • Ребра 1, 11 і 12 зчленовуються з відповідним хребцем (тобто ребро 1 зчленовується з Т1)
  • Ребра з 2 по 10 зчленовуються з відповідним хребцем, а також з тілом, розташованого вище хребця, міжхребцевим диском і передньою поверхнею поперечного відростка відповідного хребця
  • Більше інформації про ребра можна знайти тут

Грудне кільце (T3-T9)( edit | edit source )

“Грудне кільце” (“thoracic ring”) складається з двох сусідніх хребців і пов’язаного з ними міжхребцевого диска, правого і лівого ребер (прикріплених до комплексу хребець-диск-хребець у реберно-хребцевих суглобах), а також передніх прикріплень до грудини/ручки грудини і пов’язаних з ними хрящів”(11)

На одне грудне кільце припадає 13 зʼєднань(1)(11):

  • Дуговідросткове (Zygapophyseal) / фасеткове = 2 зʼєднань
  • Реберно-хребцеве (Costovertebral) = 4 зʼєднання
  • Міжхребцеве (Intervertebral) = 1 зʼєднання
  • Реброво-поперечне (Costotransverse) = 2 зʼєднання
  • Реброво-хрящове (Costochondral) = 2 зʼєднання
  • Грудинно-реберне (Sternocostal) = 2 зʼєднання

Через міцні анатомічні зв’язки між ребрами та грудним відділом хребта, мобілізація ребра латерально спричинить рух у сегментах хребта цього грудного кільця, а також ребра на протилежній стороні тіла.(1)

Функція грудної клітки( edit | edit source )

Lee(11) описав грудний відділ хребта як “гнучку” або “амортизуючу пружину”. Він складається з динамічного ряду з 10 грудних кілець(11) і виконує наступні функції(7):

  • Передача сили
    • NB: багато пацієнтів з хронічним болем у попереку або шийному відділі хребта мають ригідний грудний відділ хребта, а збільшення рухливості грудного відділу дозволяє більш рівномірно розподіляти навантаження по хребту під час руху(12) (13)(14)
  • Центральна зона для міофасціальних прикріплень
  • Захищає серце, легені, судини та травний тракт(15)
  • Сприяє оптимальній дихальній функції (16)
  • Містить вегетативну нервову систему

Асиметрія грудної клітки( edit | edit source )

Асиметрія орієнтації фасеток у грудному відділі хребта є нормальним явищем.(17) Однак асиметрична анатомія може спричинити зміни в поєднаному русі в сегменті.(18)

Регіональна взаємозалежність( edit | edit source )

Теорія регіональної взаємозалежності припускає, що: “на перший погляд не пов’язані між собою порушення у віддалених анатомічних регіонах тіла можуть сприяти і бути пов’язаними з первинним симптомом пацієнта”.(19) Було висловлено припущення, що можуть також існувати центральні механізми, які беруть опосередковану участь в регіональній взаємозалежності.(20)

(21)

Приклади взаємозалежності в грудному відділі хребта охоплюють наступне:(1)

1. Шийний відділ хребта( edit | edit source )

Tsang та його колеги(22) виявили, що рух грудного відділу хребта, особливо верхнього грудного відділу, сприяє рухливості шиї. Верхній грудний відділ хребта забезпечує:(22)

  • 25 відсотків згинання та розгинання шийного відділу хребта
  • 10 відсотків ротації шийного відділу хребта

Таким чином, зміни грудного відділу хребта пов’язані з втратою амплітуди у шийному відділі, тому цю ділянку завжди слід оцінювати у пацієнтів з дисфункцією шиї.(22)

Аналогічно, Engell та його колеги виявили, що під час застосування методів мануальної терапії (наприклад, високошвидкісної низькоамплітудної маніпуляції на грудному відділі хребта, зусилля можуть передаватися на шию.(23)

2. Плече( edit | edit source )

Лопатка – це сесамоподібна кістка, яка прилягає до грудної клітки. На неї впливає положення елементів грудного відділу хребта та ребер. Така постава, як грудний кіфоз, грудний сколіоз або сплощений/інвертований грудний відділ хребта, можуть змінити положення спокою лопатки.(1)

3. Інші взаємозв’язки( edit | edit source )

Постуральні та позиційні наслідки( edit | edit source )

Певні постуральні дисфункції можуть призвести до компенсаторної дисфункції грудного відділу хребта:(1)

  • Вкорочений хамстрінг змушує грудний відділ хребта “піддаватися” згинанню під час кроків, випадів і тривалого сидіння
  • Вкорочені згиначі стегна можуть спричинити лордоз та кіфоз
  • Невідповідність довжини ніг та асиметричне навантаження можуть спричинити грудний сколіоз

Рисунок 1. Положення голови вперед.

Недосконалі положення шийно-грудного відділу хребта, такі як(1):

Може спричинити(1):

  • Дисбаланс м’язів
  • Неконгруентність суглобів
  • Слабкість зв’язок
  • Порушення нейродинаміки

Грудний сколіоз(1):

  • Навіть незначні вигини спричиняють затиснення хребців і дисків(30)
  • 80 відсотків спортсменів, які відчувають асиметричне навантаження на тулуб і плечі (наприклад, метальники списа, тенісисти), мають грудний сколіоз(31)
  • Тому можна припустити, що сколіоз забезпечує механічну перевагу в асиметричних видах спорту(1)

Висновок(edit|edit source)

  • Потенційно 40 відсотків пацієнтів, які звертаються до фізичного терапевта з болем у спині або шиї, мають супутню дисфункцію грудного відділу хребта, яку необхідно оцінити та лікувати
  • Біомеханіка та знання клінічної анатомії грудної клітки допоможуть вам краще зрозуміти основний патогенез цих станів
  • Ротація грудної клітки необхідна для оптимальних спортивних результатів та функціональної активності
  • Постуральні дисфункції, такі як напружений хамстрінг або згиначі стегна, можуть викликати компенсаторні реакції в грудному відділі хребта – важливо шукати джерело проблеми

Посилання(edit|edit source)

  1. 1.00 1.01 1.02 1.03 1.04 1.05 1.06 1.07 1.08 1.09 1.10 1.11 1.12 Bell-Jenje T. The Thorax Simplified – Anatomy, Biomechanics and Regional Interdependence Course. Plus , 2021.
  2. 2.0 2.1 Leboeuf-Yde C, Nielsen J, Kyvik KO, Fejer R, Hartvigsen J. Pain in the lumbar, thoracic or cervical regions: do age and gender matter? A population-based study of 34,902 Danish twins 20–71 years of age. BMC Musculoskelet Disord. 2009;10(39).
  3. Roquelaure Y, Bodin J, Ha C, Le Marec F, Fouquet N, Ramond-Roquin A et al. Incidence and risk factors for thoracic spine pain in the working population: the French Pays de la Loire study. Arthritis Care Res (Hoboken). 2014;66(11):1695-702.
  4. Kenhub – Learn Human Anatomy. Thoracic Spine – Definition & Components – Human Anatomy | Kenhub. Available from: https://www.youtube.com/watch?v=3mniZ_zQuRE (last accessed 28/8/2021)
  5. Heneghan NR, Hall A, Hollands M, Balanos GM. Stability and intra-tester reliability of an in vivo measurement of thoracic axial rotation using an innovative methodology. Manual Therapy. 2009; 14(4):452-5.
  6. Fujii R, Sakaura H, Mukai Y, Hosono N, Ishii T, Iwasaki M et al. Kinematics of the lumbar spine in trunk rotation: in vivo three-dimensional analysis using magnetic resonance imaging. Eur Spine J. 2007;16(11):1867-74.
  7. 7.0 7.1 Lee LJ. A closer look at the thorax (Internet. Physical Therapy Web (cited 30 August 2021). Available from: https://physicaltherapyweb.com/closer-look-thorax-lj-lee/
  8. Heneghan NR, Lokhaug SM, Tyros I, Longvastøl S, Rushton A. Clinical reasoning framework for thoracic spine exercise prescription in sport: a systematic review and narrative synthesis. BMJ Open Sport Exerc Med. 2020;6(1):e000713.
  9. Heneghan NR. Webb K, Mahoney T, Rushton A. Thoracic spine mobility, an essential link in upper limb kinetic chains in athletes: A systematic review. Transl Sports Med. 2019;2:301-15.
  10. Kaczmarek PK, Lubiatowski P, Cisowski P, Grygorowicz M, Łepski M, Długosz J et al. Shoulder problems in overhead sports. Part I – biomechanics of throwing. Pol Orthop Traumatol. 2014;79:50-8.
  11. 11.0 11.1 11.2 11.3 Lee LJ. Thoracic ring approach. Available from: https://ljlee.ca/teaching-models/the-thoracic-ring-approach/ (accessed 28 August 2021).
  12. McConnell J. Recalcitrant chronic low back and leg pain–a new theory and different approach to management. Man Ther. 2002;7(4):183-92.
  13. Mohanty PP, Pattnaik M. Mobilisation of the thoracic spine in the management of spondylolisthesis. J Bodyw Mov Ther. 2016;20(3):598-603.
  14. Cleland JA, Childs JD, McRae M, Palmer JA, Stowell T. Immediate effects of thoracic manipulation in patients with neck pain: a randomized clinical trial. Man Ther. 2005;10(2):127-35.
  15. Edmondston SJ, Singer KP. Thoracic spine: anatomical and biomechanical considerations for manual therapy. Man Ther. 1997;2(3):132-43.
  16. Kudzinskas A, Callahan AL. Anatomy, Thorax. InStatPearls (Internet) 2021 Jul 31. StatPearls Publishing.
  17. Masharawi Y, Rothschild B, Dar G, Peleg S, Robinson D, Been E et al. Facet orientation in the thoracolumbar spine: three-dimensional anatomic and biomechanical analysis. Spine (Phila Pa 1976). 2004;29(16):1755-63.
  18. Andriacchi T, Schultz A, Belytschko T, Galante J. A model for studies of mechanical interactions between the human spine and rib cage. J Biomech. 1974;7(6):497–507.
  19. Sueki DG, Cleland JA, Wainner RS. A regional interdependence model of musculoskeletal dysfunction: research, mechanisms, and clinical implications. J Man Manip Ther. 2013;21(2):90-102.
  20. Ghamkhar L, Arab AM, Nourbakhsh MR, Kahlaee AH, Zolfaghari R. Examination of regional interdependence theory in chronic neck pain: interpretations from correlation of strength measures in cervical and pain-free regions. Pain Med. 2020;21(2):e182-e190.
  21. FoundationPT. The truth about aches and pains – Regional Interdependence Overview. Available from: https://www.youtube.com/watch?v=v4YXQgamW2Q (last accessed 28/8/2021)
  22. 22.0 22.1 22.2 Tsang SM, Szeto GP, Lee RY. Normal kinematics of the neck: the interplay between the cervical and thoracic spines. Man Ther. 2013;18(5):431-7.
  23. Engell S, Triano JJ, Howarth SJ. Force transmission between thoracic and cervical segments of the spine during prone-lying high-velocity low-amplitude spinal manipulation: A proof of principle for the concept of regional interdependence. Clin Biomech (Bristol, Avon). 2019;69:58-63.
  24. Barrett E, O’Keeffe M, O’Sullivan K, Lewis J, McCreesh K. Is thoracic spine posture associated with shoulder pain, range of motion and function? A systematic review. Man Ther. 2016;26:38-46.
  25. Strunce JB, Walker MJ, Boyles RE, Young BA. The immediate effects of thoracic spine and rib manipulation on subjects with primary complaints of shoulder pain. J Man Manip Ther. 2009;17(4):230-6.
  26. Boyles RE, Ritland BM, Miracle BM, Barclay DM, Faul MS, Moore JH et al. The short-term effects of thoracic spine thrust manipulation on patients with shoulder impingement syndrome. Man Ther. 2009;14(4):375-80.
  27. Haider R, Bashir MS, Adeel M, Ijaz MJ, Ayub A. Comparison of conservative exercise therapy with and without Maitland Thoracic Manipulative therapy in patients with subacromial pain: Clinical trial. J Pak Med Assoc. 2018 Mar;68(3):381-7.
  28. Yoo HS, Nahm FS, Lee PB, Lee CJ. Early thoracic sympathetic block improves the treatment effect for upper extremity neuropathic pain. Anesth Analg. 2011;113(3):605-9.
  29. Berglund KM, Persson BH, Denison E. Prevalence of pain and dysfunction in the cervical and thoracic spine in persons with and without lateral elbow pain. Man Ther. 2008;13(4):295-9.
  30. Stokes IA, Aronsson DD. Disc and vertebral wedging in patients with progressive scoliosis. J Spinal Disord. 2001;14(4):317-22.
  31. Swärd L. The thoracolumbar spine in young elite athletes. Current concepts on the effects of physical training. Sports Med. 1992;13(5):357-64.


Професійний розвиток вашою мовою

Приєднуйтесь до нашої міжнародної спільноти та беріть участь в онлайн курсах для фахівців з реабілітації.

Переглянути доступні курси