CHƯƠNG 1 TỔNG QUAN TÀI LIỆU 1. GIẢI PHẪU VÀ SINH CƠ HỌC CỘT SỐNG CỔ THẤP 1. Giải phẫu học chức năng cột sống cổ thấp Cột sống cổ thấp được tính từ đốt sống cổ 3 (C3) đến đốt sống cổ 7 (C7) (H1. Phía trước là thân đốt và đĩa đệm, chịu đựng hầu hết các lực nén ép dọc trục.
Phía sau gồm bản sống, mỏm khớp, mỏm gai, các cơ và dây chằng hạn chế sự vận động quá mức của CS, chủ yếu chống lực căng.1- A: Hình cột sống cổ thấp Hình 1.1- B: Đốt sống cổ thấp Hình 1.1-B: 1-Thân đốt, 2- Lỗ ngang, 3- Cuống cung, 4- Mỏm ngang, 5- Bản sống, 6- Mỏm gai, 7- Ống sống, 8- Diện khớp, 9- Củ sau, 10- Củ trước. Xương, khớp, đĩa đệm Xương: Thân đốt sống cổ thấp Độ lớn của đốt sống gia tăng từ trên xuống dưới, sự tăng dần độ lớn có 5 liên quan đến khả năng chịu lực của thân đốt [94]. Đốt sống C3-C7 có chiều ngang: 17-22 mi-li-mét (mm), chiều sâu: 15-17,7mm. Mỏm nhú của các đốt sống cổ thấp nhô lên ở bờ sau trên của mỗi thân đốt.
Mỏm nhú khớp với bờ sau dưới của thân sống trên tạo thành khớp Luschka. Mỏm nhú có tác dụng chống nghiêng bên quá mức, phối hợp động tác với mỏm khớp làm cho cổ xoay khi nghiêng bên [107], nếu quá mức làm trật 1 mấu khớp. Bản sống, ống sống Bản sống là nơi vững chắc để cơ và các dây chằng bám vào, các lực tác động thông qua bản sống, mỏm gai sẽ làm chuyển động cột sống. Bản sống cứng chắc nên nhiều tác giả dùng bản sống làm chỗ kết hợp xương.
Ống sống cổ thấp hẹp hơn ống sống cổ cao. C3 - C7: rộng = 23mm – 24,5mmm, sâu = 15mm – 18,5mm. Tuy nhiên, trong trường hợp bị hẹp ống sống (bất kỳ lý do gì), phạm vi an toàn cũng bị thu hẹp lại. Do đó, cẩn thận khi đặt móc bản sống [37].
Tiêu chuẩn hẹp ống sống [95], [78]: *Nếu đường kính trước-sau ống sống <10mm: hẹp ống sống. Hoặc ườ ố ố *Chỉ số Pavlov (chỉ số Torg) = < 0,8: hẹp ống sống. ườ ố Mỏm gai Mỏm gai là thành phần sau cùng của xương sống, nó hướng ra sau và xuống dưới. Từ C3 - C6, mỏm gai thường chẻ đôi ở đỉnh.
Mỏm gai là nơi bám của dây chằng trên gai, liên gai, chúng có tác dụng chống gập quá mức rất hữu hiệu nhờ tay đòn dài. Dựa vào lợi thế cơ học này mà mỏm gai được chọn làm nơi kết hợp xương hiệu quả. Mỏm khớp Mỏm khớp thuộc loại khớp lồi, có bao hoạt dịch, bao khớp lỏng lẻo nhưng chắc chắn, mặt khớp nằm trong mặt phẳng trán, hướng từ trên xuống từ trước ra sau và đối diện với trục xoay (H 1. Bình thường, mỏm khớp CSC thấp không chịu lực nén ép dọc trục trừ khi ngửa cổ (H1.2A: Mặt khớp nằm trong mặt phẳng trán.2B: Mỏm khớp chịu lực khi CS ngửa.
Nguồn: White & Panjabi (1990),Clinical orthopeadics [93]. Khi ngửa cổ, mỏm khớp có tác dụng chống trượt ra trước và hạn chế gập, duỗi, xoay, nghiêng bên. Khi cúi cổ, khả năng này không còn. Sự chuyển động của CS được quyết định bởi hướng của mặt khớp.
Mỏm khớp là nơi KHX chắc. Đĩa đệm Đĩa đệm nằm giữa 2 đốt sống, gồm một nhân nhầy ở giữa và 15-16 vòng xơ bao chung quanh, nhiệm vụ của chúng là nâng đỡ, giữ vững cột sống và hấp thu lực, chống lại cử động quá mức, chống lại các lực ép dọc trục. Nhưng nhiệm vụ này sẽ giảm theo tuổi. Đĩa đệm được lót bởi 2 tấm sụn trên và dưới, có tác dụng chịu lực nén và ngăn ngừa sự thoát nhân đĩa đệm vào thân đốt sống.
Dây chằng và cơ cổ Dây chằng Các dây chằng (D/C) giữ vững cột sống bao gồm: D/C liên gai, D/C vàng, D/C bao khớp, D/C dọc sau và D/C dọc trước [11], (H1. 7 Độ vững chắc của các D/C thay đổi tùy loại D/C và tùy vùng cột sống. Sức mạnh của D/C dựa vào độ lớn của nó và cánh tay đòn dài hay ngắn nơi chúng bám vào [88].3: Đĩa đệm và các dây chằng CSC 1-Màng mái (lá trước của d/c dọc sau), 2- Vành xơ của đĩa đệm, 3- Nhân nhầy, 4- Dây chằng dọc trước, 5- Dây chằng vàng, 6- Dây chằng liên gai. An (1994), Surgery of the cervical spine.
Cánh tay đòn là khoảng cách từ nơi bám của D/C đến trục xoay. Trục xoay ở trước D/C dọc sau vài mm (H1.4: Tay đòn của các dây chằng từ Biểu đồ 1.1: Độ dài tay đòn (inches) nơi bám đến trục xoay. của các dây chằng. Nguồn: Panjabi and White (1990), Clinical orthopeadics[93].
8 Một dây chằng dù khỏe nhưng có tay đòn ngắn thì khả năng chống lực căng không mạnh do mô – men nhỏ, không bằng một dây chằng tuy yếu mà tay đòn dài. Đó là một “lợi thế cơ học” của cái sau lớn hơn cái trước. Điều này đã được chứng minh bằng công thức: M= F x D (M: mô-men; F: lực; D: tay đòn) Dây chằng liên gai yếu nhưng nhờ có tay đòn dài nhất = 2 inches (Biểu đồ 1.1), nên sức chịu lực căng khá tốt. Các cơ cổ Muốn vận động thân mình, các cơ tác động lên cột sống trực tiếp hoặc gián tiếp.
Với đặc điểm cấu trúc và vị trí cơ thể học, các cơ có chức năng khác nhau. -Cơ dựng sống bám từ xương chẩm đến xương cùng. Chức năng: làm duỗi và nghiêng cột sống [10]. -Cơ ngang gai bám từ mỏm ngang sang mỏm gai; làm xoay cột sống.
-Các cơ xoay ngắn, xoay dài bám trực tiếp vào bản sống của đốt sống trên đến mỏm ngang đốt sống dưới, tác động làm xoay từng đốt sống. -Cơ ức - đòn-chũm tác động gián tiếp làm gập cột sống, nhưng nếu co một cơ thì làm đầu nghiêng và xoay. Cơ ức - đòn - chũm làm gập cột sống rất mạnh nhờ cơ to và tay đòn dài (tính từ thành trước cổ đến trục xoay). Do vậy, việc tập luyện phục hồi chức năng làm cho các cơ mạnh mẽ là điều rất quan trọng.
Nhưng không thể co cơ lâu dài vì sẽ gây đau cơ mãn tính. Tủy sống và mạch máu tủy Tủy sống Tủy cổ bắt đầu từ đốt sống đội (C1) đến đốt sống lưng 1. Phình tủy cổ chứa các tế bào thần kinh vận động chi trên. Mặt ngoài: tủy sống chia ra thành 2 nửa phải – trái.
Mỗi nửa có 3 thừng trước, sau và bên. Cấu trúc bên trong gồm: chất xám, chất trắng và ống tủy trung tâm (H1. + Chất xám: gồm 3 cột (trước, sau và bên) xếp thành hình chữ H. Ở CSC không có sừng bên mà chỉ có sừng trước chứa thần kinh vận động và sừng sau chứa thần kinh cảm giác.
9 + Chất trắng: nằm bao quanh chất xám, có 3 thừng (trước, bên và sau). Chất trắng được tạo nên bởi các bó sợi dẫn truyền thần kinh có bao myelin.5:Tủy và màng tủy 1-khoang ngoài màng cứng, 2-khoang dưới màng cứng, 3-khoang dưới nhện, 4-thân đốt sống, 5-hạch rễ lưng, 6-mỏm khớp, 7-màng não tủy, 8-màng cứng, 9- màng nhện, 10-màng nuôi, 11-chất trắng, 12-thừng sau, 13-thừng trước, 14-thừng bên, 15-thần kinh gai, 16-rễ lưng, 17-rễ bụng (trước), 18-khe giữa trước, 19-ống tủy trung tâm, 20-chất xám, 21-sừng bên, 22-sừng trước, 23-sừng sau, 24-chất trung gian trung tâm, 25-rãnh giữa sau. Nguồn: Pearson Education, inc. publishing as Benjamin Cummings (2006).
Đường dẫn truyền vỏ tủy được sắp xếp hướng thân sao cho đường dẫn truyền vận động bàn tay nằm ở trong cùng, dẫn truyền vận động bàn chân ở ngoài cùng. Điều này giải thích tại sao khi có chèn ép tủy cổ từ ngoài vào thì chân bị ảnh hưởng trước tay, hoặc chèn ép từ trong ra thì tay ảnh hưởng nặng hơn chân. 10 Mạch máu tủy sống Hình 1.6: Mạch máu nuôi rễ và tủy sống cổ Nguồn: Nguyễn Quang Quyền (1997), Atlas Giải phẫu người [11].6) cho thấy 2/3 tủy trước được nuôi bởi động mạch gai trước thông qua nhánh trong và nhánh ngoài, 1/3 tủy sau được nuôi bởi động mạch gai sau bên thông qua nhánh ngang. Mỗi rễ thần kinh được nuôi bởi một cặp động mạch rễ trước và sau.
Động mạch rễ sau nhận máu từ nhánh động mạch lỗ liên sống của động mạch tủy. Sinh cơ học CSC thấp 1. Động học CSC thấp Sự chuyển động Nhằm thiết lập một định nghĩa dễ hiểu mô tả sự chuyển động của cột sống trong không gian 3 chiều, White & Panjabi dựa vào hệ thống Cartesian chuẩn để xây dựng hệ thống trục tọa độ. Hệ thống này có 3 trục X,Y,Z, và M là mô-men chuyển động xoay quanh các trục này (H 1.
Như vậy, cột sống (CS) chỉ có di lệch theo các phương sau [118]: 1. Theo trục Y: Lực FY + : căng, giãn CS, FY - : lún, chồng ngắn MY - : xoay phải, MY + : xoay trái (ngược chiều kim đồng hồ) 11 2. Theo trục X: Lực FX + : Sang trái, FX - : sang phải Mô - men M: MX - : ngửa, MX +: cúi 3. Theo trục Z: Lực FZ +: ra trước, FZ - : ra sau Mô - men M: MZ - : nghiêng trái, MZ +: nghiêng phải Hình 1.7: Các kiểu di lệch cột sống trong không gian 3 chiều.
Nguồn: White & Panjabi (1990), J. Chuyển động kép [36], [82] Chuyển động kép là chuyển động mà trong đó xoay và dịch chuyển xảy ra đồng thời. Đặc tính chuyển động kép ở CSC thấp là vừa gập bên vừa xoay. Trong chấn thương cơ chế cúi - xoay, thân đốt xoay và nghiêng cùng bên (bên lõm).
Trong khi đó mỏm gai xoay sang bên đối diện (bên lồi). Kết quả là diện khớp bên lõm đi xuống, còn diện khớp bên lồi lại đi lên quá trật 1 mỏm khớp. Trục xoay tức thì Định nghĩa: Véc-tơ lực tác động lên một tay đòn gây ra mô-men cong. Mô - men cong chạm vào vật thể làm nó xoay quanh một trục, trục đó gọi là trục xoay.
Vậy, trục xoay là một trục mà quanh nó, đốt sống xoay ở bất kỳ khoảnh khắc nào. Trục xoay ở CS thường băng qua chỗ ít di động nhất, chỗ đó nằm ở trước dây chằng dọc sau vài mi-li-mét (H1. Khi cúi, trước trục xoay bị ép, sau trục xoay căng giãn.8: Trục xoay – IAR Nguồn: White & Panjabi (1990), J. Tay đòn Tay đòn được xác định khi tưởng tượng có một đòn bẩy nới rộng từ trục xoay tới nơi lực tác động lên CS (tay đòn giúp tăng lực tác động).
Điều này hoàn toàn đúng bất chấp ảnh hưởng của những lực tác động tự nhiên như dây chằng, gân cơ… Mô-men cong Mô-men cong là hậu quả của véc-tơ lực tác động lên tay đòn, là tích số của lực tác động và chiều dài tay đòn. M=FxD M: mô-men cong (đơn vị Newton hay Kg tùy thuộc lực F).