Definicja skoliozy idiopatycznej 

Skolioza idiopatyczna (SI) jest zniekształceniem trójpłaszczyznowym kręgosłupa i związanych z nim części narządu ruchu: klatki piersiowej i miednicy, a także narządów wewnętrznych. Zgodnie z ustaleniami Scoliosis Research Society skoliozą określamy skrzywienie kręgosłupa przekraczające 10° w badaniu rentgenowskim. Zniekształcenie ma charakter trójpłaszczyznowy, na który składa się wyboczenie w płaszczyźnie czołowej połączone z rotacją i torsją kręgów w płaszczyźnie horyzontalnej, a także zaburzeniem przebiegu kręgosłupa w płaszczyźnie strzałkowej: zmniejszeniem fizjologicznej kifozy piersiowej lub lordozy lędźwiowej. Choroba pojawia się w okresie wzrastania kręgosłupa. We wczesnym stadium, poniżej 20° kąta Cobba, rozwój skoliozy może samoistnie przebiegać w kierunku progresji, stabilizacji lub ustępowania. Okresy progresji najczęściej przypadają na okres szybkiego rośnięcia kręgosłupa.

 

Epidemiologia skolioz idiopatycznych 

Jednym z najczęściej rozpoznawanych schorzeń ortopedycznych w wieku rozwojowym są skoliozy idiopatyczne, dotyczące około 2-3% populacji. Skoliozy o niewielkich wartościach kątowych spotyka się równie często wśród chłopców jak i u dziewcząt. W miarę wzrastania kąta skrzywienia mierzonego metodą Cobba proporcja ta staje się niekorzystna dla dziewcząt.

Ryzyko progresji zniekształcenia w przypadku skoliozy idiopatycznej jest tym większe, im wcześniej skolioza wystąpi i im większy był kąt skoliozy w chwili jej wykrycia.

 

Teorie pochodzenia skolioz idiopatycznych 

Przyczyny postawania skolioz idiopatycznych nie zostały wyjaśnione. Powstało wiele teorii próbujących wyjaśnić zagadnienie etiologii SI, które pokrótce przypomnę odwołując się do pracy Tylmana. Według grupy teorii zwanych morfologicznymi pierwotnymi przyczynami skrzywienia są zaburzeniami w obrębie chrząstek wzrostowych kręgów, więzadeł kręgosłupa oraz żeber (Bunch and Ebbesson, Wejsflog, Roaf, Alexander). Teoria wad wrodzonych zakładała, że skoliozy mogą być zmianami wrodzonymi pierwotnymi lub wtórnymi. Frejka, Haglund i Lindemann uważali w przeszłości za tak zwane „jądro skoliozy” zmiany w przebiegu krzywicy. Teoria osteoplastyczna (Dolega, Kirmisson) zakładała, że przyczyną jest zwiększona plastyczność rosnących kręgów i ich podatność na odkształcenie. Interesującą hipotezę przedstawił w 1924 roku Heuer, który uważał skoliozę za wynik zaburzeń wzrostowych powodowanych przez szybsze wzrastanie przedniej kolumny kręgosłupa, doprowadzające do wytworzenia się hipokifozy części piersiowej kręgosłupa, a następnie poprzez jej rotację - bocznego skrzywienia. Późniejsze doświadczenia wykonane przez Somerville przemawiały za tą hipotezą. Ponseti, Varkas oraz Król i Skwarcz uważali z kolei, że przyczyną powstania skolioz są zaburzenia przemian ogólnoustrojowych, w tym syntezy mukopolisacharydów. 

Wielu zwolenników zyskała teoria zaburzeń równowagi mięśniowej, które miały doprowadzić do powstania skoliozy w wyniku zmian w ośrodkowym układzie nerwowym. Poszukiwano zależności pomiędzy koordynacją nerwowo-mięśniową a rozkładem napięć mięśni, które warunkują ustawienie części układu kostnostawowego względem siebie (Gruca, Wejsflog, Żuk). Zaobserwowano wpływ zaburzeń symetrii wzorca postawy i ruchu na pojawienie się skoliozy u dzieci. Roaf wskazał jako przyczynę nierównowagę mięśni rotujących kręgosłup po stronie wypukłości skrzywienia. Według innych autorów (Burwell i wsp., Grivas i wsp.) istniejący związek pomiędzy zniekształceniem kręgosłupa i deformacją klatki piersiowej może przemawiać za tym, że istotną rolę w powstaniu idiopatycznych skrzywień kręgosłupa odgrywa klatka piersiowa, w tym asymetria długości i położenia żeber. 

Rośnie liczba doniesień wiążących wystąpienie SI z czynnikami genetycznymi, za czym przemawiać może częstsze jej występowanie u osób, w których rodzinach skolioza już występowała. W badaniach genetycznych stwierdzono pojawienie się SI z częstością 73% u bliźniąt jednojajowych a 36% u bliźniąt dwujajowych. Według Riseborough i Wynne-Davies w rodzinach chorych ze skoliozą prawie 11% krewnych pierwszego stopnia miało idiopatyczne skrzywienie kręgosłupa, drugiego stopnia około 2,4% a trzeciego 1,5%. W Polsce badania ankietowe 1200 rodzin przeprowadziła Mitroszewska, zdaniem której dziedziczenie skoliozy może być powiązane z mechanizmem autosomalnym recesywnym (cytowane za). 

Interesująca hipoteza w powstaniu skoliozy dotyczy zaburzeń w wytwarzaniu i oddziaływaniu melatoniny, której wpływ może być istotny ze względu na interakcję z kalmoduliną – białkiem wpływającym na kurczliwość mięśni szkieletowych. Według niektórych autorów jego poziom badany w obrębie płytek krwi był wyższy u chorych, u których doszło do istotnej, to znaczy przekraczającej 10°, progresji SI w ciągu roku poprzedzającego badanie. 

Wzrasta liczba prac uwypuklających znaczenie zjawisk neurofizjologicznych zachodzących w ośrodkowym układzie nerwowym, a także roli czynników genetycznych i zaburzeń molekularnych. 

Z punktu widzenia fizjoterapeuty można podsumować, że skolioza jest chorobą wieloukładową, która rozwija się według nieprawidłowych wzorców, o nie ustalonej jak dotąd etiologii. 

 

Patomechanizm skolioz idiopatycznych piersiowych 

Wobec nieznanej etiologii badacze koncentrują się nad drogami rozwoju SI. W trakcie rozwoju skoliozy idiopatycznej piersiowej najpierw obserwuje się zmniejszenie fizjologicznej kifozy piersiowej, co w praktyce klinicznej uwidacznia się pod postacią pleców płaskich. Zaburzenie fizjologicznych krzywizn strzałkowych, szczególnie kifozy piersiowej, wpływa niekorzystnie na statykę kręgosłupa, rozmieszczenie środka ciężkości ciała oraz ruchomość klatki piersiowej, a pośrednio na czynność układu oddechowego. Przodowygięcie kręgosłupa piersiowego zmienia się w skrzywienie boczne pod wpływem rotowania kręgów; na początkowym etapie nie występuje zmiana kształtu kręgów (torsja) a jedynie trójpłaszczyznowa zmiana ich przestrzennego ustawienia względem siebie. Zgodnie z obserwacjami rotacja osiowa kręgów jest największa na szczycie skrzywienia a kierunek zaburzeń torsyjnych jest przeciwny do kierunku rotacji i jest następstwem oporu tkanek otaczających kręgosłup wskutek jego obracania. 

Na skutek nierównomiernego obciążania kręgów oraz zaburzenia procesów wzrostowych dochodzi do sklinowacenia kręgów, czego konsekwencją jest ich obniżenie po stronie wklęsłości wygięcia. Zjawisko to zgodne jest z prawem Delpecha Wolffa. W obrębie kręgosłupa najistotniejsze zmiany dotyczą kręgów na szczycie łuku skoliozy. W obrębie kręgu szczytowego wyrostek kolczysty zwraca się w kierunku wypukłości skrzywienia, wyrostek poprzeczny strony wypukłej ustawia się strzałkowo a strony wklęsłej czołowo. Nasada łuku strony wklęsłej staje się krótsza i cieńsza niż strony wypukłej, trzon kręgu natomiast ulega wydłużeniu w stronę wklęsłą. Ostateczny kształt kręgosłupa jest wynikiem trójpłaszczyznowych przemieszczeń oraz zniekształceń wzrostowych. Zmiany kształtu w obrębie układu kostno-szkieletowego dotyczą również miednicy, która już w niewielkich kątowo skoliozach po stronie wypukłej skrzywienia ulega spłaszczeniu z obniżeniem talerza kości biodrowej i przesunięciem tej części miednicy ku przodowi.

 

Podział skolioz 

Istnieje wiele podziałów skolioz ze względu na lokalizację, chronologię, wielkość kątową skrzywienia oraz etiologię. Najczęściej stosowanym i uznawanym przez większość badaczy i autorów jest podział na skoliozy czynnościowe i strukturalne według Cobba. Skoliozy czynnościowe charakteryzuje nieutrwalone boczne wygięcie, niewielka wartość kątowa (poniżej 20°), brak zmian strukturalnych w kręgach pod postacią sklinowacenia w płaszczyźnie czołowej oraz torsji w płaszczyźnie poprzecznej. Skrzywienia czynnościowe (funkcjonalne) są skrzywieniami wtórnymi do przyczyny, która je wywołała. Ustępują po usunięciu czynnika przyczynowego. Zalicza się do nich na przykład skrzywienia w nierówności kończyn dolnych, skoliozy wywołane bólem w przebiegu rwy kulszowej i inne. Skoliozy strukturalne zawierają w sobie skoliozy o znanej etiologii (20%) i o nieznanej etiologii (80%). 

Skoliozy strukturalne wykazują utrwalone zmiany w budowie lub ukształtowaniu poszczególnych kręgów, całego kręgosłupa oraz tułowia. Objawy w postaci rotacji, sklinowacenia kręgów oraz deformacji klatki piersiowej i miednicy widoczne są w badaniu klinicznym i radiologicznym. 

 

Skoliozy strukturalne można podzielić na:

- kostnopochodne, w tym: wrodzone, torakopochodne, układowe, 

- neuropochodne: wrodzone, porażenne wiotkie, porażenne spastyczne, inne, 

- mięśniowo pochodne: wrodzone, w przebiegu dystrofii mięśni, inne, 

- idiopatyczne o nie ustalonej etiologii (około 80%). 

 

Wśród skolioz idiopatycznych James wyróżnił: 

A) wczesnodziecięce (rozpoznawane od urodzenia do końca 3. roku życia) 1-ustępujące i 2-progresujące, 

B) dziecięce (rozpoznawane między 4. a 10. rokiem życia), 

C) dorastających (rozpoznawane powyżej 10. roku życia). 

 

Ze względu na położenie kręgu szczytowego skrzywienia wyróżniono: 

- skoliozę szyjną (pomiędzy C1 a C6), 

- skoliozę szyjno-piersiową (C7-T1),

- skoliozę piersiową (pomiędzy T2-T11), 

- skoliozę piersiowo-lędźwiową (T12-L1), 

- skoliozę lędźwiową (pomiędzy L2-L4), 

- skoliozę lędźwiowo-krzyżową (L5-S1). 

Skoliozy klasyfikuje się także biorąc pod uwagę liczbę łuków (skoliozy jedno-, dwu-, wielołukowe) jak również kierunek wypukłości (skoliozy prawo-, lewostronne).

 

Leczenie skolioz idiopatycznych 

Leczenie zachowawcze 

Cel leczenia zachowawczego sprowadza się do zahamowania progresji skrzywienia i stworzenia lepszych warunków do wzrastania kręgosłupa oraz klatki piersiowej. 

W skoliozach niskostopniowych (10°-24°) zasadniczym sposobem terapii jest stosowanie różnorodnych ćwiczeń korekcyjnych. Wątpliwości budzi polecane dawniej kształtowanie tak zwanego gorsetu mięśniowego. W świetle doniesień naukowych siła mięśni posturalnych u dzieci z bocznym skrzywieniem kręgosłupa jest na ogół większa niż u ich zdrowych rówieśników. Biorąc pod uwagę trójpłaszczyznowy charakter deformacji zawierający w sobie element utraty fizjologicznej kifozy piersiowej - zarówno mobilizowanie kręgosłupa piersiowego w kierunku wyprostnym, jak i wzmacnianie mięśni prostujących grzbiet w odcinku piersiowym należy uznać za nielogiczne i nieuzasadnione. 

 

Spośród metod kinezyterapii na uwagę zasługują: 

- metoda oparta na asymetrycznej mobilizacji klatki piersiowej i kręgosłupa w trzech symetrycznych pozycjach wyjściowych według Dobosiewicz; celem metody jest uzyskanie czynnej korekcji skrzywienia, mobilizacja poszczególnych segmentów ruchowych kręgosłupa, zwiększenie kifozy odcinka piersiowego kręgosłupa. 

Cel ten realizowany jest poprzez : 

a) asymetryczną mobilizację klatki piersiowej i kręgosłupa w 3 symetrycznych pozycjach wyjściowych z wykorzystaniem bodźców proprio- i eksteroceptywnych, 

b) asymetryczną mobilizację klatki piersiowej i kręgosłupa oraz jej derotację w pozycji antygrawitacyjnej z korektą ustawienia miednicy przy zachowaniu symetrycznej pozycji wyjściowej, 

c) utrwalenie uzyskanej korekcji poprzez skurcz izometryczny mięśni w fazie wydłużonego wydechu. 

 

Ćwiczenia mobilizujące klatkę piersiową i kręgosłup poprzez asymetryczne oddychanie prowadzone są w klęku podpartym z symetrycznym ustawieniem obręczy barkowej i kończyn górnych oraz obręczy biodrowej i kończyn dolnych, 

- metoda Lehnert - Schroth, opierająca się na asymetrycznych ruchach tułowia, głównie w płaszczyźnie czołowej, umożliwiająca uruchomienie żeber okolicy wklęsłej tułowia, 

- metoda FITS, zwracająca uwagę na terapię tkanek miękkich usuwającą przeszkody do korekcji oraz stosowanie trójpłaszczyznowych wzorców ruchowych, 

- metoda SEAS oparta na ćwiczeniach stabilizujących kręgosłup w celu uniknięcia progresji skoliozy. 

 

Progresja skoliozy i osiągnięcie przez nią 25° według Cobba u chorych niedojrzałych biologicznie, z ujemnym testem Rissera, jest wskazaniem do rozpoczęcia leczenia gorsetowego, którego celem jest: 

- zatrzymanie progresji skoliozy lub zmniejszenie tempa narastania skrzywienia, 

- zmniejszenie asymetrii klatki piersiowej, 

- kształtowanie symetrii tułowia. 

 

W ramach leczenia gorsetowego skolioz w Polsce, podobnie jak w innych krajach Unii Europejskiej, najbardziej rozpowszechnił się gorset Chêneau. Mechanizm działania opiera się na zastosowaniu systemu wielokrotnych trójpunktowych układów sił korekcyjnych rozłożonych w trójwymiarowej przestrzeni, co jest zgodne z obecnym stanem wiedzy o trójpłaszczyznowym charakterze deformacji. Konstrukcja gorsetu ma na celu wyeliminowanie możliwości restrykcyjnego wpływu gorsetu na mechanikę klatki piersiowej oraz pojemność życiową płuc. Uzyskuje się to poprzez zastosowanie nacisku na tylny i przedni garb żebrowy (wzdłuż długiej osi elipsy sformowanej przez klatkę piersiową w przekroju poprzecznym) oraz pozostawienie wolnego miejsca nad obszarami wklęsłymi (wzdłuż krótkiej osi elipsy).

O powodzeniu leczenia gorsetowego decyduje przestrzeganie następujących zasad: 

1) osiągnięcie w ciągu 2-3 pierwszych miesięcy wstępnej korekcji skoliozy w płaszczyźnie czołowej o około 50%, 

2) przestrzeganie przez pacjenta czasu noszenia gorsetu, 

3) połączenie prawidłowo dobranych ćwiczeń ze stosowaniem gorsetu.

Leczenie gorsetowe powinno być prowadzone do osiągnięcia dojrzałości kostnej. Zakończenie leczenia gorsetowego powinno odbywać się stopniowo. O sukcesie tej metody można mówić gdy nastąpiła stabilizacja rozwoju skoliozy.

 

Leczenie operacyjne 

Wskazania do operacyjnej korekcji skoliozy należy dobierać indywidualnie biorąc pod uwagę: 

- rodzaj skrzywienia, 

- progresję skoliozy,

- duże wartości kątowe skoliozy przekraczające 50° według Cobba, 

- niższe, sięgające 40° wartości Cobba ze współistniejąca znaczną hipokifozą kręgosłupa piersiowego,

 - dużą asymetrię klatki piersiowej, 

- zaburzenia neurologiczne i dolegliwości bólowe kręgosłupa. 

Przed zabiegiem pacjent poddany jest kinezyterapii mającej na celu rozluźnienie i elongację kręgosłupa. Wykorzystuje się do tego autowyciąg. Służy on także ocenie stopnia przystosowania się rdzenia kręgowego do przewidywalnej korekcji kręgosłupa. Ważna jest nauka prawidłowego oddechu torem brzusznym i piersiowym, jak i ćwiczenia ogólno-usprawniające. 

 

Podstawowe metody leczenia operacyjnego to:

- korekcja skrzywienia z dostępu tylnego, 

- korekcja skrzywienia z dostępu przedniego (przez klatkę piersiową lub przestrzeń zaotrzewnową), 

- etapowa korekcja z dostępu tylnego. 

W dużym uproszczeniu istota leczenia operacyjnego z dostępu tylnego polega na korekcji skrzywienia poprzez zastosowanie systemu śrub lub haków mocowanych w nasadach, łukach i wyrostkach kręgów. Na tych elementach mocuje się pręty, na których dokonuje się korekcji skrzywienia poprzez obrót pręta, rozciąganie strony wklęsłej i kompresję strony wypukłej skrzywienia. Ostateczne usztywnienie (spondylodeza) uzyskiwane jest poprzez wytworzenie się bloku kostnego – w korekcjach z dostępu tylnego przy użyciu wszczepów allogenicznych) umieszczanych wzdłuż całego zinstrumentowanego odcinka kręgosłupa, a w przypadku korekcji z dostępu przedniego w wyniku zrostu trzonów kręgowych, po uprzednim usunięciu krążków międzykręgowych.

 

Budowa i funkcja oddechowa klatki piersiowej 

Klatka piersiowa jako całość 

Klatka piersiowa ograniczona jest z tyłu częścią piersiową kręgosłupa, z boków żebrami a z przodu mostkiem. U zdrowego człowieka ma kształt zbliżony do ściętego stożka, który dodatkowo jest spłaszczony w kierunku od przodu ku tyłowi, co nadaje jej w przekroju poprzecznym kształt zbliżony do elipsy. Ściany klatki piersiowej są wypukłe i mają różną długość: najdłuższe są obie ściany boczne, krótsza ściana tylna obejmuje kręgosłup piersiowy i tylne części żeber, najkrótsza ściana przednia zbudowana jest z mostka i przymostkowych chrzęstnych części żeber. Ściana tylna jest najmniej ruchoma. Kręgosłup piersiowy jest wygięty w płaszczyźnie strzałkowej w kierunku kifozy, co zwiększa pojemność klatki piersiowej. Równocześnie jest wpuklony w jamę klatki a tylne części żeber wypuklają się ku tyłowi; w ten sposób jama klatki piersiowej w przekroju poprzecznym ma kształt nerkowaty.

Klatka piersiowa jest najwęższa u góry, gdzie znajduje się jej wierzchołek, tak zwany otwór górny klatki piersiowej, ograniczony trzonem pierwszego kręgu piersiowego, pierwszymi żebrami i górnym brzegiem rękojeści mostka. Ku dołowi granicę klatki piersiowej stanowią: 12. kręg piersiowy, brzeg dolny żeber XI i XII, chrząstki żeber X – VII i wyrostek mieczykowaty. Górna część klatki piersiowej jest zajęta przez jamę klatki piersiowej, a część dolna przez jamę brzuszną. 

Kształt klatki piersiowej zależy od płci i wieku. Mogą nań wpłynąć różne procesy chorobowe, między innymi skolioza. Kształt klatki piersiowej zmienia się także w zależności od fazy oddychania. 

 

 

Ruchy oddechowe klatki piersiowej 

Klatka piersiowa u zdrowej osoby podczas wdechu poszerza się i pogłębia, równocześnie unosząc się ku górze i uwypuklając. Podstawą aktu wdechu jest unoszenie się żeber, które powoduje powiększenie jamy klatki piersiowej. Ruch ten zwiększa wymiary strzałkowy i poprzeczny klatki piersiowej, a równocześnie obejmuje prostowanie piersiowego odcinka kręgosłupa. Natomiast wysokość jamy klatki piersiowej (wymiar podłużny) zmienia się głównie pod wpływem przepony, która podczas wdechu kurczy się i spłaszcza. Przepona jest głównym mięśniem oddechowym. Jest to mięsień płaski, tworzący dwie kopuły wpuklające się do klatki piersiowej i połączone ze sobą środkiem ścięgnistym. Przepona przyczepia się do kręgów lędźwiowych i sześciu dolnych żeber oraz do wyrostka mieczykowatego mostka. Skurcz tego mięśnia zachodzi pod wpływem nerwu przeponowego i powoduje obniżenie obu kopuł i przesunięcie środka ścięgnistego ku dołowi. Zwiększa to wymiar podłużny jamy klatki piersiowej i nieznacznie także wymiar poprzeczny poprzez działanie unoszące dolne żebra. 

Zmiana kształtu klatki piersiowej w czasie oddychania zależy od udziału toru piersiowego i brzusznego. Ruchy przepony przy mieszanym torze oddychania zapewniają około 70% zmian objętości oddechowej płuc, a ruchy żeber – pozostałe 30%. Podczas spokojnego oddychania przepona przesuwa się o około 1,5 cm, podczas najgłębszego nawet o 10 cm. Zmiany wymiaru przednio-tylnego i poprzecznego klatki piersiowej w czasie wdechu zachodzą głównie na skutek ruchu żeber do przodu i boku oraz przesunięcia mostka do przodu, w wyniku skurczu mięśni międzyżebrowych zewnętrznych. 

Wdechowe przesunięcia pierwszego i drugiego żebra zwiększają wymiar przednio – tylny klatki piersiowej, żeber III – IV – zarówno wymiar przednio – tylny, jak i poprzeczny, a żeber VII – X – tylko wymiar poprzeczny. Ruchy żeber odbywają się wokół osi przebiegającej przez stawy: żebrowo-kręgowy (główkowo-trzonowy) i żebrowo-poprzeczny (guzkowo-poprzeczny). Ruch żebra odbywa się wokół osi obrotu łączącej te dwa stawy. Dodatkowo, żebro strony prawej i lewej są funkcjonalnie zespolone i wspólny ich ruch musi uwzględniać przebieg osi obrotu każdego z żeber. Ponieważ kąt pomiędzy osiami obrotu górnych żeber po prawej i lewej stronie klatki jest rozwarty, podczas podnoszenia się ich przy wdechu następuje także przesunięcie klatki do przodu i uniesienie mostka. Zwiększa się też wymiar przedniotylny klatki piersiowej w wyniku skurczu mięsni międzyżebrowych zewnętrznych. W klasycznych podręcznikach anatomii ruchy górnych żeber podczas głębokich oddechów porównywano do ruchu ramienia pompy studziennej. W przypadku dolnych żeber kąt zawarty między osiami ich obrotu jest bardziej ostry, żebra są bardziej wygięte i biegną skośnie ku dołowi. Ruch wdechowy wywołany skurczem mięśni międzyżebrowych zewnętrznych powoduje unoszenie wygiętego łuku żebra, co ma przypominać unoszenie rączki wiadra.

Wydech jest głównie zjawiskiem biernym, polegającym na zmniejszeniu wszystkich wymiarów klatki piersiowej w wyniku biernego powrotu odkształconych podczas wdechu struktur sprężystych płuc i klatki piersiowej. Przyczyną jest ustanie aktywności mięśni wdechowych i działanie na klatkę piersiową siły ciężkości. W drugiej (końcowej) fazie wydechu czynne są mięśnie międzyżebrowe wewnętrzne i skośne brzucha, przebiegające ku dołowi i tyłowi. Drugą fazę wydechu, ze względu na udział tych mięśni, uważać można po części za akt czynny. Nasilone czynne wydechy obserwuje się zwłaszcza w czasie mówienia, śpiewu lub gry na instrumentach dętych. Natężony wydech wspomagany jest przez mięśnie wydechowe, których skurcz zmniejsza poprzeczny wymiar klatki piersiowej (na skutek obniżania dolnych żeber) oraz jej wymiar pionowy (na skutek przesunięcia przepony ku górze w wyniku wzrostu ciśnienia śródbrzusznego). W ten sposób mięśnie tłoczni brzusznej pokonują wdechowe ustawienie klatki piersiowej i, wspomagając siły retrakcji samych płuc, ułatwiają wydech. 

Interesujące jest, jak wiele mięśni, na pozór niezaangażowanych w czynność oddychania, może wspomagać funkcję oddechową.  Należy zauważyć, że obecnie odchodzi się od jednoznacznego definiowania mięśni jako albo wdechowych, albo wydechowych, gdyż dla wielu z nich wykazano aktywność w obu fazach cyklu oddechowego. 

 

Mięśnie wdechowe zasadnicze i pomocnicze:

1. Przepona - podczas skurczu wypuklenie kopuły przepony obniża się 2-4 cm lub nawet więcej. Zwiększa to wymiar podłużny jamy klatki piersiowej co prowadzi do powiększenia jej pojemności i zmniejszenia w niej ciśnienia, powodując wypełnienie płuc powietrzem. Przepona jest głównym mięśniem wdechowym.

2. Mięśnie pochyłe ( przedni, środkowy, tylny, najmniejszy ) - przy ustalonym kręgosłupie zwiększają pojemność klatki piersiowej unosząc żebra I i II ku górze.

3. Mięśnie międzyżebrowe zewnętrzne - zwiększają pojemność klatki piersiowej unosząc żebra.

4. Mięśnie międzyżebrowe wewnętrzne i najgłębsze ( części występujące między chrząstkami żebrowymi ) - zwiększają pojemność klatki piersiowej unosząc żebra.

5. Mięśnie dźwigacze żeber ( długie i krótkie ) - zwiększają pojemność klatki piersiowej 

6. Mięsień mostkowo-obojczykowo-sutkowy - przy ustalonej głowie unosi mostek i w ten sposób zwiększa pojemność klatki piersiowej.

7. Mięsień najszerszy grzbietu - przy ustalonych ramionach unosi dolne żebra.

8. Mięsień piersiowy większy - przy ustalonych ramionach unosi dolne żebra.

9. Mięsień piersiowy mniejszy - przy ustalonej łopatce unosi żebra III-V.

10. Mięsień zębaty przedni - przy ustalonych ramionach unosi żebra

11. Mięsień zębaty tylny górny - unosi żebra II-V.

12. Mięsień podobojczykowy - przy ustalonej obręczy barkowej unosi I żebro ( działanie bardzo słabe ).

13. Mięśnie prostujące część piersiową kręgosłupa - powodują powiększenie pojamności klatki piersiowej przez jej wydłużenie.

 

 

Mięśnie wydechowe zasadnicze i pomocnicze:

1. Mięsień skośny zewnętrzny brzucha - zgina kręgosłup do przodu i obniża klatkę piersiową. Bierze udział w wytwarzaniu tłoczni brzusznej.

2. Mięsień skośny wewnętrzny brzucha - zgina kręgosłup do przodu i obniża klatkę piersiową. Bierze udział w wytwarzaniu tłoczni brzusznej.

3. Mięsień poprzeczny brzucha - zwęża dolną część klatki piersiowej. Bierze udział w wytwarzaniu tłoczni brzusznej.

4. Mięsień najszerszy grzbietu - przy ustalonym ramieniu brzeg boczny mięśnia uciska na żebra - współdziała przy wydechu.

5. Mięsień zębaty tylny dolny - obniża żebra i zmniejsza pojemność klatki piersiowej

6. Mięsień międzyżebrowy wewnętrzny i najgłębszy ( przyczepione do kostnych części żeber ) - części umocowane do kostnych części żeber obniżają żebra - śą mięśniami wydechowymi.

7. Mięśnie podżebrowe - wspomagają działanie mięśni międzyżebrowych wewnętrznych.

8. Mięsień poprzeczny klatki piersiowej - obniżając żebra zmniejsza pojemność klatki piersiowej.

 

 

Zniekształcenie klatki piersiowej w przebiegu skoliozy idiopatycznej 

Skoliozy idiopatyczne występują najczęściej w części piersiowej kręgosłupa, a w ich przebiegu dochodzi do deformacji w obrębie klatki piersiowej. Z uwagi na spłaszczenie fizjologicznej kifozy kręgosłupa piersiowego, przednio-tylny wymiar klatki piersiowej ulega zmniejszeniu. Kręgi strukturalnego skrzywienia piersiowego ulegają rotacji wokół osi długiej i pociągają za sobą żebra. Skoliozy piersiowe skierowane są najczęściej wypukłością w stronę prawą, co oznacza że patrząc z góry stwierdza się kierunek rotacji kręgów zgodny z ruchem wskazówek zegara. W ten sposób dochodzi do przemieszczenia żeber w płaszczyźnie poprzecznej ciała, co powoduje powstanie na plecach garbu żebrowego ( w skoliozie prawostronnej występuje po prawej stronie ciała ). Równocześnie asymetria łuków żebrowych uwidacznia się z przodu pod postacią uwypuklenia łuku żebrowego po stronie przeciwnej do garbu żebrowego tylnego ( po stronie lewej w skoliozie piersiowej prawostronnej ).

Zdaniem Cheneau klatka piersiowa uzyskuje kształt zbliżony do obróconej elipsy, której długa oś przebiega od tylnego do przedniego garbu żebrowego, a krótka oś przebiega od wklęsłości tylnej do przedniej, łącząc zapadnięte okolice. Do podobnych obserwacji prowadzą badania z użyciem tomografii komputerowej, których autorzy dodatkowo zwracają uwagę na zagadnienie utrudnionej ruchomości żeber z powodu przestrzennego przemieszczenia stawów żebrowo-kręgowych i żebrowo-poprzecznych.

Zgodnie z koncepcją Dubousseta równolegle rozwijają się: trójpłaszczyznowa deformacja skoliotyczna kręgosłupa (wygięcie w bok, hipokifoza, rotacja osiowa kręgów) oraz deformacja powiązanych z kręgosłupem części narządu ruchu. Z tego powodu należałoby oczekiwać, że stopień deformacji klatki piersiowej postępuje równolegle do stopnia skoliozy. Przykręgosłupowe odcinki żeber, które są ściśle powiązane z kręgami, ustawiają się równolegle do wyrostków poprzecznych. Oznacza to, że po wypukłej stronie skoliozy ustawiają się bardziej w płaszczyźnie strzałkowej, a po wklęsłej - w płaszczyźnie zbliżonej do czołowej [69]. Długość obwodu obręczy kostno-chrzęstnej nie ulega zmianie, co doprowadza do zniekształcenia jej obrysów. 

Zniekształcenie klatki piersiowej pociąga za sobą skrócenie tkanek miękkich (powierzchniowej i głębokiej powięzi, mięśni międzyżebrowych, więzadeł, torebek stawów żebrowo-kręgowych i żebrowo-poprzecznych, przepony), a także deformację żeber. Po wypukłej stronie skoliozy części żebra leżące z tyłu, ale poza stawami żebrowo-poprzecznymi ulegają kątowemu zagięciu ku bokowi a następnie ku przodowi, co wytwarza garb żebrowy tylny. Trzony żeber zagięte pod ostrym kątem ustawiają się w płaszczyźnie zbliżonej do strzałkowej i równocześnie obniżają do dołu. W przedniej części klatki piersiowej żebra łagodnym łukiem zbliżają się do płaszczyzny czołowej. Przedni garb żebrowy powstaje po wklęsłej stronie skrzywienia w chrzęstnych częściach żeber. Przyczyną tworzenia się tego garbu jest wysuwanie się żeber strony wklęsłej ku przodowi przy jednoczesnym zachowaniu ustawienia mostka w płaszczyźnie czołowej. Po wypukłej stronie skrzywienia żebra ustawione są rozbieżnie, to znaczy odległość pomiędzy nimi ulega zwiększeniu. Po wklęsłej stronie skrzywienia – w związku ze zmniejszeniem przestrzeni pomiędzy poszczególnymi wyrostkami poprzecznymi – odległość pomiędzy żebrami ulega zmniejszeniu, żebra przylegają ściślej do siebie lub nawet wzajemnie na siebie zachodzą. 

 

 Przy daleko posuniętej rotacji kręgów szczytowych zniekształcenie ściany klatki piersiowej po wypukłej stronie skrzywienia narasta tak dalece, że żebra otaczają kręgosłup od tyłu. Pozostaje wtedy tylko wąska szczelina pomiędzy trzonami kręgów a żebrami. Zniekształcenia te opisał Dubousset, a w polskim piśmiennictwie, na długo przed nim, Tylman. Dodatkowo, Dubousset zwrócił uwagę na tak zwany garb kręgosłupowy wewnętrzny, znajdujący się w obrębie klatki piersiowej, który jest wynikiem lordozy i rotacji kręgosłupa piersiowego. Uważa on, że w dużych skoliozach kręgosłup zagłębia się w klatkę piersiową. Taka sytuacja może doprowadzić do uciśnięcia narządów wewnętrznych. Deformacji klatki piersiowej towarzyszy zniekształcenie płuc, które doprowadza do upośledzonej wentylacji i przewlekłych zaburzeń w upowietrznieniu tkanki płucnej, prowadzących do rozwoju ognisk niedodmowych i nawracających infekcji. Zaburzenia te mogą, w pierwszym etapie, być przyczyną obniżenia wydolności fizycznej, w skrajnych przypadkach powodem wystąpienia serca płucnego, a w konsekwencji niewydolności krążenia.

 

Nowoczesne techniki obrazowania kręgosłupa i klatki piersiowej w skoliozie 

Tomografia komputerowa 

Tomografia komputerowa (CT- ang. computed tomography ) wykorzystuje promieniowanie rentgenowskie. Umożliwia warstwowe obrazowanie tułowia i uzyskanie trójwymiarowej rekonstrukcji. Ze względu na ograniczenie napromieniowania osoby badanej zazwyczaj wykonuje się przekroje tylko na poziomach kręgów granicznych, szczytowych oraz miednicy. Obecnie wzbogaca się metodę CT za pomocą trójwymiarowej rekonstrukcji obrazu, aby zobrazować kręgosłup w sposób przestrzenny, wykryć zniekształcenia w obrębie kanału kręgowego, wady wrodzone kręgosłupa, ocenić jakość spondylodezy. 

 

Tomografia magnetycznego rezonansu jądrowego 

Tomografia magnetycznego rezonansu jądrowego (MRI- ang. magnetic resonance imaging) jest nieinwazyjną metodą obrazowania uzyskującą przekrój przez określoną strukturę lub część ciała. Badanie nie może być wykonane w obecności implantów kręgosłupowych zawierających ferromagnetyki; implanty tytanowe nie stanowią przeszkody. Metoda ta ma zastosowanie w diagnostyce pacjentów ze skoliozą o nietypowym wzorze (na przykład skolioza piersiowa lewostronna), w diagnostyce skrzywień wrodzonych, w celu wykrycia wad układu nerwowego.

 

Topografia powierzchni ciała 

Topografia powierzchni ciała (TPC) jest metodą polegającą na obrazowaniu i analizie zewnętrznych obrysów tułowia, najczęściej od strony grzbietu badanego. Opiera się na technikach fotogrametrycznych, czyli zajmujących się odtwarzaniem kształtów, rozmiarów i wzajemnego położenia obiektów na podstawie zdjęć fotograficznych. U dzieci ze skoliozą wykorzystuje się zależność pomiędzy skrzywieniem kręgosłupa a deformacją powierzchniową. Techniki fotogrametryczne są nieinwazyjne, bezpieczne i dokładne, można wśród nich wymienić: technikę mory (prążków interferencyjnych) oraz stereografię rastrową Formetic, obrazujące grzbiet badanej osoby. Układ czterech kamer (system Orten) pozwala na analizę trójpłaszczyznową całego tułowia. Umożliwia przestrzenne odwzorowanie ukształtowania całej sylwetki lub poszczególnych części ciała (tułów, kończyny). System Orten wykonuje trójwymiarowy cyfrowy model badanego obiektu na podstawie 4 ujęć zespolonych kamer w zakresie 360°. 

 

Sposoby oceny kształtu i ruchomości klatki piersiowej w skoliozie idiopatycznej 

Należy zauważyć, że o ile zniekształcenie samego kręgosłupa w skoliozie idiopatycznej zostało opisane w sposób wyczerpujący, zarówno przy użyciu badań klinicznych, jak i radiologicznych, tomografii komputerowej i rezonansu magnetycznego, o tyle opisy zniekształcenia klatki piersiowej są ubogie. Zazwyczaj ograniczają się do podania pojęcia garbu żebrowego i opisu jego kształtu w zależności od stopnia skrzywienia (łagodny, ostrokątowy, „żyletkowaty” itp.). Król w Ortopedii i Rehabilitacji pod redakcją Wiktora Degi (wydania z 1983 roku i 1996 roku. Dega) pisze, że „wskutek rotacji kręgów żebra przemieszczają się do tyłu po stronie wypukłości wygięcia, a do przodu po stronie wklęsłości”. Tylman podaje bardziej rozbudowany opis, między innymi: „po wklęsłej stronie skrzywienia tylna ściana klatki piersiowej ulega zapadnięciu (depressio thoracis), a przednia jej część uwypukla się tworząc tzw. garb żebrowy przedni... Przedni garb żebrowy powstaje po wklęsłej stronie skrzywienia w chrzęstnych częściach żeber. Przyczyną tworzenia się tego garbu jest wysuwanie się żeber strony wklęsłej ku przodowi przy jednoczesnym zachowaniu ustawienia mostka w płaszczyźnie czołowej”. Niewiele miejsca poświęcają temu zagadnieniu Żuk i Dziak: „W przedniej części klatki piersiowej wytwarza się po stronie wypukłej wgłębienie, a po stronie wklęsłej garb żebrowy przedni”. Autorzy nie wspominają o sposobach zmierzenia asymetrii klatki piersiowej jako całości. 

W dawnych podręcznikach, których autorzy opierali swoje spostrzeżenia na studiowaniu preparatów anatomicznych kręgosłupa, informacje dotyczące klatki piersiowej są szczątkowe, prawdopodobnie ze względu na mniejszą dostępność kompletnego szkieletu klatki piersiowej. Na przykład lakoniczny opis podaje James w fundamentalnym dziele „Scoliosis”. Także współczesne podręczniki nie dostarczają informacji na temat zniekształcenia żeber w skoliozie, na przykład Dormans w wydanej w języku polskim „Ortopedii pediatrycznej” (2005) o tym zagadnieniu nie wspomina. Podobnie Herring w „Tachdjian’s Pediatric Orthopaedics” (2008), mimo, że skolioza zajmuje aż 148 stron trzytomowego podręcznika, nie analizuje deformacji klatki piersiowej. Wynika to, być może, z przekonania o wtórności deformacji klatki piersiowej w stosunku do deformacji kręgosłupa, a także z braku obiektywnych metod badania tego zniekształcenia. Znamienne jest, że w podręczniku „Radiographic Measurement Manual” firmowanym przez amerykańskie Spinal Deformity Study Group (2008) z prezydentem Scoliosis Research Society, Lawrence Lenke na czele, omawia się około 40 parametrów wykreślanych na radiogramach skolioz idiopatycznych. Tylko jeden z nich, oceniający ustawienie barków w płaszczyźnie czołowej na podstawie linii łączącej oba obojczyki można uznać za pośrednio związany z kształtem klatki piersiowej. W badaniu klinicznym najbardziej rozpowszechnionym sposobem oceny zniekształcenia klatki piersiowej jest pomiar kąta rotacji tułowia przy użyciu skoliometru Bunnella lub pomiar wysokości garbu przy użyciu linijki, wykonywane w pozycji skłonu do przodu, a więc w pozycji wymuszonego zgięcia kręgosłupa. Z kolei w badaniu skoliozy za pomocą techniki topografii powierzchni ciała rejestruje się obraz powierzchni grzbietu w pozycji stojącej, jednak technika ta dostarcza informacji jedynie o tylnej powierzchni tułowia, nie przynosi danych o deformacji klatki piersiowej jako całości. 

Badanie radiologiczne nie ukazuje trójpłaszczyznowej deformacji klatki piersiowej w sposób bezpośredni, gdyż jest badaniem jednopłaszczyznowym. Głównym parametrem oceniającym wielkość skrzywienia jest kąt Cobba, który opisuje stopień nachylenia dwóch kręgów: krańcowego górnego i krańcowego dolnego względem siebie. Istnieją ponadto dwa parametry radiologiczne: kąt rotacji osiowej kręgu szczytowego według Perdriolle’a oraz różnica kąta żebrowo-kręgowego według Mehty, które są mierzone na zdjęciu radiologicznym przednio-tylnym, jednak odnoszą się do deformacji rotacyjnej kręgosłupa i klatki piersiowej, a zatem ich wartości mogłyby korelować z wartościami klinicznych parametrów opisujących zniekształcenie klatki piersiowej w skoliozie idiopatycznej. 

Z praktyki fizjoterapeuty wynika, że zagadnienie deformacji klatki piersiowej stanowi przedmiot zainteresowania chorych, a wszelkie zmiany jej kształtu są obserwowane i wpływają na ogólną subiektywną ocenę wyniku leczenia skoliozy w stopniu nie mniejszym niż wyniki pomiarów kątów na zdjęciach rentgenowskich. Ponadto, wiele metod fizjoterapeutycznych stawia sobie za cel zmniejszenie garbu żebrowego oraz uwypuklenie zapadniętych okolic tułowia za pomocą specjalnie dobranych ćwiczeń. Także leczenie gorsetowe prowadzone według koncepcji Cheneau opiera się na próbie modelowania kształtu klatki piersiowej przy równoczesnym oddziaływaniu korekcyjnym na kręgosłup. Wymaga to posiadania narzędzi umożliwiających obiektywną kontrolę przebiegu leczenia w zakresie kształtu klatki piersiowej. Fakt, że w dostępnych podręcznikach ortopedii nie podaje się sposobów pomiaru zniekształcenia klatki piersiowej w skoliozie idiopatycznej, skłania do podjęcia próby ilościowego oznaczenia tej deformacji.

Prostym sposobem ukazującym i dokumentującym zniekształcenie klatki piersiowej jest wykonanie fotografii tułowia pod różnymi kątami, co pomaga uwidocznić deformację.