Чем отличаются позвонки разных отделов
Чем отличаются позвонки разных отделов
Функция позвоночного столба. Позвоночный столб выполняет роль осевого скелета, который является опорой тела, защитой находящегося в его канале спинного мозга и участвует в движениях туловища и черепа. Положение и форма позвоночного столба определяются прямохождением человека.
Общие свойства позвонков. Соответственно 3 функциям позвоночного столба каждый позвонок, vertebra (греч. spondylos1), имеет:
1) опорную часть, расположенную спереди и утолщенную в виде короткого столбика, — тело, corpus vertebrae;
2) дугу, arcus vertebrae, которая прикрепляется к телу сзади двумя ножками, pediculi arcus vertebrae, и замыкает позвоночное отверстие, foramen vertebrale; из совокупности позвоночных отверстий в позвоночном столбе образуется позвоночный канал, canalis vertebralis, который защищает от внешних повреждений помещающийся в нем спинной мозг. Следовательно, дуга позвонка выполняет преимущественно функцию защиты;
Естественно, что опорная часть позвонка (тело) у шейных позвонков выражена сравнительно мало (у I шейного позвонка тело даже отсутствует), а по направлению вниз тела позвонков постепенно увеличиваются, достигая наибольших размеров у поясничных позвонков; крестцовые позвонки, несущие на себе всю тяжесть головы, туловища и верхних конечностей и связывающие скелет этих частей тела с костями пояса нижних конечностей, а через них с нижними конечностями, срастаются в единый крестец («в единении сила»).
Наоборот, копчиковые позвонки, представляющие остаток исчезнувшего у человека хвоста, имеют вид маленьких костных образований, в которых едва выражено тело и нет дуги. Дуга позвонка как защитная часть в местах утолщения спинного мозга (нижние шейные, верхние грудные и верхние поясничные позвонки) образует более широкое позвоночное отверстие. В связи с окончанием спинного мозга на уровне II поясничного позвонка нижние поясничные и крестцовые позвонки имеют постепенно суживающееся позвоночное отверстие, которое у копчика совсем исчезает.
Поперечные и остистый отростки, к которым прикрепляются мышцы и связки, более выражены там, где прикрепляется более мощная мускулатура (поясничный и грудной отделы), а на крестце в связи с исчезновением хвостовой мускулатуры эти отростки уменьшаются и, слившись, образуют на крестце небольшие гребни. Вследствие слияния крестцовых позвонков в крестце исчезают суставные отростки, которые хорошо развиты в подвижных отделах позвоночного столба, особенно в поясничном. Таким образом, чтобы понять строение позвоночного столба необходимо иметь в виду, что позвонки и отдельные части их более развиты в тех отделах, которые испытывают наибольшую функциональную нагрузку.
Наоборот, где функциональные требования уменьшаются, там наблюдается и редукция соответствующих частей позвоночного столба, например в копчике, который у человека стал рудиментарным образованием.
Чем отличаются позвонки разных отделов
Позвоночник человека (или «позвоночный столб») является основой скелета человека. Позвоночник состоит из расположенных рядно 32 — 34 позвонков, которые соединяются друг с другом связками, суставами, межпозвонковыми (межпозвоночными) дисками, которые в свою очередь являются хрящами, или позвонками, сросшимися между собой.
СТРОЕНИЕ ПОЗВОНОЧНИКА
Позвоночник человека и позвонки принято разделять и классифицировать по отделам. Каждый отдел позвоночника состоит из определенного количества позвонков. Позвонки обозначаются латинской буквой (первая буква от латинского названия отдела позвоночника) и цифрой (порядковый номер позвонка в отделе), например, C3 — это третий шейный позвонок. Позвонки нумеруются сверху вниз.
Различают 5 отделов позвоночника (сверху вниз):
Позвонки соединяются между собой двумя верхними и двумя нижними суставными отростками, межпозвонковыми дисками и очень крепкими связками, расположенными по бокам тел позвонков, на их передней и задней сторонах.
Подвижность позвонков обеспечивается дисками, суставами и связками, находящимися между ними. Последние в какой-то мере играют роль ограничителя, препятствующего слишком большой подвижности. Сильные мышцы спины, шеи, плечевые, грудные, а также живота и бедер в большей степени определяют подвижность позвонков и всего позвоночного столба. Все эти мышцы гармонично взаимодействуют между собой, обеспечивая тонкую регуляцию движений в позвоночнике. Если сила или напряжение при нагрузке какой-либо мышцы меняется, это может вызвать изменение двигательной функции позвоночника, вследствие чего возникает болевое ощущение в спине или чувство усталости.
ИЗГИБЫ ПОЗВОНОЧНИКА ЧЕЛОВЕКА
Если посмотреть на строение позвоночника человека сбоку, видно, что позвонки находятся не прямо один над другим, а образуют характерные физиологические изгибы позвоночника:
Эти изгибы составляют для позвоночника пружинящий амортизирующий аппарат, смягчающий толчки и таким образом предохраняющий головной мозг от повреждений при ходьбе, беге и прыжках.
СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ ПОЗВОНКОВ
Каждый позвонок состоит из круглого или почкообразного тела и дуги, замыкающей позвоночное отверстие. От нее отходят суставные отростки, служащие для сочленения с выше- и нижележащими позвонками.
Позвонки состоят из внутреннего губчатого и компактного внешнего вещества. Губчатое вещество в виде костных перекладин обеспечивает прочность позвонков. Внешнее компактное вещество позвонка состоит из костной ткани пластинчатого вида, обеспечивающей твердость внешнего слоя и возможность позвонковому телу принимать нагрузки, например, сжатие при ходьбе. Внутри позвонка, кроме костных перекладин, находится красный костный мозг, который несет функцию кроветворения.
В зависимости от того, какой части позвоночника принадлежат позвонки, формы их тел и отростков имеют некоторые различия. В целом можно сказать, что поясничные позвонки более массивны, чем шейные, имеющие меньшие по размеру тела и менее развитые отростки. Это связано с тем, что на поясничные позвонки приходится большая нагрузка, чем на шейные, которые несут лишь тяжесть головы.
Грудные позвонки несут особую функцию, образуя вместе с ребрами и грудиной грудную клетку. Ребра, прикрепленные к передней стороне поперечных отростков, не являются их продолжением, а представляют собой отдельные кости, соединенные с отростками двумя небольшими суставами. Суставы допускают некоторую подвижность между ребрами, а также ребрами и позвонками относительно друг друга, что обеспечивает вдох и выдох. Образованная из костей грудная клетка обладает меньшей подвижностью по сравнению с шеей и туловищем. Степень свободы между грудными позвонками также меньшая, чем между шейными и поясничными позвонками.
Между позвонками шейного, грудного и поясничного отделов (кроме первых двух шейных позвонков) находятся межпозвонковые диски, которые состоят из фиброзных колец и студенистого ядра. Эластичная консистенция диска позволяет ему менять форму. Способность диска принимать на себя и распределять давление между позвонками позволяет ему играть роль амортизатора и дает возможность позвоночнику сгибаться.
От спинного мозга в межпозвонковых (фораминальных) отверстиях, — отверстия между двумя смежными позвонками, проходят корешки спинномозговых нервов, вены и артерии. Волокна в корешке нерва передают сигналы в спинной мозг от нервов, расположенных в коже и волокнистых слоях соединительной ткани. Другие нервные волокна в свою очередь передают сигналы от спинного мозга к мышцам, так что они могут сокращаться по команде от головного и спинного мозга. Нервные корешки шейных сегментов спинного мозга идут в основном к рукам, поясничных сегментов — к ногам, в то время как нервные корешки грудных сегментов — к туловищу.
Костная структура человека, и в том числе структура позвоночника постоянно обновляется: клетки одного типа заняты разложением костной ткани, другого — ее обновлением. Механические силы, нагрузки, которым подвергается позвонок, стимулируют образование новых клеток. Усиление воздействий на позвонок обеспечивает ускоренное образование костного вещества с большим количеством перекладин и более плотной костной субстанцией, и наоборот, уменьшение нагрузки вызывает ее распад.
Так, например, вынужденная в связи с болезнью обездвиженность ведет к распаду костного вещества с его возможным последствием — размягчением костей скелета.
Для противодействия таким проблемам и в профилактических целях мы рекомендуемпериодически проходить курс лечебного массажа и физиотерапии (на аппарате электромиостимуляции), например, в нашем медицинском центре.
ПОЗВОНОЧНО-ДВИГАТЕЛЬНЫЙ СЕГМЕНТ (ПДС ПОЗВОНОЧНИКА)
Под термином «позвоночно-двигательный сегмент» (ПДС позвоночника) подразумевается часть позвоночника, состоящая из двух соседних (смежных) позвонков.
Позвоночно-двигательный сегмент включает в себя все структурные единицы на этом уровне позвоночника: два смежных позвонка, их суставы и связочный аппарат сочленения этих двух смежных позвонков, межпозвонковый диск, а также включает околопозвоночные мышцы. В каждом позвоночно-двигательном сегменте имеется два межпозвонковых (фораминальных) отверстия в которых находятся корешки спинномозговых нервов, артерии и вены.
Всего в позвоночнике имеется 24 позвоночно-двигательных сегмента: 7 шейных, 12 грудных и 5 поясничных. Последний поясничный сегмент (самый нижний) образуют 5-й поясничный позвонок (L5) и первый крестцовый (S1).
В медицинских протоколах позвоночно-двигательный сегмент называется в соответствии с позвонками сверху и снизу в этом сегменте, например, сегмент L5-S1.
ШЕЙНЫЕ, ГРУДНЫЕ, ПОЯСНИЧНЫЕ ПОЗВОНКИ, ИХ ОСОБЕННОСТИ. КРЕСТЦОВАЯ КОСТЬ, КОПЧИК
Шейные позвонки, vertebrae cervicales, СI-CVII (рис. 2.5, 2.6), составляют верхний (шейный) отдел позвоночного столба. Из 7 шейных позвонков два верхних значительно отличаются от прочих, поэтому их называют атипичными. Остальные пять, построены по общему принципу (рис. 2.5).
Характерной особенностью всех шейных позвонков является:
– наличие отверстия в поперечных отростках, foramen processus transversus;
– поперечные отростки заканчиваются бугорками – передними и задними;
– передний бугорок VI шейного позвонка хорошо развит, его называют сонным бугорком, tuberculum caroticum, к нему можно прижать общую сонную артерию при кровотечении;
– суставные поверхности верхних суставных отростков обращены назад и кверху, нижних суставных отростков – вперед и вниз;
– остистые отростки шейных позвонков короткие, раздвоенные на конце.
Рис. 2.5. Типичный шейный позвонок (вид сверху).
1 – corpus vertebrae; 2 – processus transversus; 3 – processus articularis superior; 4 – processus spinosus; 5 – foramen processus transversus.
Первый шейный позвонок – атлант, atlas, отличается от общего плана строения свободных позвонков (рис. 2.6а):
– он не имеет тела и вырезок;
– лишен остистого и суставных отростков;
– в составе атланта выделяют переднюю и заднюю дуги, arcus anterior et posterior, соединяющиеся по бокам двумя утолщениями – латеральными массами, massae laterales;
– на передней дуге спереди расположен передний бугорок, tuberculum anterius. На внутренней (задней) поверхности передней дуги имеется углубление – ямка зуба, fovea dentis. Она предназначена для сочленения с зубом II шейного позвонка;
– на задней дуге атланта находится задний бугорок, tuberculum posterius;
– сверху и снизу на каждой латеральной массе располагается верхняя и нижняя суставные ямки. Верхние суставные ямки соединяются с мыщелками затылочной кости, а нижние суставные ямки предназначены для сочленения с суставными поверхностями II шейного позвонка;
– на верхней поверхности задней дуги с двух сторон видна борозда позвоночной артерии, sulcus a. vertebralis.
Второй шейный позвонок, осевой, axis, отличается наличием зуба – отростка отходящего от тела позвонка (рис. 2.6б). Андрей Везалий назвал этот позвонок эпистрофеем, т.е. вращательным. При поворотах головы атлант вместе с черепом вращаются вокруг зуба. Зуб имеет переднюю суставную поверхность у линии сочленения с ямкой I шейного позвонка и заднюю, для сочленения с поперечной связкой атланта.
Седьмой шейный позвонок, vertebra prominens, имеет длинный нераздвоенный остистый отросток, который длиннее и толще, чем у соседних позвонков. Его верхушка хорошо прощупывается у живого человека, поэтому его называют выступающим позвонком (vertebra prominens). Он играет роль ориентира для отсчета позвонков.
Грудные позвонки, vertebrae thoracicae, Th1-Th12 (см. рис 2.4), крупнее шейных. Остистые отростки длиннее, наклонены вниз и накладываются друг на друга. Также их расположение препятствует переразгибанию позвоночного столба. Суставные отростки грудных позвонков расположены фронтально, суставная поверхность верхних из них обращена назад, нижних – вперед. Концы поперечных отростков утолщены, и для сочленения с бугорком ребра имеют реберную ямку, fovea costalis processus transversus. Она отсутствует только на XI и XII позвонках.
Рис. 2.6. Нетипичные шейные позвонки.
а — атлант (вид сверху): 1 – arcus anterior, 2 – massa lateralis; 3 – foramen processus transversus; 4 – processus transversus; 5 – sulcus a. vertebralis; 6 – arcus posterior; 7 – tuberculum posterius; 8 – fovea articularis superior; 9 – tuberculum anterius; 10 – fovea dentis; б — осевой позвонок (вид сзади): 1 – dens; 2 – facies articularis superior; 3 – processus spinosus; 4 – processus transversus; 5 – foramen processus transversus.
Поясничные позвонки, vertebrae lumbales, L1-L5 (рис. 2.7), имеют массивное тело. Поперечные отростки располагаются почти во фронтальной плоскости и представляют собой рудиментарое ребро и сохранившееся в виде небольшого отростка позади основания его, называемого добавочным отростком (парным), processus accessorius. Суставные отростки расположены сагиттально, на верхних суставных отростках имеются сосцевидные отростки, processus mammilares.
Рис. 2.7. Поясничный позвонок.
1 – corpus vertebrae; 2 – processus articularis supenor; 3 – processus spinosus; 4 – processus articularis inferior; 5 – processus transversus.
Крестец, os sacrum, S1-S5 (рис. 2.8), состоит из пяти крестцовых позвонков, vertebrae sacrales, которые срастаются в одну кость в юношеском возрасте. В кресце различают верхний широкий отдел – основание, basis ossis sacri; верхушку, apex ossis sacri; переднюю вогнутую, тазовую поверхность, facies pelvina; заднюю выпуклую, шероховатую, facies dorsalis. У места соединения крестца с пятым поясничным позвонком образуется выступ, направленный вперед – мыс, promontorium.
На тазовой поверхности крестца отчетливо видны четыре поперечные линии, lineae transversae, следы сращения тел крестцовых позвонков друг с другом. На концах этих линий справа и слева имеются тазовые крестцовые отверстия, foramina sacralia anteriora, s. pelvina. На выпуклой дорсальной поверхности крестца видны с каждой стороны дорсальные крестцовые отверстия, foramina sacralia posteriora, s. dorsalia.
Рис. 2.8. Крестец и копчик (а – вид спереди; б – вид сзади).
1 – foramina sacralia pelvina; 2 – lineae transversae; 3 – cornua coccygea; 4 – cornu sacrale; 5 – crista sacralis mediana; 6 – facies auricularis; 7 – crista sacralis lateralis; 8 – tuberositas sacralis; 9 – foramina sacralia dorsalia; 10 – crista sacralis intermedia; 11 – hiatus sacralis.
Пять крестцовых гребней образовались при сращении отростков крестцовых позвонков. Непарный срединный крестцовый гребень, crista sacralis mediana, – это сросшиеся остистые отростки. Парный промежуточный гребень, crista sacralis intermedia, является результатом сращения суставных отростков, а парный латеральный крестцовый гребень, crista sacralis lateralis, образовался при сращении поперечных отростков.
Копчик, os coccyges, Cc1-Cc4-5, является результатом сращения 3-5 рудиментарных копчиковых позвонков, vertebrae coccygeae. Копчик имеет форму треугольника. Основание его обращено вверх, верхушка – вниз и вперед. Для сочленения с крестцом имеются копчиковые рога, cornua coccygea. Отростки и дуги у них отсутствуют.
Строение позвоночника и его отделы
Статья опубликована: 21.04.2015
Позвоночный столб представляет собой соединение отдельных небольших костей — позвонков, которые имеют сходное строение и связаны между собой связками. Между телами позвонков расположены межпозвоночные диски, а позвонки также соединены между собой суставами. Дуги позвонков образуют специальный спинномозговой канал, в котором проходит спинной мозг и отходящие от него спинномозговые нервы.
Между телами позвонков имеются специальные отверстия, через которые проходят нервы и сосуды. Сосуды обеспечивают питание как самого позвоночника, так и спинного мозга. Последний лишен сосудов как таковых, а его питание осуществляется за счет ликвора. Это специальная жидкость, расположенная между мозговыми оболочками, которые окутывают спинной мозг и крепятся к внутренней поверхности позвоночного канала.
Благодаря своему строению позвоночный столб обеспечивает, прежде всего, опорную функцию, а его естественные изгибы обеспечивают возможность прямохождения. Другая функция позвоночника – защитная, поскольку именно благодаря костям и мощным связкам формируется полностью закрытый спинномозговой канал, в котором находится спинной мозг.
Отделы позвоночного столба
Позвоночный столб имеет шейный, грудной, поясничный, крестцовый и копчиковый отделы, все они состоят из позвонков. Особенности строения имеют первые два позвонка, посредством которых к позвоночнику крепится череп. Все остальные позвонки имеют сходное строение, но отличаются по размерам. Чем ниже расположен позвонок, тем более крупное тело он имеет. Самыми мелкими являются шейные позвонки, а вот поясничные – довольно мощные. Крестцовые позвонки в процессе эволюции срослись между собой, образовав единую кость – крестец, которая является задней стенкой таза. Сращение позвонков обусловлено тем, что в этом отделе отсутствует необходимость в большой подвижности, которую обеспечивают межпозвонковые суставы. А вот отверстия для выхода спинномозговых нервов сохранились. Хотя сам спинной мозг в крестце не залегает, он заканчивается несколько выше, а в крестце продолжается так называемым конским хвостом – скопление нервных волокон, которые продолжаются от спинного мозга вниз и выходят через крестец в полость таза. Копчиковый отдел позвоночника или копчик – это сросшиеся рудиментарные позвонки.
К позвоночному столбу в шейном отделе крепится череп, в грудном отделе – ребра, а в области крестца – тазовые кости. Также позвоночный столб имеет четыре функциональных изгиба, два кифоза: грудной и крестцовый, а также два лордоза: шейный и поясничный. Усугубление естественных изгибов может приводить к появлению патологического искривления позвоночника. Также не исключено искривление за счет ротации тел позвонков друг относительно друга и изгиба в одну из сторон, в таком случае формируется сколиоз.
Строение межпозвоночных дисков
Межпозвоночные диски – важная составляющая позвоночника, поскольку именно они обеспечивают амортизацию и должную подвижность. Строение межпозвоночных дисков имеют свои особенности, они имеют более плотную наружную часть и полужидкое пульпозное ядро.
Разрушение наружной части может привести к выпячиванию ядра – так образуется межпозвоночная грыжа. При этом может происходить сдавление проходящего в канале спинного мозга или спинномозговых корешков. Опасность для спинного мозга представляют и переломы тел позвонков, которые также могут сопровождаться повреждениями спинного мозга.
Позвоночник человека — анатомия
Позвоночник человека – основа опорно-двигательного аппарата. При этом он не только выполняет опорную функцию и обеспечивает возможность прямохождения, но и представляет собой довольно гибкую ось тела, что достигается за счет подвижности подавляющего большинства его отдельных частей. При этом передняя часть позвоночника участвует в образовании стенок грудной и брюшной полостей. Но одной из наиболее важных его функций является обеспечение сохранности спинного мозга, который проходит внутри него.
Особенности строения позвоночника
Позвоночник человека образован лежащими друг на друге 31—34 позвонками, между телами которых располагаются своеобразные хрящевые образования – межпозвоночные диски. Кроме того, соседние позвонки связаны между собой суставами и связками. В целом в позвоночнике можно выделить 122 сустава разной величины и строения, 365 связок и 26 хрящевых соединений, но истинных суставов насчитывается только 52.
Большинство позвонков имеют сходное строение. Они имеют:
Губчатая кость представляет собой особый вид костной ткани, которая отличается высокой прочностью. Внутри она имеет систему расходящихся в разные стороны костных перекладин, что и обеспечивает ее повышенную стойкость к разнонаправленным нагрузкам.
На уровне каждого позвонка от соответствующих сегментов спинного мозга попарно отходят спинномозговые корешки. Они проходят в естественных отверстиях, образованных отростками позвонков. Тут же располагаются кровеносные сосуды, обеспечивающие питание спинного мозга.
Изменение положения позвоночника осуществляется с помощью мышц, прикрепляющихся к телам позвонков. Именно благодаря их сокращению происходит сгибание тела, а расслабление приводит к восстановлению нормального положения позвонков.
Отделы позвоночника и особенности строения позвонков
В позвоночнике выделяют 5 отделов: шейный, грудной, поясничный, крестцовый и копчиковый. При этом, как бы ни было странно, но действительно у разных людей позвоночник может быть образован различным количеством позвонков. Это:
Крестцовые и копчиковые позвонки соединяются неподвижно.
Шейный отдел позвоночника обладает наибольшей подвижностью. В нем есть 2 позвонка, строение которых сильно отличается от остальных, так как они должны обеспечивать соединение позвоночного столба с костными структурами головы, а также создавать возможность для поворотов, а также наклонов головы. Грудной отдел наименее подвижен. В нем есть прямые соединения с ребрами, что провоцирует появление соответствующих анатомических особенностей позвонков этого отдела. В целом он обеспечивает защиту органов и поддержку тела. Поясничный отдел позвоночника отличается массивными позвонками, принимающими на себя основной вес тела. Крестец, образованный 5-ю сросшимися позвонками, помогает поддерживать вертикальное положение тела и принимает участие в распределении нагрузки. Последний же отдел позвоночника, копчик, служит местом прикрепления связок и других анатомических структур.
Также встречаются аномалии развития, при которых наблюдается изменение количества позвонков. В норме во время эмбрионального развития 25 позвонок должен срастаться с крестцом. Но иногда этого не происходит, что приводит к образованию 6-го поясничного позвонка. В подобных случаях говорят о наличии люмбализации. Бывают и противоположные случаи, когда с крестцом срастается не только 25, но и 24 позвонок. В результате в поясничном отделе остается 4 позвонка, тогда как крестец образован 6-ю. Это носит название сакрализации.
Позвонки разных отделов позвоночного столба имеют разную величину и форму, но все они с передней, задней и боковой сторон покрыты тонким слоем плотной ткани, перфорированной сосудистыми каналами. Наименьшие размеры имеют шейные позвонки, в то время как 1-й из них, атлант, вовсе не имеет тела. По мере увеличения порядкового номера величина тел позвонков возрастает и достигает максимума в поясничном отделе. Сросшиеся крестцовые позвонки несут на себе весь вес верхней части тела и связывают позвоночник с тазовыми костями и нижними конечностями. Копчиковые позвонки являются остатком рудиментарного хвоста и представляют собой небольшие костные образования, которые имеют крайне слабо развитые тела и вовсе лишены дуг.
В норме высота тел позвонков одинакова по всей площади, за исключением 5-го поясничного позвонка (L5), тело которого имеет форму клина.
Присутствующие практически у всех позвонков черепично покрывающие друг друга остистые отростки отходят от них под разными углами в различных отделах позвоночника. Так, в шейном и поясничном отделах они расположены практически горизонтально, а на средне-грудном уровне, что соответствует 5—9 грудным позвонкам, они расположены под довольно острыми углами. В то же время отростки верхних и нижних грудных позвонков занимают промежуточное положение.
Остистые отростки, так же как и поперечные, являются базой, к которой прикрепляются связки и мышцы, приводящие в движение позвонки. Суставные отростки соседних позвонков формируют фасеточные суставы. Они создают возможность сгибания позвоночника назад и вперед.
Таким образом, тела позвонков соединены межпозвоночными дисками, а дуги – межпозвоночными суставами и связками. Образованный межпозвоночным диском, двумя соседними межпозвоночными суставами и связками анатомический комплекс называют позвоночно-двигательным сегментом. В каждом отдельном сегменте подвижность позвоночника невелика, но одновременное движение многих сегментов обеспечивает достаточный уровень гибкости и подвижности позвоночника в разных направлениях.
В норме позвоночник имеет 4 физиологических изгиба, которые обеспечивают ослабление толчков и сотрясений позвоночника при движении. Благодаря этому они не достигают черепа и обеспечивают сохранность головного мозга. Различают:
Лордозом называют изгиб позвоночника, обращенный выпуклостью в сторону передней части тела, а кифозом, соответственно, в противоположном направлении.
Благодаря наличию физиологических изгибов позвоночник человека и имеет S-образную форму. Но в норме они должны быть плавными и не превышать допустимых величин. Наличие выраженных углов или расположение остистых отростков на различном расстоянии друг от друга является признаком патологического усиления кифоза или лордоза. В боковой или фронтальной плоскости любые изгибы, наклоны в норме должны отсутствовать.
При этом степень физиологических изгибов не является величиной постоянной даже для абсолютно здорового человека. Дело в том, что угол наклона зависит от возраста человека. Так, ребенок рождается, уже имея физиологические изгибы позвоночника, но они выражены значительно слабее. Степень их проявления напрямую зависит от возраста ребенка.
В горизонтальном положении тела физиологические изгибы немного расправляются, а в вертикальном – более выражены. Поэтому утром после сна длина позвоночника немного увеличивается, изгибы выражены меньше, а к вечеру ситуация изменяется. При этом во время увеличения нагрузки величина изгибов увеличивается пропорционального приходящейся нагрузке.
Все позвонки имеют разный размер. При этом их ширина и высота прогрессивно увеличивается по мере отдаления от головы. Размеры межпозвоночных дисков соответствуют телам позвонков и присутствуют практически между всеми из них. Такой хрящевой прослойки, выполняющей функцию амортизатора и обеспечивающей подвижность позвоночника, нет только между 1-м и 2-м шейными позвонками, т. е. атлантом и аксисом, а также в крестце и копчике.
Всего в теле взрослого человека насчитывается 23 межпозвоночных диска. Каждый из них имеет студенистое ядро, называемое пульпозным, и окружающую его прочную волокнистую оболочку, названную фиброзным кольцом. Межпозвоночный диск переходит в достаточно тонкую пластинку гиалинового хряща, который закрывает костную поверхность.
Связочный аппарат
Позвоночник снабжен мощным связочным аппаратом, образованным большим количеством различных связок. Основными из них являются:
Также существуют межостистые, межпоперечные и надостистые связки, соединяющие соответствующие отростки. Но ножки дуг не связаны связками, благодаря чему и получаются межпозвонковые отверстия, сквозь которые выходят спинномозговые корешки и кровеносные сосуды.
Соединение позвоночника с черепом
Позвоночный столб объединяется с черепом посредством:
Атлантозатылочные суставы формируются в месте контакта выступающих частей (мыщелков) затылочной кости с верхними суставными ямками 1-го позвонка шейного отдела позвоночника, называемого атлантом. Оба атлантозатылочных сустава окружены широкими суставными капсулами и укрепляются 2-мя мембранами: передней и задней. Данные суставы имеют физиологические ограничения подвижности: сгибание до 20°, разгибание не превышающее 30°, наклоны головы в сторону в пределах 15—20°.
Кстати, именно через задние атлантозатылочные мембраны, отличающиеся большей шириной, проходят позвоночные артерии, отвечающие за кровоснабжение вертебробазилярного бассейна головного мозга.
Срединный атлантоосевой сустав имеет цилиндрическую форму и включает 2 отдельных сустава, которые формируются задней и передней суставными поверхностями зуба 2-го шейного позвонка, ямкой на задней стороне дуги 1-го шейного позвонка, ямкой на передней поверхности поперечной связки. Оба сочленения зуба обладают отдельными суставными полостями и капсулами. Зуб позвонка связан с большим затылочным отверстием соответствующей связкой, в то же время он имеет 2 прочные крыловидные связки, которые начинаются на его боковых поверхностях и прикрепляются к мыщелку затылочной кости, чем предотвращают чрезмерное вращение головы. Поэтому повороты в суставе возможны только на 30—40° в каждую сторону.
Латеральный атлантоосевой сустав – парный комбинированный многоосный малоподвижный сустав, в образовании которого принимают участие нижние суставные ямки позвонка С1 и верхние суставные поверхности осевого позвонка. Каждый сустав имеет отдельную капсулу и дополнительно усилен крестообразной связкой атланта. Она берет начало от верхушки зуба и заканчивается на передней части большого затылочного отверстия.
Спинной мозг
Спинной мозг – одна из частей центральной нервной системы. Это длинный, нежный цилиндрический тяж, немного сплюснутый спереди назад, от которой ответвляются нервные корешки. Именно спинной мозг несет ответственность за передачу биоэлектрических импульсов от головного мозга к каждому органу и мышце и наоборот. Он отвечает за работу органов чувств, сокращение при наполнении мочевого пузыря, расслабление сфинктеров прямой кишки и уретры, регуляцию работы сердечной мышцы, легких и т. д.
Спинной мозг располагается внутри позвоночного канала, а его длина у взрослого человека составляет 45 см у мужчин и 41—42 см у женщин. При этом вес столь важной для человеческого организма анатомической структуры не превышает 34—38 г. Таким образом, длина спинного мозга меньше, чем протяженность позвоночного канала. Он начинается от продолговатого мозга, являющегося нижним отделом головного мозга, и истончается на уровне 1 поясничного позвонка (L1), образуя мозговой конус. От него отходит так называемая концевая нить, нижняя часть которой состоит из спинномозговых оболочек и в конечном итоге прикрепляется ко 2-му копчиковому позвонку.
У мужчин верхушка конического заострения спинного мозга локализуется на границе нижнего края L1, а у женщин — посредине L2. С этого момента позвоночный канал занимают пояснично-крестцовые корешки, отходящие от последних сегментов спинного мозга, что и формирует крупное нервное образование – конский хвост. Составляющие его нервные корешки выходят под углом 45° из соответствующих межпозвоночных отверстий.
У новорожденных детей спинной мозг оканчивается на уровне L3, но к 3-м годам его конус уже находится на том же уровне, что и у взрослых.
Спинной мозг поделен продольными бороздами на две половины: переднюю и заднюю. Его центральная часть образована серым веществом, а наружные слои белым веществом. В центральной части спинного мозга существует канал, в котором находится спинномозговая жидкость. Он сообщается с IV желудочком головного мозга. У взрослых людей этот канал в отдельных частях или по всей протяженности спинного мозга заращен. Серое вещество формируется телами нейронов, т. е. нервных клеток, и в поперечном срезе напоминает по форме бабочку. В результате в нем выделяют:
В среднем диаметр спинного мозга равен 10 мм, но в области шейного и поясничного отделов позвоночника он увеличивается. В этих местах формируются так называемые утолщения спинного мозга, что объясняется влиянием функций рук и ног. Поэтому в шейном отделе позвоночника его поперечный размер составляет 10—14 мм, в грудном – 10—11 мм, а в поясничном – 12—15 мм.
Спинной мозг омывается ликвором или спинномозговой жидкостью. Она призвана играть роль амортизатора и защищать его от различных повреждений. При этом ликвор представляет собой максимально профильтрованную кровь, лишенную эритроцитов, но насыщенную белками и электролитами, подавляющее большинство которых приходится на натрий и хлор. Благодаря этому она абсолютно прозрачна. Ликвор образуется в желудочках головного мозга примерно по 0,5 л в сутки, хотя в среднем его объем в канале не превышает 130—150 мл. Поэтому даже при существенных потерях спинномозговой жидкости, ее потери быстро компенсируются организмом. Незначительная часть ликвора всасывается кровеносными и лимфатическими сосудами спинного мозга.
Оболочки спинного мозга
Спинной мозг окружен 3-мя оболочками: твердой наружной оболочкой, паутинной, отделенной от первой субдуральным пространством, и внутренней, называемой мягкой спинномозговой оболочкой. Последняя прилегает прямо к спинному мозгу и отделяется от занимающей среднее положение оболочки субарахноидальным пространством. Каждая из спинномозговых оболочек имеет собственные особенности строения и выполняет определенные функции.
Так, твердая оболочка представляет собой своеобразный футляр из соединительной ткани для этой чувствительной и важнейшей нервной структуры, густо оплетенный кровеносными сосудами и нервами. Она состоит из коллагеновых волокон и имеет 2 слоя, внешний плотно прилегает к костным структурам позвоночника и, по сути, образует надкостницу, а внутренний формирует дуральный мешок спинного мозга. Твердая оболочка дополнительно укреплена множественными пучками из соединительной ткани, которые и соединяют ее с задней продольной связкой, а в нижних отделах позвоночника формируют терминальную нить (концевую нить спинного мозга), в конечном итоге закрепляющуюся на периосте копчика. Твердая оболочка имеет различную толщину на разных участках, которая колеблется от 0,5 до 2 мм. Она надежно защищает спинной мозг от большинства внешних воздействий и проходит от большого затылочного отверстия вплоть до 2—3 крестцовых позвонков, т. е. закрывает нежный спинной мозг по всей длине.
Кроме того, эта оболочка имеет конусовидные выпячивания. Они призваны сформировать защитный слой для отходящих на уровне всех позвонков нервных корешков, поэтому и выходит вместе с ними в межпозвонковые отверстия.
Твердая оболочка отграничена от стенки позвоночного канала эпидуральным пространством. В нем находится жировая клетчатка, спинномозговые нервы и многочисленные кровеносные сосуды, ответственные за кровоснабжение позвонков и спинного мозга.
Упомянутое выше субдуральное пространство разделяет твердую и паутинную оболочки спинного мозга. По сути, это узкая щель, насыщенная тонкими пучками волокон соединительной ткани. При этом субдуральное пространство глухо заканчивается на уровне S2, но имеет свободное сообщение с аналогичным пространством внутри черепной коробки.
Паутинная оболочка – нежная, прозрачная анатомическая структура, образованная множественными трабекулами (тяжами), которая не имеет жесткой системы фиксации с твердой спинномозговой оболочкой. Они соединяются между собой только у межпозвонковых отверстий.
Паутинная оболочка отделена от мягкой субарахноидальным (подпаутинным) пространством, в котором циркулирует ликвор, а также проходят соединительнотканные тяжи, объединяющие эти оболочки между собой. Подпаутинное пространство сообщается с IV желудочком головного мозга, что обеспечивает беспрерывность циркуляции ликвора.
Третья оболочка спинного мозга находится в самой непосредственной близости от него и имеет множество кровеносных сосудов, обеспечивающих доставку крови к спинному мозгу. Она соединена с паутинной оболочкой значительным количеством соединительнотканных пучков.
Спинномозговые корешки
Как уже говорилось, весь спинной мозг разделен на сегменты. При этом он короче, чем позвоночный канал, поэтому наблюдается несоответствие порядкового номера его сегментов позициям позвонков. Таким образом, верхние шейные сегменты полностью отвечают положению тел позвонков. Смещение нумерации наблюдается уже у нижних шейных и грудных сегментов. Они находятся на один позвонок выше, чем отвечающие им позвонки. В центральной части грудного отдела позвоночника эта разница возрастает уже на два позвонка, а в нижней – на 3. Поэтому получается так, что поясничные сегменты спинного мозга находятся на уровне тел 10-го и 11-го грудных позвонков, а крестцовым и копчиковым соответствуют 12 грудной и 1 поясничный позвонки. Но спинномозговые корешки всегда выходят через межпозвоночные отверстия на уровне соответствующих по нумерации дисков.
От каждого спинномозгового сегмента отходит пара нервных корешков: передние и задние. Всего насчитывается 31 пара. Они берут начало от боковой поверхности спинного мозга и пронизывают дуральный мешок, формирующий для них защитную оболочку. При выходе из него спинномозговые корешки проходят через твердую оболочку, которая имеет специальные выпячивания в виде воронкообразных карманов, предназначенных именно для них. Благодаря этому спинномозговые корешки могут физиологическим образом изгибаться, но риск образования складок или их растяжения отсутствует.
Каждый дуральный воронкообразный карман имеет 2 отверстия, сквозь которые и проходят передние и задние нервные корешки. При этом они разграничены частями твердой и паутинной оболочек. Они прочно срощены с корешками, поэтому вытекание спинномозговой жидкости за пределы подпаутинного пространства исключено.
Передние и задние корешки объединяются на уровне межпозвоночных отверстий, образуя спинномозговые нервы. Но задний в области межпозвоночный отверстий утолщается, формируя так называемый ганглий. Передние и задние корешки соединяются в единое целое сразу после ганглия, чем образуют спинномозговой нерв. Каждый имеет несколько ветвей:
Кровеносные сосуды
Кровоснабжение позвоночника реализовано посредством достаточно больших артерий, которые проходят или в непосредственной близости от тел позвонков, или по ним. Артерии тел позвонков шейного отдела берут начало от подключичной артерии, грудные позвонки питаются от межреберных артерий, а поясничные – от поясничных. В результате позвоночник активно кровоснабжается на всех уровнях, причем давление в сосудах находится на довольно высоких показателях. Но если костные структуры имеют прямое кровоснабжение, то межпозвоночные диски лишены этого. Их питание осуществляется посредством диффузии веществ во время сжатия/распрямления диска при физической активности.
Поясничные и межреберные артерии расположены по переднебоковым поверхностям тел позвонков. В районе межпозвоночных естественных отверстий от них ответвляются задние ветви, которые отвечают за питание мягких тканей спины и дорсальных отделов позвонков. В свою очередь от них отходят спинальные ветви, которые углубляются в спинномозговой канал, где кровеносные сосуды снова делятся на 2 ветви: переднюю и заднюю. Передняя ветвь отличается более крупными размерами и расположена поперечно по отношению к передней части тела позвонка, а на задней поверхности объединяется с аналогичным сосудом противоположной стороны тела. Задняя ветвь протягивается по заднебоковой поверхности позвоночного канала и соединяется с аналогичной артерией противоположной стороны.
Таким образом, спинальные артерии формируют анастомотическую сеть, которая охватывает весь позвоночный канал и имеет поперечные и продольные ответвления. От нее отводятся многочисленные сосуды, ответственные за питание тел позвонков и спинного мозга. В тела позвонков артерии внедряются вблизи срединной линии, но они не переходят в межпозвоночные диски.
Спинной мозг имеет 3 бассейна кровоснабжения:
Что же касается венозной системы, то позвоночник имеет 4 венозных сплетения: 2 внешних, локализованные на передней поверхности тел позвонков за дужками, и 2 внутренних. Самым большим венозным сплетением является переднее внутрипозвоночное. Его крупные вертикальные стволы взаимосвязаны между собой расположенными поперечно ветвями. Оно прочно фиксировано к надкостнице по задней поверхности позвонков большим числом перемычек. Заднее венозное внутрипозвоночное сплетение может легко сдвигаться, поскольку не имеет крепких связей с телами позвонков. Но при этом все 4 венозных сплетения позвоночника тесно взаимосвязаны между собой многочисленными сосудами, пронизывающими тела позвонков, а также желтые связки. В целом они образовывают единое целое и простираются от основания черепа до самого копчика.
Венозная кровь отводится через систему верхней и нижней полых вен, в которые она поступает из позвонковой, межреберных, поясничных и крестцовых вен. Все межпозвонковые вены выходят через соответствующие отверстия позвоночника. При этом они прочно прикреплены к надкостнице костных краев отверстий.
Сам спинной мозг имеет 2 системы оттока венозной крови: переднюю и заднюю. При этом вены поверхности органа объединены крупной анастомотической сетью. Поэтому при необходимости произвести перевязку одной или нескольких вен, вероятность развития спинальных нарушений близка к нулю.
Возрастные и гендерные особенности позвоночника
Длина позвоночного столба у новорожденных не превышает 40% от всего роста. Но в течение первых 2-х лет жизни его протяженность увеличивается практически в 2 раза. Все это время все отделы позвоночника растут с большой скоростью, но главным образом в ширину. С 1,5 до 3-х лет скорость роста уменьшается, особенно в шейном и верхней части грудного отдела. Примерно в 3 года начинается активный рост поясничного и нижней части грудного отдела позвоночника. С 5 до 10 лет начинается фаза плавного, равномерного роста по всем параметрам, сменяемая фазой активного роста, длящейся с 10 до 17 лет. После этого рост шейного и грудного отделов замедляется, но ускоряется рост поясничного отдела. Весь процесс развития позвоночного столба завершается в 23—25 лет.
Таким образом, у взрослого мужчины длина позвоночника в среднем составляет 60—75 см, а у женщины – 60—65 см. С течением лет в межпозвоночных дисках происходят дегенеративные изменения, они уплощаются и перестают в полной мере справляться со своими функциями, а физиологические изгибы увеличиваются. В итоге не только возникают различные заболевания, но и происходит уменьшение длины позвоночного столба в старческом возрасте примерно на 5 см или более.
Грудной кифоз и поясничный лордоз больше выражены у женщин, чем у мужчин.
Таким образом, позвоночник человека имеет сложное строение, густую сеть нервов и кровеносных сосудов. Это и объясняет во многом сложность проведения хирургических вмешательств на нем и возможные риски. Поэтому сегодня все усилия направлены на поиск наименее инвазивных методик проведения операций, подразумевающих минимальное травмирование тканей, что резко уменьшает вероятность развития осложнений разной тяжести.