Позвоночник человека

Введение

 

Позвоночный столб, будучи вертикальным, не является, однако, прямым, образуя изгибы в  сагиттальной плоскости. Изгибы эти  в грудной части и в крестце  направлены выпуклостью назад, а  в шейном и поясничном отделах  — вперед. Изгибы, выпуклые назад, носят название кифозов, а изгибы, направленные выпуклостью кпереди, называют лордозами. У новорожденного позвоночный столб почти прямой, изгибы его едва намечены. Когда ребенок начинает держать голову, то в области шеи образуется изгиб, голова, находящаяся в большей своей части впереди позвоночного столба, стремится опуститься вниз, поэтому для удержания ее в поднятом положении позвоночный столб изгибается вперед, чему способствуют повторные попытки ребенка поднять голову и удержать ее в таком положении сокращением задних мышц головы. В результате образуется шейный лордоз. Затем при сидении усиливается грудной кифоз, а когда ребенок научается стоять и ходить, образуется главный изгиб — поясничный лордоз.

При образовании последнего происходит наклонение таза, с которым связаны ноги; позвоночный столб, чтобы остаться в вертикальном положении, должен изогнуться в поясничном отделе, благодаря чему центр тяжести переносится кзади от оси тазобедренного сустава и этим предупреждается запрокидывание туловища кпереди. Появление двух лордозов обусловливает развитие двух кифозов (грудного и крестцово-копчикового), что связано с поддержанием равновесия при вертикальном положении тела, отличающим человека от животного.

Изогнутый таким образом позвоночный столб  благодаря своей эластичности выдерживает нагрузку тяжести головы, верхних конечностей и туловища с пружинящим противодействием. При увеличении нагрузки изгибы позвоночного столба усиливаются, при обратных условиях они становятся меньше. Изгибы позвоночного столба имеют то значение, что они смягчают толчки и сотрясения вдоль позвоночного столба, происходящие при прыжках и даже при простой ходьбе; сила толчка уходит на усиление кривизны изгибов, не достигая в полной мере черепа и находящегося в нем мозга. Кроме указанных изгибов в сагиттальной плоскости, в грудной части позвоночного столба бывает заметен более слабо выраженный изгиб во фронтальной плоскости, выпуклостью обыкновенно направленный вправо (в более редких случаях — влево). Этому боковому искривлению позвоночного столба, называемому сколиозом, давались различные объяснения. Так, у школьников в результате длительного неподвижного сидения при неправильной косой посадке, в особенности при писании, может развиться сильно выраженное боковое искривление позвоночного столба — школьный сколиоз. Некоторые профессии, связанные с привычным искривлением туловища во время работы, также могут привести к резкому сколиозу. Для предупреждения сколиоза необходима рациональная гимнастика.

В старости позвоночный столб теряет свои изгибы; благодаря уменьшению толщины межпозвоночных дисков и самих позвонков и вследствие потери эластичности позвоночный столб сгибается кпереди, образуя один большой грудной изгиб (старческий горб), причем длина позвоночного столба значительно уменьшается.

Позвоночный столб (рис. 1, 2) - настоящая основа скелета, опора всего организма. Конструкция  позвоночного столба позволяет ему, сохраняя гибкость и подвижность, выдерживать  ту же нагрузку, которую может выдержать  в 18 раз более толстый бетонный столб.

Позвоночный столб отвечает за сохранение осанки, служит опорой для тканей и органов, а также принимает участие в формировании стенок грудной полости, таза и брюшной полости. Каждый из позвонков, составляющих позвоночный столб, имеет внутри сквозное позвоночное отверстие.

 

Строение позвоночного столба

 

В позвоночном  столбе позвоночные отверстия составляют позвоночный канал (рис. 1), содержащий спинной мозг, который таким образом надежно защищен от внешних воздействий.

Во  фронтальной проекции позвоночника явственно выделяются два участка, отличающиеся более широкими позвонками. В целом масса и размеры позвонков увеличиваются по направлению от верхних к нижним: это необходимо, чтобы компенсировать возрастающую нагрузку, которую несут нижние позвонки.

Помимо  утолщения позвонков, необходимую степень прочности и упругости позвоночнику обеспечивают несколько его изгибов, лежащих в сагиттальной плоскости. Четыре разнонаправленных изгиба, чередующиеся в позвоночнике, расположены парами: изгибу, обращенному вперед (лордозу), соответствует изгиб, обращенный назад (кифоз). Таким образом, шейному и поясничному лордозам отвечают грудной и крестцовый кифозы (рис. 1). Благодаря такой конструкции позвоночник работает подобно пружине, распределяя нагрузку равномерно по всей своей длине.

 

                                            

Рис. 1. Позвоночный столб (вид справа):

1 – шейный лордоз; 

2 – грудной кифоз; 

3 – поясничный лордоз; 

4 – крестцовый кифоз; 

5 – выступающий позвонок; 

6 – позвоночный канал; 

7 – остистые отростки; 

8 – тело позвонка; 

9 – межпозвоночные отверстия; 

10 – крестцовый канал

 

                             

Рис. 2. Позвоночный столб (вид спереди):

1 – шейные позвонки; 

2 – грудные позвонки; 

3 – поясничные позвонки; 

4 – крестцовые позвонки;

5 – атлант; 

6 – поперечные отростки; 

7 – копчик                 

 

 

                                              Строение позвонков

 

Всего в позвоночном столбе 32-34 позвонка, разделенных межпозвоночными дисками  и несколько различающихся своим  устройством.

В строении отдельного позвонка выделяют тело позвонка и дугу позвонка, которая замыкает позвоночное отверстие. На дуге позвонка расположены отростки различной формы и назначения: парные верхние и нижние суставные отростки, парные поперечные и один остистый отросток, выступающий от дуги позвонка назад. Основание дуги имеет так называемые позвоночные вырезки - верхнюю и нижнюю. Межпозвонковые отверстия, образованные вырезками двух соседних позвонков, открывают доступ к позвоночному каналу слева и справа (рис. 1, 3, 5, 6, 7).

В соответствии с расположением  и особенностями строения в позвоночном  столбе различают пять видов позвонков: 7 шейных, 12 грудных, 5 поясничных, 5 крестцовых и 3-5 копчиковых (рис. 2).

Шейный позвонок отличается от других тем, что имеет отверстия в поперечных отростках. Позвоночное отверстие, образованное дугой шейного позвонка, большое, почти треугольной формы. Тело шейного позвонка (за исключением I шейного позвонка, который тела не имеет) сравнительно небольшое, овальной формы и вытянуто в поперечном направлении.

У I шейного позвонка, или атланта (рис. 3), тело отсутствует; его латеральные массы соединены двумя дугами - передней и задней. Верхняя и нижняя плоскости латеральных масс имеют суставные поверхности (верхнюю и нижнюю), посредством которых I шейный позвонок соединяется соответственно с черепом и II шейным позвонком.

          

 

 

 

                  

Рис. 3. I шейный позвонок (атлант)

А – вид сверху; Б – вид снизу: 

1 – задняя дуга; 

2 – позвоночное отверстие; 

3 – поперечный отросток; 

4 – отверстие поперечного отростка; 

5 – реберный отросток; 

6 – латеральные массы; 

7 – верхняя суставная ямка атланта; 

8 – ямка зуба; 

9 – передняя дуга; 

10 – нижняя суставная ямка

позвоночный столб мышца  спина

В свою очередь, II шейный позвонок (рис. 4) отличается наличием на теле массивного отростка, так называемого зуба, который по происхождению является частью тела I шейного позвонка. Зуб II шейного позвонка – ось, вокруг которой вращается голова вместе с атлантом, поэтому II шейный позвонок называется осевым.

Рис. 4. II шейный позвонок

А - вид спереди; Б - вид слева: 

1 – зуб осевого позвонка; 

2 – верхний суставной отросток; 

3 – поперечный отросток; 

4 – нижний суставной отросток; 

5 – тело позвонка; 

6 – дуга позвонка; 

7 – остистый отросток; 

8 – отверстие поперечного отростка

                                                     

 

 

 

  

Рис. 5. VI шейный позвонок (вид сверху):

1 – остистый отросток; 

2 – позвоночное отверстие; 

3 – нижний суставной отросток; 

4 – верхний суставной отросток; 

5 – тело позвонка; 

6 – поперечный отросток; 

7 – отверстие поперечного отростка; 

8 – реберный отросток

 

На поперечных отростках шейных позвонков можно обнаружить рудиментарные  реберные отростки, которые особенно развиты в VI шейном позвонке. VI шейный позвонок называется также выступающим, поскольку его остистый отросток заметно длиннее, чем у соседних позвонков.

Грудной позвонок (рис. 6) отличается большим, по сравнению с шейными, телом и почти круглым позвоночным отверстием. Грудные позвонки имеют на своем поперечном отростке реберную ямку, служащую для соединения с бугорком ребра. На боковых поверхностях тела грудного позвонка есть также верхняя и нижняя реберные ямки, в которые входит головка ребра.

 

 

 

 

Рис. 6. VIII грудной позвонок

А - вид справа; Б - вид сверху: 

1 – верхний суставной отросток; 

2 – верхняя позвоночная вырезка; 

3 – верхняя реберная ямка; 

4 – поперечный отросток; 

5 – реберная ямка поперечного отростка; 

6 – тело позвонка; 

7 – остистый отросток; 

8 – нижний суставной отросток; 

9 – нижняя позвоночная вырезка; 

10 – нижняя реберная ямка; 

11 – дуга позвонка; 

12 – позвоночное отверстие

 

Рис. 7. III поясничный позвонок (вид сверху):

 

1 – остистый отросток; 

2 – верхний суставной отросток; 

3 – нижний суставной отросток; 

4 – поперечный отросток; 

5 – позвоночное отверстие; 

6 – тело позвонка

 

Поясничные позвонки (рис. 7) отличаются строго горизонтально направленными остистыми отростками с небольшими промежутками между ними, а также очень массивным телом бобовидной формы. По сравнению с позвонками шейного и грудного отделов поясничный позвонок имеет относительно небольшое позвоночное отверстие овальной формы.

Крестцовые позвонки существуют раздельно  до возраста 18-25 лет, после чего они  срастаются друг с другом, образуя  единую кость – крестец (рис. 8). Крестец имеет форму треугольника, обращенного вершиной вниз; в нем выделяют основание (рис. 8), вершину (рис. 8) и латеральные части, а также переднюю тазовую и заднюю поверхности. Внутри крестца проходит крестцовый канал (рис. 8). Основанием крестец сочленяется с V поясничным позвонком, а вершиной с копчиком.

Латеральные части крестца образованы сросшимися поперечными отростками и рудиментами ребер крестцовых позвонков. Верхние отделы боковой  поверхности латеральных частей имеют суставные ушковидные поверхности (рис. 8), посредством которых крестец сочленяется с тазовыми костями.

Передняя тазовая поверхность  крестца вогнутая, с заметными  следами сращения позвонков (имеют  вид поперечных линий), образует заднюю стенку полости малого таза.

Четыре линии, отмечающие места  сращения крестцовых позвонков, заканчиваются  с обеих сторон передними крестцовыми  отверстиями (рис. 8).

Задняя (дорсальная) поверхность крестца, также имеющая 4 пары задних крестцовых отверстий (рис. 8), неровная и выпуклая, с проходящим по центру вертикальным гребнем. Этот срединный крестцовый гребень (рис. 8) является следом сращения остистых отростков крестцовых позвонков. Слева и справа от него находятся промежуточные крестцовые гребни (рис. 8), образованные срастанием суставных отростков крестцовых позвонков. Сросшиеся поперечные отростки крестцовых позвонков формируют парный латеральный крестцовый гребень.

Парный промежуточный крестцовый гребень заканчивается вверху обычными верхними суставными отростками I крестцового позвонка, а внизу – видоизмененными нижними суставными отростками V крестцового позвонка. Эти отростки, так называемые крестцовые рога (рис. 8), служат для сочленения крестца с копчиком. Крестцовые рога ограничивают крестцовую щель (рис. 8) – выход крестцового канала.

Копчик (рис. 9) состоит из 3-5 недоразвитых позвонков (рис. 9), имеющих (за исключением I) форму овальных костных тел, окончательно окостеневающих в сравнительно позднем возрасте. Тело I копчикового позвонка имеет направленные в стороны выросты (рис. 9), которые являются рудиментами поперечных отростков; вверху у этого позвонка расположены видоизмененные верхние суставные отростки - копчиковые рога (рис. 9), которые соединяются с крестцовыми рогами. По происхождению копчик является рудиментом хвостового скелета.

 

Соединения позвонков

 

Позвонки соединяются между собой при помощи хрящей, связок и суставов. Тела позвонков, кроме атланта и осевого позвонка, соединяются с помощью межпозвонковых дисков, за счет которых амортизируются сотрясения во время различных движений.

Диск — сложное образование, состоящее из разных тканей. Периферия диска — фиброзное кольцо — состоит из плотной волокнистой ткани, в которой наружный слой более плотный, а внутренний — более рыхлый, а ближе к ядру располагается волокнистый хрящ. В центре диска находится пульпозное ядро, состоящее из аморфного вещества и коллагеновых волокон. Сверху и снизу диска на границе с телами позвонков располагаются две гиалиновые пластинки, которые представляют собой остатки хрящевой ткани тел позвонков.

В разных отделах позвоночного столба высота дисков различна. Она равномерно возрастает в краниально-каудальном направлении. В связи с физиологическими искривлениями позвоночного столба диски имеют неодинаковую высоту в передних частях. В грудном отделе, где выражен кифоз, межпозвонковые диски ниже спереди, а в шейном и поясничном, где выражен лордоз, меньшую высоту имеют задние части дисков. Максимум нагрузки приходится на более тонкие части межпозвонковых дисков.