Связочно-мышечный аппарат, межпозвоночные диски, суставы соединяют позвонки между собой. Они позволяют удерживать его в вертикальном положении и обеспечивают необходимую свободу движения. При ходьбе, беге и прыжках эластичные свойства межпозвоночных дисков, значительно смягчают толчки и сотрясения, передаваемые на позвоночник, спинной и головной мозг.
Физиологические изгибы тела создают позвоночнику дополнительную упругость и помогают смягчать нагрузку на позвоночный столб.
Позвоночник является главной опорной структурой нашего тела. Без позвоночника человек не мог бы ходить и даже стоять. Другой важной функцией позвоночника является защита спинного мозга. Большая частота заболеваний позвоночника у современного человека обусловлена, главным образом, его «прямохождением», а также высоким уровнем травматизма.
Шейный отдел. Это самый верхний отдел позвоночного столба. Он отличается особой подвижностью, что обеспечивает такое разнообразие и свободу движения головы. Два верхних шейных позвонка с красивыми названиями атлант и аксис, имеют анатомическое строение, отличное от строения всех остальных позвонков. Благодаря наличию этих позвонков, человек может совершать повороты и наклоны головы.
Грудной отдел. К этому отделу прикрепляются 12 пар рёбер. Грудной отдел позвоночника участвует в формировании задней стенки грудной клетки, которая является вместилищем жизненно важных органов. В связи с этим грудной отдел позвоночника малоподвижен.
Поясничный отдел. Этот отдел состоит из самых массивных позвонков, так как на них лежит самая большая нагрузка. У некоторых людей встречается шестой поясничный позвонок. Это явление врачи называют люмбализацией. Но в большинстве случаев такая аномалия не имеет клинического значения. 8-10 позвонков срастаются, образуя крестец и копчик.
Позвонок состоит из тела, дуги, двух ножек, остистого, двух поперечных и четырёх суставных отростков. Между дугой, телом и ножками позвонков находятся позвонковые отверстия, из которых формируется позвоночный канал.
Между телами двух смежных позвонков располагается межпозвонковый диск, состоящий из фиброзного кольца и пульпозного ядра и выполняющий 3 функции: амортизация, удержание смежных позвонков, обеспечение подвижности тел позвонков. Вокруг ядра располагается многослойное фиброзное кольцо, которое удерживает ядро в центре и препятствует сдвиганию позвонков в сторону относительно друг друга.
Фиброзное кольцо имеет множество слоев и волокон, перекрещивающихся в трех плоскостях. В нормальном состоянии фиброзное кольцо образовано очень прочными волокнами. Однако в результате дегенеративного заболевания дисков (остеохондроза) происходит замещение волокон фиброзного кольца на рубцовую ткань. Волокна рубцовой ткани не обладают такой прочностью и эластичностью как волокна фиброзного кольца. Это ведет к ослаблению межпозвоночного диска и при повышении внутридискового давления может приводить к разрыву фиброзного кольца.
Значительное повышение давления внутри межпозвоночных дисков может привести к разрыву фиброзного кольца и выходу части пульпозного ядра за пределы диска. Так формируется грыжа диска, которая может приводить к сдавлаванию нервных структур, что вызывает, в свою очередь появление болевого синдрома и неврологических нарушений.
Связочный аппарат представлен передней и задней продольными, над – и межостистыми связками, жёлтыми, межпоперечными связками и капсулой межпозвонковых суставов. Два позвонка с межпозвоночным диском и связочным аппаратом представляют позвоночный сегмент.
При разрушении межпозвоночных дисков и суставов связки стремятся компенсировать повышенную патологическую подвижность позвонков (нестабильность), в результате чего происходит гипертрофия связок.Этот процесс ведет к уменьшению просвета позвоночного канала, в этом случае даже маленькие грыжи или костные наросты (остеофиты) могут сдавливать спинной мозг и корешки.
Такое состояние получило название стеноза позвоночного канала. Для расширения позвоночного канала производится операция декомпрессии нервных структур.
В позвоночном канале расположен спинной мозг и корешки «конского хвоста». Спинной мозг начинается от головного мозга и заканчивается на уровне промежутка между первым и вторым поясничными позвонками коническим заострением. Далее от спинного мозга в канале проходят спинномозговые нервные корешки, которые формируют так называемый «конский хвост». Спинной мозг окружён твёрдой, паутинной и мягкой оболочками и фиксирован в позвоночном канале корешками и клетчаткой. Твердая мозговая оболочка формирует герметичный соединительнотканный мешок (дуральный мешок), в котором расположены спинной мозг и несколько сантиметров нервных корешков.Спинной мозг в дуральном мешке омывает спинномозговая жидкость (ликвор).
От спинного мозга отходит 31 пара нервных корешков. Из позвоночного канала нервные корешки выходят через межпозвоночные (фораминарные) отверстия, которые образуются ножками и суставными отростками соседних позвонков.
У человека, так же как и у других позвоночных, сохраняется сегментарная иннервация тела. Это значит, что каждый сегмент спинного мозга иннервирует определенную область организма.
По периферическим нервам нервные импульсы поступают от спинного мозга ко всем органам нашего тела для регуляции их функции. Информация от органов и тканей поступает в центральную нервную систему по чувствительным нервным волокнам.
Большинство нервов нашего организма имеют в своем составе чувствительные, двигательные и вегетативные волокна. Спинной мозг имеет два утолщения: шейное и поясничное. Поэтому межпозвоночные грыжи шейного отдела позвоночника более опасны, чем поясничного.
Врач, определяя в какой области тела, появились расстройства чувствительности или двигательной функции, может предположить, на каком уровне произошло повреждение спинного мозга.
Позвоночник – это осевой остов скелета человека. Эта костная структура имеет форму в виде буквы S. Благодаря физиологическим изгибам позвоночный столб более упругий, это позволяет ему смягчать толчки и вибрации при движении, сохранять устойчивое равновесие тела.
Отделы позвоночника состоят из разного количества позвонков и выполняют важные функции. Связки и мышцы поддерживают позвонки, позволяют вращать, сгибать туловище, а также ограничивают движения, которые могут повредить эту костную структуру. Каждый человек должен понимать, какое строение имеет позвоночник, как он функционирует, чтобы вовремя заметить проблемы при травмах, заболеваниях или естественных изменениях организма.
Общая информация о строении позвоночника
Для дополнительной стабилизации позвоночника его элементы соединены связками. Это плотные соединительнотканные тяжи, которые фиксируют кости в правильном положении, снимают часть нагрузки с позвоночника. Сухожилия являются конечной структурой мышц, с помощью которых они крепятся к костям. Дугоотросчатые суставы, размещенные между прилежащими позвонками, соединяют их между собой. Эти костные соединения обеспечивают движения в межпозвоночном пространстве.
Внутри каждого позвонка есть отверстия, которые расположены друг над другом. Их называют позвоночный канал, в котором залегает спинной мозг. Это орган ЦНС, в сером веществе которого размещено большое количество пучков нейронов. Именно они посылают и принимают сигналы от головного мозга к различным органам. Спинной мозг делится на 31 сегмент, из которых выходит такое же количество нервных корешков. Нервные ветки выходят из полости позвоночного канала через фораминальные отверстия (просвет, который образует тело позвонка, его дуга, а также ножки дуги).
Некоторые люди не знают, сколько отделов в позвоночнике человека на самом деле. Различают 5 сегментов:
Все отделы позвоночника человека состоят из определенного количества элементов.
Таблица строения сегментов позвоночника:
Сегмент позвоночника
Количество позвонков
Шейный
7 позвонков (С1 – С7)
Грудной
12 костных элементов (Th1 – Th12)
Поясничный
5 костей (L1 – L5)
Крестцовый
5 элементов (S1 – S5)
Копчиковый
От 3 до 5 позвонков (Со1 – Со5)
Чтобы лучше понять, как устроен позвоночник, нужно рассмотреть особенности строения разных его отделов.
Как уже упоминалось, позвоночный столб имеет выгнутую в нескольких местах форму. Если посмотреть на него сбоку, то он напоминает букву S. Эти физиологичные изгибы называют лордоз (изгиб, обращенный вперед) и кифоз (изгиб назад). Лордоз наблюдается у всех людей на участке шейного и поясничного сегмента. Кифоз формируется в области груди и крестца.
С помощью этих изгибов человек способен сохранять равновесие при прямохождении. Во время динамичных, резких движений они пружинят, смягчая вибрации.
Позвоночный столб выполняет важнейшие функции: поддерживает голову, а также тело в вертикальной позиции, является опорой для остальных костных структур. Кроме того, позвоночник защищает от повреждения спинной мозг.
Анатомия шейного отдела
Шеный сегмент – это начальный отдел позвоночного столба. Как уже упоминалось, число позвонков, из которых он состоит, равняется семи. Они имеют следующее медицинское обозначение – от С1 до С7. На этом участке находится изгиб, который направлен вперед. Подвижность этого отдела самая высокая, благодаря чему люди могут двигать шеей в разные стороны, наклонять ее, поворачивать.
Внутри поперечных отростков позвонков шеи есть отверстия, в которых находятся позвоночные артерии. Они транспортируют кровь к головному мозгу. При смещении позвонков, образовании протрузий или грыж на этом участке нарушается кровоснабжение мозга из-за сжатия позвоночной артерии. Тогда возникают следующие симптомы: головная боль, вертиго (кружится голова), расстройства зрения, нарушение координации движений, речи. Так проявляется вертебро-базилярный синдром.
Начинается шейный отдел из атланта и аксиса. Строение верхних позвонков отличается. Первый состоит из передней и задней дужки, которые по бокам соединены костными утолщениями, при этом тело позвонка отсутствует. Второй имеет спереди зуб (отросток), который крепится связками к позвонковому каналу атланта. Благодаря такому строению, человек может вращать головой в разные стороны.
Шейный сегмент считается наиболее уязвимым к травматическому воздействию в отличие от других структур позвоночника. Это связано со слабостью шейных мышц, небольшими размерами костей, невысокой их прочностью.
Чаще всего шейный сегмент повреждается при прямом ударе тупым предметом, чрезмерном сгибании или разгибании шеи (при ДТП или нырянии на мели). При таких травмах может повредиться спинной мозг, а это грозит опасными осложнениями, вплоть до смерти.
Грудной отдел
Далеко не все знают, сколько позвонков на грудном участке. Их количество составляет 12, они обозначаются следующим образом – Th1 – Th12, T1 – T12 или D1 – D12. Он имеет физиологический изгиб, направленный назад.
Грудной сегмент является составной частью задней стенки грудной клетки. Тела и поперечные отростки позвонков прикреплены к ребрам суставами. От позвоночника ребра тянутся к грудине, так формируется грудная клетка.
Грудной сегмент наименее подвижный. Это объясняется тем, что его позвонки соединены дисками, высота которых минимальна. К тому же, его двигательная активность ограничивается остистыми отростками позвонков и грудной клеткой.
Поясничный сегмент
На участке поясницы размещены самые крупные позвонки.
У здорового человека внизу спины наблюдается изгиб, направленный вперед (как и шейный лордоз).
Поясничный сегмент связывает малоподвижный грудной и неподвижный крестцовый отделы. Этот участок позвоночника подвергается огромной нагрузке, так как на него давит весь корпус. Когда человек поднимает или переносит тяжелые предметы, то давление на поясницу увеличивается еще больше. По этой причине хрящевая прокладка на этом участке быстрее изнашивается. Под давлением позвонков на поверхности диска появляются трещины, тогда повышается риск разрыва наружной оболочки и выпадения пульпозного ядра. Так возникает грыжа диска, которая может сжимать нервные ветки, вызывая боль, неврологические расстройства (онемение ягодиц, паха, ног).
Строение позвонков
Позвонки являются связующими элементами позвоночника. Передняя утолщенная часть кости цилиндрической формы называется телом позвонка. Именно на эту часть приходится основная нагрузка. На задней части тела позвонка размещена дуга с отростками. Между телами и дужками находится позвоночный канал, который является вместилищем спинного мозга, сосудов, нервных пучков, жировой клетчатки.
Кроме того, внутри позвоночного канала расположены задняя продольная и желтая связки. Первая фиксирует тела позвонков, а вторая – дуги.
При дегенеративных изменениях хрящевых прокладок и суставов позвонки становятся нестабильными, тогда связки в позвоночном канале утолщаются, чтобы удержать их на месте. При сужении позвоночного канала даже небольшие образования вызывают компрессию спинного мозга.
От дуги позвонка отходит 2 поперечных, 4 суставных отростка (верхние и нижние), а также один остистый. К остистому и поперечным отросткам крепятся связки, мышцы, а суставные формируют дугоотросчатые (фасеточные) соединения. Дуга фиксируется на позвонке ножками.
Отростки дужки, обращенные друг к другу, образуют фасеточные суставы. Между косточками находится хрящ, который уменьшает трение. Концы отростков заключены в суставную капсулу, продуцирующую суставную жидкость, которая отвечает за скольжение костных поверхностей. Дугоотросчатые сочленения обеспечивают дополнительную гибкость позвоночнику.
Ножки, тела и суставные отростки соседних позвонков образуют фораминальное отверстие. Именно через них нервные отростки и сосуды спинного мозга получают доступ к периферии.
Позвонки снаружи покрыты плотным кортикальным слоем, а внутри наполнены рыхлой тканью, которая заполнена костным мозгом, он выполняет кроветворную функцию.
Структура межпозвоночного диска
Анатомия межпозвонковых дисков достаточно сложная. На вид это округлая прокладка, которая соединяет 2 рядом расположенных позвонка. Снаружи диск покрыт фиброзным кольцом, внутри которого размещено упругое пульпозное ядро. Наружная оболочка удерживает студенистое ядро, не позволяет позвонкам смещаться. А внутренняя часть служит дополнительным амортизатором.
В хрящевой прокладке взрослого человека отсутствуют кровеносные сосуды, поэтому она поглощает питательные вещества из кровеносных сосудов близлежащих позвонков.
У здорового человека фиброзное кольцо диска состоит из прочных волокон. Однако бывают случаи, когда под воздействием негативных факторов ткани наружной оболочки замещаются бесполезной рубцовой. Тогда повышается вероятность нарушения целостности фиброзной оболочки.
Спинной мозг
Строение спинного мозга сегментарное, он состоит из миллионов нервных волокон. Этот орган окружают 3 оболочки: мягкая, паутинная, твердая. Наружная твердая оболочка состоит из плотной фиброзной ткани, внутри которой находится спинной мозг и большое количество нервных корешков, омываемые ликворной жидкостью.
Спинной мозг выходит от головного мозга, а заканчивается на уровне 1 – 2 поясничных позвонков. От него отходит пучок нервных волокон, которые под ним образуют конский хвост (4 нижних поясничных, 5 крестцовых и копчиковых нервов, концевая нить спинного мозга). Он отвечает за иннервацию нижних конечностей, а также тазовых органов.
Нервные корешки выходят из позвоночного канала через фораминальные отверстия. Каждый участок спинного мозга передает нервный импульс. Например, нервные корешки шейного сегмента позвоночника отвечают за иннервацию шеи и рук, грудной – грудь, органы брюшной полости, поясничный и крестцовый – нижние конечности, органы малого таза.
Спинной мозг посылает сигнал по периферическим нервам к разным органам, таким способом он регулирует их функции. Далее информация от тканей поступает в ЦНС по сенсорным нервным волокнам.
Мышцы и связки позвоночника
Мышечные волокна, размещенные вокруг позвоночного столба, стабилизируют эту костную структуру, дают возможность совершать различные движения корпусом (повороты, наклоны). Мышцы фиксируются к отросткам позвоночника.
Нередко болезненные ощущения в спине связаны именно с повреждением мышц. Во время физической деятельности, заболеваний или травм позвоночника повышается вероятность их растяжения или спазма. В последнем случае происходит непроизвольное сокращение мышцы, тогда она не может расслабиться.
При мышечном спазме происходит скопление молочной кислоты в волокнах, так как они сжимают сосуды. Этот процесс сопровождается болезненными ощущениями. Когда мускулы расслабляются, просвет сосудов расширяется, молочная кислота вымывается кровью и болевой синдром исчезает.
Связки позвоночника делят на короткие и длинные. К первым относят – желтые, межостистые, надостистая, выйная, межпоперечные, а ко вторым – переднюю и заднюю продольную. Они размещены на передней, задней поверхности позвонков, а также по бокам.
Мышцы и связки фиксируют позвоночный столб в вертикальной позиции. Кроме того, они сдерживают от резких движений позвонки, защищая их от травмы.
Связь позвонков с различными органами
Позвоночник – это прочный каркас, который объединяет не только все кости скелета, но и многие органы. От него отходят нервные ветки, благодаря которым мозг регулирует работу всего организма. При нарушениях в позвоночном столбе нервы, которые иннервируют определенный орган, передают некорректную информацию, тогда его функциональность нарушается.
Костные элементы позвоночника связаны с определенными органами:
Как видите позвоночник связан с работой многих органов. Поэтому при появлении дискомфорта на определенном участке не стоит самостоятельно устанавливать диагноз, сразу отправляйтесь к врачу.
Основные выводы
Позвоночник – это важнейшая костная структура организма. Он состоит из шейного, грудного, поясничного, крестцового, копчикового отделов. При неправильном положении позвонков нарушается функциональность органов, с которыми они связаны. К сожалению, позвоночный столб склонен к износу (особенно шейный и поясничный отдел), тогда повышается вероятность разрушения межпозвоночных дисков и самих костей. Чтобы избежать остеохондроза, образования протрузий, грыж диска или остеофитов, нужно уметь разгружать позвоночный столб и укреплять мышечный корсет.
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.
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.
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.
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.
