Строение и функции позвоночника

Строение и функции позвоночника

Позвоночный столб является осью тела, имеет S-образную форму и по своему строению напоминает скорее пружину, нежели однородный стержень. Такая форма является необходимым условием для обеспечения прямохождения. Она придает позвоночнику упругость и эластичность, смягчает толчки при ходьбе, беге и сильной вибрации, позволяя сохранять сбалансированность центра тяжести тела. Прочность этой «конструкции» придают многочисленные связки и мышцы, обеспечивающие большую амплитуду вращения и сгибания туловища, по одновременно и ограничивающие те движения, которые могут нарушить ее целостность. Более того, в процессе физической работы околопозвоночные связки частично принимают на себя давление веса тела, уменьшая тем самым нагрузку, приходящуюся на позвонки.

Функции позвоночника

1. Поддерживать голову и придавать жесткость скелету.
2. Поддерживать тело в вертикальном положении.
3. Защищать спинной мозг, в котором проходят нервы, соединяющие головной мозг с другими частями тела.
4. Служить местом прикрепления мышц и ребер.
5. Амортизировать толчки и удары.
6. Позволять телу выполнять разнообразные движения.

Строение позвоночника

Строениепозвоночника: вид сбоку

Строениепозвоночника: вид cпереди

Анатомия позвоночника

Позвоночник состоит из 32-34 маленьких костей, которые называются позвонками. Позвонки расположены один над другим, образуя позвоночный столб. Между двумя соседними позвонками расположен межпозвонковый диск, который представляет собой круглую плоскую соединительнотканную прокладку, имеющую сложное морфологическое строение. Основной функцией дисков является амортизация статических и динамических нагрузок, которые неизбежно возникают во время физической активности. Диски служат также для соединения тел позвонков друг с другом.

Кроме того, позвонки соединяются друг с другом при помощи связок. Связки - это образования, которые соединяют кости друг с другом. Сухожилия же соединяют мышцы с костями. Между позвонками есть также суставы, строение которых схоже со строением коленного или, например, локтевого сустава. Они носят название дугоотросчатых или фасеточных суставов. Благодаря наличию фасеточных суставов, возможны движения между позвонками.

Каждый позвонок имеет отверстие в центральной части, называемое позвоночным отверстием. Эти отверстия в позвоночном столбе расположены друг над другом, образуя вместилище для спинного мозга. Спинной мозг представляет собой отдел центральной нервной системы, в котором расположены многочисленные проводящие нервные пути, передающие импульсы от органов нашего тела в головной мозг и от головного мозга к органам. 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.

В позвоночнике выделяют пять отделов: шейный, грудной, поясничный, крестцовый и копчиковый. Шейный отдел позвоночника состоит из 7 позвонков, грудной - из 12 позвонков, а поясничный отдел - из 5 позвонков. В своей нижней части поясничный отдел соединен с крестцом. Крестец является отделом позвоночника, который состоит из 5 сросшихся между собой позвонков. Крестец соединяет позвоночник с тазовыми костями. Нервные корешки, которые выходят через крестцовые отверстия иннервируют нижние конечности, промежность и тазовые органы (мочевой пузырь и прямую кишку). Копчиковый отдел — нижний отдел позвоночника человека, состоящий из трёх-пяти сросшихся позвонков.

В норме, если смотреть сбоку, позвоночный столб имеет S-образную форму. Такая форма обеспечивает позвоночнику дополнительную амортизирующую функцию. При этом шейный и поясничный отделы позвоночника представляют собой дугу, обращенную выпуклой стороной вперед, а грудной отдел - дугу, обращенную назад.

Ниже приводится описание отдельных анатомических образований, формирующих позвоночный столб.

Позвонки

Позвонки - это кости, которые формируют позвоночный столб. Передняя часть позвонка имеет цилиндрическую форму и носит название тела позвонка. Тело позвонка несет основную опорную нагрузку, так как наш вес в основном распределяется на переднюю часть позвоночника. Сзади от тела позвонка в виде полукольца располагается дужка позвонка с несколькими отростками. Тело и дужка позвонка формируют позвонковое отверстие. В позвоночном столбе соответственно позвонковые отверстия расположены друг над другом, формируя позвоночный канал. В позвоночном канале расположен спинной мозг, кровеносные сосуды, нервные корешки, жировая клетчатка.

Позвоночный канал образован не только телами и дужками позвонков, но и связками. Наиболее важными связками являются задняя продольная и желтая связки. Задняя продольная связка в виде тяжа соединяет все тела позвонков сзади, а желтая связка соединяет соседние дуги позвонков. Она имеет желтый пигмент, от чего и получила свое название. При разрушении межпозвонковых 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 (гиперссылка на стеноз позвоночного канала на позвоночном уровне). Для расширения позвоночного канала производится операция декомпрессии нервных структур.

От дужки позвонка отходят семь отростков: непарный остистый отросток и парные поперечные, верхние и нижние суставные отростки. Остистые и поперечные отростки являются местом прикрепления связок и мышц, суставные отростки участвуют в формировании фасеточных суставов. Дужка позвонка прикрепляется к телу позвонка при помощи ножки позвонка. Позвонки по строению относятся к губчатым костям и состоят из плотного наружного кортикального слоя и внутреннего губчатого слоя. Действительно, губчатый слой напоминает костную губку, так как состоит из отдельных костных балок. Между костными балками расположены ячейки, заполненные красным костным мозгом.

Межпозвонковый диск

Межпозвонковый диск представляет собой плоскую прокладку круглой формы, расположенную между двумя соседними позвонками. Межпозвонковый диск имеет сложное строение. В центре находится пульпозное ядро, которое имеет упругие свойства и служит амортизатором вертикальной нагрузки. Вокруг ядра располагается многослойное фиброзное кольцо, которое удерживает ядро в центре и препятствует сдвиганию позвонков в сторону относительно друг друга. У взрослого человека межпозвонковый диск не имеет сосудов, и хрящ его питается путем диффузии питательных веществ и кислорода из сосудов тел соседних позвонков. Поэтому большинство лекарственных препаратов не достигает хряща диска. Наибольшим эффектом восстановления хряща диска обладает процедура лазерной термодископластики.

Фиброзное кольцо имеет множество слоев и волокон, перекрещивающихся в трех плоскостях. В норме 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 диска и при повышении внутридискового давления может приводить к разрыву фиброзного кольца.

Фасеточные суставы

Фасетки(синонимы: дугоотросчатые, суставные отростки) отходят от позвоночной пластинки и участвуют в формировании фасеточных суставов. Два соседних позвонка соединены двумя фасеточными суставами, расположенными с двух сторон дужки симметрично относительно средней линии тела. Дугоотросчатые отростки соседних позвонков направлены по направлению друг к другу, а окончания их покрыты суставным хрящом. Суставной хрящ имеет очень гладкую и скользкую поверхность, благодаря чему значительно снижается трение между образующими сустав костями. Концы суставных отростков заключены в соединительнотканный герметичный мешочек, который называется суставной капсулой. Клетки внутренней оболочки суставной сумки (синовиальной мембраны), продуцируют синовиальную жидкость. Синовиальная жидкость необходима для смазки и питания суставного хряща. Благодаря наличию фасеточных суставов, между позвонками возможны разнообразные движения, а позвоночник является гибкой подвижной структурой.

Околопозвоночные мышцы

Околопозвоночными называются мышцы, расположенные около позвоночного столба. Они поддерживают позвоночник и обеспечивают такие движения как наклоны и повороты корпуса тела. К отросткам позвонков прикрепляются различные мышцы. Боль в спине бывает часто обусловлена повреждением (растяжением) околопозвоночных мышц при тяжелой физической работе, а также рефлекторным мышечным спазмом при повреждении или заболевании позвоночника. При мышечном спазме происходит сокращение мышцы, при этом она не может расслабиться. При повреждении многих позвоночных структур (дисков, связок, суставных капсул) происходит непроизвольное сокращение околопозвоночных мышц, направленное на стабилизацию поврежденного участка. При спазме мышц в них накапливается молочная кислота, представляющая собой продукт окисления глюкозы в условиях недостатка кислорода. Высокая концентрация молочной кислоты в мышцах обусловливает возникновение болевых ощущений. Молочная кислота накапливается в мышцах из-за того, что спазмированные мышечные волокна передавливают кровеносные сосуды. При расслаблении мышцы просвет сосудов восстанавливается, происходит вымывание кровью молочной кислоты из мышц и боль проходит.

Шейный отдел позвоночника

Шейный отдел позвоночника является самым верхним отделом позвоночного столба. Он состоит из 7 позвонков. Шейный отдел имеет физиологический изгиб (физиологический лордоз) в виде буквы "С", обращенной выпуклой стороной вперед. Шейный отдел является наиболее мобильным отделом позвоночника. Такая подвижность дает нам возможность выполнять разнообразные движения шеей, а также повороты и наклоны головы.

В поперечных отростках шейных позвонков имеются отверстия, в которых проходят позвоночные артерии. Эти кровеносные сосуды участвуют в кровоснабжении ствола мозга, мозжечка, а также затылочных долей больших полушарий. При развитии нестабильности в шейном отделе позвоночника, образовании грыж, сдавливающих позвоночную артерию, при болевых спазмах позвоночной артерии в результате раздражения поврежденных шейных дисков, появляется недостаточность кровоснабжения указанных отделов головного мозга. Это проявляется головными болями, головокружением, "мушками" перед глазами, шаткостью походки, изредка нарушением речи. Данное состояние получило название вертебро - базиллярной недостаточности.

Два верхних шейных позвонка, атлант и аксис, имеют анатомическое строение, отличное от строения всех остальных позвонков. Благодаря наличию этих позвонков, человек может совершать разнообразные повороты и наклоны головы.

АТЛАНТ(1-й шейный позвонок)

Первый шейный позвонок, атлант, не имеет тела позвонка, а состоит из передней и задней дужек. Дужки соединены между собой боковыми костными утолщениями (латеральными массами).

АКСИС(2-й шейный позвонок)

Второй шейный позвонок, аксис, имеет в передней части костный вырост, который называется зубовидным отростком. Зубовидный отросток фиксируется при помощи связок в позвонковом отверстии атланта, представляя собой ось вращения первого шейного позвонка. Такое анатомическое строение позволяет нам совершать высокоамплитудные вращательные движения атланта и головы относительно аксиса.

Шейный отдел - это наиболее уязвимая часть позвоночника в отношении травматических повреждений. Данный риск обусловлен слабым мышечным корсетом в области шеи, а также небольшими размерами и низкой механической прочностью позвонков шейного отдела.

Повреждение позвоночника может произойти как в результате прямого удара в область шеи, так и при запредельном сгибательном или разгибательном движении головы. Последний механизм называется "хлыстовой травмой" при автомобильных авариях или "травмой ныряльщика" при ударе головой о дно при нырянии на мели. Этот вид травматического повреждения очень часто сопровождается повреждением спинного мозга и может стать причиной летального исхода.

Грудной отдел позвоночника

Грудной отдел позвоночника состоит из 12 позвонков. В норме он выглядит в виде буквы "С", обращенной выпуклостью назад (физиологический кифоз). Грудной отдел позвоночника участвует в формировании задней стенки грудной клетки. К телам и поперечным отросткам грудных позвонков при помощи суставов прикрепляются ребра. В передних отделах ребра соединяются в единый жесткий каркас при помощи грудины, формируя грудную клетку. Межпозвонковые диски в грудном отделе имеют очень небольшую высоту, что значительно уменьшает подвижность этого отдела позвоночника. Кроме того, подвижность грудного отдела ограничивают длинные остистые отростки позвонков, расположенные в виде черепицы, а также грудная клетка. Позвоночный канал в грудном отделе очень узкий, поэтому даже небольшие объёмные образования (грыжи, опухоли, остеофиты) приводят к развитию компрессии нервных корешков и спинного мозга.

Строение и функции позвоночника

Позвоночный столб является осью тела, имеет S-образную форму и по своему строению напоминает скорее пружину, нежели однородный стержень. Такая форма является необходимым условием для обеспечения прямохождения. Она придает позвоночнику упругость и эластичность, смягчает толчки при ходьбе, беге и сильной вибрации, позволяя сохранять сбалансированность центра тяжести тела. Прочность этой «конструкции» придают многочисленные связки и мышцы, обеспечивающие большую амплитуду вращения и сгибания туловища, по одновременно и ограничивающие те движения, которые могут нарушить ее целостность. Более того, в процессе физической работы околопозвоночные связки частично принимают на себя давление веса тела, уменьшая тем самым нагрузку, приходящуюся на позвонки.

Функции позвоночника

1. Поддерживать голову и придавать жесткость скелету.
2. Поддерживать тело в вертикальном положении.
3. Защищать спинной мозг, в котором проходят нервы, соединяющие головной мозг с другими частями тела.
4. Служить местом прикрепления мышц и ребер.
5. Амортизировать толчки и удары.
6. Позволять телу выполнять разнообразные движения.

Строение позвоночника