Особенности строения позвоночника человека, его отделы и функции, возможные заболеваниях при поражении костных структур и эластичных элементов. Норма и отклонения от нормы

Позвоночник, являясь по сути опорой тела человека, способен выдержать такие же нагрузки, как и бетонная опора, почти в 20 раз более широкая. Но ведь он же состоит из по виду хрупких косточек-позвонков. Как же удается работать такой конструкции: выдерживать несоизмеримо огромные тяжести и одновременно быть гибкой и подвижной? Очевидно, в этом «виновато» строение самого позвонка.

На самом деле, строение позвонков человека уникально. Их особенности — одновременно и прочность, и упругость. Внутренняя часть позвонка называется телом . Тело по консистенции напоминает губчатую пористую костную ткань, которая имеет переплетенную волокнистую структуру, Это придает ему упругость и способность поглощать часть внешних усилий. Наружная же часть подобна слоновой кости — такая же прочная и целостная.

Позвонки, хоть и в меньшем количестве, чем кости таза или трубчатые кости, содержат костный мозг, а значит участвуют в кроветворении.

Рассмотрим строение позвонка человека.

К телу позвонка при помощи двух ножек крепится дуга (ламина), от нее отходят в общей сложности семь отростков :

• два поперечных
• один сагиттальный остистый
• четыре суставных (пара — верхних, пара нижних) отростков

Ламина и внутренняя поверхность отростков при наложении позвонков образуют позвоночный канал , в котором находится спинной мозг.

Сами отростки выполняют ряд полезных функций:

• они обеспечивают крепление позвонков между собой
• к ним крепятся связки позвоночника и сухожилия мышц
• поверхности поперечных отростков, дуги и стенки позвоночника образуют боковые межпозвонковые (фораминальные) отверстия, через которые выходят нервы спинного мозга и кровеносные сосуды

Удачная конструкция позвонка, в которой нет ничего лишнего, обеспечивает возможность создания единой целостной конструкции, в которой обеспечена связь с ЦНС, кровеносной, кроветворной и мышечной системой человека

Отсюда понятна важность правильного обмена веществ и наличия всех важных микроэлементов в организме человека для долголетия его позвоночника.

Особенности межпозвоночных дисков таковы еще, что у них разная высота в различных отделах. Это обусловлено степенью нагрузок.

1. Самая маленькая высота дисков — 3 — 4 мм — в грудном отделе, так как в нем меньше всего движений
2. Диск самого подвижного шейного отдела — 5 — 6 мм
3. Диск поясничного имеет самую высокую высоту — до 12 мм, так как осевое давление в поясничном отделе самое большое

Связки позвоночника и их функции

Для упрочнения связи всех позвонков и суставов служат связки позвоночника. Кроме усиливающей функции они могут играть роль разгибательных мышц.

Связки позвоночника бывают разных типов:

1. Длинные: Передние и задние продольные- проходят по передней и задней поверхности позвоночника вдоль всей его длины
2. Короткие: Желтые — соединяют дугообразные части суставов смежных позвонков. Межостистые связки позвоночника — связывают остистые отростки и т. д.

Особенности строения позвонков в разных отделах

Позвонки различных отделов имеют свои отличительные особенности и свое строение.

Шейный

• Позвонки шейного отдела в поперечных отростках имеют отверстия, через которые проходят позвоночные артерии и вены. Кроме того, поперечные отростки в шейной части несколько иные, чем в грудной и поясничной из-за наличия рудиментов ребер
• Позвоночное отверстие большое, почти треугольной формы, а тела позвонков сравнительно маленькие
• Строение первого и второго шейных позвонков отличается от других: У первого позвонка, по названию атлант, отсутствует тело, и он представляет из себя соединение задней и передней дужек. В названии отражена его величина. Второй позвонок, аксис, имеет зубовидный отросток в передней своей части, который как ось входит в кольцо первого позвонка атланта и фиксируется там связками. Таким образом обеспечиваются повороты, наклоны и вращательные движения головы

• Шестой позвонок имеет развитый передний бугорок — это используется для остановки кровотечений (кровопотерю можно уменьшить, прижав к нему сонную артерию)
• Седьмой отличается большим остистым отростком, который хорошо прощупывается сзади шеи

Грудной

• По своему строению грудной позвонок намного больше шейного по высоте и ширине, имеет почти круглое позвоночное отверстие
• Из-за крепления ребер грудной клетки, тела позвонков имеют углубления (ямки) в нижней и верхней части, куда вставляется сустав ребра. Ребра вместе с грудиной и грудные позвонки образуют грудную клетку
• Остистые отростки грудных позвонков более длинные, не раздвоены, как шейные, и направлены вниз подобно черепице, обеспечивая малоподвижное соединение

Поясничный

• Самый солидный с массивным телом и сравнительно небольшим овальным позвоночным отверстием
• Остистый отросток крупный, имеет строго горизонтальную направленность, расстояние между отростками соседних позвонков маленькое

Крестец

Особенности крестца в том, что он по мере взросления претерпевает изменения. У ребенка и молодого человека позвонки крестца еще раздельны и подвижны. Сращивание их происходит обычно после 25 лет. Образуется единая кость — крестец, треугольной формы, с основанием, присоединенным к поясничному, и вершиной — к копчику. Передняя поверхность, которую еще называют тазовой, вогнутая, задняя — выпуклая шероховатая, с выступающими гребешками.

Копчик

Копчик представляет собой от трех до пяти небольших, последовательно сужающихся рудиментов позвонков и является по сути рудиментарным хвостом.

Вопрос 1. Каково строение и назначение черепа?

Череп состоит в основном из плоских, неподвижно соединенных между собой костей. Единственная подвижная кость черепа - нижняя челюсть. Череп защищает от внешних повреждений головной мозг и органы чувств, дает опору мышцам лица и начальным отделам пищеварительной и дыхательной систем.

В черепе выделяют крупный мозговой и меньший лицевой отделы. Мозговой отдел черепа образуют следующие кости: непарные - лобная, затылочная, клиновидная, решетчатая и парные - теменная и височная. Наиболее крупные кости лицевого отдела - парные скуловые, верхнечелюстные, а также носовые и слезные кости, непарные - нижняя челюсть и расположенная на шее подъязычная кость.

Вопрос 2. Почему кости черепа соединены неподвижно?

Потому что череп защищает от внешних повреждений головной мозг и органы чувств. И если кости черепа будут подвижно соединены, то головной мозг и органы чувств не будут полностью защищены.

Вопрос 3. Какие кости образуют мозговой отдел черепа?

Мозговой отдел черепа образуют следующие кости: непарные - лобная, затылочная, клиновидная, решетчатая и парные - теменная и височная.

Вопрос 4. Какую роль играют изгибы позвоночника?

Позвоночник человека имеет изгибы, играющие роль амортизатора: благодаря им смягчаются толчки при ходьбе, беге, прыжках, что очень важно для предохранения внутренних органов и особенно головного мозга от сотрясений.

Вопрос 5. Из каких отделов состоит скелет конечности?

Скелет любой конечности состоит из двух частей: пояса конечностей и скелета свободной конечности. Кости пояса конечностей соединяют свободные конечности со скелетом туловища.

Вопрос 6. Какие кости образуют скелет пояса верхних конечностей?

Пояс верхних конечностей образован двумя лопатками и двумя ключицами.

Вопрос 7. Каково строение кисти?

Кисть образована большим количеством мелких костей. В ней различают три отдела: запястье, пясть и фаланги пальцев.

Вопрос 8. Чем сходно строение голени и предплечья?

Голень и предплечье образованы двумя костями. К костям голени относятся большеберцовая и малоберцовая кости. Предплечье образовано лучевой и локтевой костями.

Вопрос 9. Что такое костный таз?

Костный таз – это две тазовые кости, которые соединяются с крестцом. Тазовые кости вместе с крестцом образуют кольцо, на которое опирается позвоночный столб (туловище).

Вопрос 10. Из каких отделов состоит скелет свободной нижней конечности?

Скелет свободной нижней конечности состоит из бедренной кости, костей голени и стопы.

ПОДУМАЙТЕ

1. В связи с чем у человека появляются изгибы позвоночника?

Позвоночник имеет четыре изгиба, вследствие чего его профильный контур образует волнообразную линию. Изгибы, обращенные выпуклостью вперед, носят названия лордозов, а обращенные выпуклостью назад - кифозов. Различают лордозы шейный и поясничный, а кифозы - грудной и крестцовый. Естественные изгибы позвоночника действуют как пружина. Благодаря этим изгибам, в позвоночнике возникают упругие деформации (в ответ на действие силы притяжения) и волновые толчки во время ходьбы или бега.

И кифоз, и лордоз представляют собой явление физиологического порядка. Они связаны с вертикальным положением тела человека (прямохождение).

2. Чем скелет человека отличается от скелета млекопитающих?

У млекопитающих позвоночник делится на пять отделов: шейный, грудной, поясничный, крестцовый и хвостовой. Только у китообразных крестца нет. Шейный отдел почти всегда состоит из семи позвонков. Грудной - из 10-24, поясничный из 2-9, крестцовый из 1-9 позвонков. Только в хвостовом отделе их количество сильно варьируется: от 4 (у некоторых обезьян и человека) до 46.

Настоящие ребра сочленяются только с грудными позвонками (зачаточные могут быть и на других позвонках). Спереди они соединяются грудной костью, образуя грудную клетку. Плечевой пояс состоит из двух лопаток и двух ключиц. У некоторых млекопитающих ключиц нет (копытные), у других они плохо развиты либо заменены связками (грызуны, некоторые хищные).

Таз состоит из 3 пар костей: подвздошных, лобковых и седалищных, которые плотно срастаются между собой. У китообразных настоящего таза нет.

Передние конечности служат млекопитающим для передвижения по земле, плавания, полета, хватания. Плечевая кость сильно укорочена. Локтевая развита слабее лучевой и служит для сочленения кисти с плечом. Кисть передней конечности состоит из запястья, пясти и пальцев. Запястье состоит из 7 костей, расположенных в два ряда. Число костей пясти соответствует числу пальцев (не более пяти). Большой палец состоит из двух суставов, остальные - из трех. У китообразных число суставов увеличено.

В задних конечностях бедренная кость у большинства млекопитающих короче голени.

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.

1. Опорная функция . Позвоночник представляет собой гибкий стержень - опору для головы, плечевого пояса и рук, органов грудной и брюшной полостей, масса которых передается на тазовый пояс и ноги. Позвоночник можно назвать не только осью, но и фундаментом всего тела: на нем держатся голова, плечевой пояс (лопатки и ключицы), руки, ребра, органы брюшной и грудной полостей. И как от крепости фундамента зависит прочность здания, так и от состояния позвоночника зависит здоровье человека. Еще Гиппократ в древние времена учил, что все болезни человека связаны с позвоночником. Опорную функцию часто берут на себя и другие элементы пассивной части позвоночника - диски и связки.

2. Защитная функция . Одной из главных функций позвоночника является защита спинного мозга - наиболее важного управляющего центра, без которого скелетная и мускульная системы, а также основные жизненные органы не смогли бы работать. Соединение всех позвонков формирует позвоночный канал, в полости которого расположен спинной мозг, он окружен тремя оболочками и укреплен связками. Особенное строение позвонков обеспечивает защитную функцию позвоночника для спинного мозга и корней спинномозговых нервов. Осуществляется защита от внешних ударов, механических повреждений, неблагоприятных факторов внешней среды. От спинного мозга отходят многочисленные нервные волокна, окончания которых отвечают за работу всех органов в организме человека. Образно говоря, каждый позвоночный сегмент несет ответственность за работу определенного органа. Если нарушается защитная функция позвоночника, нарушается проведение нервного импульса к клеткам и тканям различных органов, что приводит к нарушению их работы и функционирования организма в целом, вследствие чего наступает болезнь.

3. Амортизационная функция . Позвоночник - гибкий стержень, и именно он амортизирует толчки и сотрясения тела, идущие от опоры - земли, пола, какой-либо другой поверхности. Сила тяжести нашего тела действует по направлению к земле, а в ответ мы испытываем противоположное давление - силу реакции опоры. В состоянии покоя сила тяжести и сила реакции опоры уравновешены, а вот с увеличением давления тела на опору при беге, прыжках, соскоках, бросках и ударных движениях реакция опоры тоже увеличивается. Тело человека при этом испытывает как бы ударную волну снизу, и ее в первую очередь принимают на себя ноги и поясница. Много лет ученые изучали уникальные свойства «оси тела», и современным медикам и специалистам теперь достоверно известно: ведущая роль в правильном функционировании позвоночника принадлежит активной части - мышцам, именно они определяют нормальную работу позвоночного столба. Чем лучше их состояние, тем легче позвоночник справляется с нагрузками, и наоборот: при слабых или перетренированных мышцах нагрузки сразу же ложатся на пассивные элементы позвоночника, приводя к различным заболеваниям.

4. Двигательная функция. Движения позвоночника осуществляются в межпозвонковых суставах , в каждом из них движение очень ограниченно. Большое количество этих суставов (их около пятидесяти) дает возможность позвоночному столбу совершать движения по большим дугам. Увеличению подвижности часто помогает эластичность дисков и связок.

Позвоночник состоит из 24 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. Примечание от Practic. Корешки из позвоночного канала не выходят вообще. И из твёрдой оболочки не выходят. В межпозвонковом отверстии (иногда именуемом фораминальным) проходят спинномозговые нервы. Разница радикальная. Она определяет симптоматику и тактику лечения.

В позвоночнике выделяют четыре отдела: 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).

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.

Формирование позвоночного столба и его функциональное совершенствование занимает весьма длительный период и заканчивается примерно к 20-22 годам. Возникновение заболеваний и повреждений позвоночника связано с целым рядом анатомических и функциональных особенностей опорно-двигательного аппарата, и в частности позвоночника

Межпозвоночные диски

Активную роль в осуществлении опорной и двигательной функции позвоночника играют межпозвоночные диски расположенные между телами позвонков. Диск образован двумя хрящевыми (гиалиновыми) пластинками со стороны верхнего и нижнего позвонков, фиброзным кольцом по периметру и заключенным внутри него студенистым ядром .

Фиброзное кольцо

Состоит из концентрически расположенных слоёв коллагеновых волокон, взаиморасположение которых обеспечивает его высокую эластичность и прочность на растяжение. Фиброзное кольцо образует прочное соединение с телами позвонков. У взрослого человека межпозвонковый диск не имеет сосудов, и его питание осуществляется путём проникновения (диффузии) питательных веществ и кислорода из тел соседних позвонков. Поэтому большинство лекарственных препаратов не достигает хряща диска.

В здоровом диске давление внутри него достигает 5-6 атмосфер, что позволяет достаточно эффективно амортизировать нагрузки. Для сравнения в автомобильной шине давление 1.8-2 атмосферы. При увеличивающейся статической нагрузке на позвоночник межпозвоночный диск - благодаря проницаемости хрящевых пластинок и фиброзного кольца - теряет микромолекулярные вещества и воду, переходящие в околодисковое пространство. Способность удерживать воду при этом снижается, объём диска и его амортизационные свойства уменьшаются. Наоборот, при снятии нагрузки диффузия происходит в обратном направлении, диск впитывает воду, студенистое ядро разбухает. Благодаря такой саморегулирующей системе межпозвоночный диск хорошо адаптируется к действию различных по величине нагрузок. На протяжении дня, под действием нагрузок на позвоночник, высота дисков уменьшается и вместе с ней фактический рост человека на 1 -2 см. В период ночного сна, когда нагрузка на диск минимальна и давление внутри него падает, диск впитывает воду и, как следствие, восстанавливает упругие свойства и высоту. Вместе с этим восстанавливается расстояние между позвонками и фактический рост.

С возрастом, а так же под влиянием постоянных перегрузок, диск утрачивает способность сохранять и удерживать воду, что снижает его способность к самовосстановлению. От высоты диска зависит расстояние между позвонками и диметр межпозвонкового отверстия , в котором проходят нервные корешки, вены и артерии. При снижении высоты диска автоматически ущемляются эти образования. Поскольку связки, выполняющие функцию ремней безопасности, фиксируются к соседним позвонкам, то при уменьшении высоты диска происходит уменьшение расстояния между точками фиксации связок, что приводит к падению их тонуса и появлению повышенной подвижности или разболтанности, на что мышечный корсет позвоночника реагирует автоматически - повышая тонус мышц. Таким образом, он старается ограничить избыточную подвижность и снизить вероятность повреждения нервных корешков и спинного мозга. К позвонкам прикрепляются мышцы, которые сокращаясь, приводят в движение позвонки. При сокращении околопозвоночных мышц , с правой стороны позвонка, мышцы с левой стороны должны рефлекторно расслабиться, чтобы позволить позвонку совершить движение вправо. При спазме мышц рефлекторного расслабления мышц не происходит, и движение между 2 соседними позвонками блокируются, потому что мышцы тянут с двух и более сторон одновременно. Отсутствие движений в блокированном позвоночно - двигательном сегменте, компенсируется увеличением амплитуды движений в ниже и вышестоящим позвоночных сегментах. Если двигательный блок не убрать, в соседних сегментах развивается нестабильность, а в блокированном сегменте - тугоподвижность, которая ведет к дегенерации (разрушению) межпозвонкового диска, и формированию грыжи диска. И повышенная, и пониженная подвижность ведут к повреждению межпозвонковых суставов и дисков , что снижает функциональные возможности позвоночника. Мышечный спазм, ограничивая движения между двумя позвонками, вызывает многократную нагрузку на один и тот же участок диска, деформируя его, что приводит к снижению высоты диска, потере им своих амортизационных свойств, травме нервных корешков и сосудов проходящих в межпозвонковом отверстии, формированию в отдельных случаях грыж межпозвоночных дисков.

Межпозвонковые 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. В полости фасеточного сустава находятся выросты капсулы сустава - образования, называемые менискоидом. Менискоид представляет собой кольцевидное выпячивание суставной капсулы в полость сустава, он богат нервными окончаниями и кровеносными сосудами. 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. При снижении высоты дисков происходит сближение позвонков и соответственно уменьшение щели между суставными отростками, ущемлению менискоида, стиранию суставного хряща и воспалению сустава.

Околопозвоночные мышцы

Околопозвоночными называются мышцы, расположенные около позвоночного столба. Они поддерживают позвоночник и обеспечивают такие движения как наклоны и повороты корпуса. К отросткам позвонков прикрепляются различные мышцы. Боль в спине бывает часто обусловлена повреждением (растяжением или напряжением) околопозвоночных мышц при тяжелой физической работе, а также 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, межпозвоночных суставов ) происходит непроизвольное сокращение околопозвоночных мышц, направленное на стабилизацию поврежденного участка - развивается мышечная блокада, задача которой защитить структуры позвоночника от избыточной подвижности в том или ином сегменте. При спазме мышц в них накапливаются продукты обмена и 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 напряженные мышечные волокна сдавливают мелкие кровеносные сосуды. При расслаблении мышцы просвет сосудов восстанавливается, происходит вымывание кровью молочной кислоты из мышц и боль проходит.

Роль и место работы мышц при сохранении вертикальной позы не ограничиваются деятельностью мышц, выпрямляющих позвоночник и подвздошно-поясничных. Morris, Lucas и Bresler (1961) считают, что позвоночник не является единственной опорой туловища: в удержании тела человека в вертикальном положении значительное участие принимают грудная и брюшная полости. Они играют роль своеобразных гидродинамических опор, заполненных воздухом и жидкостью. Роль этих «цилиндров» - как опорных элементов - особенно велика при поднятии тяжестей, так как в это время благодаря работе мышц туловища, в первую очередь мышц брюшного пресса, жёсткость стенок «цилиндров» увеличивается и давление в грудной и брюшной полостях возрастает. По данным А.И. Казьмина и соавт. (1981), нагрузка на грудной отдел позвоночника при этом снижается до 50%, а на поясничный - до 70%.

Следовательно, для стабильной работы позвоночного столба необходимы крепкие мышцы брюшного пресса и грудной клетки.

Позвоночно-двигательный сегмент

Позвоночный сегмент состоит из двух соседних позвонков, соединенных между собой межпозвонковым диском, связками и мышцами. Благодаря фасеточным суставам, в позвоночном сегменте имеется некоторая возможность движений между позвонками. Через межпозвоночные отверстия, расположенные в боковых отделах позвоночного сегмента, проходят кровеносные сосуды и нервные корешки.

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.

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.

Поясничный отдел позвоночника

Поясничный отдел позвоночника состоит из 5 самых крупных позвонков. У некоторых людей в поясничном отделе насчитывается 6 позвонков (люмбализация), однако в большинстве случаев такая аномалия развития не имеет клинического значения. В норме поясничный отдел имеет легкий плавный изгиб вперед (физиологический лордоз), так же как и шейный отдел позвоночника. Поясничный отдел позвоночника соединяет малоподвижный грудной отдел и неподвижный крестец. Структуры поясничного отдела испытывают значительное давление со стороны верхней половины тела. Кроме того, при подъёме и переносе тяжестей давление, воздействующее на структуры поясничного отдела позвоночника, может возрастать во много раз. Всё это является причиной наиболее частого изнашивания межпозвонковых дисков в поясничном отделе. Значительное повышение давления внутри дисков может привести к разрыву фиброзного кольца и выходу части пульпозного ядра за пределы диска. Так формируется грыжа диска, которая может приводить к ущемлению нервных структур, что приводит к появлению болевого синдрома и неврологических нарушений.

Связки

Это своего рода ремни безопасности, фиксирующие позвоночник и ограничивающие подвижность в нем. Они активно участвуют в статике. Передняя и задняя продольные связки межпозвоночного симфиза ограничивают наклоны туловища в переднезаднем направлении, а короткие связки между дугами и отростками - в боковом и горизонтальном, компенсируя смещение позвонков. Стабилизирующая функция связочного аппарата осуществляется не пассивно, а активно.

Позвоночник является универсальным многофункциональным природным изобретением. Он является биологическим механизмом, стержнем или осью опоры тела, обеспечивающим ему необходимую устойчивость и дающим возможность динамической активности. Без позвоночника человек потеряет возможность смены положения тела и передвижения.

В центре этого стержня располагается позвоночный канал, заполненный спинным мозгом. Внутри канала есть ограничения в виде позвонковых дужек и связок. Изгибы и сектора позвоночника человека имеют определенные функции. В канале есть 31 пара межпозвоночных отверстий. Через эти отверстия проходят нервы и их окончания.

Строение позвоночника и его функции

Составляющими позвоночника помимо всех позвонков, соединенных между собой, является область копчика и крестца, скрепленная посредством хрящей и связок. Анатомия позвоночника довольно проста. Он состоит из 31-37 позвонков, их число варьирует в зависимости от количества позвонков в районе копчика. Длина позвоночника в молодом возрасте несколько больше. Например, у юношей его длина находится в пределах от 72 до 76 см, а у девушек от 68 до 71 см. С возрастом позвоночник укорачивается приблизительно на 4-8 см. Такое укорочение происходит в результате атрофии дисков, находящихся между позвонками.

Основные функции позвоночника:

• двигательная;
• амортизационная;
• опорная;
• защитная.

К позвоночнику крепится весь скелет (конечности, череп, тазобедренный сустав и грудная клетка). Он отвечает за правильное расположение всех внутренних органов. Все позвонки связаны между собой посредством:

• связок;
• сухожилий;
• фасеточных суставов;
• межпозвоночных дисков.

Функции позвоночника распределены так, что каждый связующий элемент имеет свое предназначение.

1. Связки предназначены для соединения позвонков.
2. Посредством сухожилий околопозвоночные мышцы крепятся к позвоночнику.
3. Подвижность позвонков обеспечивается фасеточными суставами.
4. Амортизация и регулировка нагрузки осуществляется посредством межпозвоночных дисков.

Состояние дисков и позвонков отражается на здоровье и силе всей позвоночной системы. В случае их деформации могут возникнуть болезни связок, сухожилий и мышц, при этом возникает большой риск возникновения болезней мышечно-связочного корсета.

Подразделение позвоночника на зоны

Позвоночник имеет следующие отделы:

• копчиковый;
• крестцовый;
• поясничный;
• грудной;
• шейный.

Существует единая классификация позвонков, при этом каждый отдел обозначается латинским символом. В каждом из разделов позвонки имеют последовательную нумерацию.

Шейный отдел позвоночника состоит из семи позвонков, которые нумеруются начиная с С1 и заканчивая С7. Затылочная часть черепа считается нулевым позвонком.

В грудном отделе 12 позвонков, имеющих нумерацию от Т1 до Т12.

В поясничном отделе 5 позвонков, пронумерованных от L1 до L5.

Позвонки крестцового отдела получили латинскую букву S, их всего 5. Они имеют нумерацию от S1 до S5.

Самым непостоянным считается отдел копчика, количество позвонков в нем у разных людей может отличаться и варьировать от 3 до 5. Они нумеруются Co1 - Co5.

Строение различных отделов позвоночника

В зависимости от предназначения и функциональности, каждый отдел позвоночника имеет свою структуру и особенности строения.

Шейный отдел позвоночника имеет наибольшую подвижность. Она достигается благодаря уникальному строению первых двух позвонков, которые отвечают за возможность поворота головы в разные стороны. Так как силовые усилия при поворотах - минимальны, то эти позвонки сами по себе узкие и имеют тела небольших размеров. В этом отделе позвоночника часто диагностируется межпозвоночная грыжа или остеохондроз.

Самым большим по размерам является грудной отдел. Он менее подвижен по сравнению с другими секторами. В него включено множество органов, в том числе к нему идет крепление ребер. По этой причине позвонки этого отдела более массивные и имеют большие тела. Так как этот отдел мало участвует в движении, то образование грыж в нем, является весьма редким явлением.

Самая большая нагрузка приходится на поясничный отдел, что отражено и в размере позвонков этого сегмента. Здесь позвонки имеют наибольший диаметр и высоту.

Крестцовый сегмент имеет уникальные особенности строения обусловленные тем, что все его позвонки являются единым целым. Они срослись в единую конструкцию, причем самыми большими являются 2 первых позвонка этого сектора, следующие за ними позвонки в размерах несколько мельче. В позвонках этого сегмента часто наблюдаются:

• сакрализация;
• люмбализация.

Сакрализация - это явление, подразумевающее срастание 5-го поясничного позвонка с 1-м крестцовым. Люмбализация это явление разъединения 1-го и 2-го крестцовых позвонков. Эти процессы не считаются патологией.

При возникновении патологии обычно страдают оба самых уязвимых отдела: крестцовый и поясничный, так как при сгибании поясницы большая часть нагрузки приходится на эти два отдела.

Физиологические особенности позвоночника и их роль

Боковая проекция позвоночника позволяет увидеть картину, на которой позвоночник выглядит как единое целое. Физиологические изгибы позвоночника человека весьма гармонично сочетаются со всей структурой его скелета. При этом позвоночник представляет собой не прямую линию, а выглядит, как гитара, с плавными переходами из одного сегмента в другой. Его изогнутость плавная и благодаря ей идет смягчение нагрузки на отдельные позвоночные зоны. Эта полезная кривизна подобна пружине, и может, при определенных нагрузках то сжиматься, то растягиваться.

Изгибы позвоночного столба похожи на значок доллара или английской буквы S. Выпирающий вперед выгиб называют лордозом, а назад - кифозом. Такое строение отмечается у взрослого человека, а у младенцев еще отсутствуют лордозы и кифозы и позвоночник выглядит при этом несколько иначе. Изгибы в различных позвоночных зонах имеют разное направление. Например, выгиб шейного и поясничного отделов имеет направление вперед, следовательно, их соответственно называют лордозом соответствующего сектора. А вот формирование изгибов позвоночника грудного отдела, направлено назад, следовательно, здесь имеет место грудной кифоз.

Благодаря изгибам позвоночного столба, он способен мужественно выдерживать огромную нагрузку, которая почти в 20 раз превышает нагрузку бетонного столба аналогичных размеров.

Если функция позвоночника нарушена и имеется какая-либо патология, когда происходит чрезмерное увеличение изгибов, или же их сглаживание, то в таких случаях часто диагностируются сколиоз или остеохондроз.

На позвоночнике взрослого человека есть 4 изгиба, благодаря которым поддерживается правильная осанка. Благодаря лордозам и кифозам поддерживается упругость позвоночного столба и во время физической нагрузки идет равномерное распределение всей нагрузки на каждый из отделов. Если сравнить с бетонным столбом, то он не может достойно реагировать на агрессивное воздействие внешних факторов и со временем разрушается.

При различных обстоятельствах функции позвоночника видоизменяются, при этом его изгибы могут приобрести явно болезненные и искаженные патологические формы. При этом спина может приобрести сутулость, грудная клетка может стать более плоской, а плечи опущенными. Такие очертания позвоночника говорят о кифозе грудного отдела. При возникновении такой патологии в молодом возрасте можно говорить о проявлении болезни.

На первых порах сутулость выглядит косметическим дефектом, но через время возникают боли в спине, которые имеют тенденцию нарастания. При этом идет сдавливание межпозвонковых дисков и деформация тел самих позвонков.

В старческом возрасте с ослаблением мышечного тонуса это состояние можно назвать условно нормальным, но если такое состояние позвоночника отмечается у подростка, то необходимо бить тревогу, чтобы не упустить время для устранения негативных факторов.

Тот, кто несерьезно относится к собственной анатомии, несерьезно относится и к собственному здоровью.

Строение позвоночного столба

Если столбы деревянный или бетонный состоят каждый из однородного материала, то позвоночный столб – неоднороден. Основные его составляющие – это позвонки. О существовании позвонков знают практически все. Их бывает 32 или 34: 7 шейных, 12 грудных, 5 поясничных, 5 крестцовых и от 3 до 5 копчиковых. Величина и форма позвонков различны. Но все они имеют тело и дугу, между которыми находится позвоночное отверстие. Позвонки следуют по очереди друг за другом: в районе крестца и поясницы – более крупные, а чем выше – тем они меньше. Немного похоже на детскую пирамидку, только кольца, нанизываемые на детскую игрушку, имеют абсолютно правильную округлую форму, а позвонки имеют выступы – отростки: суставные, поперечные и остистые.

Кольца детской пирамидки, ложась одно на другое, образуют сквозное отверстие, позвонки нашей пирамиды – тоже. Но это не простое отверстие – это спинномозговой канал! Через него проходит вещь куда более важная, чем отшлифованная палочка игрушечной пирамидки,– через спинномозговой канал проложен спинной мозг, нервные окончания которого передают информацию головному мозгу, получая от него ответные команды.

Тут уж не до игрушек. Лучше вновь вспомнить о столбе – бетонном столбе линии электропередач, который поддерживает провод, питающий энергией какой-нибудь центр управления.

Но не только внутри позвоночного столба проложены важные коммуникации.

Через отверстия в поперечных отростках шейных позвонков проходит позвоночная артерия.

Строение связок, мышц и суставов позвоночника

Пространства между остистыми отростками позвонков заняты связками и мышцами.

Строение позвоночника человека. Суставные отростки, соединяясь друг с другом, образуют суставы. Кроме того, суставные отростки принимают участие в формировании межпозвонковых отверстий, через которые проходит нервно-сосудистая система позвоночника.

Но и всего этого оказывается мало для того, чтобы наш чудесный позвоночный столб функционировал нормально и бесперебойно. Его работу обеспечивают еще и расположенные между позвонками межпозвонковые хрящи, которые называют дисками. Они состоят из ядра и фиброзного, то есть волокнистого, кольца, окружающего ядро.

Ядра позвоночника

Особенно важна для жизни позвоночника и, следовательно, жизнедеятельности всего организма срединная часть диска – пульпозное ядро. Ядро имеет вид двояковыпуклой линзы и состоит из студенистого вещества (отсюда его второе название – студенистое ядро). Межпозвонковые диски взрослых людей не имеют сосудов, поэтому поступление питательных веществ к ним и выведение продуктов обмена происходит через тела позвонков посредством диффузии, то есть проникновения частиц одного вещества в другое при их соприкосновении.

Благодаря своей эластичности ядро – замечательный амортизатор. Вот вы поднимаете что-то тяжелое. Агрессивная сила начинает сдавливать позвонки. Студенистое ядро уплощается, насколько позволяет ему упругость фиброзного кольца, теряя некоторое количество жидкости. Но вот вы опускаете груз. Давление на диск становится умереннее, силы всасывания начинают преобладать над силами сжатия, и диск снова активно накапливает воду. Через некоторое время силы всасывания уменьшаются, и снова восстанавливается равновесие.

Студенистое ядро диска обладает еще одной чудесной особенностью: оно способно всасывать воду даже при значительных силах сжатия, работать наперекор им.

Но прочность и выносливость ядра не бесконечны. Межпозвонковые диски в строении позвоночника человека, эти замечательные амортизаторы, как и любой другой механизм, имеют свой срок эксплуатации. Исследованиями установлено, что у ребенка студенистое ядро межпозвонкового диска содержит 88% воды, в 14 лет – 80%, а в 77 лет – 69%. Это наглядно подтверждает известный всем из собственного опыта факт: с годами позвоночник становится менее вынослив. На языке науки общеизвестная истина выглядит так: с возрастом амортизационные способности ядра при воздействии сил растяжения и сжатия уменьшаются. Студенистое вещество уже не способно удерживать и всасывать воду при больших нагрузках. Старость не радость. Однако она естественна, никуда от нее не денешься. Стареют ядра, затрудняется обмен жидкостью между позвонками и фиброзными кольцами…

Фиброзные кольца позвоночника

Вот мы и добрались до фиброзных колец строения позвоночника человека. Каждое из них, окружающих ядро межпозвонкового диска, состоит из плотных пучков соединительной ткани, переплетающихся в разных направлениях. Эти продольные, вертикальные, косые и спиральные переплетения придают соединению соседних позвонков прочность и подвижность. К тому же фиброзное кольцо помогает ядру, защищает его, принимая на себя часть нагрузки.

И помощь эта отнюдь не излишняя – ведь нагрузка ох как велика! Не будем говорить об атлетах и акселератах, представим человека ростом 165см и весом 60кг. Казалось бы – что такое 165см на 60кг! Но когда этот человек просто стоит прямо, опустив руки вдоль туловища, его нижний поясничный диск испытывает нагрузку в 30кг.

Но вот он вытянул руки вперед. Держит их горизонтально. Диск несколько напрягся: нагрузка возросла до 66кг.

Дадим ему что-нибудь в руки. Неважно, что именно. Предположим, нечто, весящее 10кг. Диск охнул – на него давят теперь 206кг!

А человек откладывает груз в сторону и слегка наклоняется. При этом нагрузка на диск достигает 60кг.

Человек наклоняется еще ниже, угол между туловищем и ногами достигает 90° – и теперь на диск давят уже 210кг, то есть по сравнению с простым стоянием нагрузка возросла в семь раз! А если бы при этом человек держал в руках, скажем, тридцатикилограммовый груз, то сила сжатия диска выросла бы до 480кг!

А если бы он не просто держал груз, а поднимал его, то давление возросло бы еще многократно. Но наш позвоночник может осилить и это. Осилить благодаря позвонкам, ядрам межпозвонковых дисков, фиброзным кольцам, на которые перераспределяется часть нагрузки, суставам и, разумеется, благодаря связкам и мышцам.

Но вот что интересно. Если человек наклонится вперед так, чтобы кончиками пальцев рук суметь достать пола, сила, сдавливающая поясничные диски, становится гораздо меньше, чем если бы он стоял в положении, соответствующем правильной осанке. Это удивительное обстоятельство объясняется тем, что в положении глубокого наклона мышцы, удерживающие корпус в вертикальном положении или близком к тому, выключаются из работы. Туловище как бы зависает на растянутых мышцах и связках, что не ведет к какому-либо существенному приросту внутридискового давления: коль мышцы не сокращены, а растянуты, они не стягивают между собой смежные позвонки.

Из сказанного следует, что глубокие наклоны полезны, а полунаклоны вредны. Это касается как шейного отдела, так и поясничного. Иначе: глубокие наклоны лечат, а полунаклоны калечат!

О том, какое колоссальное положительное значение имеют для мышц их растяжение, мы поговорим позже. А сейчас побеседуем о значении мышц и связок для благополучия позвоночного столба.