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 человека (или «позвоночный столб») является основой скелета человека. Позвоночник состоит из расположенных рядно 32 — 34 позвонков, которые соединяются друг с другом связками, суставами, межпозвонковыми (межпозвоночными) дисками, которые в свою очередь являются хрящами, или позвонками, сросшимися между собой.
СТРОЕНИЕ ПОЗВОНОЧНИКА
Позвоночник человека и позвонки принято разделять и классифицировать по отделам. Каждый отдел позвоночника состоит из определенного количества позвонков. Позвонки обозначаются латинской буквой (первая буква от латинского названия отдела позвоночника) и цифрой (порядковый номер позвонка в отделе), например, C3 — это третий шейный позвонок. Позвонки нумеруются сверху вниз.
Различают 5 отделов позвоночника (сверху вниз):
Позвонки соединяются между собой двумя верхними и двумя нижними суставными отростками, межпозвонковыми дисками и очень крепкими связками, расположенными по бокам тел позвонков, на их передней и задней сторонах.
Подвижность позвонков обеспечивается дисками, суставами и связками, находящимися между ними. Последние в какой-то мере играют роль ограничителя, препятствующего слишком большой подвижности. Сильные мышцы спины, шеи, плечевые, грудные, а также живота и бедер в большей степени определяют подвижность позвонков и всего позвоночного столба. Все эти мышцы гармонично взаимодействуют между собой, обеспечивая тонкую регуляцию движений в позвоночнике. Если сила или напряжение при нагрузке какой-либо мышцы меняется, это может вызвать изменение двигательной функции позвоночника, вследствие чего возникает болевое ощущение в спине или чувство усталости.
ИЗГИБЫ ПОЗВОНОЧНИКА ЧЕЛОВЕКА
Если посмотреть на строение позвоночника человека сбоку, видно, что позвонки находятся не прямо один над другим, а образуют характерные физиологические изгибы позвоночника:
Эти изгибы составляют для позвоночника пружинящий амортизирующий аппарат, смягчающий толчки и таким образом предохраняющий головной мозг от повреждений при ходьбе, беге и прыжках.
СТРОЕНИЕ И ФУНКЦИИ ПОЗВОНКОВ
Каждый позвонок состоит из круглого или почкообразного тела и дуги, замыкающей позвоночное отверстие. От нее отходят суставные отростки, служащие для сочленения с выше- и нижележащими позвонками.
Позвонки состоят из внутреннего губчатого и компактного внешнего вещества. Губчатое вещество в виде костных перекладин обеспечивает прочность позвонков. Внешнее компактное вещество позвонка состоит из костной ткани пластинчатого вида, обеспечивающей твердость внешнего слоя и возможность позвонковому телу принимать нагрузки, например, сжатие при ходьбе. Внутри позвонка, кроме костных перекладин, находится красный костный мозг, который несет функцию кроветворения.
В зависимости от того, какой части позвоночника принадлежат позвонки, формы их тел и отростков имеют некоторые различия. В целом можно сказать, что поясничные позвонки более массивны, чем шейные, имеющие меньшие по размеру тела и менее развитые отростки. Это связано с тем, что на поясничные позвонки приходится большая нагрузка, чем на шейные, которые несут лишь тяжесть головы.
Грудные позвонки несут особую функцию, образуя вместе с ребрами и грудиной грудную клетку. Ребра, прикрепленные к передней стороне поперечных отростков, не являются их продолжением, а представляют собой отдельные кости, соединенные с отростками двумя небольшими суставами. Суставы допускают некоторую подвижность между ребрами, а также ребрами и позвонками относительно друг друга, что обеспечивает вдох и выдох. Образованная из костей грудная клетка обладает меньшей подвижностью по сравнению с шеей и туловищем. Степень свободы между грудными позвонками также меньшая, чем между шейными и поясничными позвонками.
Между позвонками шейного, грудного и поясничного отделов (кроме первых двух шейных позвонков) находятся межпозвонковые диски, которые состоят из фиброзных колец и студенистого ядра. Эластичная консистенция диска позволяет ему менять форму. Способность диска принимать на себя и распределять давление между позвонками позволяет ему играть роль амортизатора и дает возможность позвоночнику сгибаться.
От спинного мозга в межпозвонковых (фораминальных) отверстиях, — отверстия между двумя смежными позвонками, проходят корешки спинномозговых нервов, вены и артерии. Волокна в корешке нерва передают сигналы в спинной мозг от нервов, расположенных в коже и волокнистых слоях соединительной ткани. Другие нервные волокна в свою очередь передают сигналы от спинного мозга к мышцам, так что они могут сокращаться по команде от головного и спинного мозга. Нервные корешки шейных сегментов спинного мозга идут в основном к рукам, поясничных сегментов — к ногам, в то время как нервные корешки грудных сегментов — к туловищу.
Костная структура человека, и в том числе структура позвоночника постоянно обновляется: клетки одного типа заняты разложением костной ткани, другого — ее обновлением. Механические силы, нагрузки, которым подвергается позвонок, стимулируют образование новых клеток. Усиление воздействий на позвонок обеспечивает ускоренное образование костного вещества с большим количеством перекладин и более плотной костной субстанцией, и наоборот, уменьшение нагрузки вызывает ее распад.
Так, например, вынужденная в связи с болезнью обездвиженность ведет к распаду костного вещества с его возможным последствием — размягчением костей скелета.
Для противодействия таким проблемам и в профилактических целях мы рекомендуемпериодически проходить курс лечебного массажа и физиотерапии (на аппарате электромиостимуляции), например, в нашем медицинском центре.
Под термином «позвоночно-двигательный сегмент» (ПДС позвоночника) подразумевается часть позвоночника, состоящая из двух соседних (смежных) позвонков.
Позвоночно-двигательный сегмент включает в себя все структурные единицы на этом уровне позвоночника: два смежных позвонка, их суставы и связочный аппарат сочленения этих двух смежных позвонков, межпозвонковый диск, а также включает околопозвоночные мышцы. В каждом позвоночно-двигательном сегменте имеется два межпозвонковых (фораминальных) отверстия в которых находятся корешки спинномозговых нервов, артерии и вены.
Всего в позвоночнике имеется 24 позвоночно-двигательных сегмента: 7 шейных, 12 грудных и 5 поясничных. Последний поясничный сегмент (самый нижний) образуют 5-й поясничный позвонок (L5) и первый крестцовый (S1).
В медицинских протоколах позвоночно-двигательный сегмент называется в соответствии с позвонками сверху и снизу в этом сегменте, например, сегмент L5-S1.
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.
