Строение позвоночника человека – функции и особенности
Общая структура
В позвоночник входит пять отделов с соответствующим количеством позвонков. На сагиттальной и фронтальной плоскостях имеются изгибы. Благодаря им нагрузка распределяется равномерно. Изгибы бывают нескольких видов: с выпуклостью вперёд называют лордозом, назад — кифозом, в сторону — сколиозом.
Если посмотреть на строение позвоночника человека, схема, обозначение которого особенно чётко это иллюстрирует, заметим в нём естественные изгибы. Однако они могут быть и чрезмерными. Тогда говорят о патологических изменениях. Целостность структуры обеспечивают суставы, связки и межпозвоночные диски, которые при движении дают амортизирующий эффект. Такое уникальное строение позвоночника человека позволяет нам передвигаться безболезненно.
Какие функции выполняет позвоночник
Прочность и гибкость, которыми отличается позвоночный столб, обеспечены особенностями его строения. Подвижные соединения позвонков, амортизирующее действие межпозвоночных дисков, поддержка мощной мускулатуры и связок – все это делает позвоночник незаменимой и функциональной частью организма. Позвоночник выполняет следующие функции:
- защищает спинной мозг от возможных механических повреждений;
- обеспечивает подвижность туловища (наклоны, повороты);
- делает возможным вертикальное положение тела и передвижение на двух ногах.
Понять, как функционирует ось человека, как связывает воедино все тело и как сохранить ее здоровье, можно, лишь досконально изучив строение позвоночного столба. Несмотря на надежность, эта структура все же уязвима и требует бережного отношения и распределения нагрузки.
Межпозвоночные диски
Каждый из пяти отделов позвоночника отличается по строению, размеру и количеству позвонков, их подвижности относительно друг друга. Рассмотрим их более подробно.
Шейный отдел (7 позвонков). Имеет самые мелкие и подвижные позвонки. Особенности строения первых двух, ближайших к черепу, дают возможность поворачивать голову из стороны в сторону. Остальные пять обеспечивают наклоны головы. Тела шейных позвонков небольшие, слегка вытянутые в поперечнике. Дуги образуют отверстия треугольной формы.
Грудной отдел (12 позвонков). Совместно с ребрами и грудиной образует грудную клетку, которая защищает сердце и легкие от возможных сдавливаний и повреждений.
Поясничный отдел (5 позвонков). Обеспечивает подвижность туловища при поворотах и наклонах. Вероятность травм здесь довольно высока, как и в грудном отделе, из-за большой нагрузки.
Крестцовый отдел (5 позвонков). В возрасте 18-25 лет позвонки этого отдела срастаются в единую структуру, что позволяет им лучше выполнять опорную функцию. Боковыми поверхностями крестец сочленяется с костями тазового пояса, замыкая его в кольцо.
Копчиковый отдел (3-5 сросшихся позвонков). Рудиментарные косточки, обычно срастаются с крестцом.
Вертикальное положение позвоночника у человека совсем не означает, что ось тела будет абсолютно ровной. Такая форма характерна лишь для младенцев. Со временем, когда ребенок начинает держать голову, сидеть, стоять и ходить, образуются изгибы позвоночного столба. Лордозы имеют выпуклость, направленную вперед, а кифозы – назад. Всего их четыре:
- Шейный лордоз – помогает удерживать голову в прямом положении.
- Грудной кифоз – связан с возможностью сидеть и компенсирует шейный лордоз.
- Поясничный лордоз – появляется в связи с передвижением на двух ногах в вертикальном положении.
- Крестцово-копчиковый кифоз – восстанавливает равновесие при ходьбе.
Изгибы позвоночника в отсутствие нагрузки уменьшаются, а при интенсивном движении, поднятии тяжестей увеличиваются. Они помогают амортизировать удары от шагов, прыжков и бега, снижая механическую нагрузку на позвонки и череп, берегут мозг от постоянных мелких сотрясений.
Помимо физиологических изгибов, которые находятся в саггитальной плоскости, выделяют еще патологические (во фронтальной плоскости). Самое частое их проявление – правосторонний грудной сколиоз. Он возникает из-за большей функциональности правой руки, длительного неудобного положения во время писания или рабочих операций с искривленным в сторону позвоночником.
Патологической считается также гипертрофия кифоза грудного отдела и поясничного лордоза.
За счет чего формируется s-образная конфигурация позвоночного столба? Позвонки ведь, как любые костные структуры, прочны и ригидны.
Секрет кроется в эластичных межпозвонковых дисках, которые достаточно податливы, чтобы создать пружинящую конструкцию. При этом в передненаправленных лордозах высота дисков спереди больше, чем сзади. Студенистое ядро в них смещено немного назад. В грудном кифозе все наоборот.
В старческом возрасте, когда диски между позвонками уплощаются и теряют эластичность, изгибы почти пропадают. Позвоночный столб значительно укорачивается и наклоняется вперед, образуя старческий горб.
В позвоночном столбе выделяют пять отделов:
- шейный;
- грудной;
- поясничный;
- крестец;
- копчик.
Позвоночный столб начинается с шейного отдела, который представлен выпуклым изгибом. Он является самым подвижным, благодаря чему человек способен наклонять и поворачивать голову, а также двигать шеей. Это обеспечивается двумя первыми сегментами. Они имеют кольцеобразную форму и прикрепляются специальными отростками к отверстию затылочному.
Шейный отдел можно назвать главным. Три из семи позвонков имеют особое строение. На первый, не имеющий тела, но состоящий из двух дуг, опирается основание черепа. Этот позвонок называется атлантом. Следующая кость, эпистрофей, тоже особая. Спереди у неё имеется зубовидный отросток, служащий остью, за счёт чего вращается атлант.
Грудной отдел (в медицине его называют торакальным) выгнут С-образно. С ним напрямую связана задняя стенка грудной клетки за счёт рёбер, которые прикреплены к позвонкам. Этот отдел позвоночника малоподвижен, опять-таки, из-за близости грудной клетки. Но здесь, всё-таки возможны наклоны. Просто их градус значительно меньше по сравнению с другими отделами.
Поясничный отдел (или люмбарный) представлен самыми большими позвонками. Он наделён плавным изгибом, соединяющим крестцовый и грудной отделы. Вся верхняя часть тела давит на него, из-за чего на его долю приходится нешуточная работа. Именно этот отдел вместе с грудным принимает на себя самые большие нагрузки: при ходьбе, прыжках или беге он отвечает за амортизацию всего тела. Поэтому в этих частях чаще других случаются патологии или травмы.
Два нижних отдела лишь условно называют позвонками. Крестец состоит из треугольной кости, состоящей из пяти сросшихся позвонков. Благодаря ему, осуществляется соединение позвоночника с тазом. Копчик — это самый нижний отдел столба. Его вид напоминает перевёрнутую пирамиду изогнутой формы. Копчик соединяет связки и мышцы, относящиеся к мочеполовой системе.
Он переносит нагрузку на кости таза, являясь в то же время точкой опоры. Его можно назвать рудиментом хвоста, который частично врос в кости таза. Женский скелет отличается от мужского именно в этой части. Кости копчика способны слегка расходиться перед родами, увеличивая диаметр родильного канала, облегчая тем самым процесс как для роженицы, так и для ребенка. Ниже представлена полная карта, которая детально описывает строение позвоночника человека. Схема, обозначение, функции на ней также имеются.
Эти элементы имеют плоское округлое тело со специальной жидкостью внутри и дисковым ядром. Строение позвоночника человека, (схема, обозначение можно увидеть также на рисунке ниже), благодаря упругим дискам, обеспечивает амортизацию при вертикальном передвижении. Фиброзное кольцо, предупреждающее смещение позвонков, окружает пульпозное ядро. Оно может ослабевать при заболеваниях позвоночника, а иногда даже разрываться, из-за чего возникают межпозвонковые грыжи.
Мы помним, что позвоночник человека состоит из отделов, причем позвоночный столб не ровный, а имеет два изгиба – лордоз и кифоз.
Лордоз представлен шейным и поясничным отделами позвоночника, т. е. это те отделы, которые выгибаются вперед. Кифоз – изгиб позвоночника назад – представлен грудным и крестцовым отделами позвоночника. В целом изгибы позвоночного столба позволяют удерживать человеку равновесие при резких телодвижениях.
• физиологический – предусмотренный анатомически, т. е. заложенный природой;
• патологический – приобретенный в течение жизни вследствие травм или тяжелых заболеваний.
В свою очередь, патологический лордоз классифицируют на первичный и вторичный. Первая форма патологического лордоза, как правило, возникает на фоне опухолей и воспалительных процессов позвоночника; вторичный лордоз – результат врожденной патологии бедра (вывиха).
Патологический лордоз можно определить по внешним признакам. Человек, страдающий данным недугом, имеет неправильную осанку: ноги неестественно раздвинуты в коленях, а плоская грудная клетка переходит в выпячивающийся живот. Кроме эстетического уродства данная патология приводит к неправильной работе внутренних органов, плохому самочувствию больного, нарушенному метаболизму.
Особенности двух первых позвонков шеи
• остистым, находящимся сзади дуги;
• поперечными отростками, расположенными по бокам дуги позвонка;
• верхним и нижним суставными отростками, расположенными сверху и снизу от дуги.
Тело и дуга образуют между собой пространство – позвоночное отверстие. Тело выполняет функцию опоры. Отростки соединяют позвонки друг с другом, а также являются основой для крепления мышц. Отверстия каждого позвонка сливаются друг с другом и образуют единый тоннель – позвоночный канал, в котором и располагается спинной мозг.
Названия позвонков одноименны с названиями отделов позвоночника, к которым относятся. Однако некоторые из позвонков имеют индивидуальные названия.
Движения позвоночного столба в целом возможны в трех направлениях: передне-заднем, боковом и вертикальном. Большое значение, связанное с локализацией на голове основных анализаторов, имеет повышенная подвижность суставов шейного отдела позвоночника и подвижное сочленение черепа с позвоночным столбом. Последнее обеспечивается особым строением ближайших к голове позвонков.
Первый позвонок (атлант) лишен тела и напоминает кольцо. Верхние суставные поверхности его парные, сочленяются с черепом и обеспечивают покачивания головы вверх-вниз и из стороны в сторону.
Нижние четыре суставных поверхности атланта сочленяются со вторым позвонком шеи (осевым), имеющим вертикальный отросток – зуб. Это соединение дает возможность поворачивать голову в стороны, заглядывая за спину. Его фиксируют мощные связки, чтобы не допустить давления на спинной мозг, поскольку зуб находится внутри спинномозгового отверстия атланта и сзади не ограничен костными структурами.
В суставах между черепом и атлантом, а также между ним и осевым позвонком нет межпозвоночных дисков.
В позвоночник входят 24 позвонка, соединённых друг с другом последовательно. Они принадлежат к:
- шейному отделу (семь единиц);
- грудному (двенадцать);
- поясничному (пять).
Каждый из позвонков имеет форму цилиндра. И играет важную роль надёжного элемента опорной нагрузки. Он имеет форму дуги — это полукольцо с исходящими от него отростками. На дужке и позвоночном теле создаётся отверстие. Образуясь на каждом позвонке, все они вместе создают позвоночный канал, в котором располагается спинной мозг, нервы и сосуды.
Строение
Рассмотрим строение позвоночного столба. Осевой скелет имеет сегментарное строение. Отдельные косточки, из которых состоит позвоночный столб (позвонки), соединены между собой полуподвижно. Но все же позвоночник достаточно гибок и дарит человеку свободу движений корпуса благодаря нескольким особенностям:
- Соединения позвоночного столба находятся в пределах тел позвонков, а отростки их скользят относительно друг друга. Благодаря этому возможны максимальные движения в таком типе суставов.
- Даже небольшие по амплитуде движения, суммируясь в 32-35 позвонках, в итоге превращаются в довольно размашистые.
- Строение межпозвоночных дисков, которые занимают до 20% высоты всей структуры, дает ей дополнительную эластичность и подвижность.
Дуги позвонков создают внутри осевого скелета вытянутую полость – позвоночный канал, который служит местом расположения спинного мозга, а также обеспечивает иннервацию и кровоснабжение самого позвоночника за счет проходящих там сосудов и нервных волокон. Через отверстия между позвонками выходят сегментарно корешки спинномозговых нервов, артерии и вены.
Особенности строения костей позволяют делить их на своеобразные классы. Например, по внешней форме выделяют класс длинных, коротких, плоских и смешанных костей. А также выделяют класс трубчатых, губчатых и смешанных костей. Позвоночник человека сформирован костями (позвонками), которые располагаются друг над другом и формируют своего рода столб (позвоночный столб).
Сколько позвонков в позвоночнике? Данная анатомическая структура состоит из 32–34 костей, где различают 7 шейных, 12 грудных, 5 поясничных, 5 крестцовых и от 3 до 5 копчиковых позвонков. Соответственно им выделяют следующие отделы позвоночника:
- Cervicales или шейный отдел (С1 – С7).
- Thoracicae или грудной отдел (Th1 – Th12).
- Lumbales или поясничный отдел (L1 – L5).
- Sacrum или крестцовый отдел (S1 – S5).
- Coccygis или копчиковый отдел (Co1 – Co5).
Строение позвонка
Тело является главной структурой каждого позвонка, оно направлено вперед (в грудную полость) и держит на себе всю основную массу. Тела их состоят из плотного вещества, которое напоминает губку, и дополнительно по краям покрыт тонкой компактной пластиной. Симметричное и правильное расположение балок губчатого вещества позволяет увеличить их устойчивость и прочность.
Позади тела находятся дуги позвонков, они соединены с телом при помощи двух ножек, благодаря им сформируется позвоночное отверстие, а при наложении этих отверстий образуется канал спинного мозга. Позади них располагается остистый отросток (его можно прощупать на спине), когда позвонки формируют столб, эти отростки выполняют защитную функцию и предупреждают сильное разгибание позвоночника.
Межпозвонковые диски
Кости позвоночного столба связаны между собой несколькими типами структур:
- хрящами;
- суставами;
- связками.
Начиная со второго, соединения позвонков имеют амортизирующие суставные межпозвонковые диски. Они состоят из нескольких типов хрящевой ткани.
В центральной части диска находится студенистое (пульпозное) ядро из коллагеновых волокон, погруженных в аморфное вещество. Оно окружено слоем волокнистого хряща, а по периферии диска расположено фиброзное кольцо с очень плотным наружным слоем и более рыхлым внутренним. По вертикали межпозвонковые диски ограничены гиалиновым хрящом тел соседних позвонков.
Суставы
Позвоночник не может существовать без суставов. Они соединяют позвонки. Суставы покрыты гладкой оболочкой, хрящом, за счёт чего при трении позвонков не появляется болевых ощущений. Внутри суставов находится жидкость, питающая и смазывающая хрящ. Благодаря этому, человек наклоняется, поворачивается в разные стороны и совершает другие движения своего тела.
Связки бывают двух видов:
- жёлтые, объединяющие дуги;
- задние продольные, соединяющие позвонки в этой части столба.
При наличии патологических изменений, высокую подвижность суставов и дисков связки пытаются компенсировать. В итоге возникает гипертрофия. Посмотрите на строение позвоночника человека: схема, обозначение на русском представлено ниже. Благодаря изображению легко понять, сколько всего имеется позвонков и к какому отделу они принадлежат.
Суставные участки подвижных позвонков покрыты суставным хрящом с гладкой поверхностью. С краев они охвачены суставной капсулой, формирующей сумку. Внутри сустава имеется в небольшом количестве синовиальная смазка, которая уменьшает трение поверхностей и износ хряща. Стенка суставной сумки двуслойная:
- внутренняя синовиальная оболочка обильно кровоснабжается и имеет длинные ворсинки, заходящие в полость сустава;
- наружная плотная фиброзная оболочка, которая обеспечивает целостность сустава.
Аппарат связок позвоночника представлен хорошо развитыми продольными тяжами, расположенными спереди и сзади от тел позвонков. Короткие эластичные связки соединяют дуги и отростки соседних позвонков.
Внутренние органы
Внутри позвоночного столба находится спинной мозг, окружённый твёрдой, паутинной и мягкой оболочками. Этот орган берёт начало в головном мозге и заканчивается на первом и втором позвонке поясницы. Каждый его отдел отвечает за определённые органы человеческого организма. Эта функция обеспечивается за счёт работы нервных импульсов, которые идут от спинного мозга и движутся прямо к внутренним органам.
Подвижность позвоночника
Все движения оси тела обеспечивают мышцы позвоночного столба. За различные направления наклона или скручивания отвечают отдельные группы мускулов:
- Сгибание позвоночного столба осуществляется благодаря мышцам передней части туловища (длинные мышцы шеи и головы, грудинно-ключично-сосцевидные, лестничные, подвздошно-поясничные, прямые и косые мышцы живота).
- Разгибание происходит за счет мускулатуры задней поверхности туловища: мышцы, поднимающие ребра, лопатки; ременные мышцы головы и шеи, затылочно-позвоночные, верхняя и нижняя задние зубчатые, мышцы, выпрямляющие позвоночник.
- Скручивание позвоночника происходит за счет сокращения мышц, находящихся в косом положении относительно вертикальной оси. Это косые мышцы живота (наружные и внутренние), трапециевидные, поднимающие лопатки, лестничные, грудинно-ключично-сосцевидные, подвздошно-поясничные мышцы и межпозвоночные короткие мышцы.
- Наклоны в сторону осуществляются при одновременном сокращении сгибающих и разгибающих позвоночный столб мускулов на одной стороне тела.
Подвижность позвоночного столба различается в разных отделах. Шейный в норме показывает наибольший объем движений. Проверить подвижность и эластичность позвоночника в целом можно несложным тестом: наклоняясь вперед, достать кончиками пальцев пол (колени не сгибаются). При наклоне назад здоровый человек с легкостью достает пальцами подколенные ямки.
Заключение
Когда изучается строение позвоночника человека, схема, обозначение, анатомия имеют огромное значение. Невольно ловишь себя на мысли, что, как и всегда, в этом сложнейшем организме нет ничего лишнего. Каждый сегмент выполняет возложенную на него задачу. Являясь маленьким звеном, он обеспечивает вместе с остальными структурами работу всего организма.
Зная, какое строение имеет позвоночник человека, становится понятным, как важно уделять ему должное внимание. Сидячий образ жизни становится причиной напряжения мышц спины, некоторые из которых не поддерживают позвоночник вообще. Такой режим приводит к тому, что одни отделы подвергаются усиленной нагрузке, а у других возникает опасность получения травм даже при небольшой усталости.
