Позвоночник и его строение
Позвоночник, или позвоночный столб, представляет собой сложное по конструкции сочленение позвонков, межпозвоночных дисков и суставов.
Отделы позвоночника
Позвоночник имеет несколько отделов – шейный, грудной, поясничный, крестцовый и копчик. Каждый из них включает в себя определенное количество позвонков:
• шейный отдел – 7 позвонков;
• грудной – 12 позвонков;
• поясничный – 5 позвонков;
• крестцовый – 5 позвонков;
• копчик – 4–5 позвонков.
Некоторые позвонки (шейного, грудного, поясничного отделов) имеют гибкое сочленение, в то время как позвонки крестца и копчика образуют единое соединение – одну неподвижную кость. Это вызвано тем, что именно на два этих отдела приходится значительная нагрузка: через их соединение с тазобедренными суставами позвоночник связан с костями ног, и именно неподвижное соединение позволяет ее выдержать.
✓ Кость человека по прочности сравнима с гранитом и в четыре раза крепче бетона. Если из кости сделать «кирпичик» размером со спичечный коробок, он сможет выдержать 9 тонн!
Шейный отдел позвоночника
Является костной основой шеи, впереди него находятся мышцы, заключающие глотку, переходящую в пи-
Грудной отдел позвоночника
Служит местом крепления 12 пар ребер (за исключением 2 пар нижних ребер). Вместе с лежащей впереди грудиной образовывают грудную клетку. Впереди него находятся пищевод, легкие, сердце, крупные вены и артерии, снабжающие кровью сердце и легкие, трахея, бронхи.
Поясничный отдел позвоночника
Вместе с нижними ребрами и верхними краями тазовых костей служит местом крепления широких мышц живота, ограничивающие брюшную полость. Здесь расположены печень с желчным пузырем, желудок и селезенка, тонкий и толстый кишечник. С обеих сторон поясничного отдела позвоночника лежат почки с надпочечниками, а поперек позвоночника, немного выше уровня пупка – поджелудочная железа, вдоль позвоночника проходят аорта и нижняя полая вена.
В поясничном отделе позвонки самые массивные. Такое строение, вероятно, максимально предназначено для удержания позвонка от боковых смещений.
Тазовый пояс позвоночника
Тазовая кость состоит из семи основных элементов. В центре задней части тазовой кости находится крестец, под которым расположен копчик. Вместе с копчиком клиновидный крестец образуют основу позвоночного столба. По обеим сторонам находятся изгибающиеся вперед чашеобразные кости таза, состоящие из шести элементов. В свою очередь кости таза состоят из подвздошной кости, седалищной и лобковой. Семь частей таза неподвижно соединены между собой хрящевой тканью. Две лобковые кости спереди соединены лобковым симфизом. Углубленная вертлужная впадина на месте стыка всех трех костей – подвздошной, седалищной и лобковой – образует бедренный сустав для головки бедренной кости.
В тазу расположены мочевой пузырь, прямая кишка и внутренние половые органы.
Крестец
В начальном периоде внутриутробного развития плода крестец состоит из пяти позвонков, входящих в позвоночный столб. Между ними есть межпозвоночные диски и суставы. Но по мере развития плода эти суставы срастаются и костенеют, и о наличии бывших суставов можно только догадываться по поперечным линиям крестца.
Верхняя суставная поверхность крестца в пояснично-крестцовом суставе соединяется с нижним, самым крупным позвонком поясничного отдела. Через отверстия крестца от спинного мозга отходят нервы.
✓ Зачем природе понадобилось максимально обездвижить эти позвонки? Чтобы защитить определенные органы, а именно – репродуктивные, отвечающие за выживание вида. Поэтому природа создала для них практически неподвижный позвоночник и костный саркофаг в виде таза.
Копчик
Его еще называют хвостовой костью. Это концевая (нижняя) часть позвоночника. Состоит из 4–5 сросшихся мелких позвонков. Своим верхом соединяется с крестцом. Копчик заканчивается обрубком или конусообразным кончиком.
Как устроены позвонки
Основу позвоночного столба составляют позвонки.
Позвонки твердые, так как состоят из костной ткани. Позвонки имеют неодинаковое, но всегда довольно сложное строение. Отдельные позвонки располагаются по вертикали друг на друге и соединены между собой межпозвоночными суставами.
✓ Позвонки и их отростки различаются по форме и размеру в зависимости от того, к какой части позвоночника относятся. Поясничные позвонки массивнее шейных, а шейные меньше, и отростки у них менее развиты. Объясняется это тем, что на поясничные позвонки приходится большая нагрузка, чем на шейные, несущие лишь тяжесть головы.
В каждом суставе находится шайбовидная прокладка, хрящ (межпозвоночный диск), который и придает всему позвоночнику гибкость и амортизационные свойства.
Внутри каждого позвонка под защитой костной оболочки располагается спинной мозг. На каждой стороне позвонка находится небольшое отверстие, или межпозвонковый канал, из которого выходят кровеносные сосуды и нервы.
☛ Это важно знать!
Малейшее искривление в позвоночнике чревато болями. Каждый позвонок при движении смещается или изгибается, что, по сути, представляет собой подвывих позвонков.
Строение позвонков
Каждый позвонок имеет тело условно цилиндрической формы. Спереди идет тело позвонка, а сзади находится позвоночная дуга, которая окружает позвоночный канал, через который проходит спинной мозг. С каждой стороны дуги находятся поперечные отростки, а сзади – остистый или спинной отросток, к которым крепятся мышцы спины. У меньших суставных отростков есть выступы, которые соединяются с такими же выступами соседних позвонков.
Знаете ли вы…
… что самое высокое внутридисковое давление позвоночник получает в положении сидя – до 175 кг, или же 10–15 кг на квадратный сантиметр. Серьезна и нагрузка в положении стоя: до 120 кг.
… что при падении или неудачном прыжке нагрузка на позвоночник настолько возрастает, что становится критической. Известно, что для разрыва нормального диска требуется сила сдавливания до 500 кг, однако при остеохондрозе повреждение диска наступает и при значительно меньшей силе.
… что у человека ростом 165 см при весе 60 кг, стоящего вертикально с вытянутыми горизонтально вперед руками, сила сжатия последнего поясничного диска составляет 66 кг. Если в таком положении удерживать груз весом в 10 кг, то сила сжатия диска составит 206 кг! Если туловище наклонено вперед под углом 90 градусов и руки опущены, эта сила составит 210 кг, а если человек к тому же удерживает груз весом в 30 кг, диск будет испытывать сжатие в 480 кг. Нередко, например, при кашле или чихании или потугах, сокращаются одновременно все мышцы туловища, и сжатие позвоночника достигает силы в 240 кг. Вот почему в таких ситуациях человек нередко чувствует боль в пояснице.
Межпозвоночные диски
В позвоночнике имеется 23 межпозвоночных дисков. Наибольшая толщина диска находится в поясничном отделе позвоночника. Диски обеспечивают устойчивость и подвижность позвоночного столба, создают амортизирующие условия для функции позвоночника.
Они гибкие, состоят из студенистого ядра, окруженного волокнистым хрящевым кольцом, за счет чего могут легко изменять форму и выступать отличными амортизаторами при сотрясениях, толчках, других нагрузках. Между тем нагрузка вызывает сжимание дисков, во время которого они отдают накопленную жидкость. Чтобы диски и дальше выполняли свои функции, необходимо восполнять эту жидкость. Когда межпозвоночные диски отдыхают, студенистое ядро вбирает в себя жидкость из крови, восстанавливая свою структуру.
☛ Это важно знать!
Межпозвоночные диски восстанавливаются, когда человек лежит или висит на руках.
В связи с особенностями прямохождения позвоночник приобрел четыре характерных изгиба, и поэтому, пока он остается здоровым, его профиль слегка напоминает букву «S»: в области поясницы и шеи позвоночный столб выдается вперед, а грудная часть выгнута назад. При таких изгибах туловище и голова держатся вертикально и прямо, грудная клетка при ровной линии живота выдается чуть вперед, ноги стоят прямо и прочно. Это позволяет удерживать равновесие и придает позвоночнику дополнительную гибкость. Такой позвоночник слегка пружинит, тем самым, ослабляя толчки и сотрясения при ходьбе.
Знаете ли вы, что…
…во сне ваш рост увеличивается на 8 мм. Правда, днем ваш рост восстанавливается – это связано с тем, что хрящевые диски в вашем позвоночнике сжимаются, подобно губке, под действием силы тяжести.
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.
Группа мышц спины
Так условно называются мышцы, приводящие в движение спину или позвоночный столб. Мышцы спины делятся на две группы – поверхностные и глубокие. Поверхностные (внешние) мышцы связаны с поясами конечностей (плечи и бедра) и могут сгибать или поворачивать спину в качестве побочного эффекта изменения положения конечностей.
Глубокие (внутренние) мышцы спины отвечают за движение и стабилизацию позвоночного столба. Они вращают и выпрямляют позвоночник.
Основные позвоночные или спинные мышцы крепятся к поперечным и остистым отросткам позвонков. Они сгибают и поворачивают позвоночный столб, а также стабилизируют его, например при поднятии и переноске грузов и тяжестей. Связки окружают и поддерживают межпозвоночные диски.
Основные мышцы спины называются по номеру позвонка, от которого они отходят или на который накладываются.
✓ Боль в спине зачастую вызвана повреждением (растяжением) околопозвоночных мышц из-за тяжелой физической работы, а также рефлекторным мышечным спазмом при повреждении или заболевании позвоночника. При мышечном спазме происходит сокращение мышцы, неспособной 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 вызывает болевые ощущения. Молочная кислота накапливается в мышцах из-за того, что спазмированные мышечные волокна передавливают кровеносные сосуды. При расслаблении мышцы работа сосудов восстанавливается, происходит вымывание кровью молочной кислоты из мышц, и боль проходит.
Мышцы, выпрямляющие туловище (крестцово-позвоночные мышцы), лежат по обе стороны позвоночного столба. Медиальные мышцы идут по позвоночному столбу с каждой стороны. Они формируются накладывающимися друг на друга группами мышц, «переплетенными» друг с другом, и охватывают от 5 до 15 или больше позвонков.
Мышцы таза
К широкой и выпуклой поверхности тазовой кости крепятся три основных группы мышц. Это спинные мышцы позвоночного столба, мышцы стенки живота и более высоких областей, а также нижележащие мышцы бедер и ягодиц.
Функции позвоночника
Позвоночник выполняет крайне важные для полноценной жизни функции:
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 несет тело и удерживает равновесие – вся тяжесть перемещения вашего тела, а также любого груза, который вы переносите, лежит на нем.
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 – скопление нервных клеток и волокон, которые управляют движением и деятельностью внутренних органов. 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 функциональной работы и организма в целом, вследствие чего наступает болезнь.
3. Амортизационная функция. Позвоночник – гибкий стержень, и именно он обеспечивает подвижность и маневренность, поэтому должен быть гибким, эластичным, чтобы выполнять повороты, наклоны, изгибы, уменьшать сотрясения при ходьбе.
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.
Долгие годы 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.
☛ Это важно знать!
С помощью связок и мышц позвоночник поддерживает в определенном положении все внутренние органы. Поэтому болезнь позвоночника способна стать толчком к хроническим заболеваниям других органов.
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.
Причины болезней позвоночника
1. Неразвитые мышцы. Первая и самая главная причина возникновения болезней позвоночника – это отсутствие активности. Ведь, согласитесь, далеко не все люди в настоящее время регулярно занимаются специальными упражнениями для развития и укрепления позвоночника.
Вялые мышцы спины и не только (но и живота, ягодиц, бедер) – гарантия сутулости и искривлений позвоночника и, как следствие, болей. А обездвиженный позвоночник постепенно опутывается соединительной тканью, уменьшается суставная щель, и через некоторое время хрящи теряют способность к обеспечению взаимного скольжения. Что в крайних случаях приводит к срастанию костей. Боль может возникать как в результате того, что на какой-либо из нервных отростков оказывается давление, так и из-за болей в самих мышцах. Вдобавок при неразвитых мышцах смещаются внутренние органы, статика тела нарушается, и позвоночник выгибается в поясничном отделе.
2. Возрастные изменения.
☛ Это важно знать!
Межпозвоночные диски – самое слабое место спины. Со временем они изнашиваются, легко подвергаются перегрузкам, и потому очень уязвимы.
3. Перенапряжение отдельных групп позвонков. Третья причина того, что мы вынуждены заниматься лечением позвоночника – это перегрузки. В этом виноват или наш чрезмерный энтузиазм (часто люди перетруждаются на самых первых спортивных тренировках), или простое незнание того, какое количество нагрузок может выдержать тело человека без получения ущерба. Такой чрезмерный энтузиазм становится причиной повреждения позвонков.
Знаете ли вы, что…
…у женщин, подолгу и постоянно носящих обувь на высоком каблуке, перегружены задние отделы межпозвонковых дисков, что чревато развитием остеохондроза.
4. Однообразие движений. Четвертая причина, которая может заставить человека заняться лечением позвоночника – это однообразие движений. Этой причине почему-то уделяется очень мало внимания. А ведь именно при длительной статичной позе тела позвоночник испытывает огромное напряжение. Это может привести к хроническим заболеваниям спины и суставов.
Если вы весь день просидели за компьютером в офисе, а потом пришли домой и удобно устроились еще на пару часов в мягком кресле – это совсем не значит, что, сидя в этом кресле, вы даете отдохнуть своему позвоночнику.
Скорее наоборот, это можно назвать перегрузкой позвоночника. Ведь постоянное, малозаметное, но однообразное воздействие на позвоночник приносит вред. Поэтому при назначении лечения позвоночника специалисты рекомендуют большое внимание обращать на правильную нагрузку на спину.
5. Воспалительные процессы и нарушение обмена веществ. Заболевания позвоночника могут быть вызваны воспалительными процессами и нарушением обмена веществ.
✓ Некоторые исследователи полагают, что помимо механического фактора в происхождении остеохондроза большую роль играет и нарушение обменных процессов, в частности недостаток в организме витамина С. Даже в здоровом организме межпозвонковые диски плохо «питаются», так как лишены собственных сосудов.
6. Психологическая боль. Иногда боль в пояснице или шейном отделе может быть отголоском психологической боли человека.
7. Болезни внутренних органов. Боль в позвоночнике может быть связана с заболеваниями внутренних органов. Например, боли в пояснице могут возникнуть в связи с неправильным положением матки.
☛ Это важно знать!
Простой тест, позволяющий определить источник боли, – положить тепло на больное место. Если боль в спине проходит, вероятнее всего, дело в позвоночнике, если нет – боль вызвана другой причиной.