Глава 1 Строение позвоночника и отдельных позвонков
Мы уже знаем о функциях позвоночника, теперь познакомимся с его строением. Итак, позвоночный столб (позвоночник) образован позвонками, соединенными между собой с помощью межпозвоночных дисков, связок и мембран (всего позвонков 33–34: 7 шейных, 12 грудных, 5 поясничных; 5 крестцовых позвонков, сросшись, образуют единую крестцовую кость (крестец); копчик состоит из 4–5 сросшихся рудиментарных копчиковых позвонков). Позвоночник является гибкой осью туловища, а кроме того, участвует в формировании задней стенки грудной и брюшной полостей, полости таза, является вместилищем спинного мозга. Длина позвоночного столба у взрослой женщины составляет 60–65 см, у мужчины колеблется от 60 до 75 см. В старческом возрасте длина позвоночника уменьшается примерно на 5 см, что связано с возрастным увеличением изгибов позвоночника и снижением толщины межпозвоночных дисков. Ширина позвонков уменьшается снизу вверх. На уровне XII грудного позвонка она равна 5 см. Наибольший поперечник (11–12 см) позвоночный столб имеет на уровне основания крестца.
Позвоночник образует изгибы в сагиттальной (спереди назад) и фронтальной (слева направо) плоскостях. Изгибы позвоночного столба выпуклостью назад называются кифозами, выпуклостью вперед – лордозами, вбок – сколиозами (рис. 1). Различают следующие физиологические (нормальные) изгибы позвоночника: шейный и поясничный лордозы, грудной и крестцовый кифозы, грудной (аортальный) физиологический сколиоз. Аортальный сколиоз имеется примерно у 1/3 людей, он расположен на уровне III–V грудных позвонков в виде небольшой выпуклости вправо.
Формирование изгибов позвоночного столба происходит только после рождения ребенка в процессе освоения им разных форм движения. У новорожденного позвоночник имеет вид дуги, выпуклостью обращенной назад. После того, как младенец начинает поднимать голову, образуется шейный лордоз; когда ребенок учится садиться и ходить, формируется поясничный лордоз и компенсирующие его грудной и крестцовый кифозы. Правильно и умеренно изогнутый позвоночный столб действует, как пружина, и выдерживает большую нагрузку.
Рис. 1. Позвоночник:
а – вид справа, б – вид спереди, в – вид сзади; 1 – шейный лордоз, 2 – грудной кифоз, 3 – поясничный лордоз, 4 – крестец, 5 – копчик
Формирование изгибов позвоночника заканчивается в 6–7 лет и закрепляется в 14–17 лет; именно до этого возраста особую важность имеет профилактика искривлений позвоночника.
Шейный и поясничный лордозы более выражены у женщин, чему мужчин. Изгибы позвоночного столба при горизонтальном положении тела человека несколько распрямляются, при вертикальном положении выражены более резко. При нагрузках (ношение тяжестей и др.) выраженность изгибов увеличивается.
При вялой осанке («опущенная» голова, сутулые плечи, «впалая» грудь) увеличивается грудной кифоз, уменьшаются шейный и поясничный лордозы. Увеличение грудного кифоза наблюдается в старческом возрасте (старческий горб). В результате болезненных процессов или длительной неправильной посадки (например, ребенка за партой в школе) могут развиваться нефизиологические изгибы позвоночника (сколиозы).
Несмотря на незначительную подвижность соседних позвонков по отношению друг к другу, позвоночный столб в целом обладает большой подвижностью. Возможны следующие виды движений позвоночного столба: сгибание и разгибание, отведение и приведение (наклоны в бок), скручивание (вращение) и круговое движение.
Позвонок (лат. vertebra) имеет тело и дугу. Тело позвонка обращено кпереди и служит его опорной частью. Дуга позвонка соединяется сзади с телом позвонка с помощью ножек дуги позвонка. Между телом и дугой располагается позвоночное отверстие. Совокупность отверстий всех позвонков образует позвоночный канал, в котором находится спинной мозг. От дуги позвонка отходят отростки, к которым прикрепляются связки и мышцы. Назад, в срединной плоскости, отходит непарный остистый отросток, направо и налево от дуги – поперечные отростки. Вверх и вниз от дуги позвонка идут парные верхние и нижние суставные отростки. Основания суставных отростков ограничивают верхнюю и нижнюю позвоночные вырезки. При соединении смежных позвонков друг с другом верхняя и нижняя вырезки образуют правое и левое межпозвоночные отверстия. Через эти отверстия проходят кровеносные сосуды и спинномозговые нервы.
Вместе с тем, группы позвонков имеют свои особенности строения, связанные с частью позвоночника, которой они принадлежат. Некоторые позвонки, кроме цифрового обозначения, имеют еще и специальное название, например, первый позвонок шейного отдела называется «атлант», а второй – «аксис» («осевой»).
Тела соседних позвонков соединяются с помощью межпозвоночных дисков, а дуги и отростки – при помощи связок. В составе каждого межпозвоночного диска выделяют центральную и периферическую части. Центральная часть диска называется студенистым ядром, а периферическая часть – фиброзным кольцом. Студенистое ядро, являющееся остатком спинной струны (хорды), играет роль амортизатора между телами двух соседних позвонков. Иногда внутри студенистого ядра имеется горизонтальная узкая щель, что позволяет называть такое соединение симфизом (полусуставом). Периферическая часть межпозвоночного диска (фиброзное кольцо) построена из волокнистого хряща. Толщина межпозвоночного диска зависит от уровня его расположения и подвижности соответствующего отдела позвоночника. В грудном отделе, наименее подвижном, толщина диска составляет 3–4 мм, в шейном отделе, обладающем большей степенью подвижности, – 5–6 мм, в поясничном толщина диска равна 10–12 мм.
Соединения тел позвонков подкрепляются передней и задней продольными связками. Последние, наряду с соединяющей функцией, играют и роль ограничителя, препятствующего слишком большой подвижности позвонков и позвоночника в целом. Кроме связок, подвижность позвонков и всего позвоночного столба обеспечивают мышцы спины, шеи, живота и бедер, а также плечевые и грудные мышцы. Все они в идеале гармонично взаимодействуют между собой, обеспечивая тонкую регуляцию движений в позвоночнике. Изменение силы или напряжения при нагрузке какой-либо мышцы может вызвать изменение двигательной функции позвоночника, вследствие чего возникает болевое ощущение в спине или чувство усталости.
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 и позвонками относительно друг друга, что обеспечивает изменение объема грудной клетки во время вдоха и выдоха. Образованная из костей грудная клетка обладает меньшей подвижностью по сравнению с шеей и нижними отделами позвоночника. Степень свободы между грудными позвонками также меньшая, чем между шейными и поясничными.
От спинного мозга в отверстиях между двумя близлежащими позвонками проходят корешки спинномозговых нервов. 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 – к ногам, в то время как нервные корешки грудных сегментов – к туловищу.
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.
Костная структура 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, нарушения кровообращения и обмена веществ в костной ткани ведут к распаду костного вещества с возможным последствием – размягчением костей скелета.
Таким образом, мы можем считать позвоночник здоровым, если:
♦ он правильно изогнут в области шеи, груди и поясницы;
♦ костная ткань каждого из позвонков достаточно тверда;
♦ позвонки находятся в таком положении друг относительно друга;
♦ не пережимаются никакие нервные окончания;
♦ межпозвонковые диски эластичны и мобильны;
♦ красный костный мозг исправно выполняет свою кроветворную функцию.