Как мы сконструированы

Позвоночник представляет собой изогнутый вертикальный столб, несущий вверху голову и опирающийся внизу на нижние конечности.

Позвоночный столб человека делится на пять отделов и состоит из 33–34 позвонков (рис. 1):

шейный – 7 позвонков,

грудной – 12 позвонков,

поясничный – 5 позвонков,

крестцовый – 5 позвонков,

копчиковый – 4–5 позвонков.

Рис. 1

Поскольку человек при ходьбе опирается на две конечности, то и позвоночник имеет своеобразную (изогнутую) форму.

В шейном и поясничном отделах различают изгибы кпереди – это так называемые лордозы.

В грудной и крестцовой области – изгибы кзади – кифозы.

Это физиологические (то есть правильные) искривления позвоночника.

Правильно изогнутый позвоночный столб выдерживает большую нагрузку с пружинящим воздействием. При увеличении нагрузки изгибы позвоночника усиливаются, при уменьшении – уменьшаются. В результате при ходьбе, беге, прыжках изгибы смягчают толчки и сотрясения вдоль позвоночного столба, сила толчка уходит на усиление кривизны изгибов, не достигая в полной мере черепа и головного мозга.

От характера изгибов позвоночника зависит осанка человека. В старости обычно изгибы уплощаются, но может произойти увеличение грудного кифоза, тогда образуется старческий горб и позвоночник сгибается кпереди.

Рис. 2

У новорожденного позвоночный столб почти прямой, изгибы его едва намечены (рис. 2). Когда ребенок начинает держать голову, то в области шеи образуется изгиб, а поскольку бo?льшая часть головы расположена спереди от проекции позвоночника, то голова стремится опуститься вниз, для удержания ее в поднятом положении позвоночный столб изгибается вперед – образуется шейный лордоз (изгиб кпереди).

Затем, когда ребенок начинает сидеть, усиливается грудной кифоз (изгиб кзади). А когда ребенок учится стоять и ходить, образуется главный изгиб кпереди – поясничный лордоз. При его образовании происходит наклон таза, с которым связаны ноги. Поэтому позвоночный столб, чтобы остаться в вертикальном положении, изгибается в поясничном отделе, центр тяжести перемещается кзади, этим предупреждается уклон туловища вперед. Появление двух лордозов обусловливает развитие двух кифозов – грудного и крестцово-копчикового, что поддерживает равновесие при вертикальном положении тела. Окончательное формирование физиологических изгибов позвоночника заканчивается в 15–16-летнем возрасте.

Позвонки, из которых состоит позвоночник, по латыни называются vertebrae, отсюда и часто встречаемое в медицинских диагнозах слово «вертеброгенный», что означает происходящий из позвоночника (рис. 3).

Рис. 3

Каждый позвонок, кроме первого шейного, имеет следующее строение:

• тело позвонка;

• дуга, прикрепленная к телу позвонка сзади, в результате чего между телом и дугой образуется позвоночное отверстие. Совокупность позвоночных отверстий в позвоночном столбе образует позвоночный канал, в котором располагается спинной мозг;

• 7 отростков, отходящих от дуги (сзади – остистый отросток, по бокам с каждой стороны – по поперечному, вверх и вниз – парные суставные отростки). Отростки приспособлены для движения позвонков, прикрепления связок и мышц.

Через отверстия в поперечных отростках шейных позвонков, образующих канал, проходит позвоночная артерия. Уменьшение размеров канала при остеохондрозе может вызывать синдром позвоночной артерии. Суставные отростки ограничивают межпозвонковые отверстия, образующиеся между двумя позвонками.

Через межпозвонковые отверстия выходят корешки спинного мозга, отсюда и встречающееся в медицинских диагнозах понятие корешковый синдром, что означает наличие отека, воспаления нервного корешка. По латыни корешок называется radix, отсюда утвердившееся в обыденной жизни название корешкового синдрома – радикулит.

Тела позвонков постепенно увеличиваются по направлению сверху вниз, достигают наибольших размеров поясничные позвонки. Крестцовые позвонки срастаются в единую кость – крестец, поскольку несут на себе всю тяжесть головы, туловища, рук и соединяют верхнюю часть скелета с нижней. Копчиковые позвонки представляют собой остаток исчезнувшего у человека хвоста, имеют вид маленьких костных образований и сливаются в среднем возрасте в одну кость – копчик.

Спинной мозг на уровне второго поясничного позвонка заканчивается, и позвоночное отверстие в расположенных ниже позвонках постепенно сужается, а у копчика совсем исчезает.

Между телами всех позвонков, кроме первого и второго шейных, располагаются межпозвонковые диски. Именно они обеспечивают подвижность позвоночника, упругость, способность выдерживать огромные нагрузки.

Межпозвонковый диск называют душой движения позвоночника.

Любое патологическое изменение в состоянии диска ведет к нарушению нормального функционирования позвоночника.

Рассмотрим функции и строение межпозвонкового диска (рис 4). Диски играют важную роль в поддержании стабильного положения позвонков, а также обеспечивают подвижность позвоночника и выполняют функцию биологического амортизатора. Как правило, с дегенеративных изменений в дисках и начинается остеохондроз.

Рис. 4

Диск состоит из весьма плотного фиброзного кольца, в центре которого размещается пульпозное ядро. Оно обладает гидрофильностью и находится под постоянным давлением. О силе давления можно судить по такому факту: известно, что после сна рост человека увеличивается в среднем на 2-4 см – это расправляются диски, которые были сдавлены днем, во время пребывания тела в вертикальном положении. Диски расправляются именно благодаря свойствам пульпозного ядра и эластичности связок. Жидкости, как известно, практически не сжимаемы, поэтому всякое давление, действующее на ядро, передается во всех направлениях.

Рис. 5

Фиброзное кольцо удерживает ядро, то есть давление ядра уравновешивается напряжением фиброзного кольца, окружающих позвоночник связок и тонусом мышц спины. В противодействии двух этих сил – ключ к пониманию дегенеративно-дистрофических процессов в позвоночнике.

Межпозвонковый диск выдерживает разнообразные нагрузки. Их величина определяется положением тела. Наименьшая – когда человек лежит. При положении стоя она возрастает в 2,5 раза. При наклоне тела вперед – в 10 раз, а при подъеме тяжести, когда человек наклоняется вперед с выпрямленными ногами, нагрузка увеличивается многократно и составляет несколько сотен килограммов. Например, если человек поднимает груз весом 40 кг, то на позвоночник (на межпозвонковый диск) действует сила 360 кг. Деформация межпозвонкового диска наступает при силе сжатия примерно 950 кг.

При вытяжении позвоночника, например когда человек висит на руках без опоры на ноги, давление бывает меньше, чем в положении лежа. При этом в межпозвонковом диске может даже возникнуть разряжение. Данное обстоятельство используется при лечении остеохондроза позвоночника.

Теперь перечислим функции, которые выполняет позвоночник. Они следующие:

опорная,

защитная,

амортизационная,

двигательная.

Опорная функция позвоночного столба в том, что в вертикальном положении он является опорой для головы, органов грудной и брюшной полостей.

Защитная функция заключается в предохранении спинного мозга от внешних воздействий. Позвоночник служит твердой костной защитой для спинного мозга и прилегающих к нему образований.

Позвоночник выполняет функцию амортизации толчков и сотрясений, предохраняет центральную нервную систему от микротравм.

Двигательная функция. Движения позвоночного столба осуществляются в межпозвонковых суставах вокруг трех осей (вертикальной, фронтальной, сагиттальной). Наибольшая подвижность отмечается в нижнешейном и нижнепоясничном отделах позвоночника.

В прочном соединении позвонков друг с другом наряду с дисками участвуют связки и межпозвонковые суставы. Связки – это плотные соединительнотканные образования, которые прочно соединяют кости и ограничивают или направляют движения в разные стороны. Случается, что при сильном растяжении наступает не разрыв связок, а отрыв участка кости, к которой связка прикреплена. Колонна тел позвонков, соединенных между собой межпозвонковыми дисками, скрепляется двумя продольными связками, идущими спереди и сзади по средней линии. Передняя продольная связка идет от первого шейного позвонка до крестца. Она препятствует чрезмерному разгибанию позвоночника назад. Задняя продольная связка – тоньше передней и более узкая – расположена внутри позвоночного канала, покрывает заднюю поверхность тел позвонков и препятствует чрезмерному сгибанию позвоночника вперед.

Связки между дугами позвонков состоят из волокон желтого цвета и называются желтыми связками. Они стремятся сблизить дуги, препятствуют увеличению межпозвонковых промежутков и вместе с упругостью межпозвонковых дисков содействуют выпрямлению позвоночника и прямохождению. Остистые отростки связаны между собой межостистыми и надостистыми связками. Они тормозят чрезмерное сгибание позвоночника. Связки между поперечными отростками – межпоперечные – ограничивают боковые движения позвоночного столба в противоположную сторону. Суставные отростки соединены между собой межпозвонковыми суставами, они плоские и малоподвижные. Крестец с копчиком соединен с помощью крестцово-копчиковых сустава и связок, что позволяет копчику отклоняться назад при родах.

Соединяют позвонки и обеспечивают подвижность позвоночника в целом многочисленные поверхностные и глубокие, длинные и короткие мышцы спины. Основными мышцами, обеспечивающими сгибание туловища при ускоренном движении, являются прямая мышца живота и подвздошно-поясничная мышца.