Позвоночник имеет четыре основных изгиба: шейный, грудной, поясничный и крестцово-копчиковый. Эти изгибы обеспечивают упругость и гибкость, позволяя позвоночнику адаптироваться к различным нагрузкам и двигаться в пространстве.
Функции позвоночника включают защиту спинного мозга, поддержку головы и туловища, а также амортизацию при движении. Кроме того, он играет важную роль в удержании позы и выполнении различных физических активностей, обеспечивая стойкость и координацию.
- Позвоночник имеет четыре основных изгиба: шейный, грудной, поясничный и крестцовый.
- Шейный изгиб (лордоз) помогает удерживать голову в вертикальном положении.
- Грудной изгиб (кифоз) обеспечивает стабильность при суставных нагрузках.
- Поясничный изгиб (лордоз) способствует амортизации при ходьбе и беге.
- Крестцовый изгиб (кифоз) соединяет позвоночник с костями таза и поддерживает его тяжесть.
- Функции позвоночника включают защиту спинного мозга, поддержку тела и участие в движении.
Анатомия и физиология позвоночника
Человеческий позвоночник – это сложный механизм, от работы которого зависит нормальное функционирование всех систем организма.
Позвоночник (латинское название «columna vertebralis», также известный как позвоночный столб) состоит из 32-33 отдельных позвонков: 7 шейных, 12 грудных, 5 поясничных, 5 крестцовых (образующих крестец) и 3-4 копчиковых. Между этими позвонками расположены 23 межпозвоночных диска.
Связки и мышцы, а также суставы и межпозвоночные диски соединяют позвонки друг с другом, поддерживая их в вертикальном положении и обеспечивая свободу движений. Благодаря эластике межпозвоночных дисков, организм эффективно компенсирует удары и толчки, возникающие при движении, тем самым защищая позвоночник и головной мозг от повреждений.
Физиологические изгибы тела создают позвоночнику дополнительную упругость и помогают смягчать нагрузку на позвоночный столб.
Позвоночник служит главной опорой тела человека. Без него движение, стояние и даже сидение были бы невозможны. Кроме того, позвоночник защищает спинной мозг. Высокая распространенность заболеваний позвоночника у современных людей связана с прямохождением и значительным количеством травм.
Структура позвоночника включает в себя шейный, грудной, поясничный отделы, а также крестец и копчик. В процессе роста формируются шейные и поясничные лордозы, а также грудной и крестцово-копчиковый кифозы, что позволяет позвоночнику эффективно справляться с вертикальными нагрузками. В медицинской практике принято использовать латинские обозначения: шейные позвонки – «C» (C1 — C7), грудные – «Th» (Th1 — Th12), а поясничные – «L» (L1 — L5).
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.
Позвоночник имеет четыре основных изгиба: шейный, грудной, поясничный и крестцовый. Шейный изгиб, который направлен вперед, формируется в результате вертикализации человека и позволяет поддерживать голову в удобном положении. Грудной изгиб, имеющий форму груди, направлен назад. Поясничный изгиб также направлен вперед и способствует разгрузке межпозвоночных дисков. Крестцовый изгиб, как и грудной, направлен назад и связан с особенностями строения таза.
Эти изгибы выполняют ряд важных функций, обеспечивая гибкость и подвижность позвоночника. Они помогают распределять нагрузки на различные сегменты спины, что крайне важно для предотвращения травм и усталости мышц. Кроме того, изгибы позвоночника играют значительную роль в амортизации: они позволяют смягчать удары и вибрации, возникающие при движении, что снижает риск повреждения спинного мозга и окружающих тканей.
Помимо механических функций, позвоночник также выполняет защитную роль, оберегая спинной мозг, который проходит через его каналы. Благодаря правильным изгибам и структуре, позвоночник обеспечивает необходимую поддержку для прилегающих нервов и сосудов, что критически важно для нормального функционирования всего организма. Он также способствует поддержанию правильной осанки и баланса при различных физическим нагрузках.
Грудной отдел позвоночника поддерживается 12 парами рёбер и формирует заднюю стенку грудной клетки, где расположены жизненно важные органы. Этот отдел характеризуется небольшой подвижностью.
Поясничный отдел состоит из наиболее крупных позвонков, так как именно на них приходится наибольшее давление. Иногда можно встретить наличие шестого поясничного позвонка – это состояние называется люмбализацией, которое в большинстве случаев не имеет клинической значимости.
8-10 позвонков срастаются, формируя 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.
Каждые два соседних позвонка соединены межпозвоночным диском, который состоит из фиброзного кольца и пульпозного ядра, выполняющего три ключевые функции: амортизация, удержание позвонков на месте и обеспечение их подвижности. Фиброзное кольцо, окружающее ядро, удерживает его в центре и предотвращает сдвиг позвонков друг относительно 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.
Резкое увеличение давления в межпозвоночных дисках может привести к разрыву фиброзного кольца, в результате чего часть пульпозного ядра может выйти за пределы диска, образуя грыжу, которая может сдавливать нервные структуры, вызывая болевой синдром и неврологические нарушения.
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 пытаются компенсировать нестабильность позвонков, в результате чего происходит гипертрофия связок. Это может привести к сужению позвоночного канала, и даже небольшие грыжи или остеофиты могут сжимать спинной мозг и корешки.
Такое состояние получило название стеноза позвоночного канала. Для расширения позвоночного канала производится операция декомпрессии нервных структур.
В позвоночном канале располагается спинной мозг и корешки так называемого «конского хвоста». Спинной мозг начинается от головного мозга и заканчивается на уровне между первым и вторым поясничными позвонками заостренным кончиком. В спинномозговом канале проходят спинномозговые нервные корешки, образующие «конский хвост». Спинной мозг окружает три слоя оболочек: твёрдая, паутинная и мягкая, фиксирующие его в канале. Твёрдая оболочка формирует дуральный мешок, в котором находится спинной мозг и несколько сантиметров нервных корешков. Спинной мозг снабжен спинномозговой жидкостью (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, как и у других позвоночных животных, сохраняется сегментарная иннервация тела, что означает, что каждый сегмент спинного мозга отвечает за иннервацию определенной области тела.
Например, сегменты шейного отдела спинного мозга иннервируют шею и руки, грудного отдела — грудь и живот, поясничного и крестцового — ноги, промежность и органы малого таза (мочевой пузырь, прямую кишку).
Нервные импульсы передаются от спинного мозга ко всем органам тела для регулирования их функций через периферические нервы. Информация от органов возвращается в центральную нервную систему по чувствительным 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, исследуя зоны с нарушением чувствительности или двигательной функции, может предположить, на каком уровне спинного мозга произошло повреждение.
Какие изгибы имеет позвоночник и какие функции он выполняет кратко
Позвоночный столб, будучи вертикальным, не является, однако, прямым, образуя изгибы в сагиттальной плоскости. Изгибы эти в грудной части и в крестце направлены выпуклостью назад, а в шейном и поясничном отделах — вперед. Изгибы, выпуклые назад, носят название кифозов, kyphosis, а изгибы, направленные выпуклостью кпереди, называют лордозами, lordosis. У новорожденного позвоночный столб почти прямой, изгибы его едва намечены (рис. 23).
Когда ребенок начинает удерживать голову, в шейном отделе формируется изгиб. Голова, расположенная впереди тела, тяготеет вниз, поэтому для её удержания позвоночник изгибается вперед, что поддерживается сокращением задних мышц головы во время попыток поднять её.
В результате образуется шейный лордоз. Затем при сидении усиливается грудной кифоз, а когда ребенок научается стоять и ходить, образуется главный изгиб — поясничный лордоз.
В процессе формирования этого изгиба происходит наклон таза, от чего зависят ноги. Чтобы сохранить вертикальное положение, позвоночный столб должен изогнуться в поясничном отделе, что переносит центр тяжести к задней части таза и предотвращает наклон туловища вперед. Таким образом, возникают два лордоза, что связано с формированием двух кифозов (грудного и крестцово-копчикового), поддерживающих равновесие в вертикальном положении, отличающем человека от животных.
Изогнутый таким образом позвоночный столб благодаря своей эластичности выдерживает нагрузку тяжести головы, верхних конечностей и туловища с пружинящим противодействием. При увеличении нагрузки изгибы позвоночного столба усиливаются, при обратных условиях они становятся меньше. Изгибы позвоночного столба имеют то значение, что они смягчают толчки и сотрясения вдоль позвоночного столба, происходящие при прыжках и даже при простой ходьбе; сила толчка уходит на усиление кривизны изгибов, не достигая в полной мере черепа и находящегося в нем мозга. Кроме указанных изгибов в сагиттальной плоскости, в грудной части позвоночного столба бывает заметен более слабо выраженный изгиб во фронтальной плоскости, выпуклостью обыкновенно направленный вправо (в более редких случаях — влево).
Стороннее искривление позвоночника, известное как сколиоз, объясняется множеством причин. У школьников это может быть результатом длительного сидения и неправильной осанки, особенно во время написания. Некоторым профессиям, требующим постоянного искривления туловища, также свойственно вызывать выраженный сколиоз. Для предотвращения сколиоза рекомендуется заниматься гимнастикой.
В старости позвоночный столб теряет свои изгибы; благодаря уменьшению толщины межпозвоночных дисков и самих позвонков и вследствие потери эластичности позвоночный столб сгибается кпереди, образуя один большой грудной изгиб (старческий горб), причем длина позвоночного столба значительно уменьшается.
Движение позвоночного столба
Благодаря межпозвоночным дискам и связкам, позвоночник представляет собой гибкую и эластичную конструкцию. Две системы, основанные на эластичности, работают противодействуя друг другу: хрящи предотвращают сближение позвонков, а связки — их раздаление. Наличие множества сегментов обеспечивает значительную подвижность всего позвоночника, при этом наиболее подвижными являются шейная и верхнепоясничная части, тогда как грудной отдел имеет наименьшую подвижность из-за связей с рёбрами. Крестец неподвижен.
В позвоночном столбе возможны следующие движения: 1) вокруг фронтальной оси — сгибание и разгибание; 2) вокруг сагиттальной — наклон вправо и влево; 3) вокруг вертикальной оси — вращение туловища (поворот вправо и влево).
А Возможно круговое движение и изменение длины позвоночника за счет изменения изгибов при сокращении или расслаблении соответствующей мускулатуры (пружинящие движения).
Фасеточные суставы
Фасетки (синонимы: дугоотросчатые, суставные отростки) отходят от позвоночной пластинки и участвуют в формировании фасеточных суставов.
Два смежных позвонка соединяются при помощи фасеточных суставов, которые расположены на обеих сторонах дужки симметрично относительно центральной оси тела.
Отростки соседних позвонков направлены друг к другу, а окончания их покрыты суставным хрящом. Суставной хрящ имеет очень гладкую и скользкую поверхность, благодаря чему значительно снижается трение между образующими сустав костями. Концы суставных отростков заключены в соединительнотканный герметичный мешочек, который называется суставной капсулой. Фасеточные суставы подробнее »
Фораминальные отверстия
Межпозвонковые (фораминальные) отверстия находятся в боковых участках позвоночного столба и образуются ножками, телами и суставными отростками двух соседних позвонков.
Через фораминальные отверстия из позвоночного канала выходят нервные корешки и вены, а артерии входят в позвоночный канал для кровоснабжения нервных структур. Между каждой парой позвонков расположены два фораминальных отверстия — по одному с каждой стороны. Фораминальные отверстия подробнее »
Правильная осанка
Многие не знают точного количества изгибов у здорового позвоночника, однако понятие правильной осанки знакомо большинству. Правильная осанка помогает выглядеть выше и уверенно. При этом именно сформированные изгибы позвоночника служат основой для осанки и определения положения, которое принимает человек в вертикальной позиции.
Если позвоночник правильно сформирован и есть все естественные изгибы, это можно определить по таким признакам:
- подбородок немного приподнят, глаза смотрят прямо;
- плечи слегка сзади и опущены;
- плечи и лопатки находятся на одном уровне;
- живот подтянут.
Формирование правильной осанки рекомендуется начинать с раннего возраста.
Деформации позвоночника
Вследствие воздействия внешних факторов, неправильного положения тела или некоторых внутренних причин, естественные изгибы позвоночника принимают неправильную форму. Они могут сглаживаться или, наоборот, усиливаться. При увеличении физиологического лордоза или кифоза эти названия обретают другой смысл. Они становятся определением болезней, характеризующихся искривлением позвоночника. Кроме того, деформация может происходить в боковой плоскости, что также неестественно для организма.
Сложное строение скелета человека и влияние множества факторов на его функционирование приводят к разнообразным деформациям:
- патологический кифоз;
- патологический лордоз;
- сколиоз;
- плоская спина.
Считается, что нарушение естественной формы позвоночного столба есть у каждого второго человека. Это связано с малоподвижным образом жизни современных людей и с повышенными нагрузками на опорно-двигательный аппарат.
Существует несколько форм патологических изгибов позвоночника.
Кифоз
Когда неправильно формируется грудной изгиб позвоночника, на спине образуется сильно заметный горб. Такое состояние еще называют сутулостью или кифозом. Сильный изгиб в этом месте может развиться из-за регулярного сидения в согнутом положении, а Вследствие перенесенных в детстве патологий, например, рахита.
У человека с кифозом можно заметить округлую спину, опущенные плечи, а Выпяченный живот. Деформация грудного отдела может нарушать функции дыхательной системы и кровообращение.
Лордоз
Такому патологическому искривлению подвергаются шейный и поясничный отделы позвоночника. Усиление прогиба вперед может произойти вследствие длительного сидения в одном положении, наличия остеохондроза или других патологических процессов. На поясничный отдел также негативно влияют повышенные физические нагрузки и лишний вес.
Искажение позвоночника влияет на форму всего тела человека. Это может вызвать выпячивание живота, смещение плеч вперед и уплощение грудной клетки. Возможны изменения в нижних конечностях, включая деформацию коленей. Эти нарушения могут привести не только к болям в спине, но и к сбоям в функционировании внутренних органов.
Сколиоз
Но наиболее известная деформация – это сколиоз. Так называется искривление позвоночника в боковой плоскости. Это нарушение естественных изгибов является приобретенным, ведь в этом направлении здоровый позвоночник должен быть прямым. Сколиоз чаще всего развивается в детстве или подростковом возрасте из-за неправильной осанки. Если ребенок мало двигается, много сидит за столом, носит тяжелые учебники в сумке на одном плече или же имеет лишний вес, его позвоночник искривляется.
Неправильное боковое искривление позвоночника может возникнуть у взрослых в результате полученных травм или постоянных ассиметричных нагрузок на спину. Современный способ жизни, при котором движение ограничено, приводит к ослаблению мышц, что делает их неспособными поддерживать естественную форму позвоночника.
В детском возрасте из-за слабости мышц спины позвоночник часто искривляется в боковой плоскости
Плоская спина
При сглаживании физиологических изгибов позвоночника спина человека выпрямляется. Это приводит к тому, что скелет теряет свои амортизирующие свойства, в результате чего нарушается работа всех органов. Исчезновение одного или нескольких изгибов приводит к различным формам патологии, таким как плоская спина, плоско-вогнутая или плоско-выпуклая.
Такое положение приводит к развитию остеохондроза, спондилеза, артроза суставов ног, плоскостопия. Кроме того, развиваются вегетативные нарушения, появляются частые головные боли, повышенная утомляемость.
Связочный аппарат и мышцы
Связки, представляющие собой прочные соединительнотканные структуры, крепко удерживают позвонки, регулируя их движения в разных направлениях. Эти связки способны выдерживать значительные нагрузки и устойчивы к растяжениям, при этом чаще всего происходит отрыв фрагмента кости в месте их прикрепления. Множественные мышцы спины вместе со связками обеспечивают надежное соединение позвонков и их подвижность.
Защищая спинной мозг, структуры позвоночника тесно взаимодействуют с ним, его корешками и нервами, обеспечивая работу соответствующих им внутренних органов и звеньев опорно-двигательного аппарата. Спинной мозг лежит в позвоночном канале, располагаясь от края затылочного отверстия черепа до уровня первого-второго поясничных позвонков, постепенно истончаясь и заканчиваясь конусом. Ниже спинного мозга в позвоночном канале находится пучок отходящих от него нервных корешков, который называется «конский хвост».
Спинной мозг защищен тремя оболочками: мягкой, паутинной и твердой. Мягкая оболочка непосредственно оборачивается вокруг спинного мозга. Между ней и паутинной оболочкой расположено подпаутинное пространство, где спинной мозг и его корешки располагаются свободно, словно плавая в спинномозговой жидкости. Твердая оболочка тесно соприкасается с позвонками.
От спинного мозга отходят спинномозговые нервы: 8 пар шейных, 12 — грудных, 5 — поясничных, 5 — крестцовых и 1 или 2 — копчиковых. Каждый спинномозговой нерв выходит через собственное межпозвонковое отверстие двумя корешками: задним (чувствительным) и передним (двигательным), которые соединяются в один ствол. Каждая пара спинномозгового нерва отвечает за определенную часть тела, кожи, мышц, костей, суставов и внутренних органов. Все заученные автоматические и рефлекторные (непроизвольные) движения контролирует спинной мозг.
Статика и биомеханика здорового позвоночника
Поддержание правильного положения соседних позвонков, а Всего позвоночного столба в целом, называется статика. Нормальная статика позволяет позвоночнику выполнять свои функции опоры и защиты. Изгибы позвоночника поддерживаются силой мышц, связок и самой формы позвонков. S-образный контур человеческого позвоночника обусловлен прямохождением. Двойные изгибы позвоночного столба придают ему прочность и компенсируют толчки и удары при движении.
У большинства людей линия тяжести проходит впереди позвоночника, поэтому вес тела не увеличивает всех изгибов, а выпрямляет поясничный лордоз. При стоянии напрягаются мышцы и связки и усиливают давление на тела позвонков. Излишняя подвижность позвонков опасна для спинного мозга, расположенного в спинномозговом канале. Степень подвижности (динамика) позвоночника обусловлена перемещением смежных позвонков и изменениями конфигурации всего позвоночника, его положения относительно других частей тела.
Движения позвоночника осуществляются в трех направлениях: сгибание и разгибание вокруг поперечной оси, боковые наклоны по сагиттальной оси и вращения вокруг продольной оси. Вращение наиболее выражено в шейном и верхнегрудном отделах, тогда как сгибание и разгибание наиболее активно в шейном и поясничном сегментах. Наибольшая амплитуда боковых наклонов наблюдается в нижнегрудном отделе позвоночника. Движения реализуются благодаря взаимодействию пассивной части позвоночника (позвонки, суставы, связки и межпозвонковые диски) и активной части (мышечный аппарат).
Правильная статика и динамика обеспечивает статную осанку и хорошую подвижность позвоночного столба, его гибкость. Хорошая гибкость — это признак оптимального состояния всех анатомических структур позвоночника, а значит — его здоровья.
