Позвоночный столб: строение и изгибы

Опору человеческого тела - позвоночный столб - сложно переоценить. Это осевой элемент, который собирает воедино все остальные отделы тела: голову, пояса верхних и нижних конечностей. Позвоночник дает возможность передвигаться, выполнять координированные действия и защищает важную составляющую центральной нервной системы - спинной мозг.

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.позвоночный столб

Отделы позвоночного столба

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.отделы позвоночного столба

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:

  1. Соединения позвоночного столба находятся в пределах тел позвонков, а отростки их скользят относительно друг друга. Благодаря этому возможны максимальные движения в таком типе суставов.
  2. Даже небольшие по амплитуде движения, суммируясь в 32-35 позвонках, в итоге превращаются в довольно размашистые.
  3. 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.строение позвоночного столба

Особенности двух первых позвонков шеи

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.соединения позвоночного столба

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.позвоночный столб позвонки

Суставы и связки позвоночника

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.

Изгибы позвоночного столба

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:

  1. Шейный лордоз - помогает удерживать голову в прямом положении.
  2. Грудной кифоз - связан с возможностью сидеть и компенсирует шейный лордоз.
  3. Поясничный лордоз - появляется в связи с передвижением на двух ногах в вертикальном положении.
  4. 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.изгибы позвоночного столба

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.

Природа изгибов

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.

Подвижность позвоночника

Все движения оси тела обеспечивают мышцы позвоночного столба. За различные направления наклона или скручивания отвечают отдельные группы мускулов:

  1. 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).
  2. 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.
  3. 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.
  4. 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.движения позвоночного столба

Как сохранить здоровье позвоночника

Беречь позвоночный столб от движений - не значит сохранить его здоровым. Для функциональной состоятельности опоры тела требуется умеренная гимнастика с разнообразными движениями, укрепление мышц спины, поддерживающих позвоночник в вертикальном положении. А вот поднятия тяжестей, длительного сидения и чрезмерных нагрузок лучше избегать.