Содержание
Анатомия позвоночника и суставов
Позвоночный столб
является осью тела, имеет S-образную форму и по своему строению напоминает скорее пружину, нежели однородный стержень. Такая форма является необходимым условием для обеспечения прямохождения. Она придает позвоночнику упругость и эластичность, смягчает толчки при ходьбе, беге и сильной вибрации, позволяя сохранять сбалансированность центра тяжести тела. Прочность этой «конструкции» придают многочисленные связки и мышцы, обеспечивающие большую амплитуду вращения и сгибания туловища, по одновременно и ограничивающие те движения, которые могут нарушить ее целостность. Более того, в процессе физической работы околопозвоночные связки частично принимают на себя давление веса тела, уменьшая тем самым нагрузку, приходящуюся на позвонки.
Анатомия и физиология позвоночника
Анатомия и физиология позвоночника
Позвоночник человека — это очень непростой механизм, правильная работа которого влияет на функционирование всех остальных механизмов организма.Позвоночник (от лат. «columna vertebralis», синоним — позвоночный столб) состоит из 32 — 33 позвонков (7 шейных, 12 грудных, 5 поясничных, 5 крестцовых, соединенных в крестец, и 3 — 4 копчиковых), между которыми расположены 23 межпозвоночных диска.
Связочно-мышечный аппарат, межпозвоночные диски, суставы соединяют позвонки между собой. Они позволяют удерживать его в вертикальном положении и обеспечивают необходимую свободу движения. При ходьбе, беге и прыжках эластичные свойства межпозвоночных дисков, значительно смягчают толчки и сотрясения, передаваемые на позвоночник, спинной и головной мозг.
Физиологические изгибы тела создают позвоночнику дополнительную упругость и помогают смягчать нагрузку на позвоночный столб.
Позвоночник является главной опорной структурой нашего тела. Без позвоночника человек не мог бы ходить и даже стоять. Другой важной функцией позвоночника является защита спинного мозга. Большая частота заболеваний позвоночника у современного человека обусловлена, главным образом, его «прямохождением», а также высоким уровнем травматизма.
Отделы позвоночника: В позвоночнике различают шейный, грудной, поясничный отделы, крестец и копчик. В процессе роста и развития позвоночника формируется шейный и поясничный лордозы, грудной и крестцово – копчиковый кифозы, превращающие позвоночник в «пружинящую систему», противостоящую вертикальным нагрузкам. В медицинской терминологии, для краткости, для обозначения шейных позвонков используется латинская буква «С» — С1 — С7, для обозначения грудных позвонков – «Th» — Th1 — Th12, поясничные позвонки обозначаются буквой «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.
Грудной отдел. К этому отделу прикрепляются 12 пар рёбер. Грудной отдел позвоночника участвует в формировании задней стенки грудной клетки, которая является вместилищем жизненно важных органов. В связи с этим грудной отдел позвоночника малоподвижен.
Поясничный отдел. Этот отдел состоит из самых массивных позвонков, так как на них лежит самая большая нагрузка. У некоторых людей встречается шестой поясничный позвонок. Это явление врачи называют люмбализацией. Но в большинстве случаев такая аномалия не имеет клинического значения. 8-10 позвонков срастаются, образуя 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.
Между телами двух смежных позвонков располагается межпозвонковый диск, состоящий из фиброзного кольца и пульпозного ядра и выполняющий 3 функции: амортизация, удержание смежных позвонков, обеспечение подвижности тел позвонков. Вокруг ядра располагается многослойное фиброзное кольцо, которое удерживает ядро в центре и препятствует сдвиганию позвонков в сторону относительно друг друга.
Значительное повышение давления внутри межпозвоночных дисков может привести к разрыву фиброзного кольца и выходу части пульпозного ядра за пределы диска. Так формируется грыжа диска, которая может приводить к сдавлаванию нервных структур, что вызывает, в свою очередь появление болевого синдрома и неврологических нарушений.
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 стремятся компенсировать повышенную патологическую подвижность позвонков (нестабильность), в результате чего происходит гипертрофия связок.Этот процесс ведет к уменьшению просвета позвоночного канала, в этом случае даже маленькие грыжи или костные наросты (остеофиты) могут сдавливать спинной мозг и корешки.
Такое состояние получило название стеноза позвоночного канала. Для расширения позвоночного канала производится операция декомпрессии нервных структур.
Видео (кликните для воспроизведения). |
Видео (кликните для воспроизведения). |
а) Передняя продольная связка (ППС):
— Проходит от крестца до переднего бугорка С1 по передней поверхности тел позвонков.
— Часть между С1 и передним базионом является передней атланто-затылочной мембраной.
— Усиливается в краниокаудальном направлении и предотвращает переразгибание и перерастяжение.
б) Задняя продольная связка (ЗПС):
— Проходит по задней стороне тел позвонков от С2 до крестца.
— Рострально происходит расширение текториальной мембраны, что стабилизирует КВС.
— Состоит из двух слоев (передний или глубокий слой соединяется с телами позвонков и дисками, в то время как задний или поверхностный слой подходит к ТМО), содержащих венозное сплетение.
— Обеспечивает большую возможность деформации чем ППС.
— Лигаментоаксис — явление, посредством которого у пациентов со взрывными переломами и интактной ЗПС костные фрагменты, выходящие за границы нормального позвонка, входят туда и обратно.
— Ограничивает чрезмерное сгибание и предотвращает протрузию диска в позвоночный канал.
— Толщина уменьшается в краниокаудальном направлении.
в) Желтая связка:
— Проходит от передней верхней пластины к верхнему краю нижней пластинки.
— Простирается от боковой (верхнего суставного отростка) на медиальную часть (внутренняя задняя часть пластинки).
— Предотвращает пересгибание.
г) Межостистая связка и надостная связка:
— Связывают соседние остистые отростки, что предотвращает чрезмерное сгибание.
Связки и суставы позвоночного столба; вид справа.
(Поясничный отдел. Позвоночный канал частично вскрыт.) Связки и суставы позвоночного столба; вид сзади.
(Поясничный отдел. Дуги и отростки XII грудного, I и II поясничных позвонков удалены.)
Строение позвоночника
Одной из важнейших конструкций человеческого организма является позвоночник. Его строение позволяет выполнять функции опоры и движения. Позвоночный столб имеет S-образный вид, что придаёт ему упругость, гибкость, а также смягчает любые сотрясания, появляющиеся при ходьбе, беге и других физических нагрузках. Строение позвоночника и его форма, обеспечивает человеку возможность прямохождения, поддерживая в теле баланс центра тяжести.
Анатомия позвоночного столба
Позвоночный столб состоит из небольших косточек, именуемых позвонками. Всего насчитывается 24 позвонка, последовательно соединённых друг с другом в вертикальном положении. Позвонки разделяют на отдельные категории: семь шейных, двенадцать грудных и пять поясничных. В нижней части позвоночного столба, за поясничным отделом расположен крестец, состоящий из пяти позвонков сросшихся в одну кость. Ниже крестцового отдела имеется копчик, в основе которого также находятся сросшиеся позвонки.Между двумя прилегающими друг к другу позвонками находится межпозвоночный диск округлой формы, выполняющий роль соединительного уплотнения. Основное его назначение — смягчение и амортизирование нагрузок, регулярно появляющихся при физической активности. Помимо этого, диски соединяют тела позвонков между собой. Промеж позвонков имеются образования именуемые связками. Они выполняют функцию соединения косточек друг с другом. Суставы расположенные между позвонками называются фасеточными суставами, которые по строению напоминают коленный сустав. Их присутствие обеспечивает подвижность между позвонками. В центре всех позвонков находятся отверстия, через которые проходит спинной мозг. В нём сосредоточены нервные пути, образующие связь между органами тела и головным мозгом. Позвоночник разделяют на пять основных отделов: шейный, грудной, поясничный, крестцовый и копчиковый. К шейному отделу относятся семь позвонков, грудной насчитывает в себе двенадцать позвонков, а поясничный — пять. Низ поясничного отдела присоединён к крестцу, сформировавшемуся из пяти сросшихся в единое целое позвонков. Нижний отдел позвоночного столба — копчик, имеет от трёх до пяти сросшихся позвонков в своём составе.
Межпозвонковый диск
Межпозвонковый диск находится между двумя соседними позвонками и имеет вид плоской, округлой прокладки. В центре межпозвонкового диска расположено пульпозное ядро, которое обладает хорошей упругостью и выполняет функцию амортизации вертикальной нагрузки. Окружает пульпозное ядро многослойное фиброзное кольцо, сохраняющее ядро в центральном положении и блокирующее возможность смещения позвонков в сторону относительно друг друга. Фиброзное кольцо состоит из большого количества слоёв и прочных волокон, пересекающихся в трёх плоскостях.Фасеточные суставы
От позвоночной пластинки отходят суставные отростки (фасетки), участвующие в образовании фасеточных суставов. Два соседних позвонка соединены двумя фасеточными суставами, находящимися с обеих сторон дужки симметрично относительно средней линии тела. Межпозвонковые отростки соседних позвонков расположены по направлению друг к другу, а их концы покрыты гладким суставным хрящом. Благодаря суставному хрящу в значительной степени понижается трение между костями, формирующими сустав. Фасеточные суставы обеспечивают возможность различных движений между позвонками, придавая позвоночнику гибкость.
Фораминальные (межпозвонковые) отверстия
В боковых отделах позвоночника имеются фораминальные отверстия, которые созданы при помощи суставных отростков, ножек и тел двух соседних позвонков. Фораминальным отверстиям служат местом выхода нервных корешков и вен из позвоночного канала. Артерии же наоборот входят в позвоночный канал обеспечивая кровоснабжение нервных структур.
Околопозвоночные мышцы
Мышцы находящиеся рядом с позвоночным столбом принято называть околопозвоночными. Основная их функция — поддержка позвоночника и обеспечение разнообразных движений в виде наклонов и поворотов туловища.
Позвоночно-двигательный сегмент
Понятие позвоночно-двигательного сегмента часто употребляется в вертебрологии. Он представляет собой функциональный элемент позвоночника, который сформирован из двух позвонков связанных друг с другом межпозвонковым диском, мышцами и связками. Каждый позвоночно-двигательный сегмент включает в себя два межпозвонковых отверстия, через которые выводятся нервные корешки спинного мозга, вены и артерии.Шейный отдел позвоночника
Шейный отдел расположен в верхней части позвоночника, в его состав входит семь позвонков. Шейный отдел имеет направленный вперёд выпуклый изгиб, который называется лордоз. Его форма напоминает букву «C». Шейный отдел представляет собой один из самых подвижных отделов позвоночника. Благодаря ему человек может выполнять наклоны и повороты головы, а также совершать различные движения шеей.
Среди шейных позвонков стоит выделить два самых верхних, носящих название «атлант» и «аксис». Они получили особое анатомическое строение, непохожее на другие позвонки. В атланте (1-ый шейный позвонок) отсутствует тело позвонка. Он образован передней и задней дужкой, которые соединены костными утолщениями. Аксис (2-ой шейный позвонок) имеет зубовидный отросток, образованный из костного выступа в передней части. Зубовидный отросток зафиксирован связками в позвонковом отверстии атланта, формируя для первого шейного позвонка ось вращения. Такое строение даёт возможность осуществлять вращательные движения головы. Шейный отдел представляет собой самую уязвимую часть позвоночника в плане возможности получения травм. Связано это с невысокой механической прочностью позвонков в этом отделе, а также слабым корсетом из мышц находящихся в области шеи.Грудной отдел позвоночника
В cостав грудного отдела позвоночника входит двенадцать позвонков. Его форма напоминает букву «C», расположенную выпуклым изгибом назад (кифоз). Грудной отдел напрямую связан с задней стенкой грудной клетки. Рёбра крепятся к телам и поперечным отросткам грудных позвонков посредством суставов. При помощи грудины, передние отделы рёбер объединяются в прочный целостный каркас, образуя грудную клетку. Подвижность грудного отдела позвоночника ограничена. Связано это с наличием грудной клетки, малой высотой межпозвонковых дисков, а также значительной длинной остистых отростков позвонков.
Поясничный отдел позвоночника
Поясничный отдел сформирован из пяти самых больших позвонков, хотя в редких случаях их число может достигать шести (люмбализация). Поясничный отдел позвоночника характеризуется плавным изгибом, обращённым выпуклостью вперёд (лордоз) и является звеном, соединяющим грудной отдел и крестец. Поясничному отделу приходится испытывать немалые нагрузки, так как на него оказывает давление верхняя часть тела.
Крестец (крестцовый отдел)
Крестец представляет собой кость треугольной формы, образованную пятью сросшимися позвонками. Позвоночник посредством крестца соединяется с двумя тазовыми костями, располагаясь подобно клину между ними.
Копчик (копчиковый отдел)
Копчик — нижний отдел позвоночника, включающий в себя от трёх до пяти сросшихся позвонков. Его форма напоминает перевёрнутую изогнутую пирамиду. Передние отделы копчика предназначены для присоединения мышц и связок, относящихся к деятельности органов мочеполовой системы, а также удалённых отделов толстого кишечника. Копчик участвует в распределении физической нагрузки на анатомические структуры таза, являясь важной точкой опоры.
Сустав позвоночника строение
Соединения позвонков у человека отражают пройденный ими в процессе филогенеза путь. Вначале эти соединения были непрерывными — синартрозами, которые соответственно 3 стадиям развития скелета вообще стали носить характер сначала синдесмозов, затем наряду с синдесмозами возникли синхондрозы и, наконец, синостозы (в крестцовом отделе).
По мере выхода на сушу и совершенствования способов передвижения между позвонками развились и прерывные соединения — диартрозы. У антропоидов в связи с тенденцией к прямохождению и необходимостью большей устойчивости суставы между телами позвонков стали снова переходить в непрерывные соединения — синхондрозы или симфизы.
В результате такого развития в позвоночном столбе человека оказались все виды соединений: синдесмозы (связки между поперечными и остистыми отростками), синэластозы (связки между дугами), синхондрозы (между телами ряда позвонков), синостозы (между крестцовыми позвонками), симфизы (между телами ряда позвонков) и диартрозы (между суставными отростками).
Все эти соединения построены сегментарно, соответственно метамерному развитию позвоночного столба. Поскольку отдельные позвонки образовали единый позвоночный столб, возникли продольные связки, протянувшиеся вдоль всего позвоночного столба и укрепляющие его как единое образование. В итоге все соединения позвонков можно разделить соответственно двум основным частям позвонка на соединения между телами и соединения между дугами их.
Соединения тел позвонков
Тела позвонков, образующие собой собственно столб, являющийся опорой туловища, соединяются между собой (а также и с крестцом) при посредстве симфизов, называемых межпозвоночными дисками, disci intervertebrales.
Каждый такой диск представляет волокнисто-хрящевую пластинку, периферические части которой состоят из концентрических слоев соединительнотканных волокон.
Эти волокна образуют на периферии пластинки чрезвычайно крепкое фиброзное кольцо, annulus fibrosus, в середине же пластинки заложено студенистое ядро, nucleus pulposus, состоящее из мягкого волокнистого хряща (остаток спинной струны). Ядро это сильно сдавлено и постоянно стремится расшириться (на распиле диска оно сильно выпячивается над плоскостью распила); поэтому оно пружинит и амортизирует толчки, как буфер.
Колонна тел позвонков, соединенных между собой межпозвоночными дисками, скрепляется двумя продольными связками, идущими спереди и сзади по средней линии. Передняя продольная связка, lig. longitudinale anterius, протягивается по передней поверхности тел позвонков и дисков от бугорка передней дуги атланта до верхней части тазовой поверхности крестца, где она теряется в надкостнице.
Связка эта препятствует чрезмерному разгибанию позвоночного столба кзади. Задняя продольная связка, lig. longitudinale posterius, тянется от II шейного позвонка вниз вдоль задней поверхности тел позвонков внутри позвоночного канала до верхнего конца canalis sacralis. Эта связка препятствует сгибанию, являясь функциональным антагонистом передней продольной связки (рис. 21).
Соединения дуг позвонков
Дуги соединяются между собой при помощи суставов и связок, расположенных как между самими дугами, так и между их отростками.
1. Связки между дугами позвонков состоят из эластических волокон, имеющих желтый цвет, и потому называются желтыми связками, ligg. flava. В силу своей эластичности они стремятся сблизить дуги и вместе с упругостью межпозвоночных дисков содействуют выпрямлению позвоночного столба и прямохождению.
2. Связки между остистыми отростками, межостистые, ligg. interspinalia. Непосредственное продолжение межостистых связок кзади образует кругловатый тяж, котрый тянется по верхушкам остистых отростков в виде длинной надостистой связки, lig. supraspinale.
В шейной части позвоночного столба межостистые связки значительно выходят за верхушки остистых отростков и образуют сагиттально расположенную выйную связку, lig. nuchae. Выйная связка более выражена у четвероногих, способствует поддержанию головы. У человека в связи с его прямохождением она развита слабее; вместе с межостистыми и надостистой связками она тормозит чрезмерное сгибание позвоночного столба и головы.
3. Связки между поперечными отростками, межпоперечные, ligg. intertranvsversaria, ограничивают боковые движения позвоночного столба в противоположную сторону.
4. Соединения между суставными отростками — дугоотростчатые суставы, articulationes zygapophysiales, плоские, малоподвижные, комбинированные.
Соединения между крестцом и копчиком
Они аналогичны вышеописанным соединениям между позвонками, но вследствие рудиментарного состояния копчиковых позвонков выражены слабее. Соединение тела V крестцового позвонка с копчиком происходит посредством крестцово — копчикового сустава, articulatio sacrococcygea, что позволяет копчику отклоняться назад при акте родов. Это соединение со всех сторон укреплено связками: ligg. sacrococcygeae ventrale, dorsale profundum, dorsale superficiale et laterale.
Дугоотростчатые суставы получают питание от ветвей a. vertebralis (в шейном отделе), от аа. intercostales post, (в грудном отделе), от аа. lumbales (в поясничном отделе) и от a. sacralis lateralis (в крестцовом отделе). Отток венозной крови происходит в plexus venosi vertebrates и далее в v. vertebralis (в шейном отделе), в vv. intercostales posteriores (в грудном), в vv. lumbales (в поясничном) HBV. illaca interna (в крестцовом). Отток лимфы совершается в nodi lymphatici occipitales, retroauriculares, cervicales profundi (в шейном отделе), в nodi intercostales (в грудном), в nodi lumbales (в поясничном) и в nodi sacrales (в крестцовом). Иннервация — от задних ветвей соответственных по уровню спинномозговых нервов.
Сустав позвоночника строение
Соединение позвоночного столба с черепом представляет собой комбинацию нескольких суставов, допускающую движение вокруг трех осей, как в шаровидном суставе.
Атлантозатылочный сустав, art. atlantooccipitalis, относится к мыщелковым; он образован двумя мыщелками затылочной кости, condyli occipitales, и вогнутыми верхними суставными ямками атланта, foveae articulares superiors atlantis. Обе пары сочленовных поверхностей заключены в отдельные суставные капсулы, но совершают движение одновременно, образуя единый комбинированный сустав. С анатомией первого шейного позвонка — атланта можно ознакомиться по нашему видео.
Вспомогательные связки:
1) передняя, membrana atlantooccipitalis anterior, натянута между передней дугой атланта и затылочной костью;
2) задняя, membrana atlantooccipitalis posterior, находится между задней дугой атланта и задней окружностью большого затылочного отверстия.
В атлантозатылочном суставе происходит движение вокруг двух осей: фронтальной и сагиттальной. Вокруг первой из них совершаются кивательные движения, т. е. сгибание и разгибание головы вперед и назад (выражение согласия), а вокруг второй оси — наклоны головы вправо и влево. Сагиттальная ось своим передним концом стоит несколько выше, чем задним. Благодаря такому косому положению оси одновременно с боковым наклоном головы происходит обыкновенно небольшой поворот ее в противоположную сторону.
Суставы между атлантом и осевым позвонком
Здесь имеются три сустава:
Два латеральных сустава, artt. atlantoaxiales laterales, образованы нижними суставными ямками атланта и соприкасающимися с ними верхними суставными ямками осевого позвонка, составляя комбинированное сочленение.
Находящийся посередине зуб, dens axis, соединен с передней дугой атланта и поперечной связкой, lig. transversum atlantis, натянутой между внутренними поверхностями латеральных масс атланта.
Зуб охватывается костно-фиброзным кольцом, образованным передней дугой атланта и поперечной связкой, вследствие чего возникает цилиндрический вращательный сустав, art. atlantoaxialis mediana.
От краев поперечной связки отходят два фиброзных пучка: один кверху, к передней окружности большого отверстия затылочной кости, а другой книзу, к задней поверхности тела осевого позвонка. Эти два пучка вместе с поперечной связкой образуют крестообразную связку, lig. cruciforme atlantis. Эта связка имеет огромное функциональное значение: как уже отмечалось, она, с одной стороны, является суставной поверхностью для зуба и направляет его движения, а с другой — удерживает его от вывиха, могущего повредить спинной и близлежащий около большого отверстия затылочной кости продолговатый мозг, что ведет к смерти.
Вспомогательными связками служат lig. apicis dentis, идущая от верхушки зуба, и ligg. alaria — от его боковых поверхностей к затылочной кости.
Весь описанный связочный аппарат прикрывается сзади, со стороны позвоночного канала, перепонкой, membrana tectoria (продолжение lig. longitudinale posterius, позвоночного столба), идущей от ската затылочной кости.
Более обширные движения головой происходят обыкновенно при участии всей шейной части позвоночного столба. Черепно-позвоночные сочленения наиболее развиты у человека в связи с прямохождением и подъемом головы.
Источники
Петрова, Е. Г. Болезни суставов. Профилактика, диагностика, лечение / Е. Г. Петрова. — М. : Феникс, 2013. — 256 c.
Рассел, Джесси Реактивный артрит / Джесси Рассел. — М. : VSD, 2012. — 402 c.
Здоровье ног. Избавляемся от варикоза, тромбофлебита и артроза. — М. : Рипол Классик, 2011. — 192 c.
Добрый день! Я работаю ортопедом в государственной поликлинике 11 лет в г. Москва.
Образование: Первый Московский государственный медицинский университет им. И.М. Сеченова;
Специальность: ортопед;
Стаж: 11 лет.