Строение и функции позвонков

Каждый позвонок состоит из круглого или почкообразного тела и дуги, замыкающей позвоночное отверстие. От нее отходят суставные отростки, служащие для сочленения с выше– и нижележащими позвонками.

В зависимости от того, какой части позвоночника принадлежат позвонки, формы их тел и отростков имеют некоторые различия. В целом можно сказать, что поясничные позвонки более массивны, чем шейные, поскольку на них приходится основная нагрузка, в то время как шейные несут лишь тяжесть головы.

Позвонки состоят из губчатого внутреннего 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 ведет к распаду костного вещества с его возможным последствием – размягчением костей скелета.

Как уже говорилось, тела позвонков постепенно увеличиваются в размерах по направлению сверху вниз, достигая наибольших размеров у поясничных позвонков. 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 имеют вид маленьких костных образований и сливаются в среднем возрасте в одну кость – копчик.

Позвонки, расположенные ниже места, где заканчивается спинной мозг (на уровне II поясничного позвонка), имеют постепенно сужающийся к копчику спинномозговой канал.

Между позвонками находятся межпозвоночные диски. В составе каждого из них выделяют центральную и периферическую части. Центральная часть диска называется студенистым ядром, а периферическая – 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 8-10 мм.

Эластичная консистенция диска дает ему возможность менять форму. Способность диска принимать на себя и распределять давление между позвонками позволяет ему играть роль амортизатора и сгибаться.

Шейные позвонки

Шейные позвонки имеют небольшое тело, поскольку испытывают меньшую нагрузку в сравнении с остальными отделами позвоночника.

Поперечные отростки шейных позвонков имеют отверстия, образующие в совокупности канал, по которому позвоночная артерия проходит в полость черепа. Каждый отросток заканчивается бугорками – передним и задним. Передний бугорок V шейного позвонка называют сонным бугорком. Он хорошо развит, и к нему при необходимости может быть прижата сонная артерия, проходящая рядом.

Остистые отростки шейных позвонков короткие, раздвоены на конце. Остистый отросток VII шейного позвонка длиннее и толще, чем у соседних позвонков. Он легко может быть прощупан у человека, поэтому VII шейный позвонок называют выступающим позвонком.

Первый шейный позвонок соединен с черепом и поэтому получил название «атлант» (по имени титана из древнегреческих мифов, удерживающего на своих плечах небесный свод). Он не имеет тела (в эмбриональном периоде оно срослось со II шейным позвонком, образовав его зуб) и представляет собой, по сути, кольцо, состоящее из передней и задней дуги, которые соединяются по бокам двумя латеральными (боковыми) массами. Позвоночное отверстие большое, округлое. На передней дуге спереди расположен передний бугорок. На внутренней поверхности дуги имеется углубление – ямка зуба. Она предназначена для соединения с зубом II шейного позвонка. На задней дуге атланта находится задний бугорок. Он представляет собой недоразвитый остистый отросток. Сверху и снизу на каждой латеральной массе располагаются суставные поверхности.

Верхние суставные ямки имеют овальную форму, они соединяются с мыщелками затылочной кости. Нижние суставные поверхности, напротив, округлые, предназначены для сочленения со II шейным позвонком.

Второй шейный позвонок, осевой (аксис), отличается наличием зуба-отростка, отходящего вверх от тела позвонка. Зуб имеет верхушку и две суставные поверхности – переднюю и заднюю. Передняя суставная поверхность сочленяется с ямкой на задней поверхности первого шейного позвонка, задняя – с поперечной связкой атланта. По бокам от зуба на теле позвонка имеются суставные поверхности для соединения с атлантом. Нижние суставные поверхности осевого позвонка служат для сочленения с третьим шейным позвонком.

Грудные позвонки

Грудные позвонки выполняют особую функцию: вместе с ребрами и грудиной они образуют грудную клетку. Ребра, прикрепленные к передней стороне поперечных отростков, не являются их продолжением, а представляют собой отдельные кости, соединенные с отростками двумя небольшими суставами. Они допускают некоторую подвижность ребер и позвонков относительно друг друга, что обеспечивает вдох и выдох. Образованная из костей грудная клетка обладает меньшей подвижностью по сравнению с шеей и туловищем. Степень свободы между грудными позвонками также меньше, чем между шейными и поясничными.

Грудные позвонки крупнее шейных. Высота их тела нарастает в направлении сверху вниз. Она максимальна у XII грудного позвонка. Грудные позвонки (со II по IX) на заднебоковых поверхностях тела имеют верхнюю и нижнюю реберные ямки, точнее, полуямки. Верхняя полуямка нижележащего позвонка совмещается с нижней полуямкой вышележащего позвонка и вместе с ней образует суставную поверхность для головок соответствующих ребер. VI, X, XI и XII грудных позвонков есть особенности. На I грудном позвонке имеются верхние полные реберные ямки для сочленения с головками первых ребер, а также нижние полуямки, которые вместе с верхними полуямками II грудного позвонка образуют полные ямки для головок вторых ребер. XI и XII позвонки имеют полные ямки для соответствующих ребер.

Грудные позвонки обладают утолщенными на концах поперечными отростками. На передней поверхности поперечных отростков имеются реберные ямки поперечного отростка, с которыми бугорки ребер образуют реберно-поперечные суставы. XI и XII позвонки не имеют ямок на их поперечных отростках. Остистые отростки грудных позвонков длинные, наклонены вниз и накладываются друг на друга. Такое их расположение препятствует излишнему разгибанию позвоночного столба. Суставные отростки грудных позвонков ориентированы во фронтальной плоскости. При этом верхние суставные поверхности направлены наружу и кзади, а нижние – внутрь и кпереди.

Поясничные позвонки

Поясничные позвонки имеют крупное тело бобовидной формы, высота которого увеличивается в направлении от I к V поясничному позвонку. Позвоночные отверстия крупные, имеют треугольную форму. Поперечные отростки располагаются почти во фронтальной плоскости. Остистые отростки плоские, короткие, с утолщенными концами. Суставные поверхности верхних суставных отростков направлены медиально (внутрь), а нижних – латерально (наружу). На каждом верхнем суставном отростке имеется незначительный по размерам бугорок – сосцевидный отросток.

Крестец

Крестец состоит из пяти позвонков, которые в юношеском возрасте срастаются в одну кость. Крестец имеет треугольную форму. Это массивная кость, принимающая на себя тяжесть всего тела. Выделяют основание крестца, верхушку крестца, его тазовую поверхность, обращенную вперед, и дорсальную (заднюю) поверхность, ориентированную назад. Основание крестца с помощью суставных отростков соединяется с нижними суставными отростками V поясничного позвонка (рис. 1.2).

Рис. 1.2. Соединение основания позвоночника с крестцом^[3]

В области основания вперед выдается закругленный угол – мыс. На вогнутой тазовой поверхности отчетливо видны четыре поперечные линии – следы сращения тел крестцовых позвонков. С каждой стороны на уровне этих линий имеются тазовые крестцовые отверстия.

На выпуклой дорсальной поверхности крестца с каждой стороны видны дорсальные крестцовые отверстия. Пять продольных гребней образовались при сращении отростков крестцовых позвонков. Непарный срединный крестцовый гребень – это сросшиеся остистые отростки. Парные промежуточные гребни являются результатом сращения суставных отростков, а латеральные (наружные) крестцовые гребни образовались при сращении поперечных отростков.

В верхнебоковых отделах крестца находятся ушковидные поверхности для сочленения с одноименными поверхностями подвздошных (тазовых) костей. С каждой стороны между ушковидной поверхностью и латеральным гребнем имеется крестцовая бугристость, к которой прикрепляются связки и мышцы. Позвоночные отверстия сросшихся крестцовых позвонков образуют крестцовый канал, который оканчивается внизу крестцовой щелью. По бокам эта щель ограничена крестцовыми рогами – рудиментом суставных отростков.

Копчик

Копчик является результатом сращения III–V рудиментарных копчиковых позвонков. Он имеет треугольную форму, несколько изогнут кпереди. Основание копчика обращено вверх, верхушка – вниз и вперед. Для сочленения с крестцом имеет копчиковые рога. У человека в юном возрасте, особенно у женщин, копчиковые позвонки соединяются с помощью прослоек хрящевой ткани.