Строение позвоночного столба

Позвоночный столб — это эластичное, пружинистое образование, которое является стержнем тела человека, защищает спинной мозг от повреждений, составляет заднюю часть стенок грудной, брюшной и тазовой полостей, участвует в движениях головы и туловища. Он состоит из 33—34 мета мерно расположенных друг за другом позвонков (рис. 1). В связи морфологическим и функциональным отличием позвонков в позвоночном столбе различают 5 отделов: шейный — из 7 позвонков, грудной — из 12, поясничный — из 5, крестцовый — из 5 и копчиковый — из 3—5 позвонков.

В общих чертах все позвонки имеют сходство в строении, но в зависимости от отдела позвоночного столба они приобретают те или иные характерные особенности. Каждый позвонок любого отдела имеет впереди тело, сзади дугу, соединяющуюся с телом при помощи ножек. Тело и дуга ограничивают позвонковое отверстие. Позвонковые отверстия всех позвонков образуют позвоночный канал, в котором находится спинной мозг с оболочками, сосудами и нервами. От дуги позвонка в разные стороны отходят отростки: к сзади направлен непарный остистый, по бокам расположены парные поперечные, сверху и снизу дуги — парные верхние и нижние суставные отростки. В области ножек дуги находятся верхняя и нижняя вырезки (рис. 2), которые при наложении позвонков друг на друга формируют межпозвонковые отверстия с одноименными сосудами и нервами. Строение шейных позвонков немного отличается от всех остальных позвонков. Первый из них — атлант — не имеет тела, но вместо него формируется передняя дуга с боковыми массами. Второй шейный позвонок — осевой, тело его соединяется с атлантом в виде зубовидного отростка. Оба позвонка составляют уникальный механизм, за счет которого осуществляются движения головы вокруг вертикальной оси. Поперечные отростки всех шейных позвонков имеют отверстия (в других позвонках они отсутствуют), наложение отверстий одного позвонка на отверстия другого приводит к образованию костного канала для расположения позвоночных сосудов и нервов. Над и под дугой выступают суставные отростки, принимающие участие в формировании дуго-отростчатых суставов. Суставные поверхности на этих отростках расположены в горизонтальной плоскости (рис. 9). По данным С. Veleanu (1971), в области шейных позвонков выделяется морфофункциональный комплекс, состоящий из поперечных, крючковидных и верхних сочленовных отростков, а также из основания дуг позвонков. Все эти компоненты формируют корешковый желобок, в котором располагается спинномозговой нерв.

В отличие от позвонков других отделов позвоночного столба на телах и поперечных отростках грудных позвонков имеются реберные ямки для сочленения с головками и бугорками ребер. Остистые отростки грудных позвонков опущены вниз и черепице-образно накладываются друг на друга (см. рис. 2). На суставных отростках грудных позвонков суставные поверхности проецируются во фронтальной плоскости.

Поясничные позвонки значительно крупнее других позвонков, а суставные поверхности их суставных отростков расположены в сагиттальной плоскости.

Крестцовые позвонки после 20-летнего возраста срастаются в одну крестцовую кость, которая придает этому отделу позвоночного столба большую прочность (А. И. Струков, 1936). Крестцовая кость имеет треугольную форму, ее тазовая поверхность вогнута, дорсальная — выпукла. На этих поверхностях находятся четыре парных отверстия для прохождения кровеносных сосудов и нервов. Рудиментарные копчиковые позвонки в постнатальный период срастаются в одну копчиковую кость (см. рис. 3).

Рост позвоночного столба в длину происходит неравномерно. Особенно интенсивно он растет до половой зрелости (у девочек —15 лет, у мальчиков — до 18 лет), после 19 лет рост в длину замедляется. Общая длина его составляет около 40 % длины всего тела (А. И. Струков, 1936; Т. П. Виноградова, 1951).

Позвонки, как и все кости скелета, состоят из наружного компактного вещества (очень незначительного) и внутреннего (преобладающего) — губчатого. Губчатое вещество позвонков располагается в виде костных перекладин (балок). Такое строение кости обеспечивает уменьшение массы, не снижая ее прочности. Большое значение имеет направление перекладин. Они лежат строго закономерно, их расположение соответствует направлению сил сжатия и растяжения, действующих на данную кость. При изменении направления действующих сил меняется порядок расположения перекладин. Этот процесс совершается за счет разрушения старых балок и возникновения новых, располагающихся в ином направлении в соответствии с измененными условиями. Процессы разрушения и созидания происходят в течение всей жизни человека.

Костные перекладины в теле позвонка направлены преимущественно вертикально, обеспечивая этим механически наиболее выгодные условия крепости. Вертикальное направление перекладин четко выражено в верхней и нижней части тела позвонка, а в середине они могут располагаться наклонно или даже поперечно.

Пространство между телом позвонка и межпозвонковым диском долгое время остается хрящевым (остаток хрящевой стадии развития тела позвонка) —это так называемые хрящевые эпифизы тел позвонков. В возрастном развитии эпифизов можно выделить четыре периода: 1-й, от 0 до 8 лет,— период хрящевого эпифиза; 2-й, от 9 до 13 лет,— период обызвествления; 3-й, от 14 до 17 лет,— период костного эпифиза и 4-й, от 18 до 22 лет,— период слияния эпифиза с телом позвонка (В. Г. Штефко, 1947). На границе тела позвонка с межпозвонковым диском обнаруживаются остатки хрящевой ткани в виде тоненькой пластинки (рис. 4).

Позвоночный столб человека характеризуется наличием четырех изгибов (рис. 5, а) : два — обращенные вперед (шейный и поясничный лордоз), два — обращенные назад (грудной и крестцовый кифоз). Изгибы обеспечивают смягчение толчков и сотрясений во время прыжков, бега, ходьбы. Изгибы позвоночного столба новорожденного едва заметны. В возрасте 2—3 мес, когда ребенок начинает держать голову, возникает шейный лордоз, когда ребенок начинает сидеть, образуется грудной кифоз, а когда начинает стоять и ходить, усиливаются поясничный лордоз и крестцовый кифоз. Во фронтальной плоскости позвоночный столб имеет два физиологических изгиба — это незначительные сколиозы — правые шейный и поясничный, левый грудной (рис. 5, б).



Рис. 1. Строение позвоночного столба:
а — вид спереди; б — вид сзади; в— вид сбоку; 1 — шейный отдел, 2 — грудной отдел, 3 — поясничный отдел; 4 — крестцовый отдел; 5 — копчиковый отдел


Рис. 2. Строение позвонка:
а — вид сбоку; б — вид сверху; 1 — тело позвонка; 2 — дуга; 3 — поперечный отросток; 4 - остистый отросток; 5 - верхний суставной отросток; 6 - нижний суставной отросток; 7 - позвоночное отверстие; 8 - верхняя позвонковая вырезка; 9 - нижняя позвонковая вырезка.


Рис. 3. Строение шейных позвонков:
а — первый шейный позвонок (атлант); б — второй шейный позвонок (осевой); в — форма остальных шейных позвонков; 1 —передняя дуга; 2 — задняя дуга; 3 — боковые массы; 4 — суставная ямка; 5 — отверстие в поперечном отростке; 6 — поперечный отросток; 7 — зубовидный отросток; 8 — суставная поверхность; 9 — тело позвонка; 10 — дуга позвонка; 11 — остистый отросток; 12 — позвонковое отверстие


Рис. 4. Формирование эпифизов и апофизов в области тел позвонков в разном возрасте:
а — возраст 8—9 лет; б — возраст 10 лет; в — возраст 11—12 лет; г — возраст 13 лет; д — возраст 14—15 лет; е — возраст 18 лет


Рис. 5. Изгибы позвоночника:
а — изгибы в сагиттальной плоскости; б — изгибы во фронтальной плоскости; 1 — шейный лордоз; 2 — грудной кифоз; 3 — поясничный лордоз; 4 — крестцовый кифоз; 5 — правый шейный сколиоз; 6 — левый грудной сколиоз; 7 — правый поясничный сколиоз.