Анатомия позвоночника и спинного мозга

Введение в анатомию позвоночника и профилактику заболеваний

Понимание сложной анатомии позвоночника человека является основой для осознания его жизненно важных функций и лучших способов профилактики заболеваний и травм, поражающих позвоночный столб. Знание его строения в сочетании с практиками, позволяющими избегать физических перегрузок и травм, составляет краеугольный камень здоровья позвоночника.

 

Отделы позвоночника человека (позвоночный столб)

Позвоночник человека, или позвоночный столб, — это сложная сегментированная структура, обеспечивающая опору, гибкость и защиту спинного мозга. В зависимости от расположения и характеристик позвонков его разделяют на несколько отделов:

• Шейный отдел: Состоит из 7 шейных позвонков (C1–C7). Этот отдел очень подвижен, что обеспечивает широкий диапазон движений головы. Нижние сегменты (С5, С6, С7) особенно подвижны и поэтому подвержены износу и травмам. Первые два шейных позвонка, атлант (C1) и осевой позвонок (C2), имеют уникальное строение, позволяющее поддерживать череп и совершать вращательные движения головой.
• Грудной отдел: Сформирован из 12 грудных позвонков (T1–T12). Каждый грудной позвонок сочленяется с парой ребер, участвуя в формировании грудной клетки. Этот отдел менее подвижен, чем шейный или поясничный, из-за соединений с ребрами, что обеспечивает стабильность и защиту органов грудной клетки.
• Поясничный отдел: Состоит из 5 поясничных позвонков (L1–L5). Это самые крупные и прочные позвонки, предназначенные для выдерживания значительной массы тела. Нижние поясничные сегменты (L4, L5) и пояснично-крестцовое сочленение (L5–S1) являются наиболее подвижными частями поясничного отдела и частыми местами дегенеративных изменений и травм.
• Крестец: Это треугольная кость, образованная сращением 5 крестцовых позвонков (S1–S5) в единую монолитную структуру. Он сочленяется с подвздошными костями таза в крестцово-подвздошных суставах, формируя заднюю часть тазового пояса.
• Копчик: Обычно состоит из 2–5 (чаще 4) небольших сросшихся копчиковых позвонков. Это конечный сегмент позвоночного столба. Копчик может обладать некоторой подвижностью, особенно у женщин, что, как полагают, связано с его ролью во время родов.

 

Общее строение позвоночника

Анатомию позвоночника можно условно разделить на передний и задний компоненты, каждый из которых имеет свои специфические структуры и функции.

 

Передний отдел позвоночника: тела позвонков и межпозвонковые диски

Передняя часть позвоночника состоит в основном из тел позвонков цилиндрической формы. Каждое тело позвонка соединено с соседними выше и ниже при помощи межпозвонкового диска, который действует как амортизатор и обеспечивает подвижность. Исключениями являются уникальное сочленение между первым (C1, атлант) и вторым (C2, осевой) шейными позвонками, где отсутствует типичный диск, а также сросшиеся позвонки крестца и копчика. Тела позвонков укреплены прочными связками: передняя продольная связка проходит по их передней поверхности, а задняя продольная связка — по задней (внутри позвоночного канала).

Передняя продольная связка прочно сращена как с межпозвонковыми дисками, так и с телами позвонков. В то же время задняя продольная связка имеет относительно более слабое и менее прочное соединение, особенно по бокам. Эта анатомическая слабость способствует тому, что выпадение или выдавливание содержимого диска (грыжа, протрузия) чаще всего происходит в заднем или заднебоковом направлении. Такие грыжи могут выпячиваться в просвет позвоночного канала, потенциально вызывая сдавление спинного мозга или отходящих от него нервных корешков.

 

Задние элементы позвоночника: дуги, отростки и фасеточные суставы

Задняя часть каждого позвонка образована костными структурами, которые отходят от тела позвонка. К ним относятся ножки (короткие, прочные отростки, соединяющие дугу позвонка с телом) и пластинки, которые, сливаясь сзади, образуют дугу позвонка (нейронную дугу). Эта дуга вместе с задней поверхностью тела позвонка и задней продольной связкой ограничивает позвоночное отверстие. Последовательность позвоночных отверстий формирует позвоночный (спинномозговой) канал, в котором находится и защищается спинной мозг и его нервные корешки. Желтая связка соединяет пластинки соседних позвонков.

Задние части позвонков также сочленяются с соседними позвонками через парные межпозвонковые (фасеточные или дугоотростчатые) суставы. У каждого позвонка есть два верхних и два нижних суставных отростка, которые образуют эти синовиальные суставы. Фасеточные суставы имеют небольшие суставные поверхности, наиболее выраженные в поясничном отделе, и они направляют и ограничивают диапазон движений между позвонками, способствуя общей подвижности позвоночника.

От каждой дуги позвонка отходит остистый отросток назад и два поперечных отростка в стороны. Эти прочные костные выступы служат местами прикрепления связок и сухожилий мышц спины, которые необходимы для движения, поддержки и защиты позвоночного столба.

 

Межпозвонковый диск: фиброзное кольцо и пульпозное ядро

Межпозвонковый диск — это сложная структура, имеющая решающее значение для гибкости позвоночника и амортизации. Он состоит из двух основных частей:

• Пульпозное ядро: Гелеобразная, гидрофильная (водоудерживающая) центральная часть диска. Считается остатком эмбриональной ткани (хорды). Оно действует как шарикоподшипник, обеспечивая движение и распределение давления.
• Фиброзное кольцо: Прочное наружное кольцо, состоящее из концентрических слоев волокнисто-хрящевой и соединительной ткани. Оно окружает и удерживает пульпозное ядро, обеспечивая прочность диска на растяжение.

После завершения развития позвоночника (обычно к 24–26 годам) межпозвонковые диски в значительной степени теряют прямое кровоснабжение и для питания зависят от диффузии из соседних замыкательных пластинок позвонков. Со временем, в процессе старения и износа, диски обезвоживаются, становятся менее эластичными и менее эффективно справляются с ролью амортизаторов. Эти дегенеративные изменения могут приводить к различным заболеваниям позвоночника, особенно в наиболее подвижных его отделах: шейном и поясничном.

 

Стабильность и движение позвоночника

Связочная и мышечная поддержка

Стабильность позвоночника человека поддерживается несколькими ключевыми структурами:

• Сочленениями тел позвонков через межпозвонковые диски.
• Межпозвонковыми (фасеточными) суставами.
• Разветвленной сетью связок (например, передняя и задняя продольные, желтая, межостистые, надостистая и межпоперечные связки).
• Мышцами спины, живота и таза.

Связочный аппарат позвоночника обладает значительной прочностью для сопротивления смещению. Однако тела позвонков с межпозвонковыми дисками сами по себе не обладают такой же общей прочностью, как связки, чтобы противостоять силам смещения, действующим на позвоночный столб во время различных движений. Эта относительная слабость компенсируется произвольными и рефлекторными сокращениями паравертебральных мышц (например, мышцы, выпрямляющей позвоночник), мышц живота, ягодичных мышц, квадратной мышцы поясницы и мышц задней поверхности бедра, которые вносят значительный вклад в стабильность и контроль позвоночника.

 

Региональная подвижность

Наибольшей свободой движения обладают поясничный и шейный отделы позвоночника. По сравнению с ними грудной отдел более жестко зафиксирован благодаря сочленению с ребрами и грудной клеткой. Эта повышенная подвижность шеи и поясницы делает эти области более уязвимыми для частых травм и дегенеративных изменений. Помимо произвольных движений, обеспечивающих сгибание, разгибание, боковые наклоны и вращение туловища, многие движения позвоночника носят рефлекторный характер, обеспечивая поддержание позы и равновесия тела, например, во время ходьбы или бега.

 

Спинной мозг и нервы

Расположение и развитие

Спинной мозг, жизненно важная часть центральной нервной системы, расположен в защищенном просвете позвоночного (спинномозгового) канала. У маленького ребенка спинной мозг заполняет канал почти полностью до его нижнего конца. Однако по мере роста человека костный позвоночник растет быстрее и становится длиннее, чем нервная ткань спинного мозга. В результате у взрослого человека конус спинного мозга (conus medullaris, его суженный нижний конец) обычно заканчивается на уровне первого или второго поясничного позвонка (L1 или L2). Ниже этого уровня позвоночный канал содержит конский хвост (cauda equina) — пучок поясничных, крестцовых и копчиковых нервных корешков, которые спускаются вниз, чтобы выйти на своих соответствующих уровнях.

Эпидуральная жировая клетчатка и богатое венозное сплетение окружают дуральный мешок (самую наружную оболочку спинного мозга). Инфицирование или воспаление этой эпидуральной клетчатки может привести к таким состояниям, как спинальный эпидуральный абсцесс или гнойный спинальный эпидурит.

 

Иннервация структур позвоночника

Различные структуры позвоночника иннервируются возвратными менингеальными ветвями (синувертебральными нервами) спинномозговых нервов. Болевые нервные окончания и волокна этих нервов обнаружены в связках, мышцах, надкостнице отростков позвонков, наружных слоях фиброзного кольца межпозвонкового диска и синовиальной оболочке межпозвонковых (фасеточных) суставов. Чувствительные волокна от этих структур позвоночника, а также от крестцово-подвздошных и пояснично-крестцовых сочленений, соединяясь, образуют синувертебральные нервы Люшке. Эти нервы повторно входят в позвоночный канал через межпозвонковые отверстия и передают сенсорную информацию (включая боль) в серое вещество соответствующих сегментов спинного мозга, обычно на уровнях S1 и L1-L5. Двигательные волокна выходят из тех же сегментов спинного мозга и в составе спинномозговых нервов достигают мышц, отвечающих за движение и стабильность позвоночника.

 

Ключевые анатомические особенности по отделам позвоночника (сравнительная таблица)

 

Распространенные патологии позвоночника, связанные с анатомией

Понимание анатомии позвоночника имеет решающее значение для понимания распространенных заболеваний позвоночника:

• Грыжа/протрузия межпозвонкового диска: Слабость фиброзного кольца (часто в заднебоковом направлении) позволяет пульпозному ядру выпячиваться или выходить наружу, потенциально сдавливая нервные корешки или спинной мозг. Наиболее часто встречается в поясничном (L4-L5, L5-S1) и шейном (C5-C6, C6-C7) отделах из-за их высокой подвижности и нагрузки.
• Стеноз позвоночного канала: Сужение позвоночного канала или межпозвонковых отверстий, часто из-за дегенеративных изменений (например, выпячивание диска, гипертрофия фасеточных суставов, утолщение желтой связки), что приводит к сдавлению нервных структур.
• Спондилёз (дегенеративно-дистрофическое заболевание дисков): Возрастные изменения в межпозвонковых дисках и фасеточных суставах, приводящие к боли, скованности, а иногда и к сдавлению нервов.
• Спондилолистез: Смещение одного позвонка вперед относительно другого, часто из-за дефектов в межсуставной части дуги (спондилолиз) или дегенеративных изменений фасеточных суставов.
• Артропатия фасеточных суставов: Дегенерация и воспаление фасеточных суставов, частая причина болей в спине.
• Переломы позвоночника: Могут быть результатом травмы или остеопороза, затрагивая тела позвонков или их задние элементы.
• Сколиоз/Кифоз/Лордоз: Аномальные искривления позвоночника.

 

Поддержание здоровья позвоночника и профилактика травм

Профилактика заболеваний и травм позвоночника включает:

• Поддержание правильной осанки: Во время сидения, стояния и поднятия тяжестей.
• Регулярные упражнения: Укрепление мышц кора (мышц живота и спины) обеспечивает лучшую поддержку позвоночника. Также важны упражнения на гибкость.
• Правильная техника поднятия тяжестей: Использование мышц ног вместо мышц спины для подъема тяжелых предметов.
• Поддержание здорового веса: Избыточный вес создает дополнительную нагрузку на позвоночник.
• Эргономика: Обеспечение того, чтобы рабочее и домашнее пространство было организовано так, чтобы минимизировать нагрузку на позвоночник.
• Избегание длительных статических поз: Регулярные перерывы для движения и растяжки при длительном сидении или стоянии.
• Адекватное питание: Включение в рацион кальция и витамина D для здоровья костей.
• Отказ от курения: Курение может нарушать кровоснабжение дисков и ускорять их дегенерацию.

 

Дополнительные ресурсы

Предлагаем ознакомиться с некоторыми полезными статьями и ссылками, связанными с работой нашей клиники и общими медицинскими знаниями:

• Словарь терминов — приведён список из самых часто встречающихся медицинских терминов.
• Часто задаваемые вопросы — приведены наиболее часто задаваемые пациентами вопросы.
• Анатомия нервной системы — приведены и иллюстрированы основные данные по строению головного и спинного мозга, нервов.
• Правила подготовки исследуемого человека к некоторым диагностическим процедурам.
• Правила ухода за больными — представлены способы безопасного ухода за лежачими или ослабленными пациентами на дому или в стационаре.