Каждый позвонок, кроме первого шейного, имеет следующее строение (рис. 3):
– тело позвонка;
Рис. 3. Строение позвонка
– дуга, прикрепленная к телу сзади, в результате чего между телом и дугой образуется позвоночное отверстие. Совокупность позвоночных отверстий в позвоночном столбе образует позвоночный канал, в котором располагается спинной мозг;
– 7 отростков, отходящих от дуги (кзади – остистый отросток, по бокам с каждой стороны – поперечные, вверх и вниз – парные суставные отростки). Отростки приспособлены для движения позвонков, прикрепления связок и мышц.
Через отверстия в поперечных отростках шейных позвонков, образующих канал, проходит в череп позвоночная артерия. Уменьшение размеров канала при остеохондрозе может вызвать синдром позвоночной артерии, о котором будет рассказано позднее при описании дегенеративного процесса в шейном отделе позвоночника.
Суставные отростки ограничивают межпозвонковые отверстия, образующиеся между двумя позвонками. Через межпозвонковые отверстия (см. рис. 8) выходят корешки спинного мозга, отсюда и встречающееся в медицинских диагнозах понятие «корешковый синдром», что означает наличие отека, воспаления нервного корешка. В обыденной жизни корешковый синдром называют радикулитом от латинского названия корешка radix.
Тела позвонков постепенно увеличиваются 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 представляют собой остаток исчезнувшего у человека хвоста, имеют вид маленьких костных образований и сливаются в среднем возрасте в одну кость – копчик.
Позвоночник человека в связи с прямохождением имеет своеобразную форму (рис. 4). В шейном и поясничном отделах различают изгибы выпуклостью вперед – лордозы, в грудном и крестцовом – изгибы выпуклостью назад – кифозы. Это физиологические (т. е. правильные) искривления позвоночника. Такое строение придает позвоночнику большую прочность и сопротивляемость, делает его более стойким к силовым воздействиям извне и увеличивает объем грудной клетки и таза, что очень важно для развития и функций таких органов, как сердце, легкие, матка. Правильно изогнутый позвоночный столб выдерживает большую нагрузку с пружинящим воздействием. При увеличении нагрузки изгибы позвоночника, словно рессоры, усиливаются, при снижении – уменьшаются. В результате этого при ходьбе, беге, прыжках изгибы смягчают толчки и сотрясения вдоль позвоночного столба, сила толчка уходит на усиление кривизны изгибов, не достигая в полной мере черепа и находящегося в нем головного мозга.
Рис. 4. Отделы позвоночника и его физиологические изгибы
У новорожденного позвоночный столб почти прямой, изгибы его едва намечены. Когда ребенок начинает держать головку, образуется изгиб в области шеи. Поскольку большая часть головы расположена спереди от проекции позвоночника, то голова стремится опуститься вниз, и для удержания ее в поднятом положении позвоночный столб изгибается вперед, формируя шейный лордоз (изгиб кпереди) (рис. 5, а). Затем, когда ребенок начинает сидеть, усиливается грудной кифоз (изгиб кзади) (рис. 5, б). А когда ребенок учится стоять и ходить, образуется главный изгиб – поясничный лордоз (рис. 5, в). При его формировании происходит наклон таза, с которым связаны ноги. Поэтому позвоночный столб, чтобы остаться в вертикальном положении, изгибается в поясничном отделе, центр тяжести перемещается кзади, этим предупреждается уклон туловища кпереди. Появление двух лордозов обуславливает развитие двух кифозов – грудного и крестцово-копчикового, что поддерживает равновесие при вертикальном положении тела. Окончательное формирование физиологических изгибов позвоночника заканчивается в 15—16-летнем возрасте.
Рис. 5. Формирование физиологических изгибов позвоночника
От характера изгибов позвоночника зависит осанка человека. В старости обычно изгибы уплощаются, но может произойти увеличение грудного кифоза, тогда образуется старческий горб и позвоночник сгибается кпереди (см. рис. 11, в).
Между телами всех позвонков, кроме первого и второго шейных, располагаются межпозвонковые диски (рис. 6). Именно благодаря им обеспечивается подвижность позвоночника, его упругость, способность выдерживать огромные нагрузки. Межпозвонковый диск называют «душой» движения позвоночника.
Рис. 6. Межпозвонковый диск: а – схема строения: 1 – тело позвонка; 2 – пограничная пластинка; 3 – фиброзное кольцо; 4 – центральная часть ядра; 5 – пульпозное ядро; б – распределение сил внутри межпозвонкового диска
Любое патологическое изменение в состоянии диска ведет к нарушению нормального функционирования позвоночника, с дегенеративных изменений в нем начинается остеохондроз позвоночника. Поэтому рассмотрим подробнее строение и функции межпозвонкового диска.
Диск состоит из весьма плотного фиброзного кольца, в центре которого размещается пульпозное ядро (рис. в, а). Диск является не просто амортизатором, он обладает переменной жесткостью, как современные автомобили. При усилении нагрузки на межпозвонковый сегмент, диск словно «вспухает»: увеличивается его толщина и упругость. Таким образом, даже сильный удар (прыжки) или подъем груза, увеличивающие осевую нагрузку на позвоночник, гасятся и амортизируются межпозвонковой «гидравликой».
Гидравлическая амортизация межпозвонкового диска обеспечивается за счет регулярного насыщения пульпозного ядра жидкостью, т. е. водой, которую получает из окружающих тканей: костей, мышц, связок.
Пульпозное ядро находится под постоянным давлением. О силе давления можно судить по такому факту: известно, что после сна рост человека увеличивается в среднем на 2–4 см – это расправляются диски, которые были сдавлены за целый день пребывания человека в вертикальном положении. Диски расправляются именно благодаря свойствам пульпозного ядра и эластичности связок. Жидкости, как известно, практически несжимаемы, поэтому всякое давление, действующее на ядро, передается во всех направлениях. Фиброзное кольцо удерживает ядро, т. е. давление ядра уравновешивается напряжением фиброзного кольца, окружающих позвоночник связок и тонусом мышц спины (рис. 6, б). В противодействии двух этих сил – ключ к пониманию дегенеративно-дистофических процессов, происходящих в позвоночнике.
В процессе нашей жизни межпозвонковый диск выдерживает очень большие нагрузки. Величина нагрузки на позвоночник определяется положением тела. Наименьшая – когда человек лежит. В положении стоя она возрастает в 2,5 раза. При наклоне тела вперед в 10 раз (по сравнению с положением лежа). А когда человек поднимает предмет, наклонившись вперед с выпрямленными ногами, она резко увеличивается и составляет несколько сотен килограммов. Например, если человек поднимает груз весом 40 кг, то на позвоночник (а именно на межпозвонковый диск) действует сила 360 кг. Деформация межпозвонкового диска наступает при силе сжатия примерно 950 кг. Давление в межпозвоночных дисках в барах представлено в таблице 1.
Таблица 1
Давление в межпозвоночных дисках (в барах) в зависимости от положения тела
При вытяжении позвоночника, например, когда человек висит на руках без опоры на ноги, давление бывает меньше, чем в положении лежа. При этом в межпозвонковом диске может даже возникнуть разряжение. Данное обстоятельство используется при лечении остеохондроза позвоночника.
Таким образом, говоря о функции диска, надо отметить следующее: во-первых, они играют важную роль в стабильном положении позвонков; во-вторых, обеспечивают подвижность позвоночника; в-третьих, выполняют функцию биологического амортизатора (рис. 7).
Рис. 7. Функции диска:
а – дает возможность позвоночнику сгибаться в стороны; б – вперед-назад; в – амортизирует толчки при ходьбе и беге
Теперь поговорим о функциях, которые выполняет позвоночник. Они следующие: опорная, защитная, амортизационная и двигательная.
Опорная функция позвоночного столба заключается в том, что он является своего рода гибким стержнем, по которому вес вышележащих отделов тела передается на тазовый пояс и далее через него на нижние конечности через стопу на опору.
