Уникальное строение позвонков человека

Позвоночник, являясь по сути опорой тела человека, способен выдержать такие же нагрузки, как и бетонная опора, почти в 20 раз более широкая. Но ведь он же состоит из по виду хрупких косточек-позвонков. Как же удается работать такой конструкции: выдерживать несоизмеримо огромные тяжести и одновременно быть гибкой и подвижной? Очевидно, в этом «виновато» строение самого позвонка.

Счет позвонков в позвоночнике человека
Позвонок состоит из тела, дуги и семи отростков

На самом деле, строение позвонков человека уникально. Их особенности — одновременно и прочность, и упругость. Внутренняя часть позвонка называется телом. Тело по консистенции напоминает губчатую пористую костную ткань, которая имеет переплетенную волокнистую структуру, Это придает ему упругость и способность поглощать часть внешних усилий. Наружная же часть подобна слоновой кости – такая же прочная и целостная.

Позвонки, хоть и в меньшем количестве, чем кости таза или трубчатые кости, содержат костный мозг, а значит участвуют в кроветворении.

Рассмотрим строение позвонка человека.

К телу позвонка при помощи двух ножек крепится дуга (ламина), от нее отходят в общей сложности семь отростков:

  • два поперечных
  • один сагиттальный остистый
  • четыре суставных (пара – верхних, пара нижних) отростков

Ламина и внутренняя поверхность отростков при наложении позвонков образуют позвоночный канал, в котором находится спинной мозг.

Шейные позвонки
Соединение позвонков образует целостную конструкцию

Сами отростки выполняют ряд полезных функций:

  • они обеспечивают крепление позвонков между собой
  • к ним крепятся связки позвоночника и сухожилия мышц
  • поверхности поперечных отростков, дуги и стенки позвоночника образуют боковые межпозвонковые (фораминальные) отверстия, через которые выходят нервы спинного мозга и кровеносные сосуды

Удачная конструкция позвонка, в которой нет ничего лишнего, обеспечивает возможность создания единой целостной конструкции, в которой обеспечена связь с ЦНС, кровеносной, кроветворной и мышечной системой человека

Как было сказано уже, в позвоночнике человека насчитывается 33 – 35 позвонков, нумерация которых идет от первого шейного до самого нижнего.

Однако часто рассматриваются не позвонки, а позвоночные сегменты, которые представляют соединение при помощи двух суставов пары позвонков с межпозвоночным диском между ними. Такое деление удобней, так как оно соответствует и делению спинного мозга на сегменты. Всего в позвоночном столбе, как и в мозге, 31 сегмент, из них только 24 являются двигательными:
из общего количества вычитается первый и второй шейные позвонки, так как у них другая система соединения и отсутствует межпозвоночный диск, и пять сращенных между собой позвонков крестца.

Межпозвоночные диски – основа гибкости позвоночника

Гибкость же позвоночнику, помимо внутренней структуры позвонковых тел, придают межпозвоночные диски – своеобразные пластинки с хрящевой поверхностью.

Строение позвонка
Межпозвоночные диски играют роль амортизаторов

Функция межпозвоночных дисков тройная. Они обеспечивают:

  • плотное соединение между позвонками
  • подвижность позвоночника
  • амортизацию нагрузок

Амортизация происходит за счет удивительной внутренней структуры диска, на которой держится вся биомеханика движений между позвонками. Он состоит из фиброзного диска, в центре которого находится желеобразное ядро. В состав ядра входят мукополисахариды (гликозаминогликаны), регулирующие его упругость, благодаря своей способности отдавать и поглощать воду:

  • если нагрузка возрастает, эти вещества поглощают воду — и ядро становится больше, и его амортизирующее свойство возрастает
  • при уменьшении нагрузки вода отдается, и упругость ядра вновь уменьшается

В детстве межпозвоночные диски составляет почти половину общей высоты позвоночника, именно поэтому дети обладают такой удивительной гибкостью. Водный и питательный обмен диска в детском и юношеском возрасте происходит через сосуды, у взрослого же человека наступает облитерация этих сосудов, и весь обмен уже идет через смежные позвонки. При дегенерации тканей и начальных деформациях в позвоночнике это природная биомеханика диска постепенно необратимо утрачивается. Ядро начинает слабеть из-за дегидратации диска и смещаться под действием нагрузок, и однажды может выйти за пределы диска, образуя так называемую межпозвоночную грыжу.

Отсюда понятна важность правильного обмена веществ и наличия всех важных микроэлементов в организме человека для долголетия его позвоночника.

Особенности межпозвоночных дисков таковы еще, что у них разная высота в различных отделах. Это обусловлено степенью нагрузок.

  1. Самая маленькая высота дисков – 3 – 4 мм – в грудном отделе, так как в нем меньше всего движений
  2. Диск самого подвижного шейного отдела – 5 – 6 мм
  3. Диск поясничного имеет самую высокую высоту — до 12 мм, так как осевое давление в поясничном отделе самое большое

Связки позвоночника и их функции

Для упрочнения связи всех позвонков и суставов служат связки позвоночника. Кроме усиливающей функции они могут играть роль разгибательных мышц.

Диск позвонков
Схема расположения продольных связок

Связки позвоночника бывают разных типов:

  1. Длинные:
    • Передние и задние продольные– проходят по передней и задней поверхности позвоночника вдоль всей его длины
  2. Короткие
    • Желтые – соединяют дугообразные части суставов смежных позвонков
    • Межостистые связки позвоночника – связывают остистые отростки и т. д.
Особенности позвонков в каждом отделе
Расположение желтых связок позвоночника

Особенности строения позвонков в разных отделах

Позвонки различных отделов имеют свои отличительные особенности и свое строение.

  1. Шейный
    Особенность позвонков по отделам
    Шейный отдел позвоночника с нервами и кровеносными сосудами
    • Позвонки шейного отдела в поперечных отростках имеют отверстия, через которые проходят позвоночные артерии и вены. Кроме того, поперечные отростки в шейной части несколько иные, чем в грудной и поясничной из-за наличия рудиментов ребер
    • Позвоночное отверстие большое, почти треугольной формы, а тела позвонков сравнительно маленькие
    • Строение первого и второго шейных позвонков отличается от других:
      • у первого позвонка, по названию атлант, отсутствует тело, и он представляет из себя соединение задней и передней дужек. В названии отражена его величина
      • второй позвонок, аксис, имеет зубовидный отросток в передней своей части, который как ось входит в кольцо первого позвонка атланта и фиксируется там связками. Таким образом обеспечиваются повороты, наклоны и вращательные движения головы

      Отличия позвонков разных отделов позвоночника
      Первые два шейных позвонка обеспечивают шаровое соединение шеи и головы
    • Шестой позвонок имеет развитый передний бугорок – это используется для остановки кровотечений (кровопотерю можно уменьшить, прижав к нему сонную артерию)
    • Седьмой отличается большим остистым отростком, который хорошо прощупывается сзади шеи
  2. Грудной
    Расположение позвонков вположение сидя
    Позвонок грудного отдела позвоночника
    • По своему строению грудной позвонок намного больше шейного по высоте и ширине, имеет почти круглое позвоночное отверстие
    • Из-за крепления ребер грудной клетки, тела позвонков имеют углубления (ямки) в нижней и верхней части, куда вставляется сустав ребра. Ребра вместе с грудиной и грудные позвонки образуют грудную клетку
    • Остистые отростки грудных позвонков более длинные, не раздвоены, как шейные, и направлены вниз подобно черепице, обеспечивая малоподвижное соединение
  3. Поясничный
    Строение позвонков диски
    Позвонок поясничного отдела позвоночника
    • Самый солидный с массивным телом и сравнительно небольшим овальным позвоночным отверстием
    • Остистый отросток крупный, имеет строго горизонтальную направленность, расстояние между отростками соседних позвонков маленькое
  4. Крестец

    Что такое грудной позаночнмк грудной отросток?
    Крестец и копчик позвоночника

    Особенности крестца в том, что он по мере взросления претерпевает изменения. У ребенка и молодого человека позвонки крестца еще раздельны и подвижны. Сращивание их происходит обычно после 25 лет. Образуется единая кость — крестец, треугольной формы, с основанием, присоединенным к поясничному, и вершиной – к копчику. Передняя поверхность, которую еще называют тазовой,  вогнутая, задняя – выпуклая шероховатая, с выступающими гребешками.

  5. Копчик
    Копчик представляет собой от трех до пяти небольших, последовательно сужающихся рудиментов позвонков и является по сути рудиментарным хвостом.
    Первый его позвонок имеет два рога, которыми крепится к крестцу, что обеспечивает подвижность крестцово-копчикового отдела, особенно выраженной у женщин из-за их родовой функции.Как ни странно, но у этого казалось бы ненужного отростка есть свои функции:
    • К копчику крепятся связки и мышцы органов таза и прямой кишки и также часть ягодичной разгибательной мышцы
    • Он принимает участие в распределении нагрузки на таз и является своего рода точкой опоры при наклоне назад из положения сидя

Подводя итог, невозможно в очередной раз не восхититься великолепным Творцом – матушкой Природой.

Позвоночник – не просто соединение 33 – 35 подвижных, гибких, прочных одинаковых позвонков. В зависимости от расположения в отделах, они имеют свои анатомические особенности, а некоторые – уникальное строение, в силу заложенных в них функций

Будьте здоровы! Берегите позвоночник!

Видео: Анатомия строение позвонка