Строение и функции позвоночника

Позвоночник - главная опорная структура тела, защищающая спинной мозг. Сложное строение костно-хрящевой структуры, связок и мышц позвоночника позволяют ему выполнять эти две важнейшие функции. Попытаемся рассмотреть эту структуру без излишних анатомических подробностей.

Общие сведения о строении позвоночника и его основных функциях.

Наш позвоночник – важнейшая часть опорно-двигательного аппарата и вместилище спинного мозга, составляющего вместе с головным мозгом центральную нервную систему. Прочность, особая форма, и гибкость позвоночника позволяет нам выдерживать большие физические нагрузки и совершать разнообразные движения. Без позвоночника человек не мог бы ходить и даже сохранять равновесие стоя. Позвоночник также участвует в формировании задней стенки грудной и брюшной полостей и таза.

Длина позвоночника взрослой женщины в среднем составляет 60-65 см, мужчины - от 60 до 75 см. Ширина позвонков уменьшается снизу вверх. На уровне XII грудного позвонка она равна 5 см. Наибольший поперечник (11-12 см) позвоночник имеет на уровне основания крестца.

Позвоночник состоит из пяти отделов – шейного, грудного, поясничного, крестца и копчика, в которых находится 33-34 позвонка (в крестце и копчике позвонки срослись). Позвонки расположены один над другим, образуя позвоночный столб. В норме, если смотреть сбоку, позвоночный столб имеет S-образную форму.

Соседние позвонки соединяются хрящевыми межпозвоночными дисками с желеобразным ядром внутри, основной функцией которых является амортизация статических и динамических нагрузок, и связками. Более подробно позвонки и диски рассмотрены в отдельной статье. Между позвонками есть также суставы, обеспечивающие позвоночнику гибкость. Разнообразные движения позвоночника создаются поверхностными и глубоколежащими мышцами.

Позвоночник и спинной мозг.

Особенности строения позвоночника тесно связаны с защитой и обеспечением работы спинного мозга. Каждый позвонок имеет отверстие в центральной части, называемое позвоночным отверстием. Эти отверстия расположены друг над другом, образуя спинномозговой канал. Спинной мозг представляет собой отдел центральной нервной системы, в котором расположены многочисленные проводящие нервные пути, передающие импульсы от органов нашего тела в головной мозг и от него к органам. От спинного мозга через структуры позвоночника отходит 31 пара нервных корешков.

Корешки спинномозговых нервов — это пучки нервных волокон, заходящих в и выходящих из сегментов спинного мозга и образующих спинномозговые нервы. Пара нервных корешков состоит из пучка чувствительных и пучка двигательных нервных волокон. Выходящие нервные корешки иннервируют все важные внутренние органы и двигательные системы, без нормальной работы которых жизнь человека невозможна. Входящие корешки содержат нервные волокна, проводящие чувствительные импульсы от всех тканей и органов тела, в центральную нервную систему.

От здоровья нервных корешков и проводимой по ним информации зависит здоровье внутренних органов и подвижность тела. Но и сами корешки могут быть поражены. Их заболевания обычно называют радикулитом или ишиасом. 

Однако чрезвычайно важно и сохранение структуры позвоночного столба. Смещение позвонков, как это видно из приведённого рисунка-таблицы, способно негативно воздействовать на большинство органов нашего тела

Отделы позвоночника.

В позвоночнике выделяют 5 отделов. Из 33-34 позвонков 24 позвонка свободные (7 позвонков шейного отдела, 12 грудного отдела, 5 поясничного отдела позвоночника), остальные - сросшиеся позвонки - образуют две кости: крестец и копчик. Шейные позвонки поддерживают голову и обеспечивают её движения.

Грудные позвонки, соединяясь с рёбрами, образуют грудную клетку. Поясничные позвонки - самые массивные и подвижные, они обеспечивают до 80% всех движений человека и несут основную нагрузку. Пять сросшихся позвонков формируют крестец, а четыре-пять сросшихся позвонка копчика, представляют собой остатки хвостового скелета у основания позвоночника.

Нумерация позвонков в позвоночнике начинается с верхнего. Позвонки шейного отдела позвоночника обозначаются латинской буквой С (С1 – С7), причём два верхних позвонка имеют собственные имена: С1 – атлант, С2 – осевой. Позвонки грудного отдела позвоночника имеют обозначение T, Th или D; L1 - L 5 - позвонки поясницы, а буквами S и Со обозначаются позвонки крестца и копчика.

Позвоночник имеет природные физиологические изгибы, вследствие чего его вид сбоку можно назвать волнообразным. Эти изгибы создают позвоночнику пружинистость и помогают смягчать нагрузку на позвоночный столб. Изгибы, обращённые выпуклостью вперёд, называют лордозами, а выпуклостью назад – кифозами.

И кифоз, и лордоз представляют собой нормальное физиологическое явление. Они связаны с вертикальным положением нашего тела. Естественные изгибы позвоночника действуют как пружина: благодаря им в позвоночнике возникают упругие деформации в ответ на действие силы притяжения и волновые толчки во время ходьбы или бега.

В позвоночнике различают два лордоза и два кифоза. Лордоз бывает шейный и поясничный, а кифоз - грудной и крестцовый.

Часто лордозы и кифозы становятся чрезмерными. Увеличенный шейный лордоз возникает или в результате травмы или, что значительно чаще, из-за неправильного положения головы. У современного человека, чаще всего, появляется привычка держать голову, откинутой назад, подбородок поднятым вверх, а шею выдвинутой немного вперёд. Увеличение лордоза и сдавливание из-за этого шейных позвонков может привести к остеохондрозу шейного отдела. Справиться с этой проблемой могут помочь директивы Ф. Александера и специальные упражнения.

Шейный отдел позвоночника - это его наиболее уязвимая часть в отношении разнообразных травм, что обусловлено слабым мышечным корсетом в области шеи, а также небольшими размерами и низкой механической прочностью позвонков шейного отдела. Повреждение позвоночника в области шеи может произойти как в результате прямого удара, так и при резком или запредельном сгибательно-разгибательном движении головы.

При увеличении шейного лордоза компенсаторно увеличивается грудной кифоз, который со временем может становиться похожим на горб. Позвоночный канал в грудном отделе очень узкий, поэтому даже небольшие патологические образования (грыжи, опухоли, остеофиты) приводят к сдавливанию нервных корешков. К телам и поперечным отросткам грудных позвонков при помощи суставов прикрепляются рёбра. Спереди рёбра соединяются в единый жесткий каркас при помощи широкой кости - грудины, формируя грудную клетку.

Особые нагрузки испытывает поясничный отдел. Подвижный поясничный отдел позвоночника соединяет малоподвижный грудной отдел и неподвижный крестец. Структуры поясничного отдела, даже без посторонней нагрузки, испытывают значительное давление со стороны верхней части тела. А при подъёме и переносе тяжестей давление, действующее на структуры поясничного отдела позвоночника, может возрастать во много раз. Всё это является причиной наиболее частого изнашивания межпозвоночных дисков и возникновения остеохондроза именно в поясничном отделе. Неподвижность поясницы при дыхании и малоподвижный таз, сидячий образ жизни, физиологически неправильные походка и плохо подобранная обувь увеличивают нагрузку на поясничный отдел позвоночника. В результате формируется увеличенный поясничный лордоз и, компенсаторно, увеличенный крестцовый кифоз. В свою очередь, выросший поясничный лордоз снижает подвижность таза, увеличивает изнашиваемость межпозвоночных дисков поясничной области, затрудняет дыхание. В целом, увеличение лордозов и кифозов отделов позвоночника приводит к искажению формы позвоночного столба, снижению его физических возможностей, ухудшению выполнения им своих функций, ускорению возникновения различных патологий. Поэтому во многих оздоровительных системах, как и здесь, уменьшению этих важных прогибов и относительному выпрямлению позвоночника уделяется повышенное внимание.

Связки и возможные движения позвоночника.

Позвонки прочно связаны между собой в единый позвоночный столб. Основная связь соседних позвонков осуществляется межпозвоночными дисками и суставами. Соединение позвонков подкрепляется связками, в том числе и общими для всего позвоночника. Связки - это образования, которые соединяют кости друг с другом. Связки позвоночника выдерживают очень большую нагрузку, они крепки на растяжение настолько, что при травме обычно происходит не разрыв связок, а отрыв участка кости в месте прикрепления связок.

Передняя продольная связка идет по передней поверхности тел позвонков и межпозвоночных дисков. Эта связка начинается от затылочной кости и позвонка С1 (атланта) и заканчивается на середине крестца, прочно срастаясь с межпозвоночными дисками. Задняя продольная связка идет внутри позвоночного канала по задним поверхностям тел позвонков от осевого позвонка (С2) до уровня первого копчикового позвонка, где срастается с межпозвоночными дисками.

Дуги соседних позвонков соединяются посредством очень прочных и упругих желтых связок, состоящих из соединительной ткани, имеющей желтоватый цвет.

Остистые отростки соседних позвонков соединяются между собой с помощью толстых пластин - межостистых связок. Общая для позвоночника надостистая связка прикрепляется к остистым отросткам всех позвонков. Кроме того, между поперечными отростками позвонков располагаются соединяющие их межпоперечные связки.

Несмотря на незначительную подвижность соседних позвонков по отношению друг к другу, строение позвоночника таково, что позвоночный столб в целом обладает большой подвижностью. Возможны следующие виды движений позвоночного столба: сгибание и разгибание, наклоны вбок, скручивание (вращение) и круговое движение. При нормальном состоянии позвоночника подвижность его в разных частях неодинакова: наибольшая — в шейном отделе между четвертым, пятым и шестым позвонками и в поясничном. Если мы поворачиваем голову, «работают» в основном первый и второй позвонки, если наклоняем — третий, четвертый, шестой.

Сгибание и разгибание осуществляется вокруг фронтальных осей (например, проходящую через оба плеча). Их общая амплитуда составляет 170-245°. Общий размах наклонов вбок равен примерно 165°. Вращение позвоночного столба (повороты вправо и влево) происходят вокруг вертикальной оси. Общий размах вращения около 120°. Круговое движение позвоночного столба происходит также вокруг вертикальной (продольной) его оси. При этом точка опоры находится на уровне крестцового отдела позвоночника, а верхний конец позвоночника (вместе с головой) свободно перемещается в пространстве, описывая окружность.

Мышцы позвоночника.

Движения позвоночника обеспечиваются его мышцами. Мышцы позвоночника можно разделить на три группы: мышцы спины, мышцы груди и мышцы живота. Мышцы живота и груди с одной стороны и мышцы спины с другой, действуют в противовес друг к другу.

Мышцы спины, в свою очередь, можно разделить на поверхностные и глубокие. Поверхностные мышцы спины во многом определяют внешний рельеф туловища. На эту группу мышц приходится физическая нагрузка при выполнении движений с большой амплитудой.

Глубокие мышцы спины предназначены для выполнения движений с малой амплитудой и являются основной составной частью "мышечного корсета". Они располагаются под поверхностными мышцами спины в три слоя. Глубокие мышцы спины слабее поверхностных и не определяют внешний рельеф тела человека. Внимание: при малоподвижном образе жизни второй и, особенно, третий слой мышц практически не испытывает физической нагрузки, что со временем приводит к деградации структур позвоночника.

Глубоколежащие мышцы спины часто называют околопозвоночными, так как они расположены около позвоночного столба. Боли в спине часто бывают из-за повреждения или растяжения околопозвоночных (паравертебральных) мышц при тяжелой физической работе. При повреждении позвоночных структур (дисков, связок, суставных капсул) происходит непроизвольное сокращение околопозвоночных мышц, направленное на «стабилизацию» поврежденного участка позвоночника, вследствие чего в них возникают мышечные спазмы.

Важнейшую роль играет самая мощная и длинная из глубоких мышц спины - мышца, выпрямляющая позвоночник. Мышца начинается толстыми и прочными пучками в области крестца, поясничных и нижнегрудных позвонков и идет по всей длине спины от крестца до основания черепа. На уровне верхних поясничных позвонков мышца разделяется на три тракта. Это - непроизвольно сокращаемая мышца, принимающая на себя существенную часть вертикальной нагрузки на тело. От неё зависит осанка человека, она способствует удерживанию равновесия тела. Мышца «включается» автоматически, но только, если тело опирается на стопы (положение работы). Мышца, выпрямляющая позвоночник, расслаблена, когда тело находится в положении отдыха, и отсутствует опора на стопы. Если человек «обманывает» эту мощную мышцу, когда сидит на стуле без опоры на стопы, вся нагрузка приходится на позвоночник, искривляя его, с увеличением поясничного лордоза, ускоряя износ его структур и приводя к возникновению остеохондроза и других патологий, прежде всего, в поясничном отделе позвоночника.

Огромный вред позвоночнику наносит избыточный вес, который некоторые люди в определенном возрасте считают нормальным явлением. Жир откладывается, прежде всего, в поясничной области. Происходит это из-за малой активности мышц туловища, сгибающих позвоночник в различных плоскостях, и мышц таза. Жировые отложения, в свою очередь, препятствуют любым движениям. Возникает порочный круг: отсутствие движений способствует образованию жира, а отложившийся жир блокирует те движения, которые могли бы его уничтожить.