Что такое модель позвоночника человека

Позвоночный столб расположен в центре спины, имеет метамерное строение и состоит из отдельных позвонков. Длина позвоночного столба у мужчин достигает 60—75 см, у женщин — 60—65 см. В старческом возрасте она уменьшается примерно на 5 см в связи с увеличением изгибов позвоночного столба и уменьшением толщины межпозвоночных дисков.

 

Позвоночный столб. А — вид спереди: 1 — шейные позвонки; 2 — грудные позвонки; 3 — поясничные позвонки; 4 — крестец; 5 — копчик; Б — срединный распил через позвоночный столб: I, II, III, IV — границы между отделами позвоночного столба; V — грудной кифоз; VI — поясничный лордоз.

В позвоночном столбе выделяют ряд отделов: шейный, грудной, поясничный, крестцовый, копчиковый. Он состоит из 33—34 позвонков: 7 шейных, 12 грудных, 5 поясничных, 5 крестцовых и непостоянного количества копчиковых позвонков (чаще их 3—4).

Позвонок имеет тело, расположенное вентрально, и дугу, расположенную дорсально. Опорная часть позвонка, тело, отсутствует у атланта, миниатюрна у остальных шейных позвонков и увеличивается в каудальном направлении, достигая наибольшей массы у поясничных позвонков, вблизи центра тяжести тела. Между телом и дугой имеется позвоночное отверстие. Отверстия всех позвонков образуют позвоночный канал, в котором расположен спинной мозг. Между телом и дугой расположены парные позвоночные вырезки — верхняя (мелкая), нижняя (глубокая). При соединении позвонков друг с другом вырезки образуют парные (правые и левые) межпозвоночные отверстия, через которые проникают спинномозговые нервы и кровеносные сосуды.

От дуги отходят семь отростков: непарный остистый и парные суставные (верхние, нижние) и поперечные. Остистый отросток отходит сзади по средней линии. Поперечные отростки находятся справа и слева во фронтальной плоскости. Верхние и нижние суставные отростки отходят от дуги вверх и вниз.

Особенности позвонков разных отделов позвоночного столба

Шейные позвонки, vertebrae cervicales (CI—I), миниатюрнее позвонков других отделов по причине меньшей нагрузки. Все они имеют отверстие поперечного отростка. При соединении позвонков образуется единственный в нашем организме подвижный костный канал, в котором расположен позвоночный сосудисто-нервный пучок. Поперечные отростки заканчиваются передними и задними бугорками (рудиментами шейных рёбер). Передний бугорок VI шейного позвонка развит лучше остальных и называется сонным: к нему прижимают сонную артерию для остановки кровотечения в области головы и шеи. Концы остистых отростков I—VI позвонков раздвоены на концах. Остистый отросток VII позвонка длинный, не раздвоен, его выдающаяся кзади верхушка хорошо прощупывается, а сам позвонок называется выступающим.

I Шейный позвонок, атлант, лишён тела, которое в эмбриональном периоде срастается с телом II шейного позвонка, образуя его зуб. У атланта различают боковые массы, соединённые короткой передней дугой и более длинной задней дугой. Эти части ограничивают

большое круглое позвоночное отверстие. Спереди на наружной поверхности передней дуги имеется передний бугорок, на внутренней поверхности — суставная ямка для зуба II шейного позвонка. Сзади на наружной поверхности задней дуги выступает задний бугорок. На боковых массах расположены верхние и нижние суставные поверхности. Верхние поверхности эллипсовидной формы, сочленяются с мыщелками затылочной кости. Нижние поверхности плоские, сочленяются со II шейным позвонком.

На верхней поверхности тела II шейного позвонка (осевой) поднимается вверх зубовидный отросток (зуб), который имеет верхушку с суставной поверхностью спереди для сочленения с ямкой передней дуги атланта. По бокам зуба расположены плоские верхние суставные поверхности для сочленения с атлантом. Нижние плоские суставные поверхности аксиса сочленяются с III шейным позвонком.

 

Шейный позвонок (вид сверху). 1 — остистый отросток; 2 — дуга позвонка; 3 — поперечный отросток; 4 — рёберный отросток; 5 — тело позвонка; 6 — отверстие поперечного отростка; 7 — верхний суставной отросток.

Грудные позвонки, vertebrae thoracicae, DI—XII, крупнее шейных. Характерно наличие на телах рёберных ямок для сочленения с головками рёбер. На передней поверхности поперечных отростков DI—X имеется рёберная ямка поперечного отростка, которая образует сустав с бугорком соответствующего ребра. Поперечные отростки двух нижних грудных позвонков короткие и подобных суставных поверхностей не имеют. Остистые отростки грудных позвонков отклоняются вниз.

Поясничные позвонки, vertebrae lumbales, LI—V в связи с большой нагрузкой имеют массивное бобовидное тело. Поперечные отростки сплюснуты, длинные. Остистые отростки короткие, широкие.

Крестец состоит из 5 крестцовых позвонков, vertebrae sacrales, которые уже в юношеском возрасте срастаются в одну крестцовую кость, имеющую форму изогнутого треугольника и принимающую на себя всю тяжесть тела. В крестце различают основание крестца, направленное вверх и соединяющееся с V поясничным позвонком; верхушку крестца, направленную вперёд, вниз и соединяющуюся с копчиком; переднюю, тазовую поверхность; заднюю (дорсальную) поверхность. Место соединения крестца с V поясничным позвонком образует закруглённый выступ — мыс, обращённый вперёд. На вогнутой тазовой поверхности имеются четыре поперечные линии — следы сращения тел позвонков. На концах этих линий открываются передние крестцовые отверстия, через которые выходят спинномозговые нервы.

Дорсальная поверхность крестца выпуклая, состоит из пяти продольных гребней.

Грудной позвонок (вид справа). 1 — поперечный отросток; 2 — рёберная ямка поперечного отростка; 3 — верхний суставной отросток; 4 — верхняя рёберная ямка; 5 — тело позвонка; 6 — нижняя рёберная ямка; 7 — нижний суставной отросток; 8 — остистый отросток.

Поясничный позвонок (вид справа). 1 — остистый отросток; 2 — поперечный отросток; 3 — верхний суставной отросток; 4 — тело позвонка; 5 — нижний суставной отросток. Крестец (вид спереди). 1 — основание крестца; 2 — латеральная часть; 3 — поперечные линии; 4 — передние крестцовые отверстия; 5 — верхушка крестца.

Непарный срединный крестцовый гребень образован сращением остистых отростков. По сторонам от него находится парный промежуточный крестцовый гребень, образованный сращением суставных отростков. Рядом с ним открываются задние крестцовые отверстия, кнаружи от которых на каждой половине крестца проходит латеральный крестцовый гребень, образованный сращением поперечных отростков. Кнаружи от них расположена парная суставная ушковидная поверхность, которая сочленяется с подвздошной костью соответствующей стороны. Продольно в центре крестца спускается крестцовый канал — продолжение позвоночного канала.

Копчик — рудимент хвостового скелета животных и состоит из 3— 5 сросшихся рудиментарных копчиковых позвонков. Копчик вогнут спереди, имеет форму треугольника, основанием направленного вверх, верхушкой — вниз и вперёд. Только I позвонок имеет тело, на задней поверхности которого видны направленные вверх к крестцовым рогам два копчиковых рога. Остальные копчиковые позвонки маленькие, округлые.

Соединения позвоночного столба

Позвоночный столб имеет все виды соединений — непрерывные фиброзные (длинные и короткие связки, передняя и задняя атлантозатылочные мембраны), хрящевые (межпозвоночные хрящевые диски и хрящевое сращение между позвонками крестца и копчика у детей и подростков), костное сращение (между позвонками крестца и копчика у взрослых). К подвижным сочленениям относятся атлантозатылочные, атлантоосевой, межпозвоночные, позвоночно-рёберные, подвздошно-крестцовые, крестцово-копчиковый суставы.

Длинных связок три: продольные передняя и задняя и надостистая. Передняя продольная связка широкой лентой спускается по телам позвонков спереди от бугорка передней дуги атланта до крестца. Задняя продольная связка спускается в позвоночном канале, по задней поверхности тел позвонков от аксиса до крестца. Надостистая связка — длинный фиброзный тяж, который начинается от наружного затылочного выступа и прикрепляется к верхушкам остистых отростков всех позвонков. На шее, между наружным затылочным выступом и VII шейным позвонком, утолщённый фиброзный тяж называется выйной связкой.

Короткие связки — межостистые, межпоперечные и жёлтые. Межостистые и межпоперечные связки соединяют соответствующие отростки смежных позвонков. Жёлтые соединяют дуги позвонков и содержат упругие, прочные эластические волокна жёлтого цвета.

Передняя и задняя атлантозатылочные мембраны связывают дуги атланта с затылочной костью.

Двояковыпуклые хрящевые межпозвоночные диски расположены между телами позвонков, начиная с CII-III и заканчивая LV. Толщина диска зависит от уровня расположения и подвижности отделов позвоночного столба (от 10—12 мм в поясничном, 5—6 мм в шейном отделах до 3—4 мм в грудном отделе).

Диск имеет в центре студенистое ядро, окружённое фиброзным кольцом, состоящим из волокнистого хряща (его волокна врастают в надкостницу краёв тел смежных позвонков, прочно соединяя их). Эластичное студенистое ядро амортизирует и увеличивает объем движений в межпозвоночных суставах. Межпозвоночные суставы, образованные суставными отростками смежных позвонков, — плоские многоосные соединения.

Атлантозатылочный сустав — комбинированный эллипсовидный, образованный мыщелками затылочной кости и верхними суставными ямками атланта. Вокруг фронтальной оси совершаются кивательные движения — сгибание головы вперёд и разгибание назад. Вокруг сагиттальной оси совершаются боковые наклоны с отведением и приведением головы к срединной линии.

Атлантоосевой цилиндрический сустав образован суставными поверхностями зуба осевого позвонка, ямками передней дуги и поперечной связки атланта, натянутой между боковыми его массами позади зуба. По форме сустав цилиндрический. Вокруг единственной продольной оси совершаются повороты атланта вместе с черепом вокруг зуба.

Латеральный атлантоосевой сустав плоский, многоосный, комбинированный, образован нижними суставными поверхностями атланта и верхней суставной поверхностью на теле осевого позвонка. Движение — скольжение вокруг всех осей.

Рёберно-позвоночные суставы делятся на суставы головки ребра и рёберно-поперечные. Суставы бугорка ребра отсутствуют у XI— XII рёбер. Сустав головки ребра образован суставными полуямками двух смежных грудных позвонков и головкой ребра. Рёберно-поперечный сустав образован суставной поверхностью бугорка ребра и рёберной ямкой поперечного отростка грудного позвонка. Все эти суставы комбинированные, цилиндрические, движения в них происходят одновременно. Общая ось проходит через центры суставов. В них происходит опускание или поднимание передних концов рёбер вместе с грудиной (дыхательные движения).

Крестцово-копчиковый сустав представлен соединением верхушки крестца с I копчиковым позвонком. Между суставными поверхностями находится хрящевой диск с щелевидной полостью в центре, которая лучше выражена у женщин и зарастает у людей старше 50 лет. Во время беременности копчик особенно подвижен и может в процессе родов отклоняться назад.

Моменты движений между отдельными позвонками суммируются, что позволяет совершать значительные по амплитуде движения позвоночника: сгибание и разгибание, отведение и приведение (наклоны в стороны), вращение (скручивание) и круговое движение. Самые подвижные позвонки — шейные и поясничные. Грудной отдел наименее подвижен.

Позвоночный столб

Различают три функции позвоночного столба: он защищает, поддерживает спинной мозг, голову и пояса конечностей; служит осью движения тела; упруго поддерживает равновесие тела.

Позвоночный столб — это гибкая, прочная и подвижная ось тела человека, S-образно слабо изогнутая «пружина», состоящая из отдельных функциональных единиц — позвоночных двигательных сегментов. Позвоночный двигательный сегмент — это два смежных позвонка, соединённых межпозвоночными суставами и диском, связками, мышцами.

Физиологические изгибы позвоночника: шейный и поясничный лордозы, грудной и крестцовый кифозы — возникают в сагиттальной плоскости у грудного ребёнка с двухмесячного возраста и до одного года в связи с развитием двигательных умений (держать голову, сидеть, стоять и ходить). Эти изгибы смягчают толчки и сотрясения при ходьбе, беге, падении (т.е. выполняют амортизационную функцию). Боковой изгиб позвоночника — сколиоз — появляется во фронтальной плоскости в результате нарушения симметрии в развитии мышечной массы. Он встречается при дефектах осанки у школьников, как профессиональное заболевание у массажистов и в других случаях.

Строение костей грудной клетки

Грудная клетка состоит из грудины, двенадцати пар рёбер и двенадцати грудных позвонков. Она служит опорой и защитой внутренних органов, расположенных в грудной полости, участвует в дыхательных движениях.

Скелет грудной клетки. 1 — I грудной позвонок; 2 — ключица; 3 — акромион; 4 — клювовидный отросток лопатки; 5 — суставная впадина лопатки; 6 — ребро (IV); 7 — XII грудной позвонок; 8 — XII ребро; 9 — I ребро; 10 — рукоятка грудины; 11 — тело грудины; 12 — мечевидный отросток грудины.

Грудина — плоская кость, расположенная во фронтальной плоскости. Она состоит из рукоятки, тела и мечевидного отростка. Все три части у взрослых людей сращены.

Рукоятка — верхняя, самая широкая и толстая часть грудины, имеет вырезки: в центре верхнего края мелкую яремную, а по бокам её более глубокие ключичные для сочленения с ключицами. Ниже ключиц на рукоятке видны справа и слева вырезки для сочленения с I ребром и полувырезки для соединения со II ребром.

Тело грудины с рукояткой образует тупой угол, который обращён кпереди и хорошо прощупывается под кожей. На краях тела имеются полувырезка для II ребра и рёберные вырезки для соединений с хрящами III—VII рёбер.

Мечевидный отросток — нижняя часть грудины, форма его изменчива, внизу он обычно раздвоен или имеет отверстие. Как правило, он остаётся хрящевым образованием в течение всей жизни человека. При заболеваниях системы крови нередко производят пункцию грудины для диагностических целей (информация о состоянии красного костного мозга).

Рёбра — изогнутые наружу костно-хрящевые пластинки. Более длинная костная часть ребра расположена сзади и сочленяется с грудными позвонками. Короткий рёберный хрящ расположен спереди. У I—VII истинных рёбер хрящи соединяются с грудиной. У VIII—X ложных рёбер хрящи соединяются друг с другом и образуют рёберную дугу. XI—XII рёбра короткие, подвижные, их хрящи заканчиваются в мышцах брюшной стенки, поэтому эти рёбра названы колеблющимися.

Все рёбра имеют сзади головку, образующую сустав с телом соответствующего грудного позвонка. За головкой расположен бугорок ребра, отделённый от головки узкой шейкой и сочленяющийся с поперечным отростком грудного позвонка. Колеблющиеся рёбра (XI и XII) бугорков не имеют. Кнаружи от бугорка расположено слегка скрученное у бугорка и резко изогнутое кпереди тело ребра. Это угол ребра. Плоское тело ребра имеет наружную и внутреннюю поверхности, верхний и нижний края. Вдоль нижнего края проходит борозда ребра для межрёберных сосудов и нерва. I ребро расположено горизонтально и имеет верхнюю и нижнюю поверхности, медиальный и латеральный края. На его верхней поверхности имеется бугорок передней лестничной мышцы, позади которого проходит борозда подключичной артерии, а впереди — борозда подключичной вены.

Соединения грудной клетки. Грудная клетка

В грудной клетке есть синхондрозы, синостоз и суставы, укреплённые связками.

Первые рёбра и грудина, рукоятка и тело грудины, мечевидный отросток и тело грудины, ложные рёбра (образуя рёберную дугу), костные части рёбер и рёберные хрящи соединены хрящами (синхондрозы). Мечевидный отросток и рёберные хрящи обычно не окостеневают в течение всей жизни. Синостоз между рукояткой и телом грудины обычен у людей старше 40—50 лет.

Грудино-рёберные суставы между хрящами II—VII рёбер и рёберными вырезками грудины по форме плоские. Благодаря эластичным рёберным хрящам, рёберно-позвоночным и грудино-рёберным суставам, дыхательным мышцам грудная клетка хорошо приспособлена для дыхательных движений: во время вдоха она поднимается и расширяется, а во время выдоха — опускается и суживается.

Грудная клетка в целом напоминает неправильный конус с усечённой вершиной. У неё четыре стенки (передняя, задняя, две боковых) и два отверстия — апертуры — верхняя и нижняя. Передняя стенка образована грудиной и рёберными хрящами, задняя — грудными позвонками и задними концами рёбер, боковые стенки — рёбрами. Рёбра разделены межрёберными промежутками (межреберьями). Верхняя апертура ограничена I грудным позвонком, внутренними краями I рёбер и верхним краем рукоятки грудины. Через неё в грудную полость проходят пищевод, трахея, сосуды, нервы. Нижняя апертура ограничена XII грудным позвонком, нижними рёбрами и мечевидным отростком грудины. Она закрыта диафрагмой, через отверстия которой в брюшную полость спускаются аорта, пищевод, сосуды и нервы.

Форма грудной клетки зависит от телосложения, возраста, пола, профессии. В анатомии выделяют две крайние формы — узкую длинную, соответствующую долихоморфному (астеническому) типу телосложения, и широкую короткую, соответствующую брахиморфному (гиперстеническому) типу. Большинство людей имеет промежуточную (нормостеническую) форму грудной клетки. У новорождённых и детей раннего возраста нижняя апертура грудной клетки расширена за счёт большой печени. Переднезадний размер грудной клетки у них больше поперечного размера. У стариков грудная клетка становится более плоской и длинной из-за снижения тонуса мускулатуры и опускания передних концов рёбер. У женщин на рельеф груди влияют молочные железы, у мужчин — контуры мышц плечевого пояса, груди, спины, брюшного пресса.

Патологические изменения формы грудной клетки бывают при искривлениях позвоночного столба (сколиозе, кифозе), рахите, заболеваниях органов грудной полости (эмфиземе легких, пороках сердца). Наблюдаются врождённые деформации, например, воронкообразная грудная клетка или «грудь сапожника». Килевидная («куриная») форма грудной клетки имеет обычно рахитическое происхождение. Эти деформации проявляются соответственно уменьшением или увеличением переднезаднего размера грудной клетки. Бочкообразная форма грудной клетки характерна для больных эмфиземой лёгких.