Какое строение позвоночника оказывается самым подходящим для прямоходящего человека

Хирургическая анатомия позвоночника

Позвоночный столб представляет собой осевой орган из 33 позвонков (7 шейных, 12 грудных, 5 поясничных позвонков связанных со сращенным крестцом [5 позвонков] и хвостового копчика [обычно 4 позвонка]). Самым маленьким опорным элементом позвоночника является позвоночно-двигательный сегмент, который состоит из межпозвонкового диска и двух смежных тел позвонков с соответствующими суставами. Таким образом, эти анатомические особенности позвоночника адаптированы к двум основным функциям, а именно:

1. Сохранение осевой стабильности с возможностью определенной мобильности и

2. Защита спинного мозга и спинномозговых нервов.

а) Анатомия позвоночного столба. В соответствии с четырьмя сегментами в боковой проекции (шейного, грудного, поясничного и крестцового) на позвоночнике имеется четыре изгиба, обеспечивающие гибкость и поддерживающие спинной мозг. Анатомические особенности адаптированы к специфическим требованиям. Основой служат передние компоненты—тело позвонка, соединяющегося с задней аркой с помощью ножек. Кроме того, верхние и нижние суставные отростки образуют диартроз.

Поперечные отростки, находящиеся сбоку недалеко от пересечения ножки и пластинки тела и остистый отросток, соединяют обе пластинки сзади. Характеристики сегментов позвоночника перечислены ниже. Краниоцервикальное соединение с уникальной анатомией С1 и С2 имеет ряд специфических анатомических особенностей, а некоторые позвонки должны быть рассмотрены в качестве переходного позвонка, такие как С7 шейно-грудного перехода и Т11/Т12 грудо-поясничного перехода.

I. Верхний шейный отдел позвоночника (С1 и С2):

• Атлант С1:

— Не имеет тела позвонка.

— Состоит из переднего кольца и задней арки.

— Двояковогнутые верхние суставные поверхности соединяются с затылочной костью (СО).

— Двусторонние нижние суставные поверхности соединяются с С2 под углом примерно 20° в переднезадней проекции.

— По задней средней линии две части арки образуют остаточные остистые отростки (задний бугорок).

— На задней боковой поверхности арки, позади верхней суставной поверхности проходит артериальная борозда для V3 сегмента позвоночной артерии, которая проходит в борозде перед входом в субарахноидальное пространство через атланто-затылочную мембрану.

— Переднее полукольцо имеет передний выступ (передний бугорок).

— На внутренней поверхности переднего полукольца имеется синовиальная суставная поверхность, обеспечивающая вращение С1 вокруг зубовидного отростка С2.

— Поперечная связка отходит от медиальной части (бугорок) латеральной массы и предотвращает передний подвывих С1 одновременно обеспечивая нормальное вращение в атланто-аксиальном суставе.

• Аксис С2:

— Зубовидный отросток как характерная особенность С2 является верхним продолжением тела позвонка для образования сустава с передним полукольцом С1 спереди и поперечной связкой сзади.

— У каждой части сустава имеется собственная синовиальная полость вокруг зубовидного отростка.

— Зубовидный отросток имеет три грубых костных выступа для соединения с апикальной связкой и крыловидными связками, соединяющими зубовидный отросток с основанием черепа.

— Апикальная связка соединяет зубовидный отросток с передним краем большого затылочного отверстия, а крыловидные связки соединяют его с затылочными мыщелками. Эти связки чрезвычайно важны для биомеханической устойчивости краниовертебрального перехода.

— Поперечные отверстия расположены в переднелатеральной части ножки. Они составляют угловой канал, изгибающий позвоночную артерию вбок под углом 45° до ее входа в поперечное отверстие С1.

— Ножка — самое крупное образование шейного отдела.

II. Нижний шейный отдел позвоночника (С3-С7):

– Латеральные части позвонков более тонкие, с поперечным отверстием на каждой стороне, служащим костным каналом для позвоночной артерии от С6 до С1.

– Суставные поверхности имеют наклон 45° в краниокаудальном направлении в горизонтальной плоскости.

– У позвонков с обеих сторон имеются небольшие двурогие поперечные отростки.

– Маленькая и тонкая пластинка с более широким основанием.

– Остистые отростки почти горизонтальные и расщеплены, за исключением С7.

– Маленькие ножки.

III. Грудной отдел позвоночника:

– Размер тела позвонков составляет среднее между небольшими шейными и крупными поясничными позвонками.

– Тело позвонка включает суставную поверхность для ребра в качестве позвоночно-реберного сустава, а ребра соединяются с поперечными отростками реберно-поперечным суставом.

– Грани суставов имеют корональную (венечную) ориентацию от Т1 до Т10 и поворачиваются сагиттально между Т10 и Т12.

– Поперечные отростки короче на нижних уровнях.

– Пластинки толще, чем в шейном отделе позвоночника.

– Остистые отростки длинные и направлены книзу на уровне середины груди, ближе к горизонтали в нижнем грудном отделе позвоночника.

– Ножки короткие и высокие, с постепенным увеличением ширины от Т1 к Т12.

Анатомия грудного позвонка

IV. Поясничный отдел позвоночника:

– Крупнейшие тела позвонков в позвоночнике с клиновидной формой (высота: передняя > задней), формирующей поясничный лордоз.

– Суставные фасетки ориентированы в сагиттальной плоскости.

– Поперечные отростки выходят на боковую поверхность задней арки у пересечения ножки и верхней суставной поверхности.

– Пластинки шире и короче, чем в грудном отделе позвоночника.

– Ножки толстые и имеют овальную форму.

Анатомия поясничного позвонка

V. Крестец:

– Состоит из четырех или пяти сросшихся позвонков, напоминающих треугольник.

– Образует сустав по бокам с подвздошной костью и сверху с L5 под углом 130-160°.

– Формирует заднюю стенку таза.

– Диаметр постепенно уменьшается сверху вниз.

– Имеет рудиментарный медиальный гребень (остатки остистого отростка), промежуточный гребень (остаточные суставные отростки), а также боковой гребень (расположение поперечных отростков на более примитивной стадии) на задней поверхности.

– Крестцовая щель находится на уровне S5 (редко на уровне S4), в связи с отсутствием пластинки и остистого отростка, и содержит концевую нить, в свою очередь содержащую жировую и фиброзную ткань, служащую фиксатором для хвостового отдела спинного мозга.

VI. Копчик:

– Треугольный остаток хвоста, который содержит три или четыре срощенных кости.

– Служит для прикрепления ягодичных и тазовых мышц.

Позвоночный столб:

A – вил справа: Б – вид спереди; В – вид сзади.

VII. Межпозвоночные диски:

– Присутствуют от С2/С3 до L5/S1.

– Каждый диск состоит из мягкого студенистого ядра, окруженного по периферии кольцом из фиброзной ткани — фиброзным кольцом.

– Волокна кольца организованы в концентрические кольца, идущие наискосок от одного позвонка к другому, обеспечивая таким образом стабильность, но одновременно с определенной степенью подвижности смежных сегментов.

– Фиброзные волокна крепятся к хрящевой поверхности позвоночной концевой пластины и соединяются передней и задней продольными связками.

– Пульпозное ядро состоит из рыхлой сети волокон и протеогликанов, и получает питание с помощью диффузии.

– Высокое содержание воды пульпозного ядра уменьшается с возрастом и в процессе повседневной активности.

VIII. Спинальные связки:

а) Передняя продольная связка (ППС):

— Проходит от крестца до переднего бугорка С1 по передней поверхности тел позвонков.

— Часть между С1 и передним базионом является передней атланто-затылочной мембраной.

— Усиливается в краниокаудальном направлении и предотвращает переразгибание и перерастяжение.

б) Задняя продольная связка (ЗПС):

— Проходит по задней стороне тел позвонков от С2 до крестца.

— Рострально происходит расширение текториальной мембраны, что стабилизирует КВС.

— Состоит из двух слоев (передний или глубокий слой соединяется с телами позвонков и дисками, в то время как задний или поверхностный слой подходит к ТМО), содержащих венозное сплетение.

— Обеспечивает большую возможность деформации чем ППС.

— Лигаментоаксис — явление, посредством которого у пациентов со взрывными переломами и интактной ЗПС костные фрагменты, выходящие за границы нормального позвонка, входят туда и обратно.

— Ограничивает чрезмерное сгибание и предотвращает протрузию диска в позвоночный канал.

— Толщина уменьшается в краниокаудальном направлении.

в) Желтая связка:

— Проходит от передней верхней пластины к верхнему краю нижней пластинки.

— Простирается от боковой (верхнего суставного отростка) на медиальную часть (внутренняя задняя часть пластинки).

— Предотвращает пересгибание.

г) Межостистая связка и надостная связка:

— Связывают соседние остистые отростки, что предотвращает чрезмерное сгибание.

Связки и суставы позвоночного столба; вид справа.

(Поясничный отдел. Позвоночный канал частично вскрыт.)


Связки и суставы позвоночного столба; вид сзади.

(Поясничный отдел. Дуги и отростки XII грудного, I и II поясничных позвонков удалены.)

Учебное видео анатомии соединений позвонков между собой и с ребрами

– Также рекомендуем “Хирургическая анатомия спинного мозга”

Оглавление темы “Нейрохирургия позвоночника.”:

1. Хирургическая анатомия позвоночника
2. Хирургическая анатомия спинного мозга
3. Причины дегенеративных заболеваний межпозвонкового диска (остеохондроза)
4. Причины стеноза позвоночного канала
5. Алгоритм обследования позвоночника и спинного мозга – Европейские рекомендации
6. Показания для обычной рентгенографии позвоночника
7. Показания для компьютерной томографии позвоночника

На своих двоих

Ноябрьским вечером 1974 года американские археологи

Йохансон и Грей устроили в своём лагере вблизи озера Туркан в Эфиопии пирушку. Они праздновали находку… Под звёздным африканским небом из динамиков доносилась песенка Beatles: «Люси в небе с алмазами». Поэтому обнаруженные в этот день косточки давным-давно жившего существа археологи так и назвали – Люси.

Повод для пирушки был весомым: Люси оказалась первым известным науке существом прямоходящим. Саванна когда-то сменила лес и, чтобы преодолевать открытое пространство, предку человека пришлось принять вертикальное положение.

С той поры прошёл не один миллион лет. Вертикальное положение тела в покое и при движении – свойство, присущее только человеку, результат эволюционного процесса прямохождения. Причём, как оказалось, это самое вертикальное и вроде бы не самое удобное положение, тем не менее наиболее эргономично с точки зрения гравитации.

В форме буквы S

Тело человека стремится принять положение, при котором ему как можно меньше требуется поддержка мускулатуры. Это возможно, когда нагрузки распределяются по осевой линии. Правильная осанка – это оптимальная соосность всех звеньев скелета.

Человеческий позвоночник, напоминающий изгибами латинскую букву S, обладает способностью амортизировать самые серьёзные нагрузки.

При резких и чрезмерных нагрузках он как бы складывается в форму этой самой буквы S, предохраняя диски и связки от травмы, а затем расправляется, как пружина. Поэтому так важно правильное развитие изгибов позвоночника. Ведь и нагрузки немалые. Инерционные, которые при приземлении гасят своды стоп, достигают до 200% веса тела.

Радиоуглеродный анализ показал, что останкам Люси более трёх миллионов лет. И все эти миллионы лет человек ходил, убегал и догонял, во время отдыха лежал… Меньше всего ему приходилось сидеть.

Человек сидящий

Считается, что стул был изобретён в Древнем Египте. Предание гласит: спинки у табуретов появились после того, как кто-то из придворных не усидел, свалился во время приёма, а это плохая примета. Но очень долго стул не был предметом массового потребления. Сундуки, скамьи… Трон для королей, пожалуйста, а остальные, в том числе и прекрасные дамы, могут и постоять. В обычной, некоролевской жизни стулья были скорей предметом роскоши. Но Михаил Тонер, придумавший гнуть дерево, кардинально изменил положение вещей: «стул для бистро» стал предметом недорогим и доступным.

И мы стали сидеть. В начале XIX века сидячая работа была только у 10% трудящегося населения, а в XXI веке на работе сидят – именно сидят – 90%. Особую лепту в появление «хомо сидящий» внесло массовое школьное образование.

Но поза «сидя» – тяжкое испытание для опорно-двигательной системы. Гениальная s‑образная конструкция нашего позвоночника способна на многое, но вот к долгому сидению приспособлена плохо. Конечно, если человечество проведёт в сидячем положении еще миллион-другой лет, эволюция в конце концов выдаст новый продукт: какого-нибудь «человека сидящего», но пока…

Неслучайные переломы

С возрастом способность сегментов тела к выравниванию снижается, осанка ухудшается. А плохая осанка способ­ствует деформации скелета. Ведь нагрузка должна быть направлена строго вдоль оси прочности, иначе кость будет вынуждена изменить свою форму.

Именно постоянная перегрузка мышц, связок и костей при неправильном выравнивании становится причиной боли. Кроме того, в пожилом возрасте нарушается структура костей, они становятся хрупкими. И тогда возможны самые неприятные проявления: почти ничем не спровоцированные случаи перелома позвоночника. Хотя ничего случайного в них нет. При плохой осанке даже обычные статические нагрузки могут оказаться чрезмерными.

Некрасивые самолёты не летают – сказал однажды знаменитый авиаконструктор. Именно хорошая осанка позволяет телу функционировать наи­более эффективно. И не только телу. Она может многое сказать о состоянии души человека, о его настроении. Примите печальную позу – и вы загрустите, говорил Чарльз Дарвин.

Бравая военная выправка, на которую тратят столько времени в любой армии, тоже не блажь и напрямую связана с моральным духом. Ссутулившийся солдат с понуро опущенной головой не победитель, а побеждённый.

К счастью, человек способен сознательно корректировать свою осанку, укрепляя мышцы.