Типы костей в позвоночнике

Костная система человека состоит в среднем из 206 костей, большинство которых являются симметричными;гибких хрящей, формирующих структуру ушных раковин, носа и части ребер, а также покрывающих суставные поверхности костей и суставов, и плотных связок, которые удерживают кости в местах их соединения суставах. Костная система (скелет) составляет 20% от общей массы тела.
Типы костей
В соответствии с формой кости делят на 4 основных типа: длинные, короткие, плоские и смешанные. Форма кости также указывает на ее механическую функцию.
Длинные кости – кости конечностей (кроме костей запястья, лодыжки и коленной чашечки) в длину больше, чем в ширину. Каждая имеет диафиз (тело) и два эпифиза (конца), которые обычно шире, чем тело кости. Эти кости работают как подъемные механизмы, заставляющие тело двигаться при сокращении мышц. Некоторые кости, особенно кости нижних конечностей, выполняют важную роль по удержанию массы тела.
Короткие кости – кости запястья и предплюсны имеют неправильную кубическую форму. Они выполняют роль своеобразного соединительного мостика в области запястья и лодыжки. Движения между этими костями ограничены, главным их назначением является сохранение стабильности кисти и стопы в целом.
Плоские кости – грудина, ребра, лопатка и кости крыши черепа. Эти кости тонкие, сплющенные и слегка изогнутые. Ребра и череп выполняют, главным образом, защитные функции (защита внутренних органов), а лопатки служат поверхностью прикрепления большого количества мышц.
Смешанным кости – кости лицевого черепа, позвоночника, таза и бедра. Вертикальное положение тела поддерживается S-образным гибким позвоночником, поддерживающим голову. Кости таза поддерживают равновесие верхней части туловища.
Хрящевая ткань
Хрящи являются особой соединительной тканью; покрывают суставные поверхности, формируют структуру ушей, носа и части ребер. Хрящи также образуют упругие прокладки между позвонками (межпозвонковые диски). Эта эластичная желеобразная ткань обладает высокой прочностью, устойчивостью к сдавливанию и истиранию. Суставная хрящевая ткань образует отполированные поверхности, покрытые особой синовиальной жидкостью (синовией), обладающей малым коэффициентом трения.
Вертикальное положение тела поддерживается S-образным гибким позвоночником, который удерживает также и голову. Кости таза поддерживают равновесие верхней части туловища, а сильные кости ног несут на себе практически всю массу тела.
Кости склета можно условно разделить на две категории: осевой скелет (череп, позвоночный столб, кости грудной клетки), добавочный скелет (кости верхней и нижней конечностей), в том числе тазовый пояс и плечевой пояс, соединяющий конечности с осевым скелетом.
Структура костей
Кости образованы живой тканью; выполняют не только поддерживающую функцию, но и служат депо и источником кальция и других минералов. В красном костном мозге образуются клетки крови. Кости состоят из клеток, окруженных матриксом. Этот матрикс на 35% состоит из белка, в основном коллагена, обеспечивающего их прочность и гибкость, и на 65% из минеральных солей, в ос новном кальция и фосфора, увеличивающих прочность. Такое сочетание делает кость в 5 раз прочнее стали. К клеткам, образующим кости, относятся остеоциты (из них построен матрикс), остеобласты (наращивают костную ткань) и остеокласты (разрушают костную ткань). Работая в динамическом равновесии, остеобласты и остеокласты постоянно обновляют костную ткань в соответствии с нагрузкой, возлагаемой на них мышцами, а также накапливают или выделяют кальций в зависимости от потребности организма.
Кости состоят из двух типов костной ткани. Компактная ткань, формирующая внешнюю поверхность кости, наиболее устойчива к нагрузкам. Она образована параллельными цилиндрами – остеонами. Это – структурные единицы кости, из которых образован матрикс. Через центральный канал каждого остеона проходят кровеносные сосуды. В небольших пустотах с наружной части остеонов находятся изолированные остеоциты. Губчатая костная ткань по своему строению напоминает пчелиные соты, заполненные желеобразным веществом – костным мозгом. Желтый костный мозг депонирует жир, а красный костный мозг вырабатывает клетки крови. Большинство костей покрыты тонкой мембраной, называемой периостом, или надкостницей.
Кости – источник минеральных веществ
Кости выполняют не только механические функции – поддержку, защиту и движение. Они также играют важную роль в накоплении и сохранении кальция и гемопоэзе.
Кальций является одним из двадцати минералов, кроме магния и цинка, которые поступают в организм с продуктами питания и играют важную роль в обеспечении нормального функционирования организма. 99% кальция в человеческом организме содержатся именно в костях. Благодаря кальцию человеческие кости и зубы сохраняют твердость. Этот минерал необходим для нормального сокращения мышц, передачи нервных импульсов и свертывания крови. Оптимальный уровень кальция в крови поддерживается двумя гормонами (Щитовидная железа выделяет два йодосодержащих гормона: трийодотиронин и тироксин, и кальцитонин, не содержащий йода), которые работают в противоположных направлениях – один высвобождает кальций костей в кровь, а другой стимулирует выделение кальция из крови и накопление его в костной ткани.
Клетки крови, к которым относятся эритроциты, лейкоциты и тромбоциты, образуются в красном костном мозге. Он содержится в костях черепа, позвоночника, ключиц, грудины, ребер, лопаток, таза и верхних эпифизах бедренных и плечевых костей.
Соединения костей
В скелете в местах соединения двух и более костей образуется су став. Благодаря суставам кости могут двигаться. Кроме того, сус тавы поддерживают прочность тела, так как в суставах кости прочно удерживаются крепкими волокнами соединительной ткани, называемыми связками. Связки одновременно и жесткие, и гибкие.
Существуют три типа соединений. Фиброзные соединения, такие как швы черепа, исключают движение. Частично подвижные хрящевые соединения, например межпозвонковые диски, допускают ограниченные движения. Синовиальные соединения (суставы) обладают большой подвижностью.
Большинство суставов являются синовиальными. Внутри синовиального соединения находится маслянистая жидкость (синовия), которая обволакивает сустав и смазывает концы костей. В зависимости от типа синовиальных соединений (суставов) варьирует и спектр обеспечиваемых ими движений.
Шаровидный сустав, например плечевой или тазобедренный, обеспечивает движения во многих направлениях.
Блоковидный сустав, например локтевой, коленный или голено стопный, подобно дверным петлям, позволяет соверщать движения только в одной плоскости.
Цилиндрический сустав, например, между атлантом и осевым позвонками, позволяет костям вращаться или поворачиваться относительно друг друга.
Плоские, или малоподвижные, суставы между костями запя стья и предплюсны обеспечивают скользящие движения небольщого размаха двух костейотносительно друг друга.
Эллипсоидные, или мыщелковые, суставы, например между лучевой костью и костями запястья,допускают движения из стороны в сторону, а также вперед и назад.
Седловидный сустав в основании больщого пальuа руки обес- печивает его движение в двух плоскостях.
Внутрихрящевое окостенение
Окостенение, или оссификация, – процесс формирования костей во внутриутробном периоде, младенчестве, детстве и юности. Большая часть костей (кроме черепа и ключиц) формируется в результате процесса внутрихрящевого (энкондрального) окос- тенения. Вначале скелет образуется мягкими хрящами, которые постепенно заменяются костной тканью - компактной и губчатой в результате деятельности остеобластов. В детстве кости становятся длиннее и шире, позволяя телу расти. В юности процесс роста замедляется, и окостенение практически заканчивается.
Регенерация и восстановление костей
В течение жизни форма и размер костей не остаются постоянными. Форма костей меняется в результате механических воздействий, вызванных напряжением мышц и силой гравитации. Самовосстановление костей после переломов или возникновения трещин также происходит благодаря процессу регенерации.
Скелет в правильной анатомической позе: вид спереди
Скелет: вид сзади
Скелет: вид сбоку
Источник
Позвоночник является важной конструкцией в теле человека, выполняющей роль каркаса, благодаря которому человек может совершать различные движения – наклоняться, ходить, сидеть, стоять, поворачиваться. Амортизирующую функцию позвоночнику помогает выполнять его S-образная форма. И еще он защищает внутренние органы от излишних нагрузок и повреждений. Как устроен позвоночник человека, и какая принята у медицинских специалистов нумерация позвонков и межпозвонковых дисков, расскажем далее.
Основные составляющие позвоночника
Позвоночный столб представляет собой сложную систему. Он состоит из 32-34 позвонков и 23 межпозвонковых дисков. Позвонки идут последовательно, соединяясь друг с другом связками. Между соседними позвонками располагается хрящевая прокладка, имеющая форму диска, также соединяющая каждую пару соседних позвонков. Эту прокладку называют межпозвоночным или межпозвонковым диском.
В центре каждого позвонка есть отверстие. Так как позвонки соединяясь между собой, образуют позвоночный столб, отверстия, располагаясь друг над другом, создают своеобразный сосуд для спинного мозга, состоящего из нервных волокон и клеток.
Отделы позвоночного столба у человека
Позвоночный столб состоит из пяти отделов. Как расположены отделы позвоночника, видно на рисунке.
Шейный (цервикальный) отдел
Включает в себя семь позвонков. Своей формой он напоминает букву «С» с выпуклым вперед изгибом, который называется шейным лордозом. Подобного рода лордоз есть и в поясничном отделе.
Каждый позвонок имеет свое название. В шейном отделе им присвоены имена С1-С7 по первой букве латинского названия этого отдела.
Особого внимания заслуживают позвонки С1 и С2 – атлант и эпистрофей (или аксис) соответственно. Их особенность – в отличном от других позвонков строении. Атлант представляет собой две дужки, соединенные боковыми утолщениями кости. Он вращается вокруг зубовидного отростка, расположенного в передней части эпистрофея. Благодаря этому человек может совершать различные движения головой.
Грудной (торакальный) отдел
Самый малоподвижный из отделов позвоночника. Он состоит из 12 позвонков, которым присвоены номера от Т1 до Т12. Иногда их обозначают буквами Th или D.
Позвонки грудного отдела расположены в форме буквы С, выпуклой назад. Такой физиологический изгиб позвоночника носит название «кифоз».
Этот отдел позвоночника участвует в формировании задней стенки грудной клетки. К поперечным отросткам позвонков грудного отдела с помощью суставов крепятся ребра, а в передней части они присоединяются к грудине, образуя жесткий каркас.
Поясничный отдел
Имеет небольшой изгиб вперед. Выполняет соединительную функцию между грудным отделом и крестцом. Позвонки этого отдела самые крупные, поскольку они испытывают большие нагрузки из-за давления, оказываемого верхней частью тела.
В норме поясничный отдел состоит из 5 позвонков. Этим позвонкам присвоены имена L1-L5.
- Но существуют два вида аномального развития поясничного отдела:
- Явление, когда первый крестцовый позвонок отделяется от крестца и принимает форму поясничного позвонка, называется люмбализация. В этом случае в поясничном отделе насчитывается 6 позвонков.
- Встречается и такая аномалия, как сакрализация, когда пятый поясничный позвонок уподобляется по форме первому крестцовому и частично или полностью срастается с крестцом, при этом в поясничном отделе остается только четыре позвонка. В такой ситуации страдает подвижность позвоночника в поясничной области, а на позвонки, межпозвоночные диски и суставы ложатся повышенные нагрузки, что способствует их скорейшему износу.
Крестцовый отдел (крестец)
Опора верхней части позвоночника. Состоит из 5 сросшихся позвонков S1-S5, имеющих одно общее название – крестец. Крестец неподвижен, тела его позвонков более выражены по сравнению с остальными, а отростки – менее. Мощность и размеры позвонков уменьшается от первого к пятому.
Форма крестцового отдела похожа на треугольник. Расположенный в основании позвоночника, крестец, подобно клину, соединяет его с костями таза.
Копчиковый отдел (копчик)
Сросшаяся кость из 4-5 позвонков (Со1-Со5). Особенность позвонков копчика в том, что они не имеют боковых отростков. В женском скелете позвонки отличаются некоторой подвижностью, что облегчает процесс деторождения.
Форма копчика напоминает пирамиду, повернутую основание вверх. По сути, копчик – это остаток исчезнувшего в процессе эволюции хвоста.
Строение позвоночника человека, нумерация дисков, позвонков, ПДС
Межпозвоночные диски
Диски состоят из фиброзного кольца и студенистого ядра. От костной ткани тел позвонков межпозвоночные диски отделены тонким гиалиновым хрящом. Вместе со связками межпозвонковые диски связывают позвоночник в единое целое. В совокупности они составляют 1/4 высоты всего позвоночного столба.
Основные их функции – опорная и амортизирующая. При движениях позвоночника диски под давлением позвонков меняют свою форму, позволяя позвонкам безопасно сближаться или отдаляться друг от друга. Так межпозвонковые диски гасят толчки и сотрясения, приходящиеся не только на позвоночник, но и на спинной, и головной мозг.
Высота межпозвоночных дисков – 7-10 мм
при среднем диаметре 4 см.
- Значение высоты колеблется в зависимости от места расположения диска:
- в шейном отдела она достигает 5-6 мм,
- в грудном – 3-5 мм,
- а в поясничном – 10 мм.
Как уже говорилось в начале, в организме насчитывается 23 межпозвоночных диска. Они соединяют между собой каждый позвонок, кроме первых двух шейного отдела (атланта и эпистрофея), сросшихся позвонков крестцового отдела и копчика.
Это значит, что первый позвоночный диск находится между вторым и третьим шейным позвонками, а последний – между пятым поясничным и первым крестцовым.
Позвоночно-двигательные сегменты
Поскольку болезни в позвоночнике способны поражать не только костные структуры – позвонки, но и межпозвоночные диски, сосуды, связки, нервные корешки, отходящие от спинного мозга через межпозвозвонковые (фораминальные) отверстия, околопозвоночные мышцы, у специалистов и пациентов появилась необходимость для четкого описания локализации патологии спинномозговых структур ввести такое понятие как позвоночно-двигательный сегмент (ПДС).
Позвоночно-двигательный сегмент включает в себя 2 смежных позвонка и 1 межпозвоночный диск, расположенный между ними.
- Наш позвоночный столб состоит из 24 позвоночно-двигательных сегментов:
- 7 шейных;
- 12 грудных;
- 5 поясничных.
Как происходит нумерация?
Нумерация позвоночно-двигательных сегментов и, соответственно, входящих в них межпозвонковых дисков, начинается с самой верхней точки шейного отдела и заканчивается на границе перехода поясничного отдела в крестцовый.
Обозначение позвоночно-двигательных сегментов формируется из названий смежных позвонков, составляющих данный сегмент. Сначала указывается верхний позвонок, затем через дефис пишется номер нижнего позвонка.
- Так, например:
- позвоночно-двигательный сегмент, включающий первый и второй позвонок шейного отдела обозначается как C1-C2,
- позвоночно-двигательный сегмент, включающий третий и четвертый грудные позвонки, обозначается как T3-T4 (Th3-Th4 или D3-D4),
- самый нижний позвоночно-двигательный сегмент, включающий пятый поясничный и первый крестцовый позвонки, обозначается как L5-S1.
Таким образом, чтобы обозначить локализацию патологического процесса, развивающегося в позвоночнике, будь то остеохондроз, либо его осложнения – протрузия или грыжа позвоночного диска, врачи используют нумерацию, принятую для ПДС. Это имеет большое значение как для практикующих специалистов: вертебрологов, неврологов, травматологов и мануальных терапевтов, так и для их пациентов.
Если при описании снимка, полученного при диагностическом исследовании поясничного отдела позвоночника с помощью магнитно-резонансной томографии, врач указывает «межпозвонковая грыжа L4-L5», следует понимать, что обнаружена грыжа диска, находящегося между четверым и пятым поясничными позвонками.
Источник
Наша цель – донести до вас азы анатомии позвоночника простым языком, понятным без толкового словаря и груды медицинских справочников. Разобраться, как устроен позвоночник человека, поможет описание и фото приведенные далее в нашей статье.
По статистике 80% населения нашей планеты обнаруживают у себя симптомы заболеваний позвоночника. Однако редкий больной может похвастаться тем, что хорошо представляет себе его устройство в целом и специфику своей болезни в частности. Причиной тому является сложность медицинской терминологии для простого обывателя: люди попросту не решаются погрузиться в непонятный мир анатомии и физиологии человека. Вместе с тем, психологами давно доказано, что пациент, который изучил свою болезнь и способен зрительно её себе представить во всех анатомических подробностях, гораздо лучше поддается лечению.
Описание позвоночника человека
Позвоночник представляет собой сложнейшую биологическую конструкцию, состоящую более чем из сотни элементов. Было бы слишком долго и сложно описывать каждый из них по отдельности. Для формирования начального представления о позвоночнике, как об осевой части скелета, будет вполне достаточно условного разделения всех его составляющих на 3 большие группы:
- кости;
- хрящи;
- мышечно-связочный аппарат.
Кости
По аналогии со строительством, позвоночник напоминает вертикальный кирпичный столб, в котором роль кирпичиков выполняют особые кости – позвонки. Всего их в позвоночнике 33-34, но они неодинаковы по своему строению, и в зависимости от целевого назначения меняется и их анатомия.
7 шейных позвонков невелики по сравнению со следующими за ними 12 грудными позвонками, которые обладают особыми реберными ямками для прикрепления ребер.
5 позвонков поясницы – самые массивные и крепкие потому, что им приходится удерживать вес человеческого тела.
За поясничными следуют пять сросшихся крестцовых позвонков, образующих единую крестцовую кость, к которой прикрепляются 3-5 позвонков копчика – остатков хвоста, доставшихся в наследство человеку от его предков.
Основная функция костей позвоночника – опорная: они необходимы, чтобы удерживать вес человеческого тела.
Хрящи
Позвонки-кирпичики располагаются друг над другом, образуя позвоночный столб. Между каждыми двумя соседними позвонками есть прослойка из хрящевой ткани – межпозвоночный диск. Без этой прослойки соседние позвонки при любых движениях «терлись» бы друг о друга, деформируясь при этом.
Век позвоночника, состоящего только из костей, был бы совсем недолог. Межпозвонковые диски играют роль своеобразных предохранительных прокладок между твердыми позвонками.
При этом, они:
- гибкие и упругие – иначе позвоночник превратился бы в негнущуюся палку;
- довольно прочные – чтобы выдержать ежедневные двигательные нагрузки.
Чтобы стало понятно, что представляют собой межпозвонковые диски – вспомните мармеладно-жевательную конфету с начинкой внутри. Она гибкая, легко сжимается и расправляется.
При движении позвоночника межпозвоночный диск также способен изменять свою форму: он сжимается в сторону наклона нашего тела. Когда человек выпрямляется – диск разжимается, легко восстанавливая свои прежние очертания.
Секрет эластичности и упругости межпозвонковых дисков – в высоком содержании воды в составе хрящевой ткани и желатинозного ядра-начинки.
Но при недостаточном кровоснабжении позвоночника, причиной чему чаще всего является малоподвижный образ жизни, межпозвоночные диски «усыхают» и ослабевают. Это может стать причиной межпозвоночной грыжи: целостность хрящевой оболочки диска нарушается, и содержимое желатинозного ядра выпячивается наружу.
На конфетном примере это выглядит так: если мармеладку сильно сдавить – её внешняя оболочка не выдержит, и из неё начнет появляться тягучая желатиновая начинка.
Чтобы не бояться появления межпозвоночной грыжи, надо устранить важнейший фактор риска её появления – гиподинамию: не позволять позвоночнику «лениться», физически нагружая его.
Мышцы и связки
Но если бы все было так просто…
Позвонки-кирпичики с упругой «конфетной» прокладкой между ними – это весьма ненадежная конструкция, готовая рассыпаться при малейшем движении. Необходим некий гнущийся каркас, который будет удерживать весь позвоночный столб в «собранном» состоянии и помогать ему двигаться.
И здесь самым удачным сравнением будет обычный полимерный шланг для душа. Тот самый, который можно изогнуть и выпрямить, выгнуть и скрутить.
Если представить себе, что наш позвоночник из кирпичиков-позвонков и дисков-мармеладок помещен в подходящую ему по размеру полимерную эластичную трубку (роль которой исполняют особые поддерживающие позвоночник связки и окружающие его мышцы спины) – все становится на свои места.
В таком случае позвоночный столб будет:
- прочным – это обеспечивают позвонки из твердой костной ткани;
- гибким – благодаря сегментированной конструкции и поддерживающему мышечно-связочному аппарату;
- амортизирующим удары – благодаря эластичности межпозвоночных дисков.
Почему позвоночный столб изогнут
Прямохождение человека внесло ещё одну коррективу в строение позвоночника – он не является идеально ровным, как палка, а похож на гибкий прут или пружину, определенным образом выгнутый в стороны:
- в шейном и поясничном отделах позвоночник плавно изогнут к животу – это физиологические шейный и поясничный лордоз;
- в грудном отделе позвоночник слегка прогибается назад, к спине – это физиологический кифоз.
Такая физиологическая «волна» на позвоночнике необходима для равномерного распределения нагрузки и все той же амортизации.
Позвоночник как футляр для спинного мозга
Помимо того, что позвоночник – это гибкая ось всего нашего тела, его первоочередная функция – служить вместилищем для нежного спинного мозга. Но было бы недальновидно поместить спинной мозг посередине позвоночника по типу электропровода внутри изолирующей обмотки. При таком положении дел спинной мозг мог бы пострадать при любом слишком резком наклоне вперед или повороте корпуса. Поэтому позвонки сконструированы таким образом, чтобы с одной стороны защитить спинной мозг от внешних воздействий, а с другой – чтобы уберечь его от движений самого позвоночника.
Каждый позвонок по сути своей состоит из:
- тела – опорной костной части позвонка;
- дуги – своеобразной костной «арки» с позвоночным отверстием посередине, задняя часть которой – это тело позвонка, а боковая и передняя часть – костные закругленные по направлению друг к другу дужки;
- костных отростков (остистого, суставных, поперечных) – они служат местом прикрепления мышц и связок позвоночника, прилежащих костей (ребер, костей таза).
Позвонки располагаются в позвоночнике строго один над другим. При этом, их позвоночные отверстия также располагаются друг над другом, образуя цельный позвоночный канал. Именно в нем и находится спинной мозг. Арки позвоночных дуг соседних позвонков последовательно стыкуются между собой как части пазла, но в местах их соединения остаются так называемые межпозвононковые отверстия, необходимые для выхода спинномозговых нервов.
Уязвимые места или почему позвоночник болит
Имея представление о строении позвоночника в целом, становится понятным, что причиной боли в спине может стать патология со стороны любой его структурной части: костной ткани, межпозвонковых дисков, мышц и связок.
Многие специфические болезни позвоночника носят название, производное от греческого слова spondylos (позвонок), что указывает на их непосредственное отношение к патологии позвоночного столба – например, спондилез или спондилит. Патологии межпозвонковых дисков – это, чаще всего, протрузии и грыжи, при которых «начинка» диска выпячивается за его пределы. Мышцы и связки, окружающие позвоночник, также могут воспалиться, что приведет к боли в околопозвоночной области.
В любом случае, боль в спине – признак тревожный, с которым обязательно надо обратиться к врачу – и тот, кто хотя бы поверхностно знаком с анатомией, понимает это очень хорошо.
Природа создавала и совершенствовала позвоночник несколько сот миллионов лет не для того, чтобы эта идеальная конструкция была безнадежно испорчена из-за простого невежества и легкомыслия своего счастливого обладателя.
Источник