Динамическую нагрузку несет какой отдел позвоночника

Позвоночник человека — воистину универсальное изобретение природы, наделенное удивительной многофункциональностью. Это биологический механизм, при помощи которого мы умеем стоять и передвигаться. Кроме того, это проводник основной нервной магистрали, проходящей через него — спинного мозга, а значит ни один наш внутренний орган не смог бы работать без позвоночника. Поэтому его можно назвать и опорой, и движущей силой, и нашим главным защитником.

Основные функции позвоночника

Можно выделить четыре основные функции позвоночника:

Опорная
Двигательная
Амортизационная
Защитная

Опорная функция позвоночника

Опорная функция — это способность позвоночника выдержать суммарный вес тела с сохранением статического равновесия

У человека эта функции осложнена тем, что он — прямо ходящее млекопитающее. И это отражается в строении позвоночника человека. Подобно тому, как возрастает наш вес, если последовательно продвигаться по оси туловища от головы, подключая все органы и конечности, до самых стоп, так и возрастает размер позвонков, начиная от шейного отдела и заканчивая крестцовым.

Исключение составляют два верхних позвонка шейного отдела и позвонки крестцового (кроме первого) и копчикового отделов:

два верхних позвонка шейного отдела человека предназначены для крепления черепной коробки и обеспечения его двигательной способности, поэтому они более массивны
позвонки крестцового и копчикового отделов не несут основной опорной нагрузки, находясь ниже центра тяжести тела в самом конце позвоночного отдела

Копчик человека вообще считается рудиментом хвоста и имеет соответствующее сужающееся строение, хотя и он выполняет функцию поддержания равновесия тела в сидячем положении.

Опорная функция позвоночника выходит за пределы поддержания статического равновесия. Позвоночник выполняет функцию опоры тела человека и в движении, и при наличии нагрузок. Поэтому и опорная, и двигательная функция тесно связаны вместе.

Двигательная функция

Двигательная функция позвоночника — это возможность совершать движения в разных направлениях и плоскостях

Это осуществляется благодаря замечательному строению позвонков и межпозвоночных дисков:

четыре фасеточных сустава позвонка дают возможность движения вокруг трех осей (фронтальной, сагиттальной и вертикальной)
поперечные и остистые отростки служат для присоединения связок и мышц
межпозвоночные диски, амортизирующие нагрузки, позволяют увеличить размах движений

Подвижность суставов создается благодаря их очень гладкой хрящевой поверхности и наличии синовиальной жидкости в суставной сумке.
Всего у позвоночника человека имеется 24 двигательных сегмента с разными степенями двигательной активности:

Сегменты шейного отдела — самые подвижные
Грудного отдела — малоподвижные
Позвонки грудного отдела отягощены еще и ребрами, прикрепленными к поперечным отросткам, поэтому на грудной отдел возложено больше опорных и защитных функций, чем двигательных
Поясничного отдела — активно подвижные
Крестцового — неподвижные у взрослого человека

Сам по себе позвоночник не будет двигаться, это происходит при помощи прикрепленных к нему мышц, являющихся активной частью позвоночника.

Амортизационная функция

Амортизационная функция — это способность смягчать нагрузки при силовом давлении или резких движениях

При движениях, быстром беге, прыжках, вибрациях позвоночник подвергается опасности за счет противодействующих сил. Они могли бы вызвать смещения дисков и даже повреждения, если б позвоночник не был вооружен прекрасными природными амортизаторами:

Мышцы, присоединенные к позвоночному столбу способны уменьшать нагрузки путем сокращения и увеличения мышечного напряжения: это позволяет удерживать позвонки на определенном расстоянии и избегать травм.
Другая обратная сторона — у самой мышцы в результате длительного перенапряжения может наступить болевой спазм и воспаление (миозит), что может потом привести к ее атрофии. Поэтому длительные встряски и нагрузки в любом случае приведут к нарушению функций позвоночника
Диски между позвонками играют одну из главных амортизационных предохраняющих функций
Регуляция осуществляется при помощи способности ядра диска впитывать воду и повышать свою упругость под действием давления. С возрастом, а также под влиянием дистрофических изменений и деформаций в диске такая способность утрачивается.
Естественные боковые изгибы позвоночника придают позвоночному столбу человека свойства пружины. Позвоночник взрослого человека в профиль выглядит как латинская буква S и, в зависимости от отдела, имеет следующие изгибы:
- Изгибы шейного и поясничного отделов —лордоз (выпуклость вперед)
- Изгиб грудного отдела — кифоз (выпуклость назад)

Защитная функция

Главная защитная функция позвоночника заключается в том, что он оберегает важнейший орган человека, без которого невозможно взаимодействие всех остальных органов — спинной мозг

Мозг проходит вдоль задней части позвоночника в канале, образованном соединенными вместе позвонками, их дугами и боковыми отростками. Он защищен тремя оболочками (мягкой, паутинной и твердой) и крепится к каналу связками. От спинного мозга в фораминальные межпозвонковые отверстия отходят 31 —33 пары спинномозговых нервов (по количеству сегментов в позвоночнике и мозге).

Защита ствола мозга позвоночником достаточно надежна, но сами нервы (многие называют их корешками) достаточно уязвимы. Деформации и смещения позвонков и дисков в результате болезней или травм задевают нервные волокна, и через нервную систему начинают страдать другие отдаленные органы. Поэтому такие деформации неизбежно вызывают нарушение защитной функции позвоночника. Строение и функции позвоночника тесно связаны.

Функции разных отделов позвоночника

Рассмотрим теперь какую специфическую функцию, помимо общих, несет позвоночник в каждом своем отделе.В каждом отделе позвоночник выполняет разные функцииШейный отдел человека

Основные функции шейного отдела:

соединение головного и спинного мозга, объединение центральной и периферической нервной системы в одно целое, связь между органами (защитная и соединительная функции)
поддержание головы и ее двигательных возможностей. Как мы знаем, в шейном отделе находятся наиболее подвижные позвонки, а два верхних шейных позвонка (атлант и аксис) обеспечивают повороты головы в диапазоне 180 ‘ (опорная и двигательная функции)
кровоснабжение головного мозга: через отверстия в боковых отростках шейных позвонков в ствол мозга, заднюю часть коры и мозжечок проходят позвоночные артерия и вена, а также сонная артерия

Любая врожденная или приобретенная патология, травма или дегенеративное изменение в шейном отделе может привести к серьезным последствиям: например, к синдрому позвоночной артерии.
Этот синдром возникает при сдавливании в шейном отделе позвоночной артерии вместе с окружающим ее симпатическим нервным сплетением. Из многочисленных причин возникновения синдрома, можно выделить как связанные с позвоночником, так и нет. В первой группе находятся такие:

Артроз суставов первого и второго шейных позвонков
Травмы, сколиоз, межпозвоночная грыжа
Изменение борозды под позвоночную артерию в дужке первого шейного позвонка в результате патологических костных разрастаний (аномалия Киммерли)
Чересчур высокий зуб второго шейного позвонка

Синдром позвоночной артерии проявляется такими симптомами:

Сильная головная боль в виде прострелов
Нарушения зрения и слуха
Головокружение, нарушение координации движений
Тошнота и рвота и другие явления

Нарушения мозговой деятельности могут в итоге закончиться ишемическим инсультом.

Опасны также краниовертебральные аномалии, вызванные патологией первого и второго шейных позвонков.

Первый и второй шейные позвонки, соединенные с основанием черепа, называются краниовертебральным переходом. Встречаются как врожденные аномалии этого перехода у человека, так и приобретенные. Например:

Сращивание (ассимиляция) первого шейного позвонка с костью затылка
Неправильно расположенный зуб второго шейного позвонка или слишком большой, из-за чего происходит смещение атланта с давлением на спинной мозг или вклинивание зуба аксиса в затылочное отверстие мозга, что может вызвать самые непредвиденные последствия
Вдавливание верхних позвонков в основание черепа и сдавление отделов продолговатого и спинного мозга

Все эти аномалии могут привести к пирамидным, вестибулярным и мозжечковым симптомам.

Грудной отдел человека

Грудной отдел играет важную опорную функцию для задней стенки грудной клетки:
12 пар ребер при помощи суставов в задней части крепятся в реберных ямках поперечных отростков грудных позвонков.
Так как в грудной клетке находятся сердце и легкие, то позвоночник, получается, выполняет защитную функцию для этих органов, а также дыхательную. Движения грудной клетки при дыхании не ограничиваются из-за двигательной возможности позвоночника, несмотря на то, что в грудном отделе подвижность позвонков умеренная.

Поясничный отдел человека

Поясничный отдел выполняет основную двигательную функцию
Распределяет нагрузку по всему телу человека, амортизирует вибрацию и толчки при движении
Благодаря поперечным отросткам, защищает почки

Крестцовый отдел и копчик человека

В крестцовом отделе крепятся кости таза и находятся органы, работа которых координируется через нервы, выходящие в копчиковых отверстиях (защитная функция)
А в остальном у крестцовых и копчиковых позвонков немного функций: из-за неподвижности крестца двигательная функция в этом отделе не выполняется.
У копчика есть слабая двигательная активность:
при удерживании равновесия во время наклонов назад, сидя
он принимает участие в родах, обеспечивая более широкий проход в малом тазу для выхода плода

Нарушение функции позвоночника

В течение жизни человека, в результате развивающихся болезней, неправильного образа жизни и травм, его позвоночник, к сожалению утрачивает часть своих функций.

Для каждого отдела это происходит специфически, с учетом его анатомических особенностей.

В поясничном отделе остеохондроз и межпозвоночная грыжа могут вызвать вначале нарушение двигательной функции позвоночника, а затем и защитной, если в процесс вовлекается спинномозговой нерв.

В шейном отделе эти же болезни, кроме указанных симптомов, могут привести и к куда более серьезным последствиям:

нарушению мозгового кровообращения
ишемии головного мозга
инсульту спинного мозга

Инсульт же часто означает полную потерю двигательной функции.

Изучив патологические процессы в позвоночнике, можно и определить некую последовательность утраты позвоночником человека своих основных функций в результате болезней:

Вначале утрачивается амортизационная функция, затем — двигательная, а потом — защитная и опорная

Будьте здоровы! Сохраняйте свой позвоночник молодым и функциональным.

Видео:

Оценка статьи:

Загрузка…

Источник

Диагностика вертеброневрологических синдромов, приемы мануальной и рефлекторной
терапии предполагают знание структурно-функциональных особенностей позвоночного
столба и прилежащих к нему тканей. Позвоночник как минимум имеет четыре функции:
опорную, защитную, амортизационную и двигательную. Он представляет собой гибкий
стержень – опору для головы, плечевого пояса и рук, органов грудной и брюшной
полостей, масса которых передается на тазовый пояс и ноги. В связи с опорной
функцией позвонки имеют разное строение, с нарастанием величины тел позвонков
от шейного к крестцовому отделу. Воздействие силы тяжести в процессе филогенеза
приводит к тому, что крестцовые позвонки сращены между собой в виде массивной
кости. Защитная функция позвоночного столба заключается в предохранении спинного
мозга от механических повреждений. К этому надо добавить, что гибкость позвоночника
имеет значение и для амортизации толчков и сотрясений, защищая базальные отделы
и весь головной мозг от травматизации о костную структуру черепа. В функции
амортизации участвуют мышцы, межпозвоночные диски, суставные щели и суставные
поверхности позвонков. Существенную роль в этом играет также наличие физиологической
кривизны (шейный и поясничный лордоз). Двигательная функция осуществляется в
межпозвоночных суставах вокруг трех осей: фронтальной, сагиттальной и вертикальной.
При этом различают пассивную часть (позвонки, суставы, связки, диски) и активную
– мышечный аппарат. Для понимания основных функций позвоночника в норме и при
патологии важное значение имеет представление о позвоночно-двигательном сегменте.

Позвоночно-двигательный сегмент (ПДС) образован двумя смежными «полупозвонками»,
межпозвонковым диском, межпозвонковыми суставами, межпозвонковыми связочными
и мышечными образованиями. Нормальная функция ПДС возожна благодаря динамическому
равновесию этих структур.

Межпозвонковые диски, находясь в тесной анатомо-функциональной связи со всеми
структурами позвоночника в значительной мере обеспечивают подвижность позвоночника,
его эластичность и упругость, выдерживая значительные нагрузки.

Диск состоит из:
1) двух гиалиновых пластинок, плотно прилегающих к замыкательным пластинкам
тел смежных позвонков;
2) пульпозного ядра;
3) фиброзного кольца.

Пульпозное ядро – бессосудистое образование, эластичной консистенции, состоит
из отдельных хрящевых и соединительнотканных клеток, коллагеновых волокон. В
состав межклеточного вещества входят протеины, мукополисахариды, включая гиалуроновую
кислоту. Высокая способность связывать воду объясняется наличием ОН-групп полисахаридов.
Студенистое ядро у пожилых содержит до 70% воды. В центре ядра имеется полость
объемом 1,0-1,5 см3 в норме. Благодаря тургору давление диска передается на
фиброзное кольцо и смежные гиалиновые пластинки, обеспечивая амортизацию и упругую
подвижность позвоночника.

Фиброзное кольцо — состоит из крестообразно пересекающихся коллагеновых волокон,
которые своими концами впаяны в краевые каемки тел позвонков. В отличие от бессосудистого
ядра, фиброзное обильно кровоснабжается. Задняя полуокружность кольца слабее
передней, особенно в шейном и поясничном отделах позвоночника. Боковые и передние
отделы межпозвоночного диска слегка выступают за пределы костной ткани, так
как диск несколько шире тел смежных позвонков.

Иннервация наружных отделов фиброзного кольца, задней продольной связки, надкостницы,
капсулы суставов, сосудов и оболочек спинного мозга осуществляется синувертебральным
нервом (нерв Люшка), состоящим из симпатических и соматических волокон. Питание
диска у взрослого происходит путем диффузии через гиалиновые пластинки.

Капсулы межпозвонковых суставов весьма упруги. Их внутренний слой образует
плоские складки, глубоко внедряющиеся в суставную щель – суставные мнискоиды,
которые содержат хрящевые клетки. Межпозвонковые суставы выполняют следующие
функции:

Статическую – участие в сохранении положения отдельных позвонков и позвоночника
в целом;
Динамическую – участие в перемещении относительно друг друга смежных позвонков,
а на более высоком уровне – участие в изменении конфигурации позвоночника как
отдельного органа, его положения относительно других частей тела;
Приспособительную – участие в реакциях изменения миостатики;
Дыхательную – позвоночно-реберные суставы и сочленение бугорка ребра с поперечным
отростком опосредованно принимают участие в акте дыхания;
Опорную, особенно выраженную в ПДС, лишенных межпозвонкового диска: Ос-С1
и С1-С2.

Суставные полости замкнуты суставными поверхностями и капсулой, внутри имеется
синовиальная жидкость, которая выполняет рессорную (буферную) функцию.

Межпозвонковые отверстия – парные образования. Верхняя и нижняя границы образованы
вырезками на корнях дуг (верхняя – большая), внутренняя – боковыми краями тел
и межпозвонкового диска, наружная – двумя суставными отростками (особенно верхним),
внутренней частью суставной капсулы и желтой связкой. У шейных позвонков среднего
и нижнего уровней внутренней стенкой являются суставы Люшка, у межпозвонковых
отверстий грудного отдела (до Т9-Т10) переднебоковыми границами служат капсулы
реберно-позвонковых суставов с головками II – Х ребер.

В межпозвоночном отверстии располагаются экстрадуральные отрезки (переднего
и ганглиорадикулярный заднего) корешков, из которых формируется канатники. С
внутренней стороны к надкостнице межпозвокового отверстия фиксируется твердая
мозговая оболочка, которая манжеткой покрывает каждый корешковый нерв Нажотта.

Костные стенки межпозвонковых отверстий удлиняются по мере утолщения корня
дужек у позвонков – от 4 мм у шейных до 10 мм у пятого поясничного. Пресакральное
отверстие по длине нередко превышает 15 мм и превращается в канал за счет массивной
дуги у крестца и своеобразного расположения суставных отростков.

Связочный аппарат. Передняя продольная связка проходит по всей передней поверхности
тел позвонков. Она хорошо выражена в поясничном отделе и плохо в шейном. Связка
препятствует переразгибанию позвоночника. Она плотно спаяна с телами позвонков
и рыхло – с межпозвонковым диском. Задняя продольная связка проходит по задней
поверхности тел позвонков, препятствует сгибанию позвоночника. Она тесно связана
с дисками и рыхло с телами позвоков; хорошо выражена в шейном отделе и почти
не выражена в нижнем поясничном, где создает парамедианное направление грыжевому
выпячиванию пульпозного ядра.

Надостная связка натянута между верхушками остистых отростков; хорошо выражена
в шейном отделе, переходит в выйную; отсутствует между L5-S1.
Межостистая связка натянута между остистыми отростками смежных позвонков. Желтая
связка соединяет дужки смежных позвонков, участвует в образовании капсул межпозвонковых
суставов; полностью состоит из эластичных волокон. Связки эти весьма толстые
на пояснично-крестцовом уровне, достигают от 2 до 7 мм; сближая позвонки, препятствуя
их кифозированию.

Межпоперечная связка соединяет поперечные отростки смежных позвонков, препятствует
их движению во фронтальной плоскости.
Поперечно-остистая связка соединяет поперечные и остистые отростки смежных позвонков,
ограничивает их ротационные движения.

Межпоперечные мышцы состоят из 2-х самостоятельных пучков: медиально-дорсального
и латерально-вентрального. Они подобны корабельным вантам, удерживающим мачту
в вертикальном положени, и идут снизу вверх и кнутри. Между двумя пучками мышц
проходит сосудисто-нервный пучок. Межостистые мышцы парные и идут они снизу
вверх, вентрально и вниз. Изолированные движения отдельного ПДС осуществляют
короткие мышцы позвоночника, частично – ротаторы, перекидывающиеся через позвонок
и отдельные части длинных паравертебральных мышц (спереди – подвздошно-поясничные,
сзади – многораздельные). Наклон в сторону, в пределах одного ПДС, осуществляют
межполярные мышцы, назад – межостистые, вперед – за счет выключения соответствующей
межостистой активного сокращения подвздошно-поясничной, передних шейных; ротация
– за счет мышц вращателей. В фиксации подобных изгибов сегмента участвуют и
длинные мышцы. Взаимодействие этих мышц происходит рефлекторно по типу синергии
всех мышц ПДС и всего отдела позвоночника. Этим обеспечивается основная локальная
миофиксация.

Все рефлекторные формы регуляции опорно-двигательной функции позвоночника
и всей кинематической цепи «позвоночник-конечности», также как и произвольные
двигательные функции этой системы, определяют ее прочность, состояние динамического
мышечного корсета.

Одной из характерных особенностей позвоночного столба является наличие 4-х
физиологических кривизн, расположенных в сагиттальной плоскости:
1) шейный лордоз, образованный всеми шейными и верхнегрудными позвонками. Максимум
выпуклости приходится на уровень С5 и С6;
2) грудной кифоз. Максимум выпуклости находится на уровнях Т6-Т7;
3)поясничный лордоз, образующийся последними грудными и всеми поясничными позвонками.
Максимум выпуклости на уровне L4;
4) крестцово-копчиковый кифоз. В норме крестец находится под углом 30° по отношению
к фронтальной оси тела.

Кривизны позвоночника – следствие специфической особенности человека и обусловлены
вертикальным положением туловища. Изгибы позвоночника удерживаются активной
силой мышц, связками и формой самих позвонков. S-образный профиль позвоночника
– результат ортостатического положения человека. Двойная изогнутость придает
конструкции большую прочность, чем одинарный изгиб. S-образная форма смягчает
толчки и удары при движениях.

У большинства людей линия тяжести проходит впереди позвоночника, который поддерживается
а прямом положении рефлекторным сокращением мышц спины, поэтому линия тяжести
не увеличивает всех изгибов позвоночника, а скорее выпрямляет поясничный лордоз.
При стоянии происходит напряжение мышечного связочного аппарата, оказывая определенное
давление на тела позвонков.

Для обеспечения надежной опоры позвоночника не должно быть большой подвижности
между отдельными его сегментами. Это опасно для спинного мозга. Вместе с тем
движения многих сегментов, суммируясь, обеспечивают значительную подвижность
позвоночника в целом. Степень подвижности в каждом сегменте прямо пропорциональна
квадрату высоты диска и обратно пропорциональна квадрату его поперечного сечения.

Наименьшая высота у самых верхних шейных и верхних грудных дисков. Диски, расположенные
ниже этого уровня, увеличиваются по высоте, достигая максимума на уровне L5-S1.
Поэтому наибольший объем движений в пояснично-крестцовом и нижне-шейном отделах.
Наименьшая подвижность в грудном отделе позвоночника зависит еще и от тормозящих
влияний ребер, соединяющих грудную клетку в жесткий цилиндр, а также от прилегания
друг к другу остистых отростков, соединенных между собой мощным связочным аппаратом.

У взрослых людей общая высота межпозвоночных дисков составляет 25% длины позвоночника.

Движение позвоночника осуществляется по трем осям:
1) сгибание и разгибание по поперечной оси;
2) боковые наклоны (lateroflexia) вокруг сагиттальной оси;
3) ротация (rotocio) – вокруг продольной оси.

Ротация преобладает в шейном и верхнегрудном отделе. Флексия и экстензия –
наибольшая в поясничном и шейном отделах, латерофлексия – в нижнегрудном отделе
позвоночника.

При сгибании происходят следующие изменения:
1 – растяжение задней продольной связки и волокон задней части кольца диска;
2 – смещение ядра диска кзади; увеличивается напряжение заднего полукольца;
3 – растяжение желтых и межостистых связок;
4 – расширение межпозвонкового отверстия и натяжение капсулы межпозвонковых
суставов;
5 – напряжение мышц брюшного пресса и расслабление разгибателей спины;
6 – натяжение твердой мозговой оболочки и корешков.

При разгибании происходит:
1 – растяжение переднего полукольца диска;
2 – относительное смещение ядра диска кнутри;
3 – сокращение желтых и расслабление межостистых связок;
4 – сужение межпозвонковых отверстий;
5 – растяжение мышц брюшного пресса и напряжение длинных мышц спины;
6 – расслабление твердой мозговой оболочки корешков.

Таким образом, любая форма работы ПДС и позвоночника в целом, его прочность
определяется состоянием нервной системы, включая ее высшие отделы, ответственные
за прогнозирование и координацию в целом.

Смотрите также:

У нас также читают:

Источник