Какие особенности состава и строения позвоночника обеспечивают



ВСПОМНИТЕ

Вопрос 1. Какое значение имеют полости тела?

Полость тела животных и человека, пространство, ограниченное внутренней поверхностью стенки тела, в котором расположены внутренние органы. Различают первичную полость тела, не имеющую собственной стенки, и вторичную полость тела, или целом, имеющую собственную стенку.

Вопрос 2. Какое значение имеют естественные изгибы позвоночника?

Благодаря S-образной изогнутости позвоночник способен пружинить и выполнять роль рессоры, уменьшая толчки при движении. Это тоже приспособление к прямохождению.

ВОПРОСЫ К ПАРАГРАФУ

Вопрос 1. Какое строение имеют позвонки человека?

Позвонок состоит из тела и отростков. Дуги позвонков замыкают позвоночные отверстия, которые, располагаясь друг над другом, образуют полость — позвоночный канал. В нём проходит спинной мозг

Вопрос 2. Какие особенности состава и строения позвоночника обеспечивают упругость и гибкость тела человека?

Тела позвонков полуподвижно соединены между собой через хрящевые межпозвоночные диски и удерживаются при помощи многочисленных связок. Благодаря такому соединению большая часть позвоночника является упругой и гибкой. Так как хрящевые диски могут сжиматься, то к вечеру рост человека уменьшается на 1—2 см, а при больших физических нагрузках даже больше. Однако за ночь позвоночник человека восстанавливается до прежней длины.

Вопрос 3. Что такое грудная клетка и каковы её функции?

Грудная клетка — часть осевого скелета, которую образуют 12 грудных позвонков, 24 ребра и грудина. 24 ребра, с каждой стороны по 12. Встречаются 11 и 13 пар ребер. Головка каждого ребра сочленяется с одним из 12 грудных позвонков. Первые семь пар ребер — истинные ребра — соединяются непосредственно с грудиной посредством реберных хрящей. Следующие три пары — ложные ребра — концы их хрящей срастаются между собой и с хрящами нижележащих ребер и образуют реберную дугу. Последние две пары — колеблющиеся ребра — свободно заканчиваются в мышцах передней брюшной стенки. Первое ребро и грудину соединяет негибкий хрящ, второе — седьмое ребро и грудину соединяют суставы, благодаря чему передняя стенка грудной клетки может двигаться. Подвижное сочленение ребер с позвоночником и грудиной обеспечивает расширение грудной клетки при дыхании.

Грудная клетка защищает органы человека, расположенные в грудной полости, от внешних факторов. При вдохе расширяются легкие, и грудная клетка вздымается.

Вопрос 4. Какое значение для человека имеет массивность крестца и костей тазового пояса?

Скелет тазового пояса служит для соединения скелета ноги с позвоночником. Тазовый пояс образуется за счёт срастания двух подвздошных, двух седалищных и двух лобковых костей. В месте соединения этих костей находится вертлужная впадина, в которую входит головка бедренной кости. Тазовые кости соединяются с крестцом в очень прочную конструкцию — таз. Он представляет собой костное кольцо, внутри которого находится полость. На таз опирается позвоночный столб, а образующие его плоские кости поддерживают и защищают внутренние органы, расположенные в брюшной полости.

ПОДУМАЙТЕ!

Почему у млекопитающих животных, в отличие от человека, при родах не возникает проблем, связанных со строением скелета? Что помогает человеку решить эти проблемы?

Скелет человека и скелет животных имеют общий план строения, а все различия связаны с прямохождением, высокоразвитой нервной системой и трудовой деятельностью, характерными для человека.

Природа поразительно мудро приспособила костные элементы нашего тела для движения. Наш спинной хребет — это идеально устроенная конструкция, обеспечивающая не только прочность, но и гибкость тела.

Поскольку позвоночник должен выдерживать грузы и быть гибким одновременно, анатомия его является особенной. Он состоит из стабильных компонентов (тела позвонков) и гибких компонентов (межпозвонковые диски и позвоночные суставы). Только их комбинация обеспечивает стабильность, гибкость и хорошее распределение нагрузки. Существуют также капсулы, связки, сухожилия, мышцы и нервы, которые соединяют отдельные позвонки и большие части позвоночника. Если на каком-то уровне позвоночника произойдут патологические изменения, то это сразу отразится на здоровье, а, значит, и жизни человека. Причем нарушения могут быть вызваны всевозможными причинами – возрастом, болезнью, избыточным весом, отсутствием физических упражнений, чрезмерным увлечением спортом или элементарной усталостью.

В этой статье мы остановимся на строении позвоночника, его функциях и других характеристиках, чтобы было легче понять, как сохранить здоровье главного остова тела и (или) избавиться от недуга.

Многофункциональность позвоночника

Хребет — это биологический механизм, который двигается, защищает и является опорой. Он состоит из цепочки позвонков и выполняет важные функции. Рассмотрим их.

1. Опорная.

Главная ось тела — это остов и его твердая опора. Он принимает на себя две трети общего веса и объединяет весь скелет человека в одно целое.

2. Двигательная.

Форма позвоночника позволяет человеку стоять, ходить, сохраняя баланс, наклоняться и выдерживать серьезные нагрузки.

3. Защитная.

Внутри сквозного отверстия позвоночной трубки находится спинной мозг, благодаря которому многочисленные функции организма выполняются автоматически. Это уязвимое образование надежно спрятано под сильными мышцами, крепкими связками и хрящами позвонков. Его поражение возможно только при травме сегментов позвоночника.

4. Амортизационная.

Позвоночник смягчает нагрузки, он пружинит разнообразные сотрясения благодаря соединительным хрящевым дискам, крепким связкам и мышцам. В результате спинной мозг защищен от повреждений при толчках, резких движениях и даже элементарной ходьбе.

Общая анатомия главного остова тела

Позвоночник состоит из цепочки соединенных между собой отдельных косточек, похожих на кольца с толстыми стенками, — позвонков. Он имеет форму наложенного «двойного S»: в шейном и поясничном отделах он изогнут вперед (лордоз) в грудной клетке и в области кросс-копчика назад (кифоз). Такая форма обеспечивает гибкость хребта, смягчает толчки во время интенсивного двигательной активности.  

Немного о позвонках

Опорный стержень колонны состоит из 24 позвонков, которые несут разную функциональную нагрузку и назначение в зависимости от отдела, в котором расположены. Так, шейные позвонки наиболее мобильные, поэтому небольшие, а поясничные — массивные, так как выдерживают большую тяжесть.

Тела позвонков «смотрят» вперед, в то время как позвоночные арки направлены назад. Позвонки лежат наклонно-горизонтально один над другим и образуют футляр, в котором находится спинной мозг и его нервные корни. Крестец и копчик состоят из сплавленных позвонков.

Связки

Связочный аппарат стабилизирует позвоночник в продольной оси, также при наклоне вперед и назад.

Мышцы

Позвоночный столб окружает мышечный каркас. Он удерживает и растягивает позвоночник, поворачивают его в определенной степени или сгибает его вперед, назад и вбок.

Области позвоночника

В позвоночном столбе выделяются пять отделов, каждый из них имеет специфические черты.

1. Шейная.

Верхний отдел – наиболее важный, так как он расположен ближе всего к головному мозгу и снабжает его кровью. Первый позвонок крепится к основанию черепа. Он называется атлантом, хоть достаточно миниатюрен, весит не больше 30 г, так как состоит только из двух дуг без тела. При травме шейного отдела может быть летальный исход. Благодаря шейным позвонкам человек может поворачивать голову на 180 градусов, наклонять ее, двигать шеей. При поражении этого отдела могут появляться головные боли, нарушение зрения, может страдать вестибулярный аппарат, человек теряет чувство равновесия и баланса, происходит дезориентация.

2. Грудная.

Грудной отдел выгнут С-образно выпуклостью назад. Этот отдел не столь мобилен, как вышеописанный. К специальным ямкам поперечных отростков прикреплены ребра, которые защищают важные органы человека – сердце и легкие. Позвонки становятся более широкими, ведь нагрузка на них увеличивается.

3. Поясничная.

Позвонки этого отдела испытывают мощные нагрузки – они амортизируют всё тело при движении. Именно этот отдел наиболее подвержен травмам и грыжеобразованию, особенно они возникают при подъеме неадекватных грузов, при неправильном выполнении физических упражнений. Поясничные позвонки самые объемные.

4. Соединение крестца и копчика.

Крестцово-подвздошное соединение относится к группе так называемых плотных суставов. Во время движения он передает силу от позвоночника через таз в ноги и находится под сильным напряжением. Кость крестца образована 5 позвонками, которые срастаются к 23-25 годам, она имеет треугольной форму. Копчик представляет собой рудимент, он помогает женщинам во время родов. У рожающих кости копчика могут слегка расходиться, обеспечивая возможность прохождения новорожденного через родовые пути. Копчик помогает позвоночнику справляться с нагрузкой на него во время сидения. Через отверстия нижней части позвоночного столба происходит иннервация органов малого таза и нижних конечностей.

Двигательный сегмент позвоночника

Центральные функциональные элементы позвоночника суммируются под термином «сегмент движения» Такой сегмент состоит из двух позвоночных суставов на одной высоте, межпозвонкового диска и связанных с ним мышц и связок.

Каждый анатомический сегмент ответственен за определенную функцию. Если сегмент движения не работает должным образом, он немедленно воздействует на следующий сегмент и, наконец, на всю структуру: В итоге при патологии крестцового сегмента боли могут ощущаться в области шеи или в середине спины. В то же время, конечно, сигналы боли также достигают мозга. В общем, повреждение одного места приводит к широкому разнообразию мест болевого синдрома и характера боли.

Спинной мозг

В позвоночном канале проходит чувствительный спинной мозг, окруженный охраняющими его оболочками. Сам он надежно защищен, но нервные волокна, которые выходят в отверстия позвонков уязвимы. При смещении позвонков, в результате болезней они деформируются, воспаляются и импульсопередача меняется, то есть слаженная работа организма нарушается.

Строение позвоночника и слаженная работа всех органов

В этой статье мы только поверхностно рассказали о строении позвоночника. Но даже благодаря этой информации становится понятным, как важно уделять остову скелета должное внимание. Гиподинамия нарушает баланс мышц спины. В этом случае травма может возникнуть даже при небольшом напряжении.

Как и любой орган, позвоночник с годами стареет. Его компенсаторные возможности уменьшаются, а кости становятся хрупкими. Патологические процессы могут происходить и в диске, из-за чего появляются разнообразные болезни. Наиболее распространенные из них – межпозвоночные грыжи, анкилозирующий спондилит, остеохондроз.

Позвоночник связан с каждым органом нервными окончаниями, поэтому при его поражении будут страдать и внутренние органы. Стоит хотя бы одному звену из этой совершенной системы выйти из строя – начинаются проблемы. Для того, чтобы сохранить здоровый позвоночник каждый человек должен двигаться. Причем, чем больше упражнений и чем они разнообразнее, тем лучше. Возможности для физической активности многообразны. Правильный вид спорта можно найти для каждого человека.

Для поддержания здоровья позвоночника необходимо заботиться об осанке с детского возраста, регулярно заниматься физкультурой, избегать поднятия тяжестей и следить за весом. Формирование правильной осанки – это залог высокого уровня физического и психического здоровья. От того, в каком состоянии находится главный стержень тела, зависит жизнеспособность и активность человека.

Позвоночник, являясь по сути опорой тела человека, способен выдержать такие же нагрузки, как и бетонная опора, почти в 20 раз более широкая. Но ведь он же состоит из по виду хрупких косточек-позвонков. Как же удается работать такой конструкции: выдерживать несоизмеримо огромные тяжести и одновременно быть гибкой и подвижной? Очевидно, в этом «виновато» строение самого позвонка.

На самом деле, строение позвонков человека уникально. Их особенности — одновременно и прочность, и упругость. Внутренняя часть позвонка называется телом. Тело по консистенции напоминает губчатую пористую костную ткань, которая имеет переплетенную волокнистую структуру, Это придает ему упругость и способность поглощать часть внешних усилий. Наружная же часть подобна слоновой кости — такая же прочная и целостная.

Позвонки, хоть и в меньшем количестве, чем кости таза или трубчатые кости, содержат костный мозг, а значит участвуют в кроветворении.

Рассмотрим строение позвонка человека.

К телу позвонка при помощи двух ножек крепится дуга (ламина), от нее отходят в общей сложности семь отростков:

• два поперечных
• один сагиттальный остистый
• четыре суставных (пара — верхних, пара нижних) отростков

Ламина и внутренняя поверхность отростков при наложении позвонков образуют позвоночный канал, в котором находится спинной мозг.

Сами отростки выполняют ряд полезных функций:

• они обеспечивают крепление позвонков между собой
• к ним крепятся связки позвоночника и сухожилия мышц
• поверхности поперечных отростков, дуги и стенки позвоночника образуют боковые межпозвонковые (фораминальные) отверстия, через которые выходят нервы спинного мозга и кровеносные сосуды

Удачная конструкция позвонка, в которой нет ничего лишнего, обеспечивает возможность создания единой целостной конструкции, в которой обеспечена связь с ЦНС, кровеносной, кроветворной и мышечной системой человека

Как было сказано уже, в позвоночнике человека насчитывается 33 — 35 позвонков, нумерация которых идет от первого шейного до самого нижнего.

Однако часто рассматриваются не позвонки, а позвоночные сегменты, которые представляют соединение при помощи двух суставов пары позвонков с межпозвоночным диском между ними. Такое деление удобней, так как оно соответствует и делению спинного мозга на сегменты. Всего в позвоночном столбе, как и в мозге, 31 сегмент, из них только 24 являются двигательными:
из общего количества вычитается первый и второй шейные позвонки, так как у них другая система соединения и отсутствует межпозвоночный диск, и пять сращенных между собой позвонков крестца.

Межпозвоночные диски — основа гибкости позвоночника

Гибкость же позвоночнику, помимо внутренней структуры позвонковых тел, придают межпозвоночные диски — своеобразные пластинки с хрящевой поверхностью.

Функция межпозвоночных дисков тройная. Они обеспечивают:

• плотное соединение между позвонками
• подвижность позвоночника
• амортизацию нагрузок

Амортизация происходит за счет удивительной внутренней структуры диска, на которой держится вся биомеханика движений между позвонками. Он состоит из фиброзного диска, в центре которого находится желеобразное ядро. В состав ядра входят мукополисахариды (гликозаминогликаны), регулирующие его упругость, благодаря своей способности отдавать и поглощать воду:

• если нагрузка возрастает, эти вещества поглощают воду — и ядро становится больше, и его амортизирующее свойство возрастает
• при уменьшении нагрузки вода отдается, и упругость ядра вновь уменьшается

В детстве межпозвоночные диски составляет почти половину общей высоты позвоночника, именно поэтому дети обладают такой удивительной гибкостью. Водный и питательный обмен диска в детском и юношеском возрасте происходит через сосуды, у взрослого же человека наступает облитерация этих сосудов, и весь обмен уже идет через смежные позвонки. При дегенерации тканей и начальных деформациях в позвоночнике это природная биомеханика диска постепенно необратимо утрачивается. Ядро начинает слабеть из-за дегидратации диска и смещаться под действием нагрузок, и однажды может выйти за пределы диска, образуя так называемую межпозвоночную грыжу.

Отсюда понятна важность правильного обмена веществ и наличия всех важных микроэлементов в организме человека для долголетия его позвоночника.

Особенности межпозвоночных дисков таковы еще, что у них разная высота в различных отделах. Это обусловлено степенью нагрузок.

1. Самая маленькая высота дисков — 3 — 4 мм — в грудном отделе, так как в нем меньше всего движений
2. Диск самого подвижного шейного отдела — 5 — 6 мм
3. Диск поясничного имеет самую высокую высоту — до 12 мм, так как осевое давление в поясничном отделе самое большое

Связки позвоночника и их функции

Для упрочнения связи всех позвонков и суставов служат связки позвоночника. Кроме усиливающей функции они могут играть роль разгибательных мышц.

Связки позвоночника бывают разных типов:

1. Длинные: Передние и задние продольные- проходят по передней и задней поверхности позвоночника вдоль всей его длины
2. Короткие: Желтые — соединяют дугообразные части суставов смежных позвонков. Межостистые связки позвоночника — связывают остистые отростки и т. д.

Особенности строения позвонков в разных отделах

Позвонки различных отделов имеют свои отличительные особенности и свое строение.

Шейный

• Позвонки шейного отдела в поперечных отростках имеют отверстия, через которые проходят позвоночные артерии и вены. Кроме того, поперечные отростки в шейной части несколько иные, чем в грудной и поясничной из-за наличия рудиментов ребер
• Позвоночное отверстие большое, почти треугольной формы, а тела позвонков сравнительно маленькие
• Строение первого и второго шейных позвонков отличается от других: У первого позвонка, по названию атлант, отсутствует тело, и он представляет из себя соединение задней и передней дужек. В названии отражена его величина. Второй позвонок, аксис, имеет зубовидный отросток в передней своей части, который как ось входит в кольцо первого позвонка атланта и фиксируется там связками. Таким образом обеспечиваются повороты, наклоны и вращательные движения головы

• Шестой позвонок имеет развитый передний бугорок — это используется для остановки кровотечений (кровопотерю можно уменьшить, прижав к нему сонную артерию)
• Седьмой отличается большим остистым отростком, который хорошо прощупывается сзади шеи

Грудной

• По своему строению грудной позвонок намного больше шейного по высоте и ширине, имеет почти круглое позвоночное отверстие
• Из-за крепления ребер грудной клетки, тела позвонков имеют углубления (ямки) в нижней и верхней части, куда вставляется сустав ребра. Ребра вместе с грудиной и грудные позвонки образуют грудную клетку
• Остистые отростки грудных позвонков более длинные, не раздвоены, как шейные, и направлены вниз подобно черепице, обеспечивая малоподвижное соединение

Поясничный

• Самый солидный с массивным телом и сравнительно небольшим овальным позвоночным отверстием
• Остистый отросток крупный, имеет строго горизонтальную направленность, расстояние между отростками соседних позвонков маленькое

Крестец

Особенности крестца в том, что он по мере взросления претерпевает изменения. У ребенка и молодого человека позвонки крестца еще раздельны и подвижны. Сращивание их происходит обычно после 25 лет. Образуется единая кость — крестец, треугольной формы, с основанием, присоединенным к поясничному, и вершиной — к копчику. Передняя поверхность, которую еще называют тазовой, вогнутая, задняя — выпуклая шероховатая, с выступающими гребешками.

Копчик

Копчик представляет собой от трех до пяти небольших, последовательно сужающихся рудиментов позвонков и является по сути рудиментарным хвостом.

Первый его позвонок имеет два рога, которыми крепится к крестцу, что обеспечивает подвижность крестцово-копчикового отдела, особенно выраженной у женщин из-за их родовой функции. Как ни странно, но у этого казалось бы ненужного отростка есть свои функции:

• К копчику крепятся связки и мышцы органов таза и прямой кишки и также часть ягодичной разгибательной мышцы
• Он принимает участие в распределении нагрузки на таз и является своего рода точкой опоры при наклоне назад из положения сидя

Подводя итог, невозможно в очередной раз не восхититься великолепным Творцом — матушкой Природой.

Позвоночник — не просто соединение 33 — 35 подвижных, гибких, прочных одинаковых позвонков. В зависимости от расположения в отделах, они имеют свои анатомические особенности, а некоторые — уникальное строение, в силу заложенных в них функций

Будьте здоровы! Берегите позвоночник!

Видео: Анатомия строение позвонка