Позвоночник

Позвоночник (позвоночный столб) состоит у взрослого человека из 24 позвонков (7 шейных, 12 грудных, 5 поясничных), крестца и копчика. Крестец состоит из 5 сросшихся крестцовых позвонков, а копчик из 4—5 копчиковых (рис. 1).

строение позвоночника человека Рис. 1. Позвоночник (строение):
а — вид сбоку;
б — вид спереди;
в — вид сзади.
1 — шейный отдел;
2 — грудной отдел;
3 — поясничный отдел;
4 — крестцовый отдел;
5 — копчиковый отдел.

Каждый свободный позвонок в позвоночнике состоит из более массивной части, расположенной кпереди,— тела позвонка и дуги. При наложении одного позвонка на другой тела и дуги позвонков образуют позвоночный канал, в котором расположен спинной мозг. Вырезки на дугах позвонков образуют межпозвонковые отверстия, ведущие в позвоночный канал. От дуг позвонков в стороны отходят парные поперечные отростки, кверху и книзу две пары суставных отростков, а от середины один остистый отросток (рис. 2).

позвонки
Рис. 2. Восьмой грудной позвонок (справа): 1 — остистый отросток; 2 — поперечный отросток; 3 — реберная фасетка поперечного отростка; 4 - верхний суставной отросток: 5 — верхняя реберная ямка; 6 — тело позвонка; 7 — нижняя реберная ямка; 8 — нижняя позвоночная вырезка; 9 — нижний суставной отросток. Рис. 3. Первый шейный позвонок (сверху): 1 — задний бугорок; 2 — боковая масса; 3 — поперечный отросток; 4 — верхняя суставная ямка; 5 — передний бугорок.

Величина позвонков увеличивается сверху вниз до верхних крестцовых, а затем резко уменьшается. У шейных позвонков имеются отверстия в поперечных отростках, через которые проходят позвоночные артерия и вена. Тело VI шейного позвонка имеет передний бугорок, развитый сильнее, чем у других позвонков (бугорок Шассеньяка). К этому бугорку удобно прижать сонную артерию при кровотечении из нее. Остистый отросток VII шейного позвонка длинный, легко прощупывается у человека и является одной из опознавательных точек при счете позвонков. У I шейного позвонка — атланта — нет тела (рис. 3). Он имеет переднюю и заднюю дуги с суставными площадками сверху и снизу для сочленения с затылочной костью и II шейным позвонком. II шейный позвонок — осевой, или эпистрофей,— имеет отросток, направленный кверху (зуб), который сочленяется с I шейным позвонком. Тела позвонков  (кроме I и II шейных) соединяются друг с другом посредством хрящевых межпозвонковых дисков и связок.
Суставные отростки образуют межпозвонковые суставы. Позвоночник имеет физиологические (нормальные) кривизны: в шейном отделе — изгиб кпереди (лордоз), в грудном — кзади (кифоз), в поясничном — снова кпереди. В позвоночнике возможны сгибание и разгибание, наклоны в стороны и вращение. Наиболее подвижны шейный  и верхнепоясничный отделы.

Позвоночник (columna vertebralis — позвоночный столб) — основная часть скелета туловища, служит футляром для спинного мозга, органом опоры и движения.
Эмбриология. В эмбриональном развитии позвоночника различают три стадии: перепончатую, хрящевую и костную. Смена стадий происходит постепенно, в форме частичной замены и вытеснения одной ткани другой.
На ранней стадии развития плода вокруг образовавшейся хорды скопляются мезенхимальные клетки, которые служат зачатком тел позвонков и связочного аппарата позвоночника. У 5-недельного эмбриона клетки, окружающие хорду, разделяются межсегментарными артериями на сегменты — склеротомы (рис. 1, а). Соответственно последним располагаются миотомы, из которых развиваются мышцы. Каждый склеротом разделяется на две части: каудальную, более плотную, и краниальную, менее плотную. В дальнейшем клетки склеротома, находящиеся вблизи артерий, дифференцируются в позвонок, а из головного участка каудальной половины склеротома, расположенного вдали от межсегментарных артерий, развивается межпозвонковый диск (рис. 1, б). Миотом в ходе эмбриогенеза фиксируется к двум соседним позвонкам, что обеспечивает действие мышц на позвоночник (рис. 1, в).

схема развития позвоночника
Рис. 1. Схема развития позвоночника по Кею и Комперу; а каждый сегмент разделяется межсегментарной артерией на два отдела; б — участки, прилегающие к артерии, дифференцируются в позвонок; головной отдел плотной каудальной половины, находящийся вдали от межсегментарной артерии, дифференцируется в межпозвонковый диск, в — предхрящевые тела позвонков: 1 — эктодерма, 2 — дерматом; 3 — миотом; 4—спинномозговой нерв; 5 — хорда; в — первичный позвонок, 7 — аорта; 8 — головная половина склеротома, 9 — каудальная половина склеротома; 10 — межсегментарная артерия; 11 — зона, из которой развивается межпозвонковый диск; 12 — зона, дифференцирующаяся в позвонок; 13 — тело предхрящевого позвонка; 14 — расширение хорды в межпозвонковой зоне.

Формирование межпозвонкового диска начинается с дорсального отдела, наиболее удаленного от источника питания — аорты. На 10-й неделе эмбрионального развития межпозвонковый диск оказывается отделенным от хрящевого позвонка фиброзно-хрящевой оболочкой. К этому времени по периферии межпозвонкового диска начинают формироваться элементы фиброзного кольца. У эмбриона 4 месяцев фиброзное кольцо становится более выраженным и прочно связывает соседние позвонки. В дальнейшем происходит относительное уменьшение толщины межпозвонкового диска, фиброзное кольцо расширяется в центральном направлении, однако к моменту рождения межпозвонковый диск оказывается еще не сформированным.


Рис. 2. Ядра окостенения и сосуды позвонка плода 3,5 мес. (рис. с просветленного препарата; X15).
Рис. 3. II поясничный позвонок 6-месячного плода; видны сосуды ядер окостенения (рис. с просветленного препарата; Х15).

На 10-й неделе позвонки полностью становятся хрящевыми. Первые точки окостенения в позвонках возникают на 8—10-й неделе эмбрионального развития. В начале 4-го месяца утробной жизни они сливаются в одно ядро в теле позвонка и в два ядра в дужке. Процесс оссификации позвонков зависит от их кровоснабжения. Сосуды всегда «идут впереди» оссификации (рис. 2). Наличие двух ядер окостенения в теле позвонка может обусловить аномалию развития — сагиттальную расщелину тела позвонка (рахисхизис, см. ниже), что сопровождается и другими нарушениями нормального формирования позвоночника с образованием искривлений и деформаций его.
Дальнейшие изменения ядер окостенения сводятся к увеличению их в размере и 6-месячного эмбриона ядро уже непосредственно прилежит к задней поверхности тела. Высота ядра несколько меньше высоты тела позвонка. Ядра позвонка построены из радиальных костных столбиков, расходящихся от сосудистых ворот (рис. 3). В течение последующих месяцев эмбрионального развития происходит увеличение позвонка и постепенное замещение хрящевой ткани костной. В то же время к моменту рождения ребенка слияния ядер окостенения еще не происходит. У новорожденного совершенно отчетливо видны поперечные отростки боковых ядер окостенения, однако поперечный отросток позвонка в основном остается хрящевым. Хрящевыми остаются и другие отростки.
В течение утробной жизни различные отделы позвоночника растут в длину с неодинаковой энергией. После рождения наиболее быстро растет поясничный отдел П.
Анатомия. Позвоночник (рис. 4) состоит из 33—34 позвонков, из которых 24 свободные (7 шейных,  грудных и 5 поясничных); остальные (сросшиеся) образуют две кости — крестец (5 позвонков) и копчик (4—5 позвонков). Каждый позвонок спереди имеет тело (corpus vertebrae), от которого кзади отходит дужка (arcus vertebrae), несущая на себе ряд отростков (рис. 5). Дужка вместе с задней поверхностью тела позвонка ограничивает позвоночное отверстие (foramen vertebrale). Позвоночные отверстия всех позвонков образуют позвоночный канал (canalis vertebralis), в котором залегает спинной мозг с оболочками и сосудами. В дужке различают передний утолщенный отдел — ножки (pediculi arcus vertebrae) и пластинку (lamina arcus vertebrae). От дужки в стороны отходят поперечные отростки (processus transversi), кзади — остистый отросток (processus spinosus), вверх и вниз — суставные отростки (processus articulares sup. et inf.).

грудной и поясничный позвонки
Рис. 5. Типичные грудной и поясничный позвонки; а — VIII грудной позвонок: 1 — processus spinosus; 2 — proc. transversus; 3 — fovea costalis transversalis; 4 — proc. articularis sup.; 5 — fovea costalis sup.; 6 — corpus vertebrae; 6 — III поясничный позвонок: 1 — proc. spinosus; 2 и 3 — proc. articularis sup.; 4 — incisure vertebralis sup.; 5 — corpus vertebrae; 6 — incisura vertebralis inf.; 7 — proc. transversus; 8 — proc. articularis inf.
I шейный позвонок
Рис. 6. I шейный позвонок (сверху): 1 — tuberculum post.; 2 — massa lat.; 3 — proc. transversus; 4 — fovea articularis sup.; 5 — tuberculum ant.
II шейный позвонок
Рис. 6а. II шейный позвонок (А — сверху, Б — сбоку): 1 и 8 — proc. spinosus; 2 — proc. transversus, 3 — facies articularis sup.; 4 — dens; 5 = corpus vertebrae; 6 — foramen transversarium, 7 — proc. articularis inf.
Рис. 4. Позвоночник: А — вид сбоку; Б — вид спереди; В — вид сзади. 1 — шейный отдел; 2 — грудной отдел; 3 — поясничный отдел; 4 — крестцовый отдел; I — копчиковый отдел.


От общего типа строения позвонков отличаются I и II шейные позвонки. I позвонок — атлант (atlas) представляет собой кольцо, состоящее из двух дуг, соединенных между собой боковыми утолщенными частями (рис. 6). II шейный позвонок — эпистрофей, или осевой (axis), на верхней поверхности тела имеет зубовидный отросток (dens), который сочленяется с передней дугой I шейного позвонка (рис. 6а).
Тела позвонков соединяются между собой и с крестцом посредством межпозвонковых дисков (disci intervertebrales). Последние состоят из фиброзного кольца  (anulus fibrosus) и желатинозного ядра (nucleus pulposus), представляющего собой замкнутую полость со студенистым, стекловидным содержимым.
Межпозвонковые диски (рис. 7) составляют у взрослого человека 20—25% длины позвоночного столба. В сегментах позвоночника, где подвижность его более выражена (поясничный, шейный отделы), высота дисков больше. Благодаря своей эластичности межпозвонковый диск амортизирует удары, которые испытывает позвоночник. Высота межпозвонкового диска и позвоночника в делом непостоянна и зависит от динамического равновесия противоположно направленных сил. После ночного отдыха высота диска увеличивается, а к концу дня уменьшается; суточное колебание длины позвоночника достигает 2 см.

межпозвонковый диск схема
Рис. 7. Межпозвонковый диск (схема): 1 — замыкающая хрящевая пластинка; 2 — апофиз тела позвонка; 3 — желатинозное ядро; 4 — фиброзное кольцо. 

По передней и задней поверхностям тел позвонков и дисков проходят передняя и задняя продольные связки (ligg. longitudinalia anterius et posterius). Передняя продольная связка тянется от затылочной кости до крестца, прикрепляясь к телам позвонков. Эта связка обладает большой эластической силой. Задняя продольная связка также начинается от затылочной кости и доходит до крестцового канала, но не прикрепляется к телам позвонков, а прочно срастается с дисками, образуя в этих местах расширения (рис. 8 и 9).


Рис. 8. Связки и суставы грудного отдела позвоночника: 1 и 5 — lig. costotransversarium post.; 2 — lig. intercostale int.; 3 — lig. tuberculi costae; 4 — lig. intertransversarium; 6 — capsula articularis; 7 и 8 — lig. supraspinale.

Рис. 9. Поясничный отдел позвоночника: 1 — lig. longitud. post.; 2 — lig. flavum; з — lig. interspinale; 4 — lig. supraspinale; 5 — proc. artic. sup.; 6 — proc. transversus. 7 — lig. inter-transversarium; 8 — lig. longitud. ant.; 9 — anulus tibrosus; 10 — nucl. pulposus.

Дужки позвонков соединяются между собой при помощи желтых связок (ligg. flava), остистые отростки — межостистыми связками (ligg. interspinalia), поперечные отростки — межпоперечными связками (ligg. intertransversaria). Над остистыми отростками по всей длине позвоночника проходит надостистая связка (lig. supraspinale), которая в шейном отделе увеличивается в сагиттальном направлении и носит название выйной связки (lig. nuchae). Суставные отростки образуют межпозвонковые суставы (articulationes intervertebrales). В различных отделах позвоночника суставные отростки имеют неодинаковую форму и расположение. Так, в грудном отделе они расположены фронтально. Суставная поверхность верхних отростков направлена кзади, нижних — кпереди. Поэтому щель между отростками на прямой рентгенограмме не видна, а на боковой хорошо выявляется. Суставные отростки поясничных позвонков занимают сагиттальное положение, и поэтому щель между ними на прямой рентгенограмме четко видна.

виды осанки
Рис. 10. Виды осанки: а — нормальная осанка; б — плоская спина; в — круглая или кругло-вогнутая спина; г — сутулая спина.

В процессе развития ребенка позвоночник приобретает несколько изгибов в сагиттальной плоскости: в шейном и поясничном отделах он выгибается вперед — образуется лордов (см.), в грудном и крестцовом отделах — назад — образуется кифоз (см.). Эти изгибы наряду с эластическими свойствами межпозвонковых дисков обусловливают амортизирующие особенности позвоночника.
Под влиянием ряда неблагоприятных условий — слабости мышечно-связочного аппарата позвоночника, статических нарушений (неправильная поза ребенка во время школьных и домашних занятий) — развивается неправильная (патологическая) осанка (рис. 10). При сглаживании изгибов П. развивается плоская спина, при увеличении их — круглая или кругло-вогнутая. Наиболее сложны по своему характеру нарушения осанки из-за боковых искривлений П., образующих сколиотическую осанку. Однако ее не следует смешивать со сколиозом (см.) — болезнью, которая также проявляется боковым искривлением П., но отличается деформацией отдельных позвонков и П. в целом.
Движения позвоночника могут происходить вокруг трех осей: поперечной (сгибание и разгибание), сагиттальной (наклон в стороны) и вертикальной (круговые движения). Наиболее подвижны шейный и поясничный отделы П., меньше — верхний и нижний сегменты грудного отдела и еще меньше — средний сегмент его.
Степень и характер подвижности позвоночника связаны с рядом условий, в частности с формой и положением суставных отростков, высотой межпозвонковых дисков, наличием ребер, которые ограничивают движения грудного отдела П.
Кровоснабжение П. осуществляется из крупных артерий, проходящих либо непосредственно по телам позвонков, либо вблизи их, причем эти сосуды отходят непосредственно от аорты или (для шейного отдела П.) от подключичной артерии. Кровь в позвоночник поступает под большим давлением, чем обусловливается высокая степень кровенаполнения даже мелких ветвей.
Поясничные и межреберные артерии (аа. lumbales et intercostales) проходят по передне-боковой поверхности тел позвонков в поперечном направлении, причем в области межпозвонковых отверстий от них отходят задние ветви, снабжающие дорсальный отдел позвонков и мягкие ткани спины. Задние ветви поясничных и межреберных артерий отдают спинальные артерии (rami spinales), проникающие в позвоночный канал. В позвоночном канале основной ствол спинальной артерии делится на переднюю (более крупную) и заднюю ветви. Последняя проходит поперечно по заднебоковой стенке позвоночного канала и анастомозирует с соответствующей артерией противоположной стороны. Передняя концевая ветвь спинальной артерии проходит поперечно кпереди и на задней поверхности тела позвонка анастомозирует с аналогичной ветвью противоположной стороны. Эти ветви участвуют в образовании анастомотической сети, расположенной на задней поверхности тел позвонков в задней продольной связке. Анастомотическая сеть тянется вдоль всего позвоночного канала и имеет продольные и поперечные ветви. От нее отходят артерии, питающие тела позвонков, спинной мозг, а также периферический отдел межпозвонкового диска.
Через переднюю и боковые поверхности тел позвонков вступает большое количество ветвей, среди которых отмечаются 2—3 крупные ветви, входящие в тело вблизи срединной линии. Эти ветви анастомозируют в теле позвонка с задними ветвями. Из тела позвонка в межпозвонковый диск сосуды не переходят.
Венозная система позвоночника представлена четырьмя венозными сплетениями: двумя внешними (plexus venosi vertebrales ехterni), расположенными на передней поверхности тел позвонков и позади дужек, и двумя внутренними (plexus venosi vertebrales interni). Наиболее крупное сплетение — переднее внутрипозвоночное — представлено большими вертикальными стволами, связанными между собой поперечными ветвями; это сплетение расположено на задней поверхности тел позвонков и фиксировано к их надкостнице многочисленными перемычками. Заднее внутрипозвоночное сплетение не имеет прочных связей со стенками позвоночного канала и поэтому легко смещается. Все четыре венозных сплетения позвоночника имеют между собой многочисленные связи, причем передние внешнее и внутреннее сплетения анастомозируют посредством vv. basivertebrales, проходящих через тела позвонков, а задние наружное и внутреннее сплетения связаны тонкими ветвями, прободающими желтые связки.
Отток венозной крови от позвоночника осуществляется в систему верхней и нижней полых вен по позвоночной, межреберным, поясничным и крестцовым венам. Каждая межпозвонковая вена, проходя из позвоночного канала через соответствующее межпозвонковое отверстие, прочно соединяется с надкостницей костных краев отверстий, и поэтому при повреждении эти вены не спадаются.
Венозные сплетения позвоночника, составляя единое целое, простираются от основания черепа (здесь они связаны с затылочным венозным синусом) до копчика. Эта венозная система, широко анастомозирующая с околопозвоночными венами,— важная коммуникация между нижней и верхней полыми венами. Как полагают, этот коллатеральный путь имеет большое значение в поддержании функционального равновесия между системами верхней и нижней полых вен. Отсутствие в венах позвоночника клапанов обусловливает возможность продвижения крови в любом направлении. Эта функциональная особенность позвоночных вен, по мнению ряда авторов, объясняет их роль в распространении инфекции и метастазов в П.
Лимфоотток в шейном отделе П. осуществляется в направлении глубоких лимфатических узлов шеи; в верхнегрудном — в узлы заднего средостения; в нижнегрудном — через межреберные лимфатические узлы в грудной проток. Из поясничного и крестцового отделов П. лимфа собирается в одноименные лимфатические узлы.
Постнатальное развитие. В постнатальном развитии позвоночника продолжаются рост и оссификация позвонков, а также происходит дифференциация межпозвонковых дисков. На первом году жизни происходит перестройка структуры губчатой кости тела позвонка. По мнению большинства авторов, синостоз ядер окостенения в области основания остистого отростка наступает к трем годам, однако в ряде случаев этот процесс затягивается до 12—13 лет, а иногда вообще не завершается; так возникает spina bifida (см.). Это нередко наблюдается в V поясничном и I крестцовом позвонках. Частота проявления spina bifida в этих позвонках побудила рассматривать ее здесь не как аномалию развития позвоночника, а как его вариант.
Слияние ядра окостенения тела позвонка с ядрами окостенения дужки в поясничном отделе происходит в возрасте 4—8 лет. В грудном отделе прослойка хряща между ними сохраняется до 12 лет.


Рис. 11. Распределение сил, действующих на межпозвонковый диск

В процессе постнатального развития межпозвонкового диска происходит постепенное уплотнение желатинозного ядра и дифференциация волокнистых структур фиброзного кольца. Желатинозное ядро у молодых субъектов содержит главным образом богатое водой основное аморфное вещество, располагающееся среди коллагеновых волокон. Насыщенность желатинозного ядра водой обусловливает его физические свойства как амортизатора статической. нагрузки, распределяющего механические силы по всей поверхности тела позвонка (рис. 11). С возрастом вследствие уменьшения содержания воды тургор ядра уменьшается, оно постепенно уплотняется и теряет свою эластичность. У людей старше 50 лет желатинозное ядро напоминает казеозную массу.
Фиброзное кольцо в процессе постнатального развития также претерпевает ряд изменений. Уже в 2-летнем возрасте отмечается выраженная волокнистость в переднем и заднем отделах диска с переплетением пучков С возрастом переплетение волокон делается сложнее, они набухают. Особенно четко это выявляется во втором пятилетии жизни. К концу второго десятилетия набухание достигает значительных размеров, и волокна различаются не очень ясно. Межпозвонковый диск в целом заканчивает свое развитие к 22—24 годам.