Соединения позвонков (фасеточные суставы)

Фасеточные суставы обеспечивают гибкость и подвижность.

Анатомия фасеточных суставов

Позвоночник состоит из 32-34 позвонков. Шейный отдел позвоночника состоит из семи, спинной — из двенадцати, поясничный — из пяти, крестец — из пяти сросшихся позвонков и копчик — из трех-пяти сросшихся позвонков. За исключением двух верхних шейных позвонков, каждый позвонок состоит из тела позвонка, находящегося спереди, и дуги, находящейся сзади. Дуга прикрепляется к телу позвонка сзади и формирует большое отверстие.

Отверстия всех позвонков формируют позвоночный канал, через который проходит спинной мозг. На верхней и нижней стороне дуги расположены верхние и нижние суставные отростки, соответственно.

Нижние суставные отростки одного позвонка и верхние суставные отростки ниже лежащего позвонка формируют зигапофизиальный (фасеточный) сустав. Вместо термина «зигапофизиальный сустав» мы будем использовать простой и короткий синоним «фасеточный сустав».

Суставные поверхности фасеточных суставов слегка овальной формы и размером около 1,5 х 1,5 см. Они покрыты тонким слоем хряща и окружены суставной капсулой. Внутри капсулы, как и в других суставах, имеется синовиальная мембрана, которая продуцирует синовиальную жидкость для питания суставного хряща.

На иллюстрации слева показан поясничный отдел позвоночника (вид сбоку). Суставы между позвонками — это фасеточные суставы (показаны красным), соединяющие позвонки между собой.

Функция фасеточных суставов

Межпозвонковые диски находятся между телами позвонков. Диски состоят из водянистого пульпозного ядра и прочного волокнистого фиброзного кольца. Такая структура межпозвонковых дисков обеспечивает подвижность и амортизацию одновременно. Межпозвонковые диски несут на себе около 80% нагрузки, а фасеточные суставы — около 20%.

Фасеточные суставы ограничивают подвижность позвонков друг относительно друга. Направление и амплитуда движения позвонков зависят от размера и ориентации суставов в пространстве.

Иллюстрация слева: верхний рисунок показывает фасеточные суставы (красным цветом) сбоку, нижний рисунок — сзади. Фасеточные суставы образованы верхними и нижними суставными отростками позвоночных дуг. Суставы расположены парами: слева и справа.

ПОЗВОНО́ЧНИК

ПОЗВОНО́ЧНИК (по­зво­ноч­ный столб), осе­вой ске­лет боль­шин­ст­ва взрос­лых по­зво­ноч­ных жи­вот­ных и че­ло­ве­ка, вы­пол­няю­щий опор­ную и за­щит­ную (для спин­но­го моз­га) функ­ции. От­вер­стия, об­ра­зо­ван­ные нев­раль­ны­ми ду­га­ми по­звон­ков, пе­ре­хо­дя из од­но­го в дру­гое, фор­ми­ру­ют по­зво­ноч­ный ка­нал, в ко­то­ром раз­ме­ща­ет­ся спин­ной мозг; в хво­сто­вом от­де­ле П. ге­маль­ные ду­ги под те­ла­ми по­звон­ков об­ра­зу­ют ге­маль­ный ка­нал, вме­щаю­щий хво­сто­вые ар­те­рию и ве­ну. В хо­де фи­ло­ге­не­за П. за­мес­тил хор­ду. В он­то­ге­не­зе раз­ви­тие тел по­звон­ков, со­став­ляю­щих П., так­же со­про­во­ж­да­ет­ся вы­тес­не­ни­ем хор­ды, фор­ми­рую­щей­ся на бо­лее ран­них ста­ди­ях эм­брио­ге­не­за. У мн. групп во взрос­лом со­стоя­нии ру­ди­мен­ты хор­ды со­хра­ня­ют­ся ме­ж­ду по­звон­ка­ми. У круг­ло­ро­тых и не­ко­то­рых рыб (у цель­но­го­ло­вых, хря­ще­вых га­но­ид­ных рыб и двояко­ды­ша­щих) хор­да на про­тя­же­нии всей жиз­ни вы­пол­ня­ет опор­ную функ­цию. У рыб П. вклю­ча­ет два от­де­ла – ту­ло­вищ­ный (по­звон­ки обыч­но не­сут раз­ви­тые рёб­ра) и хво­сто­вой (с ге­маль­ны­ми ду­га­ми). У на­зем­ных по­зво­ноч­ных П. диф­фе­рен­ци­ру­ет­ся на неск. но­вых от­делов. В шей­ном от­де­ле зем­но­вод­ных один по­зво­нок, у пре­смы­каю­щих­ся в сред­нем 8 (от 4 до 9 и бо­лее), у птиц – от 11 до 25, у мле­ко­пи­таю­щих – 7 (у ла­ман­ти­на и дву­па­ло­го ле­нив­ца – 6, у трёх­па­ло­го ле­нив­ца – 9–10); от­дел об­ла­да­ет зна­чит. под­виж­но­стью у пре­смы­каю­щих­ся, птиц и мле­ко­пи­таю­щих. Груд­ной от­дел име­ет хо­ро­шо раз­витые рёб­ра, со­чле­нён­ные с гру­ди­ной. В от­но­си­тель­но под­виж­ном по­яс­нич­ном от­де­ле рёб­ра ре­ду­ци­ру­ют­ся и сра­ста­ют­ся с по­пе­реч­ны­ми от­ро­ст­ка­ми по­звон­ков; по­звон­ки кре­ст­цо­во­го от­де­ла со­еди­не­ны (обыч­но не­под­виж­но) свои­ми по­пе­реч­ны­ми от­ро­ст­ка­ми и срос­ши­ми­ся с ни­ми рёб­ра­ми с кос­тя­ми, об­ра­зую­щи­ми таз, обес­пе­чи­вая проч­ную опо­ру зад­ним ко­неч­но­стям. В кре­ст­цо­вом от­де­ле у зем­но­вод­ных один кре­ст­цо­вый по­зво­нок, у ам­ни­от не ме­нее двух. Кре­ст­цо­вые по­звон­ки мо­гут сра­стать­ся в кре­стец (слож­ный кре­стец птиц вклю­ча­ет так­же по­яс­нич­ные, зад­ние груд­ные и пе­ред­ние хво­сто­вые по­звон­ки). Хво­сто­вой от­дел П. об­ла­да­ет зна­чит. по­движ­но­стью; у бес­хво­стых зем­но­вод­ных хво­сто­вые по­звон­ки сра­ста­ют­ся, об­ра­зуя па­лоч­ко­вид­ный уро­стиль. Хво­сто­вые по­звон­ки птиц так­же сра­ста­ют­ся друг с дру­гом в ком­плекс – пи­го­стиль, под­дер­жи­ваю­щий ру­ле­вые пе­рья. У мле­ко­пи­таю­щих по­звон­ки от­де­ле­ны друг от дру­га меж­по­зво­ноч­ны­ми (меж­по­звон­ко­вы­ми) дис­ка­ми, об­ра­зо­ван­ны­ми со­еди­ни­тель­ной тка­нью со сту­де­ни­стым ядром в цен­тре, иг­раю­щи­ми амор­ти­за­ци­он­ную роль.

Строение и функции позвоночника человека

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:

1. Сегменты шейного отдела — самые подвижные
2. 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
3. Поясничного отдела — активно подвижные
4. 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:

1. 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
2. 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.
3. 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 функции Шейный 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:

1. Сильная головная боль в виде прострелов
2. Нарушения зрения и слуха
3. Головокружение, нарушение координации движений
4. 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.