Каждый позвонок ( мн. ч. : vertebrae ) представляет собой нерегулярную кость со сложной структурой, состоящую из кости и некоторого количества гиалинового хряща , которые составляют позвоночник или позвоночник позвоночных . Пропорции позвонков различаются в зависимости от их спинного сегмента и конкретного вида.
Основная конфигурация позвонка варьируется; кость — это тело, а центральная часть тела — центр. Верхняя и нижняя поверхности тела позвонка обеспечивают прикрепление к межпозвоночным дискам . Задняя часть позвонка образует позвоночную дугу , состоящую из одиннадцати частей, состоящую из двух ножек ( ножка позвоночной дуги ), двух пластинок и семи отростков . Пластинки обеспечивают прикрепление к желтой связке (связки позвоночника). Существуют позвоночные вырезки, образованные из формы ножек, которые образуют межпозвоночные отверстия , когда позвонки сочленяются . Эти отверстия являются входными и выходными каналами для спинномозговых нервов . Тело позвонка и позвоночная дуга образуют позвоночное отверстие, большее центральное отверстие, в котором находится позвоночный канал , который охватывает и защищает спинной мозг .
Позвонки сочленяются друг с другом, придавая позвоночнику прочность и гибкость, а форма их задней и передней частей определяет диапазон движения. Структурно позвонки по существу одинаковы у всех видов позвоночных, причем наибольшее различие наблюдается между водными животными и другими позвоночными. Таким образом, позвоночные получили свое название от позвонков, которые составляют позвоночный столб.
В позвоночнике человека размер позвонков варьируется в зависимости от расположения в позвоночнике, нагрузки на позвоночник, осанки и патологии. По всей длине позвоночника позвонки изменяются, чтобы приспособиться к различным потребностям, связанным со стрессом и подвижностью. [1] Каждый позвонок представляет собой нерегулярную кость.
Типичный позвонок имеет тело (также известное как тело позвонка ), которое состоит из большой передней сердцевинной части, называемой центром (или вертебральным центром , множественное число — centra ), и кольцеобразной задней части, называемой позвоночной дугой [2] (которая охватывает спинной мозг , поэтому также называется невральной дугой ). [3] Тело состоит из губчатой кости , «губчатого» типа костной ткани , микроанатомия которой была специально изучена в ножках позвонков. [4] Эта губчатая кость, в свою очередь, покрыта тонким слоем кортикальной кости (или компактной кости), более твердого и плотного типа костной ткани. Позвоночная дуга и отростки имеют более толстые покрытия кортикальной кости.
Верхняя и нижняя поверхности позвоночного центра, т. е. замыкательные пластинки , уплощены и шероховаты, чтобы обеспечить прикрепление к межпозвоночным дискам . Замыкательные пластинки образованы из утолщенного слоя губчатой кости тела позвонка, верхний слой более плотный. Замыкательные пластинки выполняют функцию равномерного распределения приложенных нагрузок и обеспечивают крепление для коллагеновых волокон фиброзного кольца . Они также действуют как полупроницаемый интерфейс для обмена водой и растворенными веществами. [5]
Дуга позвонка образована двумя парными частями, ножками и пластинками . Две ножки представляют собой короткие толстые отростки , которые простираются заднебоково от центра. От каждой ножки широкая пластинка выступает назад и медиально, чтобы присоединиться и завершить дугу позвонка, которая завершает овальное/треугольное позвоночное отверстие , которое выравнивается вместе, образуя позвоночный канал . [6] Верхние поверхности пластинок дают прикрепление к желтой связке , которая соединяет пластинки соседних позвонков по всей длине позвоночника от уровня второго шейного позвонка . Выше и ниже ножек находятся неглубокие углубления, называемые позвоночными вырезками ( верхними и нижними ). Когда позвонки сочленяются посредством зигопофизарных суставов, эти вырезки совмещаются с вырезками соседних позвонков и образуют межпозвоночные отверстия , через которые проходят выходящие спинномозговые нервы с каждого уровня позвоночника вместе с соответствующими сосудами продолговатого мозга (спинного мозга).
От позвонка отходят семь отростков:
Основная часть позвонка — это направленный назад остистый отросток (иногда называемый невральным отростком), который выступает в центральном направлении. [7] Этот отросток направлен дорсально и каудально от места соединения пластинок. [7] Остистый отросток служит для прикрепления мышц и связок .
Два поперечных отростка, по одному с каждой стороны тела позвонка, выступают латерально с каждой стороны в точке, где пластинка соединяется с ножкой , между верхним и нижним суставными отростками. [7] Они также служат для прикрепления мышц и связок, в частности межпоперечных связок . На каждом из поперечных отростков грудных позвонков есть фасетка, которая сочленяется с бугорком ребра . [8] Фасетка с каждой стороны тела грудного позвонка сочленяется с головкой ребра . Поперечный отросток поясничного позвонка иногда также называют реберным [9] [10] или реберным отростком [11], потому что он соответствует рудиментарному ребру ( costa ), которое, в отличие от грудной клетки, не развито в поясничной области. [11] [12]
На каждой стороне позвонка имеются верхние и нижние суставные фасеточные суставы , которые служат для ограничения диапазона возможных движений. Эти фасетки соединены тонкой частью дуги позвонка, называемой pars interarticularis .
Позвонки получают свои названия от областей позвоночника, которые они занимают. Обычно в позвоночнике человека тридцать три позвонка — семь шейных позвонков , двенадцать грудных позвонков , пять поясничных позвонков , пять сросшихся крестцовых позвонков, образующих крестец , и четыре копчиковых позвонка , образующих копчик . За исключением редких отклонений, общее количество позвонков колеблется от 32 до 35. [13] Примерно у 10% людей как общее количество предкрестцовых позвонков, так и количество позвонков в отдельных частях позвоночника может варьироваться. [14] [15] Наиболее частыми отклонениями являются одиннадцать (реже тринадцать) грудных позвонков, четыре или шесть поясничных позвонков и три или пять копчиковых позвонков (редко до семи). [15]
Размеры региональных позвонков увеличиваются по мере продвижения вниз, но становятся меньше в копчике.
Существует семь шейных позвонков (но восемь шейных спинномозговых нервов ), обозначенных как C1 - C7. Эти кости, в целом, небольшие и нежные. Их остистые отростки короткие (за исключением C2 и C7, которые имеют пальпируемые остистые отростки). C1 также называется атлант , а C2 также называется аксис . Структура этих позвонков является причиной того, что шея и голова имеют большой диапазон движений. Атланто-затылочный сустав позволяет черепу двигаться вверх и вниз, в то время как атланто-аксиальный сустав позволяет верхней части шеи поворачиваться влево и вправо. Ось также сидит на первом межпозвоночном диске позвоночника.
Шейные позвонки имеют поперечные отверстия, через которые проходят позвоночные артерии на своем пути к большому затылочному отверстию , заканчивающемуся в Виллизиевом круге . Это самые маленькие и легкие позвонки, а позвоночные отверстия имеют треугольную форму. Остистые отростки короткие и часто раздвоены (остистый отросток C7 не раздвоен и существенно длиннее, чем у других шейных остистых отростков). [16]
Атлант отличается от других позвонков тем, что у него нет тела и остистого отростка. Вместо этого он имеет кольцевидную форму, имеющую переднюю и заднюю дуги и две боковые массы. На внешних центральных точках обеих дуг есть бугорок, передний бугорок и задний бугорок , для прикрепления мышц. Передняя поверхность передней дуги выпуклая, а ее передний бугорок дает прикрепление к длинной мышце шеи . Задний бугорок является рудиментарным остистым отростком и дает прикрепление к малой задней прямой мышце головы . Остистый отросток небольшой, чтобы не мешать движению между атлантом и черепом . На нижней поверхности находится фасетка для сочленения с зубами аксиса.
Специфичным для шейного позвонка является поперечное отверстие (также известное как foramen transversarium ). Это отверстие на каждом из поперечных отростков, которое обеспечивает проход позвоночной артерии и вене и симпатическому нервному сплетению . На шейных позвонках, кроме атланта, передний и задний бугорки находятся по обе стороны от поперечного отверстия на каждом поперечном отростке. Передний бугорок на шестом шейном позвонке называется сонным бугорком, потому что он отделяет сонную артерию от позвоночной артерии .
На боковых краях верхней поверхности тел третьего-седьмого шейных позвонков и первого грудного позвонка имеется крючковидный отросток . Вместе с позвоночным диском этот крючковидный отросток препятствует соскальзыванию позвонка назад с нижележащего позвонка и ограничивает боковое сгибание (боковую флексию). Суставы Люшка вовлекают крючковидные отростки позвонков.
Остистый отросток на C7 отличается большой длиной и дает этому позвонку название vertebra prominens . Также из C7 может развиться шейное ребро как анатомическая вариация .
Термин «шейно-грудной» часто используется для обозначения шейных и грудных позвонков вместе, а иногда и окружающих их областей.
Двенадцать грудных позвонков и их поперечные отростки имеют поверхности, которые сочленяются с ребрами . Между грудными позвонками может происходить некоторое вращение, но их соединение с грудной клеткой препятствует большому сгибанию или другому движению. В человеческом контексте их также могут называть «спинными позвонками».
Тела позвонков имеют приблизительно сердцевидную форму и примерно такую же ширину спереди назад, как и в поперечном измерении. Позвоночные отверстия имеют приблизительно круглую форму.
Верхняя поверхность первого грудного позвонка имеет крючковидный отросток, как и шейные позвонки.
Грудопоясничный отдел охватывает грудные и поясничные позвонки вместе, а иногда и окружающие их области.
Грудные позвонки крепятся к ребрам и поэтому имеют суставные фасетки, характерные для них; это верхние , поперечные и нижние реберные фасетки . По мере продвижения позвонков вниз по позвоночнику они увеличиваются в размере, чтобы соответствовать прилегающему поясничному отделу.
Пять поясничных позвонков являются самыми крупными из позвонков, их прочная конструкция необходима для поддержки большего веса, чем у других позвонков. Они допускают значительное сгибание , разгибание и умеренное боковое сгибание (боковой наклон). Диски между этими позвонками создают естественный поясничный лордоз (искривление позвоночника, вогнутое назад). [ необходима цитата ] Это происходит из-за разницы в толщине между передней и задней частями межпозвоночных дисков.
Поясничные позвонки расположены между грудной клеткой и тазом и являются самыми большими из позвонков. Ножки крепкие, как и пластинки, а остистый отросток толстый и широкий. Позвоночное отверстие большое и треугольное. Поперечные отростки длинные и узкие, и на них можно увидеть три бугорка. Это латеральный реберный отросток , сосцевидный отросток и добавочный отросток . [17] Верхний или верхний бугорок — это сосцевидный отросток, который соединяется с верхним суставным отростком. Многораздельная мышца прикрепляется к сосцевидному отростку, и эта мышца простирается по всей длине позвоночника, обеспечивая поддержку. Нижний или нижний бугорок — это добавочный отросток, и он находится в задней части основания поперечного отростка. Термин « пояснично-крестцовый» часто используется для обозначения поясничных и крестцовых позвонков вместе, а иногда включает их окружающие области.
Существует пять крестцовых позвонков (S1–S5), которые в зрелом возрасте срастаются в одну большую кость, крестец , без межпозвоночных дисков . [18] Крестец с подвздошной костью образует крестцово-подвздошный сустав с каждой стороны таза , который сочленяется с бедрами .
Последние три-пять копчиковых позвонков (но обычно четыре) (Co1–Co5) составляют копчик или копчик . [19] Межпозвоночные диски отсутствуют .
Сомиты формируются на ранней стадии развития эмбриона , и некоторые из них развиваются в склеротомы. Склеротомы формируют позвонки, а также реберный хрящ и часть затылочной кости . Из своего первоначального местоположения в сомите клетки склеротома мигрируют медиально к хорде . Эти клетки встречаются с клетками склеротома с другой стороны параксиальной мезодермы . Нижняя половина одного склеротома сливается с верхней половиной соседнего, образуя тело каждого позвонка. [20] Из этого тела позвонка клетки склеротома движутся дорсально и окружают развивающийся спинной мозг , образуя дугу позвонка . Другие клетки движутся дистально к реберным отросткам грудных позвонков , образуя ребра. [20]
Функции позвонков включают:
Существует ряд врожденных аномалий позвоночника , в основном связанных с изменениями формы или количества позвонков, и многие из них не являются проблемными. Другие, однако, могут вызывать сдавливание спинного мозга. Клиновидные позвонки, называемые полупозвонками, могут привести к образованию угла в позвоночнике, что может привести к заболеваниям искривления позвоночника, таким как кифоз , сколиоз и лордоз . Тяжелые случаи могут вызвать сдавливание спинного мозга. Блоковые позвонки , когда некоторые позвонки срослись, могут вызывать проблемы. Spina bifida может быть результатом неполного формирования позвоночной дуги.
Спондилолиз — дефект pars interarticularis дуги позвонка. В большинстве случаев это происходит в самом нижнем поясничном позвонке (L5), но может также происходить в других поясничных позвонках, а также в грудных позвонках.
Грыжа межпозвоночного диска , более известная как смещение межпозвоночного диска , является результатом разрыва внешнего кольца ( фиброзного кольца ) межпозвоночного диска , что позволяет части мягкого гелеобразного материала, пульпозного ядра , выпячиваться в грыже . Это можно лечить с помощью малоинвазивной эндоскопической процедуры, называемой методом Tessys .
Ламинэктомия — это хирургическая операция по удалению пластинок для доступа к позвоночному каналу. [21] Удаление только части пластинки называется ламинотомией .
Защемление нерва, вызванное давлением со стороны диска, позвонка или рубцовой ткани, может быть устранено с помощью фораминотомии для расширения межпозвоночных отверстий и снятия давления. Это также может быть вызвано стенозом форамины , сужением отверстия нерва, в результате артрита .
Другое состояние — спондилолистез , когда один позвонок соскальзывает вперед на другой. Обратной стороной этого состояния является ретролистез , когда один позвонок соскальзывает назад на другой.
Ножка позвонка часто используется в качестве рентгенографического маркера и точки входа при вертебропластике , кифопластике и спондилодезе .
Дугообразное отверстие — это распространенная анатомическая вариация, чаще встречающаяся у женщин. Это костный мостик , расположенный на первом шейном позвонке, атланте, где он покрывает бороздку для позвоночной артерии . [22]
Дегенеративное заболевание межпозвоночных дисков — это состояние, обычно связанное со старением, при котором один или несколько дисков дегенерируют. Это часто может быть безболезненным состоянием, но может быть и очень болезненным.
У других животных позвонки имеют те же региональные названия, за исключением копчикового — у животных с хвостами отдельные позвонки обычно называются хвостовыми позвонками . [19] Из-за различных типов передвижения и поддержки, необходимых водным и другим позвоночным, позвонки между ними показывают наибольшее разнообразие, хотя основные черты являются общими. Остистые отростки, которые простираются назад, направлены вверх у животных без прямохождения. Эти отростки могут быть очень большими у более крупных животных, поскольку они прикрепляются к мышцам и связкам тела. У слона позвонки соединены плотными суставами, которые ограничивают гибкость позвоночника. Остистые отростки преувеличены у некоторых животных, таких как вымерший диметродон и спинозавр , где они образуют парус или плавник.
Позвонки с седловидными суставными поверхностями на их телах, называемые «гетероцельными», позволяют позвонкам сгибаться как вертикально, так и горизонтально, предотвращая при этом скручивающие движения. Такие позвонки встречаются в шеях птиц и некоторых черепах. [23]
«Процельные» позвонки имеют сферический выступ, простирающийся от каудального конца тела одного позвонка, который вставляется в вогнутое гнездо на краниальном конце тела соседнего позвонка. [24] Эти позвонки чаще всего встречаются у рептилий , [25] [26], но встречаются и у некоторых амфибий, таких как лягушки. [27] Позвонки соединяются в шаровидном сочленении, в котором выпуклая суставная часть переднего позвонка действует как шар для гнезда хвостового позвонка. [25] Этот тип соединения допускает широкий диапазон движения в большинстве направлений, при этом защищая лежащий под ним нервный тяж. Центральная точка вращения расположена на средней линии каждого тела, и поэтому сгибание мышцы, окружающей позвоночный столб, не приводит к образованию отверстия между позвонками. [27]
У многих видов, хотя и не у млекопитающих, шейные позвонки несут ребра. У многих групп, таких как ящерицы и ящеротазовые динозавры, шейные ребра большие; у птиц они маленькие и полностью сращены с позвонками. Поперечные отростки млекопитающих гомологичны шейным ребрам других амниот . У китов шейные позвонки, как правило, сращены, что является адаптацией, жертвующей гибкостью ради устойчивости во время плавания. [28] [29] У всех млекопитающих , за исключением ламантинов и ленивцев, семь шейных позвонков, независимо от длины шеи. [30] Сюда входят, казалось бы, маловероятные животные, такие как жираф, верблюд и синий кит, например. У птиц обычно больше шейных позвонков, и у большинства из них очень гибкая шея, состоящая из 13–25 позвонков.
У всех млекопитающих грудные позвонки соединены с ребрами , а их тела отличаются от других региональных позвонков наличием фасеток. Каждый позвонок имеет фасетку с каждой стороны тела позвонка, которая сочленяется с головкой ребра . Также есть фасетка на каждом из поперечных отростков, которая сочленяется с бугорком ребра . Количество грудных позвонков значительно варьируется в зависимости от вида. [31] У большинства сумчатых их тринадцать, но у коал только одиннадцать. [32] Обычное число у млекопитающих составляет от двенадцати до пятнадцати (у человека — двенадцать ), хотя у лошади , тапира , носорога и слона их от восемнадцати до двадцати . У некоторых ленивцев их крайнее число — двадцать пять, а на другом конце — только девять у китообразных . [33]
У шимпанзе и горилл меньше поясничных позвонков , у которых их три, в отличие от пяти у рода Homo . Это уменьшение числа делает поясничный отдел позвоночника неспособным изгибаться в лордозе , но дает анатомию, которая способствует вертикальному лазанию, и способность висеть, более подходящую для мест кормления в высоко поросших лесом регионах. [34] Бонобо отличается тем , что имеет четыре поясничных позвонка.
Хвостовые позвонки — это кости, из которых состоят хвосты позвоночных. [35] Их число варьируется от нескольких до пятидесяти, в зависимости от длины хвоста животного. У людей и других бесхвостых приматов они называются копчиковыми позвонками , их число составляет от трех до пяти, и они срастаются в копчик . [36]
В данной статье использован текст, находящийся в открытом доступе, со страницы 96 20-го издания «Анатомии Грея» (1918 г.)
{{cite web}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка ){{cite journal}}: CS1 maint: несколько имен: список авторов ( ссылка )
