Как устроен шейный отдел позвоночника: состав позвонков и их функции

Шейный отдел позвоночника состоит из семи позвонков, обозначаемых как C1-C7. Первый позвонок, атлас, поддерживает череп и обеспечивает движение головы, а второй, аксис, позволяет вращение шеи. Остальные позвонки служат опорой и защищают спинной мозг, обеспечивая подвижность в шейной области.

Каждый позвонок обладает характерной структурой, включающей тело, дугу и отростки, что позволяет им выполнять функции амортизации и равномерного распределения нагрузки. Шейный отдел играет ключевую роль в поддержании осанки и обеспечивает физическую мобильность, что критически важно для повседневной активности человека.

Позвоночный столб является основным осевым элементом, состоящим из 33 позвонков: 7 шейных, 12 грудных и 5 поясничных, соединенных с сросшимся крестцом (состоящим из 5 позвонков) и хвостовым копчиком (обычно из 4 позвонков). Наименьшей структурной единицей позвоночника считается позвоночно-двигательный сегмент, включающий межпозвонковый диск и два соседних тела позвонков с соответствующими суставами. Эти анатомические характеристики позвоночника являются адаптацией к двум основным функциям: 1. Обеспечение осевой устойчивости с возможностью определенной подвижности и 2. Защита спинного мозга и спинномозговых нервов.

Анатомия и физиология позвоночника

Человеческий позвоночник представляет собой сложный механизм, корректная работа которого оказывает влияние на функционирование всех других систем организма.

Позвоночник (из лат. «columna vertebralis», также известный как позвоночный столб) состоит из 32-33 позвонков (7 шейных, 12 грудных, 5 поясничных, 5 крестцовых, объединенных в крестец, и 3-4 копчиковых), между которыми находятся 23 межпозвоночных диска.

Связочно-мышечные структуры, межпозвоночные диски и суставы соединяют позвонки, обеспечивая их взаимосвязанность. Эти элементы позволяют удерживать позвоночник в вертикальном состоянии и обеспечивают нужную свободу движений. При ходьбе, беге и прыжках эластичность межпозвоночных дисков эффективно смягчает удары и воздействия, передаваемые на позвоночник, а также на спинной и головной мозг.

Физиологические изгибы тела придают позвоночнику дополнительную гибкость и способствуют уменьшению нагрузки на позвоночный столб.

Позвоночник представляет собой основную опору нашего организма. Без него человек не смог бы ни ходить, ни стоять. Также позвоночник выполняет важную функцию защиты спинного мозга. Увеличенная заболеваемость позвоночника у современного человека в значительной мере связана с его «прямохождением» и высоким уровнем травматизма.

Сегменты позвоночника: Позвоночник делится на шейный, грудной и поясничный сегменты, а Включает крестец и копчик. В ходе роста и развития формируются шейный и поясничный лордозы, а также грудной и крестцово-копчиковый кифозы, которые превращают позвоночник в «упругую систему», способную противостоять вертикальным нагрузкам. В медицинской практике для удобства обозначения шейных позвонков применяется латинская буква «С» — С1 — С7, для грудных позвонков используется обозначение «Th» — Th1 — Th12, а поясничные позвонки обозначаются буквой «L» — L1 — L5.

Шейная часть. Эта область расположена вверху позвоночного столба. Она отличается высокой подвижностью, что обеспечивает разнообразие и свободу движений головы. Два верхних шейных позвонка, известные как атлант и аксис, имеют уникальное анатомическое строение, отличающееся от остальных позвонков. Благодаря этим позвонкам, человек способен делать повороты и наклоны головы.

Грудная часть. К данному отделу прикрепляются 12 пар ребер. Грудная часть позвоночника формирует заднюю стенку грудной клетки, которая служит вместилищем жизненно важных органов. В связи с этим грудная часть позвоночника имеет ограниченную подвижность.

Поясничный отдел. Эта зона включает самые крупные позвонки, поскольку на них приходится наибольшая нагрузка. У некоторых людей может наблюдаться наличие шестого поясничного позвонка, что называется люмбализацией. Однако чаще всего эта аномалия не имеет клинического значения.

8-10 позвонков срастаются, формируя структуру крестца и копчика.

Каждый позвонок состоит из тела, дуги, двух ножек, остистого, двух поперечных и четырёх суставных отростков. Между дугой, телом и ножками позвонков располагаются позвонковые отверстия, из которых образуется позвоночный канал.

Между двумя соседними позвонками находится межпозвонковый диск, который состоит из фиброзного кольца и пульпозного ядра. Этот диск выполняет три основные функции: он амортизирует нагрузку, фиксирует позвонки друг к другу и обеспечивает их подвижность. Вокруг пульпозного ядра расположено многослойное фиброзное кольцо, которое удерживает ядро в центральном положении и предотвращает смещение позвонков относительно друг друга.

Фиброзное кольцо состоит из множества слоев и волокон, которые пересекаются в трех направлениях. В здоровом состоянии оно сформировано очень прочными волокнами. Однако при дегенеративных изменениях дисков, таких как остеохондроз, происходит замещение волокон фиброзного кольца на рубцовую ткань. Эта рубцовая ткань не обладает той же прочностью и эластичностью, как исходные волокна. Это приводит к ослаблению межпозвоночного диска, и при повышенном внутридисковом давлении может произойти разрыв фиброзного кольца.

Существенное увеличение давления в межпозвоночных дисках может вызвать разрыв фиброзного кольца и выход части пульпозного ядра за пределы диска. В результате образуется грыжа диска, которая способна сдавливать нервные структуры, что, в свою очередь, приводит к возникновению болевого синдрома и неврологических нарушений.

Связочный аппарат включает в себя передние и задние продольные связки, надостистую и межостистые связки, желтые связки, межпоперечные связки, а также капсулу межпозвонковых суставов. Позвоночный сегмент состоит из двух позвонков, межпозвоночного диска и связочного аппарата.

Когда межпозвоночные диски и суставы разрушаются, связки пытаются компенсировать увеличившуюся патологическую подвижность позвонков (нестабильность), что приводит к их гипертрофии. Этот процесс сужает просвет позвоночного канала, и даже небольшие грыжи или костные образования (остеофиты) могут сжимать спинной мозг и корешки.

Такое состояние называется стенозом позвоночного канала. Для его лечения выполняется операция декомпрессии нервных структур с целью расширения канала.

Внутри позвоночного канала находится спинной мозг и корешки, именуемые «конским хвостом». Спинной мозг начинается от головного мозга и заканчивается коническим заострением на уровне первого и второго поясничных позвонков. Затем в канале продолжаются спинномозговые нервные корешки, формирующие «конский хвост». Спинной мозг окружён тремя оболочками: твёрдой, паутинной и мягкой, и закреплён в канале с помощью корешков и клетчатки. Твердая оболочка образует герметичный соединительнотканный мешок (дуральный мешок), в котором находятся спинной мозг и несколько сантиметров нервных корешков. Спинномозговая жидкость (ликвор) омывает спинной мозг внутри дурального мешка.

От спинного мозга отходят 31 пара нервных корешков. Эти корешки покидают позвоночный канал через межпозвоночные (фораминарные) отверстия, которые формируются суставными отростками и ножками соседних позвонков.

У людей, как и у прочих позвоночных, сохраняется сегментарная иннервация тела. Это означает, что каждый сегмент спинного мозга отвечает за иннервацию определенной области тела.

Например, сегменты шейного отдела спинного мозга иннервируют шею и верхние конечности, грудного отдела – грудную клетку и брюшину, а поясничного и крестцового – ноги, перинеум и органы малого таза, такие как мочевой пузырь и прямая кишка.

Через периферические нервы нервные импульсы передаются от спинного мозга ко всем органам тела для контроля их функциональности. Информация от органов и тканей возвращается в центральную нервную систему через чувствительные нервные волокна.

Основная часть нервов в нашем организме состоит из чувствительных, двигательных и вегетативных волокон. Спинной мозг имеет два утолщения: шейное и поясничное. Именно поэтому межпозвоночные грыжи в шейной области позвоночника представляют большую опасность по сравнению с поясничными.

Доктор, оценивая участки тела с нарушениями чувствительности или движений, может сделать вывод о том, на каком уровне спинного мозга произошло повреждение.

Строение позвоночника

Позвонки расположены не строго вертикально один над другим, а формируют ряд характерных изгибов. В шейном отделе позвоночника наблюдается изгиб вперед (шейный лордоз), в грудном отделе – изгиб назад (грудной кифоз), а в поясничном отделе также имеется изгиб вперед (поясничный лордоз). Эти изгибы создают пружинистую амортизирующую систему, которая смягчает удары и защищает головной мозг от травм при ходьбе, беге и прыжках.

Позвонки соединены друг с другом двумя верхними и двумя нижними суставными отростками, межпозвонковыми дисками и прочными связками, которые находятся по бокам тел позвонков, а также на их передней и задней поверхностях.

Подвижность позвонков поддерживается суставами и связками, расположенными между ними. Эти структуры в определенной степени выполняют функцию ограничителя, предотвращая чрезмерную подвижность. Устойчивые мышцы спины, шеи, плеч, грудной клетки, а также живота и бедер во многом определяют подвижность позвонков и всего позвоночника. Все указанные мышцы гармонично работают в тандеме, обеспечивая точную регулировку движений в позвоночном столбе. Если сила или напряжение какой-либо мышцы изменяется под нагрузкой, это может повлиять на двигательные функции позвоночника, что, в свою очередь, может привести к болевым ощущениям в спине или к усталости.

Строение и функции позвонков

Каждый позвонок состоит из тела, имеющего круглую или почкообразную форму, и дуги, которая образует позвоночное отверстие. От этой дуги отрастают суставные отростки, предназначенные для соединения с верхними и нижними позвонками.

Форма тел и отростков позвонков варьируется в зависимости от их расположения в позвоночнике. В общем, поясничные позвонки более массивны по сравнению с шейными, которые имеют меньшие размеры тел и менее выраженные отростки. Это обусловлено тем, что на поясничные позвонки оказывается большая нагрузка, в то время как шейные позвонки поддерживают лишь вес головы.

Между позвонками располагаются межпозвонковые диски, состоящие из волоконных колец и желеобразного центра. Гибкая структура диска дает ему возможность деформироваться. Умение диска поглощать и равномерно распределять нагрузку между позвонками позволяет ему выполнять функции амортизатора и содействует сгибанию позвоночника.

Грудные позвонки выполняют важную функцию, формируя в сочетании с ребрами и грудиной грудную клетку. Ребра, которые крепятся к передней поверхности поперечных отростков, не являются их продолжением, а представляют собой отдельные кости, которые соединяются с отростками через два небольших сустава. Эти суставы позволяют определенную подвижность между ребрами и позвонками, что способствует процессам вдоха и выдоха. Грудная клетка, образованная из костей, имеет меньшую подвижность по сравнению с шеей и туловищем. Также степень свободы между грудными позвонками меньше, чем у шейных и поясничных позвонков.

Из спинного мозга в промежутках между двумя соседними позвонками проходят корешки спинномозговых нервов. Эти волокна в корешке нерва переносят сигналы от нервов, находящихся в коже и волокнистых слоях соединительной ткани, обратно в спинной мозг. В то же время другие нервные волокна передают команды от спинного и головного мозга к мышцам, позволяя им сокращаться по полученным сигналам. Нервные корешки шейных сегментов в основном направляются к рукам, поясничные — к ногам, а корешки грудных сегментов — к туловищу.

Позвонки формируются из внутренней губчатой и наружной компактной ткани. Губчатая структура, состоящая из костных перекладин, придает позвонкам прочность. Наружная компактная часть позвонка представляет собой пластинчатую костную ткань, которая обеспечивает жесткость внешнего слоя и позволяет телу позвонка выдерживать нагрузки, такие как сжатие во время ходьбы. Внутри позвонка, помимо костных перекладин, расположен красный костный мозг, отвечающий за процессы кроветворения.

Костная система постоянно обновляется: одни клетки участвуют в разрушении костной ткани, тогда как другие занимаются её восстановлением. Механические нагрузки, которые испытывает позвонок, способствуют образованию новых клеток. Увеличение давления на позвонок приводит к более быстрому формированию костного вещества с большим количеством перекладин и более высокой плотностью, в то время как снижение нагрузки вызывает её разрушение. Например, вынужденная неподвижность из-за болезни может привести к разложению костной ткани и, как следствие, к размягчению костей скелета. Для решения этой проблемы мы рекомендуем использовать Свинг-Машину.

Переломы шейных позвонков

Это довольно частая травма, особенно среди спортсменов. При переломе шейных позвонков всегда необходима операция. Важно действовать незамедлительно, так как спинной мозг подвергается риску, что может привести к серьёзным последствиям, включая утрату чувствительности и двигательных функций.

Следует отдельно рассмотреть травмы верхнешейного отдела позвоночника. К ним относятся поражения первых двух позвонков, которые имеют уникальную структуру и требуют особого подхода к лечению. Чтобы обеспечить правильное сращивание осколков, используется специальное устройство – Гало-аппарат, который позволяет зафиксировать фрагменты в нужном положении.

Травма грудного и поясничного отделов позвоночника

В отличие от шейного отдела, в остальных отделах позвоночника вывихи позвонков практически не наблюдаются.

Выделяют как переломы, так и переломовывихи.

Существуют два типа переломов: стабильные и нестабильные.

Кости и связки, которые обеспечивают подвижность позвоночника, защищают спинной мозг от травм. Если в результате перелома эти структуры утрачивают свою защитную функцию по отношению к спинному мозгу или нервным корешкам при нагрузках, такой перелом квалифицируется как нестабильный.

Переломы, признанные нестабильными, требуют обязательного хирургического вмешательства, в то время как стабильные можно лечить с использованием консервативных методов.

Лечение

План лечения формируется исключительно после проведения диагностики и установления точного диагноза. Обычно терапия заболеваний шейного отдела позвоночника имеет комплексный подход и направлена на снижение симптомов, а также на этиотропное лечение.

Лечение может включать в себя:

• Медикаментозную терапию.
• Посещение мануального терапевта или остеопата.
• Курс массажных процедур.
• Физиотерапевтические сеансы.
• Индивидуальные занятия с реабилитологом, особенно важные при заболеваниях, возникших в результате травм.

Лекарственное лечение включает в себя использование различных препаратов:

• Местные анестетики, способные быстро снять болевые ощущения в области шеи. В случае резких обострений могут применяться лечебные блокады, а реже – эпидуральные инъекции.
• Для терапии острых и хронических недугов используются НПВС. Эти препараты помогают уменьшить воспалительные процессы и избавиться от болевых ощущений.
• Для повышения противовоспалительных свойств и облегчения боли пациентам рекомендуется принимать витамины группы B, которые способствуют замедлению распространения патологической болевой реакции.
• При хронических симптомах болевого синдрома курс лечения остеохондроза шейного отдела может быть дополнен противосудорожными средствами.
• Для снятия мышечного спазма применяются миорелаксанты, которые помогают уменьшить интенсивность болевых ощущений.
• Для восстановления хрящевой ткани используются хондропротекторы, эффект которых особенно заметен на ранних стадиях остеохондроза.

Мануальная терапия, нацеленная на шейный отдел, фокусируется на воздействии на позвоночник и сопредельные мягкие ткани. Применение разнообразных методов в процессе терапии способствует не только улучшению общего состояния, но и достижению продолжительного периода ремиссии. Специалист по мануальной терапии работает с проблемными участками в области шейно-воротниковой зоны, что позволяет вернуть позвонки в правильное анатомическое положение, освободить защемленные нервы, увеличить расстояние между позвонками, восстановить кровообращение и наладить питание тканей, а также устранить спазмы и повысить подвижность. Это лечение существенно снижает уровень боли в области шеи.

Физиотерапевтические методы лечения применяются исключительно в периоды ремиссии, когда острые боли в области шейного отдела позвоночника уже не беспокоят человека. Регулярное выполнение различных процедур помогает восстановить мышечный тонус в шее и способствует улучшению кровообращения. К таким процедурам могут относиться лазерная терапия, грязевые ванны, электрофорез, ультразвуковая терапия, а также коррекция и вытяжение позвоночника. Количество необходимых сеансов определяется в зависимости от установленного диагноза, однако, как правило, для облегчения шейных болей достаточно пройти курс из 7–15 процедур.

Посещение занятий лечебной физкультуры также окажет помощь пациентам. В ходе этих занятий можно добиться снятия мышечного перенапряжения и замедлить дегенеративно-дистрофические изменения. Однако комплексы упражнений следует подбирать, принимая во внимание индивидуальные особенности каждого человека, его возраст и степень прогрессирования заболевания. Упражнения лечебной гимнастики направлены на укрепление мышечного каркаса и коррекцию осанки.

Если консервативные методы терапии оказываются неэффективными или врач считает, что такие меры недостаточны, назначается хирургическое вмешательство. Тип операции на шейном отделе позвоночника выбирается в зависимости от поставленного диагноза – это может быть трансфасеточное вмешательство, эндоскопическое удаление грыжи, резекция позвонковых отростков и другие варианты.

Чтобы избежать ухудшения состояния здоровья и, в некоторых случаях, предотвратить возникновение заболеваний, следуйте профилактическим рекомендациям. К числу таких мер относятся умеренные физические нагрузки, соблюдениеprinciples здорового питания, а также поддержание правильной осанки (что особенно важно для офисных работников и людей с аналогичными профессиями). В качестве одной из мер профилактики заболеваний советуется проводить массаж области шеи и воротниковой зоны. Если ваша работа требует продолжительного сидения, стоит в перерывах делать легкие разминки, включая повороты и наклоны корпуса. Пренебрежение неприятными ощущениями может привести к хроническим заболеваниям, которые, в свою очередь, могут обостриться после переохлаждения, чрезмерного напряжения или травм.

Мышцы и связки позвоночника

Мышечные волокна, находящиеся вокруг позвоночника, обеспечивают стабильность этой костной структуры и позволяют выполнять различные движения корпусом, такие как повороты и наклоны. Мышцы прикрепляются к отросткам позвонков.

Часто дискомфорт в спине возникает именно из-за травм мышц. Во время физических нагрузок, при заболеваниях или травмах позвоночника возрастает риск их растяжения или возникновения спазмов. При спазме происходит непрерывное сокращение мышечной ткани, что не позволяет ей расслабиться.

Информация. При повреждении межпозвоночных дисков, связок или суставов мышцы, окружающие позвоночник, рефлекторно сокращаются, чтобы поддерживать стабильность пострадавшего региона.

При возникновении мышечного спазма в мышечных волокнах накапливается молочная кислота из-за сжатия сосудов. Этот процесс сопровождён болезненными ощущениями. Когда мышцы расслабляются, сосуды расширяются, и молочная кислота выводится в кровь, что приводит к исчезновению болей.

Связки позвоночника могут быть короткими и длинными. К коротким относятся желтые, межостистые, надостистая, выйная и межпоперечные связки, а длинные представлены передней и задней продольной связкой. Они располагаются на передней и задней поверхности позвонков, а также по бокам.

Мышцы и связки обеспечивают сохранение позвоночного столба в вертикальном положении. Они также препятствуют резким движениям позвонков, защищая их от возможных травм.

Связь позвонков с различными органами

Позвоночник представляет собой крепкую структуру, которая соединяет не только все кости скелета, но и многие внутренние органы. Из него исходят нервные окончания, благодаря которым головной мозг контролирует функционирование всего организма. При наличии нарушений в позвоночном столбе нервы, отвечающие за иннервацию конкретных органов, могут передавать неверные сигналы, что ведет к нарушению их работы.

Костные составляющие позвоночника связаны с определенными органами:

• Позвонки С1 – С7 отвечают за нормальное функционирование органов слуха и зрения, а также имеют связь с головным мозгом. При повышенном напряжении мышц в шейной области могут возникнуть головные боли, нарушения слуха и зрения.
• Позвонок С7 связан с функционированием щитовидной железы. Кроме того, С7 и D1 – D3 участвуют в работе сердечно-сосудистой системы. Дегенеративные изменения в этих позвонках могут привести к повышенному риску скачков артериального давления, стенокардии и аритмии.
• D4 – D8 связаны с функциями желчного пузыря, печени, желудка, поджелудочной железы, двенадцатиперстной кишки и селезенки.
• D9 – D12 отвечают за полноценную деятельность надпочечников и почек. Если возникают неприятные ощущения в данной области, желательно обратиться к врачу-урологу, так как сложно самостоятельно определить, связаны ли боли с почками или позвоночником. 12-й позвонок влияет на здоровье толстого и тонкого кишечника. Повреждение 9 позвонка может привести к аллергическим реакциям.
• L1 – L2 участвуют в функционировании кишечника; их повреждение может повысить вероятность пищеварительных расстройств. Поясничные позвонки Влияют на мочеполовую систему и нижние конечности.
• Позвонки пояснично-крестцовой зоны передают сигналы от половых органов. При возникновении воспалительных процессов в этом районе может возникнуть дискомфорт.