Позвонок. Строение

Одним из основных элементов позвоночника является позвонок (vertebra). По своему строению ти­пичный позвонок напоминает костяной перстень, со­стоящий из массивного тела позвонка (в нашем случае имитирующий большой драгоценный камень в этом кольце), дуги (точнее двух полудужек, соединяющихся сзади и образующих остистый отросток), замыкающей позвоночное отверстие. Данные отверстия, соединя­ясь, образуют позвоночный канал, где располагается спинной мозг. На дуге «кольца» имеется 7 по-своему интересных, анатомически выразительных отростков: это остистый отросток, два поперечных и четыре су­ставных отростка (два верхних и два нижних).

В эту схему не вписываются только два верхних шейных по­звонка (атлант и эпистрофей), крестцовые позвонки (из-за слияния в единую кость, их видоизменение) и рудиментарные копчиковые позвонки, которые, как мы уже выяснили, из-за особенностей отличаются своим строением от описанной схемы. У основания дуги имеется верхняя и нижняя позвоночные вырезки, которые при соответствующем соединении двух сосед­них позвонков образуют межпозвонковые отверстия. Тела позвонков приспособлены к тому, чтобы нести на себе тяжесть туловища, и являются основными опорными структурами позвоночника.

Не случайно я сравнил тело позвонка с драгоцен­ным камнем. Это действительно драгоценный по функ­циям элемент позвонка. Дело в том, что тело позвонка состоит из губчатого вещества пористой структуры, которое образовано отдельными костными перекла­динами — трабекулами (лат. trabecula — небольшая балка, перекладина), основой микроскопичного строе­ния которых являются костные пластинки. Ячейки губчатого вещества тела позвонка заполнены крас­ным костным мозгом. А красный костный мозг, как известно, это важнейший орган кроветворения и ко­стеобразования, поскольку в его тканях находятся кроветворные элементы (стволовые клетки), клетки, разрушающие кость (остеокласты) и клетки, обра­зующие кость (остеобласты). Ценность заключается в том, что именно от тела позвонка поступает ре­гулярное и единственное питание для межпоз­вонкового диска через замыкательную (гиалиновую) пластинку, отделяющую губчатую кость тела позвонка от межпозвонкового диска.

О питании межпозвонкового диска мы будем гово­рить ещё не раз, поскольку это является существенным моментом в понимании причин возникновения и раз­вития многих заболеваний позвоночника. А пока хочу привести наиболее доходчивое сравнение. Жизненно важное питание, поступающее от тела позвонка, пред­ставляет собой для межпозвонкового диска практиче­ски то же, что, к примеру, в Великую Отечественную войну представляла собой «Дорога жизни» для жите­лей блокадного Ленинграда (ныне Санкт-Петербурга). Ладожское озеро было тогда, подобно замыкательной пластинке, единственной транспортной магистра­лью, через которую поступало продовольствие для города.

Поскольку мы уж коснулись темы Великой Отечественной войны, то приведу и другое, на сей раз весьма печальное сопоставление. Общеизвестный факт, как в концентрационных лагерях во время войны людей заставляли тяжело работать и при этом плохо кормили, вследствие чего доводили их до полного ис­тощения, результатом которого зачастую была смерть. Аналогичный процесс происходит и в межпозвонко­вом диске. То есть, клеточки межпозвонкового диска, систематически испытывая значительные нагрузки и при этом не получая должного питания (а это про­исходит, к примеру, когда человек много сидит и мало ходит), истощаются и умирают, что соответственно со временем сказывается на диске в целом.

Но вернёмся к нашему перстню. О «драгоценном камне» — теле позвонка — у нас уже есть общее представление. Теперь полюбуемся отростками, рас­положенными на дуге. Поговорим о четырёх суставных отростках позвонка (двух верхних и двух нижних), за счёт которых позвонки соединяются с выше- и ни­жележащими позвонками. Кстати, соединяясь, нижние суставные отростки вышележащего позвонка и верхние суставные отростки нижележащего позвонка образуют дугоотростчатые суставы, так называемые истинные синовиальные суставы. Как вы знаете, суставом как та­ковым, именуют подвижное соединение костей скелета (позволяющее им перемещаться друг относительно друга), принимающее участие в осуществлении опорной и двигательной функций. Наряду с истинными суста­вами имеются полусуставы (по-научному межпозвонко­вые симфизы; symphysis — «переходные соединения»), к которым относятся и межпозвонковые диски.

Дугоотростчатые суставы имеют синовиальную обо­лочку, фиброзную капсулу, суставную полость с сино­виальной жидкостью, связки. Каждый дугоотростчатый сустав покрыт гиалиновым хрящом, по краю которого (на расстоянии 2-4 мм от края сочленяющихся по­верхностей) прикрепляется капсула сустава. Изнутри суставная капсула покрыта синовиальной оболочкой. По передней поверхности она покрыта желтой связкой и составляет заднюю поверхность межпозвонкового от­верстия.

Капсула усиливается дорсально за счёт многораздельных мышц и вентрально жёлтой связкой, которая вплетается в неё в верхнемедиальном отделе. Верхний суставной отросток лежащего ниже позвонка массив­нее нижнего и расположен больше кпереди и кнаружи, а нижний — кзади и кнутри. Часть верхнего суставного отростка у корня дуги участвует в формировании боко­вого углубления позвоночного канала.

Дугоотростчатые суставы осуществляют своеобраз­ный контроль над движениями позвоночника. Например, они позволяют позвоночнику совершать движения, те же сгибание, разгибание, но в то же время ограничивают его движения в горизонтальной плоскости. Последнее позво­ляет при ротационных движениях позвоночника (от лат. rotatio — «кругообразное движение, вращение»), напри­мер при повороте туловища, при наклоне с поворотом, сохранять стабильное сочленение позвоночника и не про­ворачиваться позвонкам вокруг своей оси.

Не меньшим блеском биотехнического совершен­ства позвонка являются остистый и два поперечных отростка — места прикрепления связок и мышц. Они являются превосходно сконструированными природ­ными рычагами.

А что такое рычаг с точки зрения физики?

Это твёрдое тело, вращающееся вокруг не­подвижной опоры, механизм, позволяющий меньшей силой уравновесить большую. Знаменитый «Великий купальщик» Архимед, который и изложил теорию ры­чага под действием сил тяжести, сказал по этому по­воду: «Дайте мне точку опоры, и я переверну Землю».

Почему «Великий купальщик»?

Да потому что и до Архимеда люди принимали ванну. Но только лишь он принял её настолько гениально, что до сих пор фи­зики, погружая своё учёное тело в ванну и наблюдая, как поднимается уровень воды, невольно вспоминают закон Архимеда. Так вот, благодаря остистым и попе­речным отросткам позвонков, к которым прикреплены мышцы и связки, организм имеет возможность при совершении движений, прилагая малые мышечные усилия, выполнять большую работу. Такие уникаль­ные рычаги просто незаменимы, к примеру, для совер­шения быстрых и чётких движений, удержания тела в статическом положении и так далее.