Каждый позвонок имеет отверстие в центральной части, называемое позвоночным отверстием. Эти отверстия в позвоночном столбе расположены друг над другом, образуя вместилище для спинного мозга. Спинной мозг представляет собой отдел центральной нервной системы (ЦНС), в котором расположены многочисленные проводящие нервные пути, передающие импульсы от органов нашего тела в головной мозг и от головного мозга к органам. От спинного мозга отходит 31 пара нервных корешков. Из позвоночного канала нервные корешки выходят через межпозвоночные (фораминальные) отверстия, которые образуются ножками и суставными отростками соседних позвонков.
В позвоночнике выделяют четыре отдела: шейный, грудной, поясничный и копчиковый (рис. 1). Шейный отдел позвоночника состоит из 7 позвонков, грудной – из 12, а поясничный отдел – из 5 позвонков. В своей нижней части поясничный отдел соединен с крестцом. Крестец является отделом позвоночника, который состоит из 5 сросшихся между собой позвонков. Крестец соединяет позвоночник с тазовыми костями. Нервные корешки, которые выходят через крестцовые отверстия, иннервируют нижние конечности, промежность и тазовые органы (мочевой пузырь и прямую кишку).
Рис. 1. Позвоночник и его отделы
В норме, если смотреть сбоку, позвоночный столб имеет S-образную форму. Такая форма обеспечивает позвоночнику дополнительную амортизирующую функцию. При этом шейный и поясничный отделы позвоночника представляют собой дугу, обращенную выпуклой стороной вперед, а грудной отдел – дугу, обращенную назад.
Рассмотрим некоторые важнейшие структуры позвоночного столба.
Позвонки – это кости, которые формируют позвоночный столб. Передняя часть позвонка имеет цилиндрическую форму и носит название тела позвонка (рис. 2). Тело позвонка несет основную опорную нагрузку, так как наш вес в основном распределяется на переднюю часть позвоночника. Сзади от тела позвонка в виде полукольца располагается дужка позвонка с несколькими отростками. Тело и дужка позвонка формируют позвоночное отверстие. В позвоночном столбе соответственно позвоночные отверстия расположены друг над другом, формируя позвоночный канал. В позвоночном канале расположен спинной мозг, кровеносные сосуды, нервные корешки, жировая клетчатка.
Рис. 2. Строение позвонков: а – шейного; б – грудного; в – поясничного; 1 – дуга; 2 – отросток; 3 – тело; 4 – позвоночный канал
Позвоночный канал образован не только телами и дужками позвонков, но и связками. Наиболее важными являются задняя продольная и желтая связки. Задняя продольная связка в виде тяжа соединяет все тела позвонков сзади, а желтая связка соединяет соседние дуги позвонков. Она имеет желтый пигмент, от чего и получила свое название. При разрушении межпозвоночных дисков и суставов связки стремятся компенсировать повышенную патологическую подвижность позвонков (нестабильность), в результате чего происходит гипертрофия связок. Такой процесс ведет к уменьшению просвета позвоночного канала, в этом случае даже маленькие грыжи или костные наросты (остеофиты) могут сдавливать спинной мозг и корешки. Подобное состояние получило название стеноза позвоночного канала. Для расширения позвоночного канала производится операция декомпрессии нервных структур.
От дужки позвонка отходят семь отростков: непарный остистый отросток и парные поперечные, верхние и нижние суставные отростки. Остистые и поперечные отростки являются местом прикрепления связок и мышц, суставные отростки участвуют в формировании фасеточных суставов. Дужка позвонка прикрепляется к телу позвонка с помощью ножки позвонка. Позвонки по строению относятся к губчатым костям и состоят из плотного наружного кортикального слоя и внутреннего губчатого слоя. Действительно, губчатый слой напоминает костную губку, так как состоит из отдельных костных балок. Между костными балками расположены ячейки, заполненные красным костным мозгом.
Межпозвоночный диск (рис. 3) представляет собой плоскую прокладку круглой формы, расположенную между двумя соседними позвонками. Межпозвоночный диск имеет сложное строение. В центре находится пульпозное ядро, которое имеет упругие свойства и служит амортизатором вертикальной нагрузки. Вокруг ядра располагается многослойное фиброзное кольцо, которое удерживает ядро в центре и препятствует сдвиганию позвонков в сторону относительно друг друга. У взрослого человека межпозвоночный диск не имеет сосудов, и хрящ его питается путем диффузии питательных веществ и кислорода из сосудов тел соседних позвонков. Поэтому большинство лекарственных препаратов не достигает хряща диска. Наибольшим эффектом восстановления хряща диска обладает процедура лазерной термодископластики.
Рис. 3. Межпозвоночный диск: 1 – пульпозное ядро; 2 – фиброзное кольцо
Фиброзное кольцо имеет множество слоев и волокон, перекрещивающихся в трех плоскостях. В норме фиброзное кольцо образовано очень прочными волокнами. Однако в результате дегенеративного заболевания дисков (остеохондроза) происходит замещение волокон фиброзного кольца рубцовой тканью. Волокна рубцовой ткани не обладают такой прочностью и эластичностью, как волокна фиброзного кольца. Это ведет к ослаблению диска и при повышении внутридискового давления может приводить к разрыву фиброзного кольца.
Фасеточные суставы. Фасетки отходят от позвоночной пластинки и участвуют в формировании фасеточных суставов (рис. 4). Два соседних позвонка соединены двумя фасеточными суставами, расположенными с двух сторон дужки симметрично относительно средней линии тела. Отростки дугоотростчатых суставов соседних позвонков расположены по направлению друг к другу, а окончания их покрыты суставным хрящом.
Рис. 4. Фасеточные суставы
Суставной хрящ имеет очень гладкую и скользкую поверхность, благодаря чему значительно снижается трение между образующими сустав костями. Концы суставных отростков заключены в соединительнотканный герметичный мешочек, который называется суставной капсулой. Клетки внутренней оболочки суставной капсулы (синовиальной мембраны) продуцируют синовиальную жидкость. Синовиальная жидкость необходима для смазки и питания суставного хряща. Благодаря наличию фасеточных суставов, между позвонками возможны разнообразные движения, а позвоночник является гибкой подвижной структурой.
Межпозвоночное (фораминальное) отверстие. Фораминальные отверстия расположены в боковых отделах позвоночного столба и образованы ножками, телами и суставными отростками двух соседних позвонков. Через фораминальные отверстия из позвоночного канала выходят нервные корешки и вены, а артерии входят в позвоночный канал для кровоснабжения нервных структур. Между каждой парой позвонков расположены два фораминальных отверстия – по одному с каждой стороны.
Спинной мозг является отделом ЦНС и представляет собой тяж, состоящий из миллионов нервных волокон и нервных клеток. Спинной мозг окружен тремя оболочками (мягкой, паутинной и твердой) и находится в позвоночном канале. Твердая мозговая оболочка формирует герметичный соединительнотканный мешок (дуральный мешок), в котором расположены спинной мозг и несколько сантиметров нервных корешков (рис. 5). Спинной мозг в дуральном мешке омывает спинномозговая жидкость (ликвор).
Рис. 5. Спинной мозг и нервные корешки
Спинной мозг начинается от головного мозга и заканчивается на уровне промежутка между первым и вторым поясничными позвонками. От спинного мозга отходят нервные корешки, которые ниже уровня его окончания формируют так называемый конский хвост. Корешки конского хвоста участвуют в иннервации нижней половины тела, в том числе тазовых органов. Нервные корешки на небольшом расстоянии проходят в позвоночном канале, а затем выходят из позвоночного канала через фораминальные отверстия. У человека, так же как и у других позвоночных, сохраняется сегментарная иннервация тела. Это значит, что каждый сегмент спинного мозга иннервирует определенную область организма.
Например, сегменты шейного отдела спинного мозга иннервируют шею и руки, грудного отдела – грудь и живот, поясничного и крестцового – ноги, промежность и органы малого таза (мочевой пузырь, прямую кишку). Врач, определяя, в какой области тела появились расстройства чувствительности или двигательной функции, может предположить, на каком уровне произошло повреждение спинного мозга.