1. Анатомия и ее место в ряду биологических дисциплин. Значение анатомии для медицины. Методы анатомических исследований.

Анатомия человека (от греч. anatemno - рассекаю) - наука о строении органов, систем органов и частей человеческого организма, рассматриваемом с позиций развития, функциональных возможностей и постоянного взаимодействия с окружающей внешней средой.

Анатомия человека относится к одному из важнейших разделов биологических наук - морфологии. Морфология - это комплекс наук о форме и строении человеческого организма в норме и при патологических состояниях. К морфологическим наукам относят описательную (нормальную) анатомию, функциональную анатомию (современную), возрастную анатомию, экспериментальную анатомию, гистологию, цитологию, топографическую (областную) анатомию для хирургов, пластическую (рельефную) анатомию для художников, сравнительную анатомию и патологическую анатомию. В задачи анатомии как науки входит изучение формы, внутреннего строения, положения органов и их взаимоотношений с учетом возрастных, половых и индивидуальных особенностей.

Процесс внутриутробного развития человеческого организма изучает эмбриология, благодаря которой стало возможным вскрыть механизмы формирования органов и тела человека в целом, выявить пути совершенствования структуры живых существ. История развития особи в течение всей ее жизни составляет понятие онтогенеза (onthos - особь).

Тело человека продолжает развиваться и после рождения: изменяются строение и форма

органов, их положение и взаимоотношения. Изучение закономерностей анатомического строения человеческого организма после рождения относится к возрастной анатомии. Существенные различия в строении мужского и женского организмов требуют изучения признаков полового диморфизма (гендерные особенности).

Существуют индивидуальные различия в

строении, форме, положении органов у людей одной и той же возрастной группы. С одной стороны, индивидуальные особенности строения тела связаны с тем, что внутриутробное развитие проходит по-разному в отношении уровней закладки, скорости развития органов, так и времени их формирования. С другой стороны, индивидуальные различия в строении тела человека обусловлены развитием органов после рождения, которое зависит от условий жизни данного человека. Необходимо учитывать также влияние социальных факторов, что является предметом антропологии, изучающей человека в его эволюционном развитии.

Анатомию человека следует изучать с точки зрения функциональных особенностей отдельных его органов (функциональная анатомия), так как именно функция определяет строение.

Анатомия как наука связана общностью научных интересов с рядом других наук, например с гистологией, молекулярной биологией, эмбриологией, сравнительной анатомией, антропологией и т.д. Она является фундаментальной дисциплиной в системе медицинского образования, составляя базис для последующего изучения теоретических и клинических дисциплин.

Анатомия человека вместе с физиологией (наукой о функциональных характеристиках живого организма) составляет теоретическую основу медицины, так как знание строения и функций организма человека необходимо для понимания изменений, вызванных болезнью. В связи с этим одним из важных направлений является прикладная, или клиническая анатомия, разрабатывающая анатомические проблемы теоретической и практической медицины. Прикладная анатомия может быть хирургической, стоматологической, нейрохирургической и т.д.

В зависимости от поставленных задач изучения человеческого организма выделяют систематическую, топографическую, пластическую анатомию.

Систематическая анатомия описывает строение, форму, положение, взаимоотношения и развитие органов по системам. В систематическую анатомию входят остеология - учение о костях, составляющих скелет; артро-синдесмология - учение о соединении костей; миология - учение о мышцах; спланхнология - учение о внутренностях; ангиология - учение о сосудистой системе; неврология - учение о нервной системе; эндокринология - учение об органах внутренней секреции; эстезиология - учение об органах чувств.

Топографическая анатомия изучает строение, форму, положение и взаимоотношения органов друг с другом по областям тела и послойно.

Пластическая анатомия изучает статику и динамику внешних форм тела человека. Пластическая анатомия служит изобразительному искусству: живописи, графике, скульптуре.

МЕТОДЫ ИССЛЕДОВАНИЯ В АНАТОМИИ

Традиционно основным методом анатомии является рассечение трупов. Этому методу наука обязана своим наименованием (от греч. anatome - рассечение). Наряду с рассечением (вскрытием) трупов используют методы наполнения полых органов различными затвердевающими массами с последующим получением слепков. В последние десятилетия развивается анатомия живого человека, основанного на тщательном изучении внешней формы тела и его пропорций (пластическая анатомия), рентгенологическом исследовании (рентгеноанатомия), эндоскопии - осмотре внутренних полых органов и полостей тела через естественные и искусственные отверстия с помощью специальных приборов - трубок различного устройства, снабженных осветителями и оптической системой. Современная анатомия пользуется экспери- ментами на животных. Прогресс анатомии связан с развитием современных методов и, в первую очередь, с усовершенствованием светового и появлением электронного микроскопа, с успехами молекулярной биологии, рентгенологии, физики, химии, биохимии, генетики и других наук.

Объектами микроскопического (гистологического) исследования являются специально обработанные и подготовленные мертвые или живые клетки и ткани, которые изучают с использованием светового или электронного микроскопа. Световая микроскопия остается традиционным и надежным методом исследования клеток и тканей при различных увеличениях с разрешающей способностью микроскопа, равной 0,2 мкм (1 мм= 10^-3 м; 1 мкм = 10^-6 м; 1 нм= 10^-9 м).

Большие возможности для изучения биологических объектов (клеток, тканей) открылись после создания электронного микроскопа, разрешающая способность которого может достигать 0,002 нм, или 0,000002 мкм, что в 100 000 раз больше, чем у светового микроскопа. Трансмиссионный (просвечивающий) электронный микроскоп (ТЭМ) дает плоскостное изображение объектов при больших и очень больших увеличениях (до 100 000 раз и более). Сканирующая (растровая) электронная микроскопия (СЭМ), создающая большую глубину резкости, создает объемное изображение изучаемых структур.

Мертвые (фиксированные) структуры - мазок крови, костного мозга, слюны, отпечаток исследуемого органа (печени, селезенки, лимфатического узла), тонкий срез объекта рассматривают под микроскопом в нативном виде или после специальной обработки и окраски, которую

применяют в зависимости от задач исследования для контрастирования тканевых элементов. Для изучения химического состава и характера обменных процессов применяют гистохимические методы, когда с помощью специальных обработок препаратов в тканях, клетках выявляются белки, углеводы, липиды, ДНК, РНК, активность ферментов.

Для изучения обменных процессов в биологических объектах используют радиоактивные элементы - радионуклиды (например, углерод - ¹⁴С, водород - ³Н, фосфор - ³²Р и др.), которые включаются в химические соединения и играют роль меток, выявляемых при фотографировании препаратов (метод радиоавтографии).

Для микроскопического исследования объектов применяют также специальные методы: фазово-контрастную и люминесцентную микроскопию, микроскопию биологических объектов в темном поле зрения и ультрафиолетовом свете. Огромное значение имеет ультрамикроскопическое изучение клеток и тканей с помощью электронной микроскопии. В данном разделе специальные методы микроскопирования даны в кратком изложении. Более подробно с названными методами можно познакомиться в специальных руководствах.

Метод фазово-контрастной микроскопии основан на том, что биологические структуры, прозрачные для видимого света, изменяют фазу проходящих через них лучей. Возникающую при этом разность фаз как результат небольших различий в толщине объекта удается сделать видимой с помощью фазово-контрастного устройства. В настоящее время фазово-контрастную микроскопию широко используют при изуче- нии живых клеток и тканей. Особую ценность этот метод представляет для изучения клеток в культуре тканей в сочетании с микрокиносъемкой. В этом случае удается проследить и изучить разнообразные изменения, происходящие в клетке во время деления, появление и исчезновение внутриклеточных фибрилл, непрерывное движение митохондрий, вакуолей, включений и т. д.

Для исследования живых объектов применяют микроскопию в темном поле. В основу этого метода положено рассеивание света на грани- це двух сред с разными показателями преломления. Конденсор темнопольного микроскопа, в отличие от обычного, приспособлен для бокового освещения, поэтому прямой свет в объектив не попадает. Объект, освещаемый рассеянными лучами, кажется светлым на темном фоне.

Изучение биологических объектов в ультрафиолетовом свете основано на увеличении разрешающей способности светового микроскопа при применении коротковолновых ультрафиолетовых лучей. Разрешающая способность ультрафиолетового микроскопа достигает 0,1 мкм. Источником ультрафиолетовых лучей в таком микроскопе является ртутная лампа. Вся оптика готовится особым способом, так как обычное стекло задерживает ультрафиолетовые лучи. Ультрафиолетовые лучи невидимы, поэтому конечное изображение изучаемого объекта проецируют на флюоресцирующий экран или фотопластину. Применение ультрафиолетовой микроскопии сделало возможным, например, определение количества нуклеиновых кислот в клетках.

Ультрафиолетовые лучи применяют в люминесцентной микроскопии при изучении объектов, обладающих собственным свечением, а также объектов, свечение которых можно усилить с помощью специальных красителей - флюорохромов. Метод люминесцентной микроскопии позволяет изучать микроструктуру живых клеток, проследить в динамике различные процессы, происходящие в них, проникновение и распределение разнообразных веществ и т. д. Люминесцентную микроскопию можно применить в сочетании с фазово-контрастной и темнопольной микроскопией. Рассмотрение одного и того же объекта с использованием контрастирования и люминесценции позволяет установить связь между морфологическими структурами и их свечением в зависимости от химического состава объекта.

Анатомия человека относится к медицинским и биологическим дисциплинам. Она изучает форму и строение тела человека с учетом их функций, развитие и возрастные изменения человека и его органов.

Анатомия изучает строение тела человека с учетом биологических закономерностей, присущих всем живым организмам. В то же время человек отличается от животных не только рядом анатомических признаков, но и качественно благодаря мышлению, сознанию, членораздельной речи.

Анатомия является одной из фундаментальных дисциплин в системе медицинского и биологического образования и первой - на пути медицинского образования.

Анатомия человека важна для изучения гистологии, антропологии, физиологии, генетики и всех клинических дисциплин (хирургии, терапии, внутренних и нервных болезней и др.).

В зависимости от применяемых методов исследования выделяют макроскопическую анатомию (от греч. makros - большой), или нормальную анатомию человека, микроскопическую анатомию (от греч. mikros - малый), ультрамикроскопигескую анатомию, изучаемые с помощью специальной аппаратуры (микроскоп и др.). Гистология и цитология вместе с эмбриологией, являющиеся частью анатомической науки, отделились от нее и стали самостоятельными, поскольку их изучение требует особых подходов. Гистология (от греч. histos - ткань, logos - учение) - наука, изучающая строение и происхождение, развитие и функции клеток и тканей. Цитология (от греч. cytos - клетка) - наука о строении и функции клеток. Эмбриология (от греч. embryon - зародыш) изучает строение и внутриутробный рост организма.

Развитие конкретного человека в онтогенезе (от греч. ontos - сущее, существующее) подразделяют на ряд периодов. Рост и развитие человека до рождения (пренатальный период) рассматривает эмбриология, после рождения (постнатальный период, от лат. natus - рожденный) изучает возрастная анатомия. В детском, подростковом и юношеском возрасте органы еще растут. Особенности строения тела людей пожилого и старческого возраста изучает наука о закономерностях старения - геронтология (от греч. geron - старик).

Анатомия изучает строение тела человека последовательно, по системам (костная, мышечная, пищеварительная, дыхательная и др.), в связи с чем она получила название систематической анатомии. Систематическая анатомия изучает строение здорового человека, «нормального», у которого ткани и органы не изменены в результате болезни или нарушения развития и выполняют функции здорового организма. В то же время показатели нормы для человека (масса, рост, форма тела, особенности строения и др.), индивидуальная изменчивость формы и строения тела человека определяются наследственными факторами, а также воздействием внешней среды. Различают варианты строения (от лат. variatio - изменение), имеющие вид отклонений от наиболее часто встречающихся случаев, принимаемых за норму.

Задачами анатомии являются изучение строения тела человека по системам (систематический подход), и с учетом расположения, взаимоотношений органов (топографический подход).

Врожденные отклонения от нормы, резко выраженные, называют аномалиями (от греч. anomalia - неправильность). Аномалии, изменяющие внешний вид человека, называют уродствами. Уродства изучает тератология (от греч. teratos - урод).

Современную анатомию называют функциональной, поскольку она рассматривает строение тела человека и отдельных органов в связи с их функциями.

Каждому человеку присущи индивидуальные особенности строения. Систематическая (нормальная) анатомия прослеживает варианты строения тела здорового человека, наиболее часто встречающиеся формы (рис. 1). В соответствии с антропометрическими признаками строения в анатомии выделяют долихоморфный (от греч. dolichos - длинный) тип строения тела с узким и длинным туловищем, длинными конечностями (астеник); брахиморфный (от греч. brachys - короткий) - с коротким, широким туловищем, короткими конечностями (гиперстеник); средний, промежуточный - мезоморфный тип (от греч. mesos - средний), наиболее близкий к «идеальному» телосложению человека (нормостеник).

Рис. 1. Типы телосложения человека: А - долихоморфный тип телосложения; Б - мезоморфный тип телосложения; В - брахиморфный тип телосложения

Поскольку человек живет не только в биологической среде, но и в обществе, он испытывает воздействие коллектива, социальных факторов. В связи с этим анатомия изучает человека и с учетом влияния на него социальной среды, условий труда и быта.

Учитываются признаки, характерные для каждого конкретного человека, - у анатомии имеется индивидуальный подход. Одновременно анатомия стремится выяснить причины, влияющие на человеческий организм и определяющие его строение (причинный, каузальный подход). Исследуя каждый орган (аналитический подход), анатомия изучает целостный организм. Анатомия - это наука не только аналитическая, но и синтетическая.

Для обозначения областей тела, органов и их частей в анатомии пользуются специальными терминами на русском и латинском языках, чей список называют анатомической номенклатурой (Nomina Anatomica). Для обозначения тканей, клеток, их строения используется гистологическая номенклатура (Nomina Histologica), структур зародыша - эмбриологическая номенклатура (Nomina Embriologica).

2. Кость как орган. Ее строение. Развитие. Рост. Классификация костей.

ОБЩАЯ ОСТЕОЛОГИЯ

Скелет человека включает более 200 костей, из которых около 40 непарные, а остальные парные. Кости составляют 1/5-1/7 массы тела и подразделяются на кости черепа, кости туловища и кости верхней и нижней конечностей.

Кость (os) - это орган, являющийся компонентом системы органов опоры и движения, имеющий типичную форму и строение, характерную архитектонику сосудов и нервов, построенный преимущественно из костной ткани, покрытый снаружи надкостницей, содержащий внутри костный мозг.

Классификация костей

По форме, функции, строению и развитию кости делят на группы.

Следует отметить, что до настоящего времени не существует исчерпывающей классификации костей. В большинстве учебников по анатомии с этой целью используются разные признаки. При этом часто упускаются принципы развития, особенности внешней формы. Большое клиническое значение имеет такой признак, как строение костей, который определяет прочностные их характеристики и особенности лечения при повреждениях. С позиций филогенеза, учитывая существование

в процессе эволюции бесчерепных и черепных организмов, целесообразно разделить кости на две группы: 1) кости туловища и конечностей; 2) кости черепа. Эти кости различаются не только по развитию, но и по строению.

По внутреннему строению различают два вида костей туловища и конечностей: трубчатые и губчатые. По соотношению мерных параметров (длина, ширина, толщина) различают длинные и короткие кости (преобладание длины над другими размерами), плоские кости (длина и ширина преобладают над толщиной),

смешанные кости (различные размеры частей кости). Иногда выделяют объемные кости (примерное равенство размеров) (рис. 18). Включение в классификацию других признаков (происхождение, функция, детали строения) делает классификацию громоздкой и трудно применимой.

Трубчатые кости внутри имеют полость. По величине они могут быть разделены на длинные (плечевая, кости предплечья, бедренная, кости голени, ключица) и короткие (кости пясти, кости плюсны, кости пальцев).

Рис. 18. Классификация костей по форме и строению: a - короткие трубчатые кости; б - короткие губчатые кости; в - длинная трубчатая кость; г - длинная губчатая кость; д - смешанная губчатая кость; е - плоская губчатая кость

У длинных трубчатых костей длина значительно преобладает над остальными размерами.

Средняя часть - диафиз (diaphysis) или тело (corpus) трубчатой кости имеет цилиндрическую или трехгранную форму и состоит из компактного вещества (substantia compacta). Внутри диафиза располагается костномозговая полость (cavitas medullaris).

На утолщенных концах кости расположены эпифизы (epiphysеs) и апофизы (apophyses), каждый из которых имеет свой центр окостенения.

Поверхность эпифиза, предназначенная для соединения с соседними костями, покрыта суставным хрящом. Внутри эпифизы состоят из губчатого вещества (substantia spongiosa), а снаружи находится тонкая пластинка компактного вещества.

Апофизы имеют аналогичное строение, но служат для фиксации связок и сухожилий мышц.

Короткие трубчатые кости по строению мало отличаются от длинных, но истинный эпифиз имеется только на их дистальном конце - головке (caput), а на проксимальном конце - основании (basis) имеется ложный эпифиз, т.е. эти кости являются моноэпифизарными, что определяет особенности распространение в них воспалительных процессов.

Длинные трубчатые кости образуют проксимальные и средние отделы скелета конечностей. Короткие трубчатые кости составляют дистальные отделы скелета конечностей.

Губчатые кости на распиле представлены губчатым веществом, покрытым снаружи тонким слоем компактного вещества.

Плоские губчатые кости имеют малую толщину и соразмерные ширину и длину. Они образуют скелет плечевого пояса (лопатка) и тазового пояса (тазовая кость).

У длинных губчатых костей преобладает длина. Такие кости участвуют в образовании скелета грудной клетки - грудина, ребра.

У коротких губчатых костей все три размера соразмерны (объемные кости). К ним относят кости запястья и кости предплюсны. Эти кости находятся на границе средних и дистальных отделов конечностей, где необходима не только

высокая прочность, но и выраженная подвижность.

Смешанные кости отличаются специфичностью и сложностью своей формы и строения. В их составе встречаются элементы строения длинных, коротких, плоских губчатых костей (позвонки, крестец, копчик). В теле этих костей находится губчатое вещество, а остальные части представлены преимущественно компактным веществом. Размерные характеристики частей таких костей различны. Данные кости обладают особой прочностью при постоянных нагрузках.

По развитию практически все кости туловища и конечностей вторичны. Исключением является ключица, которую по этому признаку можно отнести к смешанным.

Кости черепа различают по расположению, развитию и строению и практически несопоставимы с костями туловища и конечностей.

По расположению их делят на кости мозгового черепа и кости лицевого черепа. По развитию: на первичные (эндесмальные), вторичные (энхондральные), а также смешанные кости. Первичными являются кости свода (крыши) черепа и лицевого черепа, вторичными - кости основания черепа, смешанными - з атылочная, клиновидная и височная кости: например, у височной кости пирамида и сосцевидная часть являются вторичными, а чешуйчатая и барабанная части - первичными.

Кости черепа имеют очень сложную внешнюю форму, поэтому целесообразно принимать во внимание их строение. По строению можно выделить три вида костей черепа: 1) кости, имеющие в своем составе диплоиче-ское вещество, - диплоические. Это теменная кость и плоские части костей, принимающие участие в построении свода черепа (лобной, височной, затылочной). Диплоическое вещество отличается от губчатого толстыми трабе-кулами, ячейками округлой формы, развитой сетью диплоических вен (venae diploicae); 2) кости, содержащие воздушные полости, - воздухоносные, или пневматизированные (височная, клиновидная, решетчатая, лобная кости и верхняя челюсть); 3) кости, построенные

преимущественно из компактного вещества, - компактные (слезная, скуловая, нёбная, носовая кости, нижняя носовая раковина, сошник, подъязычная кость). Диплоическое вещество по своей структуре близко к губчатому, у которого ячейки между костными балками существенно меньше по диаметру и имеют округлую форму.

Рельеф костей определяется шероховатостями, бороздами, отверстиями, каналами, бугорками, отростками, ямочками. Шероховатости и отростки являются местами прикрепления к костям мышц и связок. В каналах и бороздах расположены сухожилия, сосуды и нервы. Точечные отверстия на поверхности кости - места прохождения сосудов, питающих кость, и нервов.

Химический состав костей

В состав кости взрослого человека входят вода (50%), органические вещества (28,15%) и неорганические компоненты (21,85%). Обезжиренные и высушенные кости содержат приблизительно 2/3 неорганических веществ, представленных главным образом солями кальция, фосфора и магния. Эти соли образуют в костях сложные соединения, состоящие из субмикроскопических кристаллов гидроксиапатита. Органические вещества кости - это коллагеновые волокна, белки (95%), жиры и углеводы (5%). Эти вещества придают костям упругость и эластичность. В составе костей более 30 остеотропных микроэлементов, органические кислоты, ферменты и витамины. Особенности химического состава кости, правильность ориентации коллагеновых волокон вдоль длинной оси кости и своеобразное расположение кристаллов гидроксиапатита обеспечивают костной ткани механическую прочность, легкость и физиологическую активность. Химический состав костей зависит от возраста (у детей преобладают органические вещества, у стариков - неорганические), общего состояния организма, функциональных нагрузок и пр. При ряде заболеваний химический состав костей изменяется.

Строение костей

Макроскопически кость состоит из расположенного по периферии компактного вещества (substantia compacta) и губчатого вещества (substantia spongiosa) - массы костных перекладин в середине кости. Эти перекладины расположены не беспорядочно, а соответственно линиям сжатия и растяжения, которые действуют на определенные участки кости. Каждая кость имеет строение, наиболее соответствующее тем условиям, в которых она находится.

Из губчатого вещества в основном построены губчатые кости, эпифизы и апофизы трубчатых костей, из компактного - диафизы трубчатых костей. Костномозговая полость, находящаяся в толще трубчатой кости, выстлана соединительнотканной оболочкой - эндостом (endosteum).

Ячейки губчатого вещества и костномозговая полость (в трубчатых костях) заполнены костным мозгом. Различают красный и желтый костный мозг (medullae ossium rubra et flava). До 12-летнего возраста во всех костях имеется только красный костный мозг, который с 12-18 лет в диафизах замещается желтым костным мозгом.

Снаружи кость покрыта надкостницей, а в области суставных поверхностей - суставным хрящом.

Надкостница (periosteum) - соединительнотканное образование, состоящее у взрослых из двух слоев: внутреннего остеогенного, содержащего остеобласты, и наружного волокнистого. Надкостница богата кровеносными сосудами и нервами, которые продолжаются в толщу кости. С костью надкостница связана коллаге-новыми волокнами, проникающими в кость, а также сосудами и нервами, проходящими из надкостницы в кость по питательным каналам. Надкостница является источником роста кости в толщину и участвует в кровоснабжении и иннервации кости. За счет надкостницы кость восстанавливается после перелома. С возрастом структура надкостницы меняется и ее ко-стеобразовательные способности ослабевают, поэтому переломы костей в старческом возрасте заживают долго.

Внутреннее строение кости. Микроскопически кость состоит из расположенных в определенном порядке костных пластинок (рис. 19). Эти пластинки образованы костными клетками, коллагеновыми волокнами и пропитаны основным веществом. В пластинках имеются тонкие канальцы, в которых проходят артерии, вены и нервы.

Костные пластинки делятся на общие, охватывающие кость с наружной поверхности (наружные окружающие пластинки) и со стороны костномозговой полости (внутренние окружающие пластинки), на концентрические пластинки остеона, расположенные вокруг кровеносных сосудов, и на интерстициальные пластинки остеона, расположенные между остеонами.

Остеон - структурная единица костной ткани. Он представлен 5-20 концентрическими пластинками, вставленными одна в другую и ограничивающими центральный канал остео-на. Помимо каналов остеонов, в кости выделяют питающие каналы, продолжающиеся в прободающие каналы, которые связывают каналы остеонов.

Кость представляет собой орган, внешнее и внутреннее строение которого подвергается изменению и обновлению на протяжении всей жизни человека соответственно изменяющимся условиям. Перестройка костной ткани происходит в результате взаимосвязанных процессов разрушения и созидания, обеспечивающих высокую пластичность и реактивность скелета. Процессы образования и разрушения костного вещества регулируются нервной и эндокринной системами.

Условия жизни ребенка, перенесенные заболевания, конституциональные особенности его организма влияют на развитие скелета.

Занятия спортом, физический труд стимулируют перестройку кости. Кости, испытывающие большую нагрузку, претерпевают перестройку, ведущую к утолщению компактного слоя.

Кровоснабжение и иннервация костей. Кровоснабжение костей осуществляется от артерий надкостницы. Артериальные ветви проникают через питающие отверстия в костях и делятся последовательно до капилляров. Вены сопровождают артерии. К костям подходят ветви ближайших нервов, образующих в надкостнице нервное сплетение. Одна часть волокон этого сплетения заканчивается в надкостнице, другая проходит через питающие, прободающие каналы, каналы остеонов, обеспечивая иннервацию сосудов и трофику костной ткани.

3. Позвоночный столб. Формирование изгибов. Строение. Движения. Соединения позвонков.

Позвоночный столб

Позвоночник, или позвоночный столб (co-lum na vertebralis), представлен позвонками и их соединениями. Его функциональное значение чрезвычайно велико: он поддерживает голову, служит гибкой осью туловища, принимает участие в образовании стенок грудной, брюшной полостей и полости малого таза, является опорой для тела, выполняет функцию защиты жизненно важных органов.

Длина позвоночного столба у взрослого мужчины среднего роста (170 см) составляет примерно 73 см, причем на шейный отдел приходится 13 см, на грудной - 30 см, на поясничный - 18 см, на крестцово-копчиковый - 12 см. Позвоночник у женщины в среднем на 3-5 см короче и составляет 68-69 см. В старческом возрасте длина позвоночного столба уменьшается. В общем длина позвоночного столба составляет около ²/5 всей длины тела.

Позвоночный столб не занимает строго вертикального положения. Он имеет изгибы в сагиттальной плоскости. Изгиб, обращенный выпуклостью назад, называют кифозом (kyphosis); выпуклостью вперед - лордозом (lordosis). Различают физиологические лордозы - шейный и поясничный; физиологические кифозы - грудной и крестцовый (рис. 82). На месте соединения V поясничного позвонка с I крестцовым имеется значительный выступ, или мыс (promontorium).

Кифозы и лордозы составляют характерную особенность позвоночного столба человека: они возникли в связи с вертикальным положением тела и оптимально выражены у взрослого

человека. При этом перпендикуляр, опущенный из переднего бугорка атланта, пересекает тела VI шейного, IX грудного и III крестцового позвонков и выходит через верхушку копчика. При вялой осанке увеличивается грудной кифоз, уменьшаются шейный и поясничный лордозы.

Физиологические лордозы и кифозы являются постоянными образованиями. Грудной кифоз и поясничный лордоз больше выражены у женщин, чем у мужчин. Изгибы позвоночного столба при горизонтальном положении тела несколько уменьшаются, при вертикальном положении выделяются резче, а при увеличении нагрузки (ношение тяжестей) заметно усиливаются.

Формирование изгибов позвоночного столба происходит после рождения. У новорожденного позвоночный столб имеет вид дуги, обращенной выпуклостью назад. В 2-3 мес ребенок начинает держать голову, при этом формируется шейный лордоз. В 5-6 мес, когда ребенок начинает садиться, характерную форму приобретает грудной кифоз. В 9-12 мес, когда ребенок начинает ходить, образуется поясничный лордоз, как следствие приспособления тела человека к вертикальному положению. Одновременно с этим происходит увеличение грудного и крестцового кифозов.

В норме позвоночный столб во фронтальной плоскости изгибов не имеет. Его отклонение от срединной плоскости носит название сколиоз (skoliosis) (рис. 83).

Движения позвоночного столба - результат функционирования многочисленных соединений между позвонками. В позвоночном столбе при действии на него скелетных мышц возможны следующие виды движений: наклоны вперед и назад; наклоны в стороны; торсионные движения, т.е. скручивание; круговое (коническое) и пружинящие движения. Наклоны туловища вперед и назад происходят вокруг фронтальной оси: их амплитуда составляет 170-245°. Наклоны позвоночного столба вправо и влево совершаются вокруг сагиттальной оси. Объем движения равен 165°. Торсионное движение (скручивание) позвоночного столба происходит вокруг вертикальной оси. Объем его равен 120°.

При круговом (коническом) движении позвоночный столб описывает конус, попеременно вокруг сагиттальной и фронтальной осей. Пружинящие движения (при ходьбе, прыжках) совершаются за счет сближения и отдаления соседних позвонков, при этом межпозвоночные диски уменьшают толчки и сотрясения.

Объем и реализуемые виды движений в каждом из отделов позвоночного столба неодинаковы. Шейный и поясничный отделы являются наиболее подвижными в связи с большей высотой межпозвоночных дисков. Грудной отдел позвоночного столба наименее подвижен, что обусловлено меньшей высотой межпозвоночных дисков, сильным наклоном книзу остистых отростков позвонков, а также фронтальным расположением суставных поверхностей в межпозвоночных суставах.

Соединения позвонков

Тела двух соседних позвонков, в том числе V поясничный и I крестцовый, соединяются c помощью межпозвоночного диска (рис. 76).

Межпозвоночный диск (discus intervertebralis) состоит преимущественно из волокнистого хряща. По периферии диска располагается фиброзное кольцо (anulus fibrosus). Центральную часть диска составляет студенистое ядро

(nucleus pulposus). Оно состоит из аморфного межклеточного вещества хряща, которое является практически несжимаемым, стремящимся постоянно поддерживать свою шаровидную форму. Студенистое ядро диска смещено несколько кзади и является амортизатором. Иногда в межпозвоночных дисках между нижними поясничными, между V поясничным и I крестцовым позвонками имеется незначительная полость, характерная для симфиза.

Площадь диска больше, чем площадь каждого из тел соседних позвонков, поэтому в норме межпозвоночные диски выступают в виде валиков за пределы краев тел позвонков. Толщина дисков (высота) существенно различается на протяжении позвоночного столба. Наибольшая высота отдельных дисков в шейном отделе составляет 5-6 мм, в грудном - 3-4 мм, в поясничном - 10-12 мм. Суммарная высота всех межпозвоночных дисков составляет приблизительно 1/4 длины позвоночного столба.

Спереди и сзади тела позвонков соединены двумя продольными связками (рис. 77).

Передняя продольная связка (ligamentum lon-gitudinale anterius) идет по передней поверхности тел позвонков и дисков от переднего бугорка атланта до первого крестцового позвонка. Связка прочно соединена с дисками и надкостницей позвонков. Она препятствует чрезмерному разгибанию позвоночного столба.

Задняя продольная связка (ligamentum longi-tudinale posterius) идет по задней поверхности тел позвонков от тела осевого позвонка до крестца и расширяется в области межпозвоночных дисков. С телами позвонков связка соединяется рыхло, прочно срастаясь с межпозвоночными дисками. Задняя продольная связка является антагонистом передней и препятствует чрезмерному сгибанию позвоночного столба.

Дуги позвонков соединены желтой связкой (ligamentum flavum). Цвет связки обусловлен преобладанием эластических волокон. Связки заполняют промежутки между дугами, оставляя свободными межпозвоночные отверстия

(foramina intervertebralia), ограниченные верхними и нижними позвоночными вырезками (рис. 78, см. также рис. 21-23). Вместе с телами, дугами позвонков и дисками связки формируют позвоночный канал (canalis vertebralis), в котором находится спинной мозг с оболочками и сосудами.

Остистые отростки соседних позвонков соединены межостистыми связками (ligamentа interspinalia). Кзади межостистые связки продолжаются в надостистую связку (ligamentum supraspinale), проходящую по вершинам всех остистых отростков в виде непрерывного тяжа.

В шейном отделе эта связка называется выйной связкой (ligamentum nuchae), которая тянется от остистого отростка VII шейного позвонка до наружного затылочного выступа. Она имеет вид треугольной пластинки, расположенной в сагиттальной плоскости и поддерживает голову в вертикальном положении.

Связки, соединяющие остистые отростки позвонков, препятствуют сгибанию позвоночного столба.

Поперечные отростки соседних позвонков соединяют межпоперечными связками (liga men-ta intertransversaria). Эти связки ограничивают наклоны туловища в стороны. В шейном отделе они иногда отсутствуют.

Межпозвоночные суставы

Дугоотростчатые суставы (articulationes zygapophysiales) или межпозвоночные суставы, которые образуются между нижними суставными отростками вышележащего позвонка и верхними суставными отростками нижележащего позвонка.

Суставные поверхности суставных отростков шейных и грудных позвонков плоские, в поясничном отделе - цилиндрические. Капсулы суставов прочные, препятствуют дви-

жениям. Однако на протяжении позвоночного столба выделяют области, обладающие большей подвижностью, чем другие, выполняющие в большей степени функцию опоры. Это область, пограничная с черепом, и область, включающая нижние грудные и верхние поясничные позвонки.

По строению межпозвоночные суставы комбинированные. В них возможны наклоны туловища вперед и назад, наклоны туловища в стороны, круговое (коническое) движение, торсионное движение, или скручивание, и пружинящие движения.

Соединение крестца с копчиком

Крестцово-копчиковое соединение представлено соединением тел V крестцового позвонка с телом I копчикового позвонка с помощью межпозвоночного диска и связками между крестцом и копчиком (рис. 79). У женщин в хряще между крестцом и копчиком имеется щель, что позволяет говорить о крестцово-копчиковом симфизе. Связки между крестцом и копчиком являются аналогами соединений позвонков с помощью связок.

Латеральная крестцово-копчиковая связка (ligamentum sacrococcygeum laterale) - парная, идет от нижнего края латерального крестцового гребня к рудименту поперечного отростка I копчикового позвонка. Она является аналогом межпоперечных связок.

Передняя крестцово-копчиковая связка (liga-mentum sacrococcygeum anterius) расположена на передней поверхности крестцово-копчикового соединения и представляет собой продолжение передней продольной связки позвоночного столба.

Глубокая задняя крестцово-копчиковая связка

(ligamentum sacrococcygeum posterius profundum) расположена на задней поверхности тела V крестцового и I копчикового позвонков, т.е. является продолжением задней продольной связки позвоночного столба.

Поверхностная задняя крестцово-копчиковая связка (ligamentum sacrococcygeum posterius super-ficiale) начинается от краев расщелины крестцового канала и заканчивается на задней поверхности копчика. Она почти полностью закрывает отверстие крестцовой расщелины и соответствует надостистой, межостистым и желтым связкам.