Kręgosłup
Kręgosłup składa się z 33-34 kręgów, ułożonych jeden na drugim.
Budowa kręgu. Kręg ma budowę symetryczną. Wyróżniamy w nim trzon, łuk i osadzone na nim wyrostki.
Trzon kręgu, zwrócony ku przodowi, zbudowany jest z istoty gąbczastej, otoczonej warstewką istoty zbitej. Trzony wszystkich kręgów tworzą słup kostny (stąd nazwa kręgosłup), stanowiący pionową, ruchomą oś tułowia ludzkiego.
Łuk kręgowy, skierowany ku tyłowi, zbudowany jest z istoty kostnej zbitej. Łuk wraz z trzonem ograniczają otwór kręgowy. Na długości całego kręgosłupa otwory te tworzą kanał kregowy, w którym mieści się rdzeń kręgowy. Między sąsiadującymi kręgami, z prawej i lewej strony, w miejscach gdzie łuki odchodzą od trzonów, powstają otwory międzykręgowe dzięki widocznym tu wcięciom kręgowym po stronie górnej i dolnej każdego kręgu. Przez otwory te przechodzą nerwy rdzeniowe i naczynia krwionośne.
Od łuku kręgowego odchodzą wyrostki:
- w linii środkowej - skierowany ku tyłowi nieparzysty wyrostek kolczysty,
- w kierunku bocznym - parzyste wyrostki poprzeczne; zarówno jedne jak i drugie służą jako punkty przyczepu mięśni i wiązadeł,
- cztery wyrostki stawowe - dwa górne i dwa dolne służące do połączenia ze sobą sąsiednich kręgów. Powierzchnie stawowe wyrostków stawowych górnych zwrócone są mniej więcej ku tyłowi, dolnych - ku przodowi.
Kręgi poszczególnych odcinków kręgosłupa różnią się od siebie pewnymi szczegółami budowy, będącymi wynikiem ich przystosowania do szczególnej roli, związanej z położeniem w kręgosłupie.
Zależnie od położenia wyróżniamy rodzaje kręgów:
1. Kręgi szyjne
Spośród 7 kręgów szyjnych typową dla tego odcinka budowę mają kręgi od III do VI. Cechuje je: 1. mały trzon, 2. rozdwojony wyrostek kolczasty, 3. wyrostek poprzeczny, złożony z dwu listewek - przedniej, odchodzącej od trzonu (szczątkowe żebro) i tylnej, odchodzącej od łuku (właściwy wyrostek poprzeczny), 4. otwór poprzeczny ograniczony przez te listewki (przebiegają w nim tętnice i żyły kręgowe).
Odmienną budowę mają kręgi I, II i VII.
Kręg szczytowy odznacza się brakiem trzonu, z którego zachowały się tylko części boczne, połączone krótkim łukiem przednim i dłuższym - tylnym. Na częściach bocznych kręgu znajdują się powierzchnie stawowe. Górne - owalne i wklęsłe - dostosowane są swą powierzchnią do kształtu kłykci potylicznych czaszki, które się na nich opierają. Dolne powierzchnie stawowe, okrągłe i płaskie, służą do połączenia kręgu szczytowego z następnym kręgiem - obrotowym.
Ma on trzon wyposażony dodatkowo w wyrostek, zwany zębem. Prawdopodobnie jest to środkowa część trzonu kręgu szczytowego, która przemieściła się na kręg następny. Skręty głowy w prawo i lewo możliwe są dzięki obracaniu się pierścienia szczytowego wokół zęba kręgu obrotowego.
VII kręg szyjny - zwany wystającym - charakteryzuje się długim wyrostkiem kolczastym łatwo wyczuwalnym przez skórę. Jest bardzo podobny do kręgów piersiowych.
2. Kręgi piersiowe
Kręgi piersiowe, w liczbie 12, mają następujące charakterystyczne cechy:
- trzony ich o kształcie zbliżonym do trójkąta stają się ku dołowi kręgosłupa coraz większe;
- na bokach trzonów występują powierzchnie stawowe dla głów żebrowych, zwane dołkami żebrowymi, które leżą na granicy dwu sąsiednich trzonów (połowa dołka żebrowego na każdym trzonie), wyjątek natomiast stanowią kręgi I, IX i XII, na których trzonach leżą całe powierzchnie stawowe odpowiednich żeber;
- długie wyrostki poprzeczne tworzą powierzchnie stawowe dla guzków żebrowych;
- wyrostki kolczyste - coraz dłuższe ku dołowi - zachodzą na siebie dachówkowato, uniemożliwiając wyginanie się odcinka piersiowego ku tyłowi.
3. Kręgi lędźwiowe
Pięć kręgów lędźwiowych wyróżnia się największymi rozmiarami, na nich bowiem spoczywa ciężar górnej połowy ciała.
Charakteryzują je:
- duże, płaskie wyrostki kolczyste, ustawione poziomo ku tyłowi, nie utrudniające wyginania się ku tyłowi odcinka lędźwiowego;
- silne wyrostki poprzeczne, wyrastające na granicy trzonu i łuku, powstałe ze zrośnięcia się szczątkowych żeber lędźwiowych z właściwym wyrostkiem poprzecznym i dlatego zwane wyrostkami żebrowymi.
4. Kość krzyżowa
Powstała ze zrośnięcia się pięciu kręgów krzyżowych i tworzy tylną ścianę miednicy małej. Całkowite zrośnięcie się kręgów krzyżowych następuje dopiero około 20-25 roku życia. Granice między zrośniętymi trzonami pozostają na stałe widoczne na przedniej powierzchni kości krzyżowej w postaci czterech kres poprzecznych. Kość krzyżowa ma kształt klina zwróconego wierzchołkiem ku dołowi, a podstawą ku górze.
Elementy morfologiczne zrośniętych kręgów uległy dużym przekształceniom:
- wyrostki kolczyste zrosły się w kostną listewkę, tzw. grzebień krzyżowy pośrodkowy, widoczny na grzbietowej stronie kości krzyżowej;
- zrośnięte wyrostki stawowe utworzyły dwie boczne listewki, zwane grzebieniami krzyżowymi pośrednimi;
- wyrostki poprzeczne zrosły się w dwa wyniosłe grzebienie krzyżowe boczne;
- szczątkowe żebra krzyżowe utworzyły boczne części kości krzyżowej;
- kanał kręgowy - ukryty pod grzebieniem środkowym - kończy się tzw. rozworem dolnym, przez który wychodzi nić końcowa rdzenia kręgowego;
- wcięcia górne i dolne zrośniętych kręgów krzyżowych utworzyły 4 pary otworów krzyżowych, łączących się z kanałem kręgowym, przez które wychodzą ku przodowi gałęzie brzuszne, a ku tyłowi gałęzie grzbietowe nerwów krzyżowych.
Na kości krzyżowej widzimy cztery powierzchnie stawowe: górną, która łączy się z ostatnim kręgiem lędźwiowym, dwie boczne, tzw. uchowate, łączące się z kośćmi miednicy i na dolnym końcu małą powierzchnię ogonową dla powiązania z kością guziczną.
5. Kość guziczna
Składa się z 4 do 5 szczątkowych kręgów guzicznych.
Poszczególne kręgi łączą się ze sobą, tworząc sprężystą, ruchomą, pionową kolumnę, stanowiącą oś tułowia. Połączenia kręgów zapewniające spoistość tej kolumny są trojakiego rodzaju:
Stawy występują między wyrostkami stawowymi kręgów; najbardziej ruchome są one w odcinku szyjnym i lędźwiowym, najmniej - w odcinku piersiowym kręgosłupa.
Więzozrosty - łączą ze sobą łuki oraz wyrostki poprzeczne i kolczyste kręgów. Wzdłuż przedniej powierzchni kręgów biegnie więzadło podłużne przednie od przedniego łuku kręgu szczytowego do powierzchni miednicznej kości krzyżowej. Więzadło to hamuje wyginanie kręgosłupa do tyłu. Wzdłuż tylnej powierzchni trzonów kręgów biegnie więzadło podłużne tylne, od drugiego kręgu szyjnego do pierwszego kręgu krzyżowego. Znajduje się ono wewnątrz kanału kręgowego. Więzadło to jest cieńsze i słabsze od poprzedniego. Zapobiega ono nadmiernemu zgięciu kręgosłupa do przodu. Łuki sąsiadujących ze sobą kręgów łączą krótkie więzadła żółte zbudowane prawie wyłącznie z włókien sprężystych (dzięki temu mają żółte zabarwienie). Między kością potyliczną a wyrostkami kolczystymi kręgów szyjnych rozpięte jest więzadło karkowe, które łatwo wymacać przy zgiętym karku.
Chrząstkozrosty - łącza trzony kręgów szyjnych (od drugiego), piersiowych i lędźwiowych za pośrednictwem chrząstki włóknistej. Ma ona postać płaskich płytek, wciśniętych między trzony kręgów i zwanych krążkami międzykręgowymi. Część obwodowa krążka tworzy tzw. pierścień włóknisty, zbudowany z chrząstki włknistej, zawierający dużo włókien sprężystych. Przyrastają one do rąbka istoty zbitej na krawędzi powierzchni stawowej trzonów kręgowych.
Środkową część krążka międzykręgowego stanowi tzw. jądro miażdżyste - pozostałość zarodkowej struny grzbietowej. Krążki międzykręgowe, umożliwiając ruchy między poszczególnymi kręgami i ruchy kręgosłupa jako całości - pełnią też rolę zderzaków i amortyzują wstrząsy, na które narażony jest mózg - zwłaszcza podczas biegów i skoków.
Połączenia stawowe i chrząstkozrosty umożliwiają ruchy kręgosłupa we wszystkich kierunkach. Zarówno cały kręgosłup, jak i poszczególne jego odcinki mogą wykonywać ruchy zgięcia i prostowania w płaszczyźnie strzałkowej, przegięcia boczne w płaszczyźnie czołowej, ruchy obrotowe i ruchy obwodzenia - będące kombinacją poprzednich, przy udziale stawów biodrowych.
Kościozrosty unieruchamiają całkowicie krzyżowy odcinek kręgosłupa.
Krzywizny kręgosłupa.
Patrząc na kręgosłip człowieka z boku, widzimy cztery łukowate krzywizny upodabniające go do dwukrotnie powtórzonej jedna nad drugą litery S. Dwie z tych wypukłości skierowane do przodu, w okolicy szyjnej i lędźwiowej, noszą nazwę lordoz. Krzywizny piersiowa i krzyżowa - skierowane ku tyłowi - noszą nazwę kifoz.
Wspomniane krzywizny są specyficzną cechą kręgoslupa człowieka, pozostającą w związku ze spionizowaną postawą jego ciała. U płodu i noworodka kręgosłup ma kształt pojedynczego łuku. Krzywizny kręgoslupa kształtują się stopniowo w rozwoju pozazarodkowym. Lordoza szyjna formuje się w pierwszym roku życia, gdy dziecko, począwszy od czwartego miesiąca, uczy się, leżąc na brzuchu, unosić głowę do góry, kurcząc przy tym mięśnie karku (zaspokaja w ten sposób potrzebę uzyskania szerszego pola widzenia). Nieco później zaczyna kształtować się lordoza lędźwiowa, gdy niemowlę, leżąc w tej samej pozycji, usiłuje unosić za głową także klatkę piersiową przez skurcz mięśni grzbietu. Około 10 do 15 miesiąca życia lordoza lędźwiowa rozwija się dalej, podczas prób stawania i chodzenia.
W pozycji pionowej - pod wpływem ciężaru górnej części tułowia - zarysowane wygięcia pogłębiają się, a następnie utrwalają: krzywizna szyjna i piersiowa około 6-7 roku życia, lędżwiowa w okresie pokwitania.
Omawiane tu fizjologiczne krzywizny kręgosłupa zwiększają jego wytrzymałość i nadają mu, łącznie z właściwościami sprężystych krążków międzykręgowych, charakter sprężyny uginającej się łagodnie w czasie skoku lub biegu, przez co siła wstrzasu ośrodkowego układu nerwowego zostaje złagodzona.
Przy pracy wykonywanej w ciągu całego dnia krzywizny kręgosłupa pod wpływem ciężaru całego ciała pogłębiają się, a krążki międzykręgowe - spłaszczają. Po nocnym wypoczynku w pozycji leżącej - dzięki sprężystości tkanek - kręgosłup wraza do normalnego kształtu. Różnica między długością ciała rano i wieczorem może wynosić do 3 cm.
Wzrost szkieletu ustaje około 25 roku życia, jednak i po tym czasie tryb codziennego życia, sport i gimnastyka, rodzaj wykonywanej pracy, stan fizjologiczny organizmu wpływają kształtująco na wielkości krzywizn kręgosłupa. U ludzi starych - w miarę wiotczenia wiązadeł i zanikania mięśni - krzywizny stopniowo pogłębiają się, co wpływa na zmniejszenie się wzrostu.
Skrzywienie boczne kręgosłupa, które jest wygięciem patologicznym, nosi nazwę skoliozy. Z punktu widzenia przyczyn skoliozy dzielą się na pierwotne i wtórne. Skoliozy pierwotne powstają samoistnie bez żadnej uprzedniej wady fizycznej. Przyczyna ich pozostaje nieznana.
Skrzywienia wtórne mogą powstawać między innymi wskutek nawykowej złej postawy. Najbardziej podatne na skoliozę są dzieci w wieku szkolnym. Nieodpowiednie ławki, stoly i krzesła, wady wzroku, nieprzystosowanie emocjonalne, nadmierna nerwowość upośledzają prawidlowy odruch postawy i doprowadzają do powstania skoliozy. Zarówno rodzina, jak i wychowawcy powinni na takie dzieci zwracaz szczególną uwagę. Wczesne wykrycie skrzywienia pozwala je skutecznie wyleczyć. Nieznaczne skrzywienia kręgosłupa w wieku dziecięcym i w wieku dojrzewania mogą się całkowicie cofnąć. Duże znaczenie ma przy tym ogólny stan zdrowia, prawidłowe odżywianie, przestrzeganie zasad higieny, uprawianie gimnastyki i gier na świeżym powietrzu oraz przestrzeganie okresów odpoczynku umożliwiającego rozluźnienie mięśni.
W miarę poprawy ogólnego stanu zdrowia dzieci i mlodzieży spotyka się coraz mniej ciężkich skrzywień strukturalnych.
Charakterystyczne cechy kręgosłupa ludzkiego.
Porównując kręgosłup człowieka z kręgosłupem ssaków naczelnych (Primates) - można prześledzić rozwój jego cech specyficznych, będących przystosowaniem do poruszania się w pozycji pionowej.
Wszystkie małpy zwierzokształtne i większość małpiatek mają kręgosłup w formie łuku opartego o obręcze kończyny górnej i dolnej. Kręgi szyjne w wyniku podnoszenia głowy wygięte są ku dołowi, tworząc lordozę karkową. Małpy człekokształtne, które poruszają się po ziemi w pozycji półwyprostowanej, a na drzewach przyjmują postawę dwunożną, chwytając rękami wyżej leżące gałęzie, mają kręgosłup łagodnie wygięty ku tyłowi. Lordoza karkowa u nich nie występuje, gdyż głowę utrzymują bardzo silne mięśnie karkowe, mające miejsce przyczepu na długich wyrostkach kloczystych kręgów karkowych i na grzbietach kości czaszki.
Punktami podporu wyprostowanego ciała ludzkiego są głowy kości udowych. Punkt ciężkości ciała leży nieco powyżej linii poziomowej łączącej te głowy, toteż w pozycji wyprostowanej ma ono równowagę chwiejną. Wymaga to silnych mięśni i więzadeł utrzymujących kręgosłup w równowadze. W miejscach gdzie jest on najsilniej związany, a więc w okuolicy piersieowej i krzyżowej, ukształtowały się wygięcia ku tyłowi - kifozy. Dla zachowania równowagi uwypukliły się do przodu lordozy szyjna i lędźwiowa. Jak wykazują znaleziska szkieletowe człowieka kopalnego (nandertalczyka) - krzywizny kręgosłupa, a zwłaszcza lordozy, były u niego znacznie słabiej rozwinięte niż u ludzi współczesnych.