脊柱解剖学结构概述

脊椎解剖学结构及其机能的基本知识,对脊柱疾病患者极为重要。本文对脊椎明显而复杂的解剖学结构作了一个概述。首先通过一幅"全貌图"展示脊椎的各种机能,包括脊柱的几个部位及其主要弯曲。接着详细介绍了具体的脊柱解剖学结构,如椎结构、椎间盘、脊髓和神经根、关节、肌肉及韧带。

脊椎的机能
脊椎的三个主要机能是:

  • 保护脊髓、神经根和身体的几个内脏器官。
  • 提供结构性支撑和平衡,使人能保持直立的姿态。
  • 使人的行动灵活自如。

脊椎的部位
通常情况下,脊椎分成四个主要部位:颈椎,胸椎,腰椎和骶。每个部位都有具体的特点和机能。

颈椎
颈部区域的脊椎被称为颈椎。这一区域共有七块椎骨,缩写为 C1 到 C7(自上而下)。这些椎骨保护脑干和脊髓,支撑头骨并允许头部有宽泛的活动范围。

第一颈椎(C1),称为 Atlas。Atlas 是环状的,它支撑头骨。C2 称为 Axis。它是圆形的钝钉状结构(称为齿状突或“窝点”),向上翘起伸进 Atlas 的圈中。Atlas 和 Axis 共同保证头部能够上下左右转动。其它颈椎(C3 到 C7)形状像盒子带着小棘突(手指般的棘突),从脊椎后部伸出。

胸椎
最后一根颈椎下方是胸椎部位,有 12 根椎骨。这些胸椎骨缩写为 T1 到 T12(自上而下)。T1 是最小的胸椎,T12 是最大的。胸椎大于颈椎骨,有更长的棘突。

除了棘突更长以外,肋骨的连接更增加了胸椎的强度。这些结构使胸椎比起颈椎或腰椎部位来,相对更为稳定。此外,肋腔和韧带系统限制了胸廓脊柱的活动范围并保护许多重要器官。

腰椎
腰椎有 5 个椎骨,缩写为 L1 到 L15(最大)。每一块腰椎大小和形状,都生成为能够承载身体的大部分重量。腰椎的每个结构单元都比在颈椎和胸椎部位的同类结构更大、更宽和更广阔。

腰椎活动范围比胸椎更大,但小于颈椎。腰椎小关节可以做大幅度屈曲与伸直动作,但不能进行太大旋转。

骶椎
骶骨位于骨盆腔后。5 块骨(缩写为 S1 到 S5)融合成一个三角形状而形成骶骨。骶骨处在两块髋骨之间,将脊椎连接到骨盆腔上。最末端的腰椎(L5)与骶骨接合成关节(联动)。骶骨下面的另外 5 个骨融合在一起,形成了尾骨。

骨盆与颅骨
骨盆与颅骨虽然通常不被视为脊柱的组成部分,但它们是与脊柱紧密互联的解剖学结构,并对患者的平衡能力有重大的影响。

脊柱平面
为了进一步了解和描述其解剖学原理,脊柱病专家常常提到具体的人体平面。人体平面是一个假想的平坦的二维平面,以此来确定某一特定区域的解剖学结构。

表 1

术语 含义
额平面或冠状面 把人体划分为前半部和后半部。
正中平面或矢状面 把人体划分为左半边和右半边。
横向面或轴向面 从腰部把人体分为(上半部和下半部)。

脊柱弯曲
从正面(冠状平面)观察,健康的脊柱是直的。(脊柱向侧面弯曲称为脊柱侧凸)。当从侧面(矢状面)观察,成熟的脊柱有四个明显弯曲。弯曲要么后凸,要么前凸。

脊柱后凸是脊柱的凸弯(即向脊椎背面凸弯)。胸椎和骶椎的弯曲是后凸的。

前凸弯曲是凹的(即向脊柱的背面凹陷),在脊柱的颈椎及腰椎处可见。

椎骨结构
除了前两个颈椎,所有椎骨构成的基本成分都相同。

椎骨的外壳由皮质骨构成。这种类型的骨密度高,坚实而有力。椎骨里面是松质骨,比皮质骨软,由松散的看起来有点像蜂窝的针织结构组成。骨髓位于松质骨组成的髓腔中,是产生红细胞和几种白细胞的地方。

椎骨由下列相同部分构成:

  • 椎骨体:椎骨最大的部分。从上看下去,椎骨体大体呈椭圆形。从侧面看,椎骨体的形状很象一个沙漏,两端厚,中间薄。椎骨体上包覆着坚硬的皮质骨,下面是松质骨。
  • 椎弓根:这是两个短突,由坚硬的皮质骨构成,从椎骨体背部凸起。
  • 椎板:两块相对较平的板骨,从椎弓根两侧延伸,在中线处汇合。
  • 突:有三种类型的突:关节内,横向和棘突。突是韧带和肌腱的连接点。

4 个关节突与相邻椎骨的关节突相连,组成小面关节。小面关节与椎间盘一起使脊椎可以活动。

棘突从两个椎板的连接点向后延伸,并作为杠杆调节脊椎骨的活动。

  • 终板:每个椎骨体的顶部(上面)和底部(下面)都“盖着”一块终板。终板结构复杂,“汇入”椎间盘以支撑该椎间盘。
  • 椎间孔:椎弓根的上表面有一个小凹槽,底面有一个深凹槽。椎骨互相重叠,于是椎弓根的凹槽就形成椎间孔。椎间孔很重要,因为神经根从脊髓出来,通过椎间孔到达身体其它部分。

小面关节
脊柱的关节位于椎骨体(背面)后面 。这些关节帮助脊椎弯曲、扭转和向不同的方向伸展。虽然这些关节使脊柱的活动成为可能,但它们也不允许过度活动,如过度伸展和超限屈伸(即颈椎加速伸展性损伤)。

每个椎体有两个小面关节。上关节面朝上,与下关节面(下面)一起像一个铰链一样工作。

像人体中其它关节那样,每一个小关节被一个结缔组织组成的囊包裹,并分泌滑液滋养和润滑关节。关节表面包覆着软骨,使每一个关节活动(连接)自如。

椎间盘
每个椎骨体之间有一个“缓冲垫”,称为椎间盘。每个椎间盘吸收张力和人体在活动中产生的冲击力,并可防止脊椎互相磨擦。椎间盘是人体内没有供血的最大结构。每个椎间盘通过渗透吸收所需养分。

每个椎间盘由两部分组成:环形纤维和髓核

纤维环
纤维环是一个坚固的轮胎状结构,它环抱着凝胶样的中心-髓核。纤维环增强脊柱的旋转稳定性,而且还有助于抵抗压力。

纤维环由水和坚固的弹力胶原纤维构成。纤维以不同的角度水平展开,类似建造一条辐条轮胎。胶原从连在一起的强纤维束蛋白质中得到能量。

髓核
每个椎间盘中心部分充满了凝胶样的弹性物质。髓核连同纤维环一起,从一个脊椎骨向另一个脊椎骨传递张力和重量。与纤维环一样,髓核由水、胶原蛋白和蛋白多糖构成。不过,这些物质在髓核里的比例是不同的。髓核比纤维环含有更多的水分。

脊髓与神经根
脊髓是小指宽的一个细长的圆柱形结构。脊髓起于脑干下层,一直延伸到第一块腰椎骨(L1)。此后,脊髓与圆髓心混和形成马尾,即貌似马尾巴的一组神经。脊髓神经根负责刺激活动和感觉。神经根从椎管伸出到达椎间孔-每个椎骨间的小口。

大脑和脊髓组成中枢神经系统(CNS)。神经根从脊髓/椎管分支出来进入人体各部分,形成周围神经系统(PNS)。

在前椎骨和后椎骨间(即中间区)是椎管,里面是脊髓和椎间孔。椎间孔是在椎骨间形成的小口。这些小“洞”可以让神经根从脊椎管出来,然后进一步分支从而形成周围神经系统。

神经结构的类型 作用/机能
脑干 将脊髓与大脑其它部位连接起来。
脊髓 在大脑与脊髓神经之间传递神经脉冲。
颈神经(8 对) 这些神经通向头部、颈部、肩部、手臂与手掌。
胸神经(12 对) 将部分上腹部与背部和胸部的肌肉相连。
腰神经(5 对) 通向腰背与腿部
骶神经(5 对) 通向人体的臀部、腿部、足、肛门与阴部。
生皮节 从脊椎神经根出来的神经纤维控制的皮肤表面几个部位

韧带、肌肉与肌腱
韧带
韧带与肌腱是连接骨的结缔组织的纤维带。韧带连接两个或两个以上的骨块,同时帮助稳定关节。肌腱将肌肉附着在骨块上。它们大小不一,并具一定弹性。

脊柱的韧带系统与肌腱和肌肉一道为人体提供了一副天然支架,保护脊柱免受伤害。韧带使得关节在休息或运动时都保持稳定。而且,韧带还能避免关节在过度伸展和屈曲运动时受伤。

表 3
韧带名称 说明
前纵韧带(ALL)
一个稳定脊柱的主要结构。
前纵韧带约有一英寸宽,从颅底到骶骨贯穿整个脊柱。它将椎体正面(前面)连接到纤维环的正面上。
后纵韧带(PLL)
一个稳定脊柱的主要结构。
后纵韧带约有一英寸宽,从颅底到骶骨贯穿整个脊柱。它将椎体背面(后面)连接到纤维环的背面上。
棘上韧带 棘上韧带使得每个棘突末端相互连接。
棘间韧带 这个薄层韧带与被称为黄韧带的另一韧带相连。该黄韧带延伸至脊柱深处。
黄韧带
最坚韧的韧带
这种黄韧带是最坚韧的韧带。它从颅底延伸至骨盆,位于椎板的前后部位,起到保护脊髓与神经的作用。黄韧带同时包覆着小关节囊。

肌肉与肌腱
脊柱肌肉系统很复杂,几个不同的肌肉在此系统中起着十分重要的作用。肌肉最基本的作用是支撑和稳定脊柱。特异性肌肉与各个身体部位的运动相关联。例如,胸锁乳突肌支撑头部运动,而腰大肌则保证大腿的屈曲。

不论是单个肌肉还是肌束都有筋膜支撑着。筋膜是坚韧的结缔组织。连接肌肉与骨块的肌腱是筋膜的组成部分。脊柱部位的肌肉称为屈肌、转肌或伸肌。


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