Позвоночный столб — результат сложного процесса эволюции. С развитием прямого хождения эта ось приняла на себя нагрузку, осуществляемую тяжестью тела. Шейные позвонки являются самыми подвижными сегментами позвоночника. Они могут выдержать массу в 20 раз больше, чем железобетонный столб. Краниовертебральное сочленение позвоночного столба, локализующееся в верхнем отделе шеи, включает такие составляющие, как атлант (первый сегмент шеи сверху) и аксис (второй позвонок). Соединение первого и второго шейного позвонка с затылочным основанием черепа обеспечивает функцию вращения головы. В этом же отделе локализуется сосудистая стенка, позвоночная артерия, а также продолговатый мозг. Они отвечают за регуляцию вегетативных функций на рефлекторном уровне.
Особенности развития 1 и 2 шейного позвонка у человека
Шейный отдел включает семь позвонков. Сегменты отличаются особой морфологией. Помимо этого, образования обладают собственным обозначением. Сегменты маркируются латинской буквой С. Каждому позвонку присвоен порядковый номер. Таким образом, С1–С7 представляют обозначение цервикального отдела. Сегменты С1 и С2 имеют собственные названия – атлант и аксис.
Отличие атланта заключено в отсутствии тела, так как в период эмбрионального развития происходит срастание сегмента со вторым позвонком, что формирует его зуб. По этой причине диаметр позвоночного отверстия увеличен, а тело представляет короткую переднюю дугу.
Передняя дуга сочленяется с задней с боковых сторон посредством пары утолщений — боковых масс. С внешней стороны передняя дуга обладает бугорком. Внутренняя сторона снабжена ямкой зуба, которая предназначена для соединения атланта с зубом аксиса. На дуге сзади располагается бугорок , представляющий остистый отросток с недоразвитой морфологией. На верхней плоскости задней дуги атланта находиться борозда позвоночной артерии.
С верхней и нижней части латеральной массы первого шейного позвонка располагаются суставные поверхности. Верхние сегменты обладают овальной формой. Они соединены с мыщелками кости затылка, формируя атлантозатылочный сустав. Нижние сегменты обладают круглой формой. Сочленяются с суставными поверхностями второго позвонка шеи, образуя латеральный атлантоосевой сустав.
Эпистрофей (аксис) выделяется отличным строением благодаря зубовидному отростку, вокруг которого осуществляется вращение атланта вместе с сочленяющимся с ним черепом. Зуб включает верхушку и пару суставных поверхностей. К внутренней стороне прикреплены связки, придающие ей шероховатую структуру. Поперечные отростки шейных сегментов снабжены отверстиями, формирующими костный канал. Через эту область проходят артерии и нервы позвоночного столба.
С верхней и нижней части дуги выступают суставные отростки, формирующие дугоотросчатые сегменты. Поверхность суставов этих отростков расположена горизонтально. Это обеспечивает подвижность позвонков шеи в горизонтальной плоскости, позволяет достичь большого угла скручивания зоны шеи, что способствует подвижности головы. Подобная анатомия стала важной ступенью в эволюционном процессе. Функция позволяет держать под зрительным контролем большой ареал при низкой подвижности тела.
У положительного признака есть и своя отрицательная сторона: атлант и аксис обладают небольшой массой и высоким уровнем подвижности, что делает их уязвимыми для травм и повреждений.
Строение и соединение позвонков
Соединение атланта и осевого позвонка с черепом отличается сложностью. Сочленение мыщелков костей затылка с суставными поверхностями атланта образует комбинированный атлантоаксиально-затылочный комплекс. Он обладает формой эллипса.
Соединение атланта и второго шейного позвонка обеспечивается тремя суставами:
- Четно-комбинированным парным латеральным атланто-осевым. Плоская структура локализуется между нижними поверхностями суставов атланта и верхними боковыми поверхностями второго шейного позвонка.
- Нечетно-цилиндрическим срединным атланто-осевым. Располагается между зубом осевого позвоночного сегмента и суставной ямкой первого позвонка.
Суставы скреплены посредством прочных связок. Между передними и задними дугами первого сегмента и краем большого отверстия в затылке пролегают передняя и задняя атланто-затылочные перепонки, мембрана. Между боковыми массами образования проходит поперечная связка.
От верхнего свободного края поперечной связки отходит тяж на основе волокнистой ткани. Он примыкает к полудуге большого затылочного отверстия, которое располагается спереди. От нижнего края до тела эпистрофея также пролегает волокнистая связка. Мышечные пучки сверху и снизу в совокупности с поперечной связкой образуют крестообразное соединение. От верхней части боковых поверхностей зубообразных отростков отходят две крыловидные связки, примыкающие к мыщелкам кости затылка.
Таким образом, атлант и эпистрофей у человека обладают тремя суставами. Некоторые анатомы выделяют четвертый вид, располагающийся между задней поверхностью сустава зуба и поперечной связкой первого позвонка.
Функции и роль в организме
Латеральные атлантоаксиальные суставы, обладающие парным строением, осуществляют вращение головы по оси относительно позвоночного столба.
Благодаря срединному атлантоосевому сегменту возможны движения сегмента С1 относительно образования С2. Также обеспечиваются свободные движения головой. Срединный атлантоосевой сустав включает впадину (дугу) на нижней поверхности атланта. С внутренней стороны впадает отросток в виде зуба, который локализуется на передней дуге аксиса. Название «зубовидный» он получил благодаря характерному морфологическому строению. Кольцевидный первый шейный позвонок легко определить по характерному строению дуги спереди. В ней имеется углубление для выступающего отростка эпистрофея.
Между дугами атлантоосевого сустава и боковыми сегментами, в углублении, пролегает спинномозговая артерия и ганглии спинного мозга, представляющие узлы спинномозговых нервов. Рядом с шейными позвонками расположено множество сухожилий, связок и хрящевых тканей. Эти соединения обладают подвижностью и обеспечивают круговые движения высокой амплитуды, а также наклонные и вращательные движения головы. Во время осуществления поворотов первый шейный позвонок как бы начинает скользить вместе с черепом по гладкой поверхности суставов вокруг оси эпистрофея.
Также на расположение первого шейного позвонка влияет функциональность атлантозатылочного сустава. Он осуществляет соединение мыщелков (отростков пластины снаружи), кости затылка и суставных фасеток (углублений) первого шейного позвонка. В атлантозатылочном суставе осуществляется движение вокруг фронтальной и сагиттальной осей. Первая отвечает за кивание, то есть наклоны головы вперед и назад. Вторая ось осуществляет наклоны в разные стороны.
Передний конец сагиттальной оси расположен несколько выше, чем задний. Благодаря косой топографии оси параллельно с наклоном вбок головой осуществляется небольшой поворот в противоположное направление.
Отростки и впадины на первом позвонке повторяют соответствующие изгибы на поверхности дуги второго сегмента. При смещении выступы атланта не попадают точно в выступы эпистрофея. В результате подвижность головы и шеи становится ограниченной.
Группа связок обеспечивает прочность сочленения шейных позвонков. Вместе с атлантом и аксисом они формируют костно-связочный аппарат. Связки препятствуют смещению атланта вперед. Они выдерживают нагрузку до 130—160 кг. Защитное свойство не обеспечивает сегменту С1 абсолютную неуязвимость.
