人體解剖學/脊柱
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脊柱vertebral column位於背部正中，上端接顱骨，下端達尾骨尖，分頸、胸、腰、骶及尾五段，由24個椎骨、一個骶骨和一個尾骨組成。它們借韌帶、軟骨和關節連成一個完整的脊柱。
1．脊柱各骨的形態
椎骨vertebrae共24個，可分為頸椎（7個）、胸椎（12個）和腰椎（5個）。它們都具有類似的形態和功能，但又有各自的特殊之處。
（一）椎骨的一般形態一般椎骨都有一個椎體和一個椎弓，椎弓上有七個突（圖3-3）。
椎體vertebral body約呈短圓柱狀，內部為骨松質，外為薄層骨密。上、下椎體以軟骨連成柱狀，支持體重。椎弓vertebral arch在椎體後方，與椎體相連的部分叫椎弓根，稍細，上下各有一切跡，下切跡較明顯。相鄰椎骨之間在椎弓根處形成椎間孔intervertebral foramina。椎弓的後部呈板狀，叫椎板。左右椎板相連形成完整的椎弓。椎體和椎弓共同圍成椎孔vertebral foramen，24個椎骨的椎孔連成貫穿脊柱的椎管vertebral canal以容納保護脊髓。椎弓上有七個突：向後方伸出的一個叫棘突spinous process，多數可在背部正中線摸到；左右各伸出一個橫突transverse process，棘突和橫突都有韌帶和肌肉附著；椎弓上下各有一對突起，叫上、下關節突superior and inferior articular processes，相鄰椎骨的上、下關節突相對，以關節面組成關節。
（二）頸、胸、腰椎的主要特徵（圖3-1至圖3-4）
圖3-1 頸椎（上面）
圖3-2 第7頸椎（上面）
（1）
（2）
圖3-3 胸椎
圖3-4 腰椎
⑴頸椎cervical vertebrae，共7個，第1、2頸椎屬特殊椎骨，將單獨介紹。一般頸椎的椎體較小，近似長方形，其上面的左右兩端上翹，與上位椎骨椎體側緣構成關節，有病變時可致椎間孔狹窄壓迫脊神經，產生症状。頸椎椎孔較大。橫突生有橫突孔，是頸椎最顯著的特點。橫突孔內有椎動、靜脈走行。橫突末端可分前後兩個結節，特別是第六頸椎，前結節肥大，又叫頸動脈結節，頸總動脈在其前方經過。頸椎關節突不明顯，關節面近於水平位。頸椎棘突一般短而平，末端分叉。第7頸椎棘突不分叉且特長，在頸部皮下，容易捫到，故又名隆椎。
⑵胸椎thoracic vertebrae共12個。從上向下椎體逐漸增大，橫截面近三角形。椎體的後外側上下緣處有與肋骨頭相接的半關節面叫肋凹。橫突的前面也有橫突肋凹，與肋結節形成關節。棘突長，伸向後下方，鄰位椎骨的棘突依次掩疊。關節突明顯，其關節面位於冠狀方向。
第1胸椎體的肋凹有一個圓形的全肋凹和一個半圓形的下肋凹；第10胸椎只有一個上肋凹；第11、12胸椎各有一個全肋凹，橫突無肋凹。
⑶腰椎lumbar vertebrae共5個。椎體大，約呈蠶豆形。椎孔大。棘突為板狀，位於矢狀方向平伸向後。上、下關節突的關節面近矢狀方向。
（三）特殊椎骨（圖3-5）
⑴環椎atlas是第1頸椎，呈環形。分前弓、後弓和左右側塊。前弓較短，內面有關節面叫齒突凹。側塊上面有橢圓形關節凹，與枕骨髁構成環枕關節，下有圓形關節面與第2頸椎連接。上關節凹後方有椎動脈溝，椎動脈出橫突孔經此溝而入枕骨大孔。後弓長，中點略向後方突起，叫做後結節。環椎無椎體、棘突和關節突。
⑵樞椎axis為第2頸椎。椎體上方有齒突，與環椎齒突凹形成關節。在發生學上齒突來自第1頸椎椎體。樞椎其餘形態同一般頸椎。
（四）骶骨（圖3-6）
圖3-6 骶骨和尾骨
在發生過程中，骶骨sacrum由5個骶椎合併而成。全骨上大下小，前凹後凸。上面為底，下端為尖。中央部為5個椎體連成的骶骨體，兩側為骶骨翼，後面椎板融合圍成中空的骶管。骶骨體上面前緣突出，叫岬，前面有椎體融合遺留的4條橫線，橫線兩端有4對骶前孔。骶管上口兩側可見上關節突，骶骨後面正中線上可見棘突痕迹稱骶中嵴，兩側有4對骶後孔。再向兩側有粗糙不平的骶骨粗隆及與髖骨連接的關節面，叫耳狀面。骶管後下端敞開叫骶管裂孔。其兩側有骶骨角，是下關節突遺迹。
（五）尾骨
2．脊柱各骨的連接（圖3-7至圖3-9）
圖3-8 脊柱的韌帶
圖3-9 環枕、環樞關節
（一）椎間盤intervertebral
disc是椎體與椎體之間的軟骨連接。椎間盤中心為膠狀的髓核nucleus pulposus，周圍是多層纖維軟骨組成的纖維環annulus fibrosus，它將相鄰椎骨的椎體牢固地連接起來，並限制髓核向外膨出。椎間盤有一定的彈性，可緩衝震動、允許脊柱做彎曲和旋轉運動。頸部和腰部動度較大，椎間盤也較厚。在病理情況下，髓核可從纖維環的薄弱或損傷處突出，常見的為後外方向的髓核脫出，可以造成壓迫神經根的症状。
（二）椎間關節intervertebral
joint是關節突之間的連接，椎間關節為平面關節，可做微小的運動。在頸部由於關節近於水平方向，其運動較自由；胸部關節面近冠狀方向，可允許胸椎做少量迴旋運動；腰椎的矢狀關節面則限制迴旋而允許脊柱屈伸和側屈。椎間關節的運動和椎間盤的活動互相配合、互相制約，共同保證了脊柱的穩定和靈活。
（三）椎間短韌帶很多
在相鄰椎骨的椎弓之間的叫椎弓間韌帶，由彈性結締組織構成，呈黃色，故又稱黃韌帶。黃韌帶有很大的彈性，連接著相鄰的椎板，協助椎板保護椎管內的脊髓，並限制脊柱的過度前屈。此外在各棘突之間、各橫突之間，分別生有棘間韌帶和橫突間韌帶。
（四）脊柱的長韌帶主要有三條：
在椎骨前面的是前縱韌帶，上連枕骨大孔前緣，下達骶骨前面，緊貼椎體和椎間盤前面，厚實而堅韌，對脊柱穩定有重要作用。椎體後面的後縱韌帶長度與前縱韌帶相當，與椎體相貼部分比較狹細，但在椎間盤處較寬，後縱韌帶可限制脊柱過分前屈及防止椎間盤向後脫出的作用。在棘突尖上還有一條上下連續的棘上韌帶，在胸、腰、骶部緊貼棘突末端，至頸部則呈板片狀，將兩側肌肉分開，且由彈性結締組織構成，特名之為項韌帶ligamentum nuchae。
（五）環枕關節和環樞關節是脊柱上端與顱骨之間的連接，又合稱為環枕樞關節。
環枕關節主要為環椎上關節凹與枕骨髁組成的關節，屬橢圓關節型，可使頭做屈伸（俯仰）及側屈運動。在環椎前弓和後弓還有環枕前膜和環枕後膜分別與枕骨大孔前、後緣相連，加固環枕間的連接。
環樞關節包括環樞外側關節和環椎齒突關節。環樞外側關節左右各一，由環椎下關節面與樞椎上關節面組成。環椎齒突關節為環椎前弓的齒突凹與齒突所組成。此關節有多數韌帶加固：齒突尖韌帶和翼狀韌帶將齒突連於枕骨，環椎橫韌帶及其上下延伸的縱束所形成的十字韌帶可以防止齒突向後脫位。後縱韌帶向上延伸，從後方將關節覆被，叫做覆膜，使關節與脊髓隔開。一般情況下此關節是比較穩固的，但過強的外力也可造成齒突脫位，危及脊髓。
3．完整脊柱的形態及功能（圖3-10）
圖3-10 脊柱
脊柱由24個椎骨、骶骨和尾骨借椎間盤、椎間關節及許多韌帶連接成一個整體，既堅固又柔韌。脊柱的長度，直立時由於椎間盤彈性壓縮，比臥位時稍短。從前面看，脊柱的椎體從上至下逐漸增大，至骶骨又迅速變小，這是椎體的負荷由小到大，又經骶骨耳狀面將負荷傳至下肢的反映，是人體直立所造成的不同於四足動物的一種表現。脊柱的後面可見成排的棘突和橫突，棘突旁有許多背部肌肉，可以穩定脊柱，並牽動棘突、橫突做各種動作。背部的棘突，可以從第7頸椎開始觸摸計數，是常用的定位標誌。棘突的方向，在頸、腰段較平，在胸部較斜，臨床上常在腰段進行穿刺。從側面看，各椎骨的體、橫突和棘突均清晰可見，還可看到椎弓根及其間的椎間孔和骶管側面的耳狀關節面。脊柱整體的側面觀，可見四個彎曲。頸曲和腰曲凸彎向前，椎間盤較厚，其前部尤甚，胸曲和骶曲凸彎向後，椎間盤變薄。脊柱內的椎管，上通顱腔，下達骶管裂孔，周圍除椎間孔外均為韌帶所封閉。椎管內容納脊髓，上連腦，兩側發出脊神經根，形成31對脊神經，從椎間孔和骶前、後孔穿出。椎管的頸下段和胸下段較寬闊，與脊髓的頸、腰膨大相適應。腰段最寬闊，容納脊髓圓錐和眾多的神經根絲。
脊柱除支持和保護功能外，有靈活的運動功能。雖然在相鄰兩椎骨間運動範圍很小，但多數椎骨間的運動累計在一起，就可進行較大幅度的運動，其運動方式包括屈伸、側屈、旋轉和環轉等項。脊柱各段的運動度不同，這與椎間盤的厚度、椎間關節的方向等制約因素有關。骶部完全不動，胸部運動很少，頸部和腰部則比較靈活。人在立正姿勢時，通過身體所引的垂直重力線經過頸椎體的後方，在第7頸椎和第1胸椎處通過椎體，經胸椎之前下降，再於胸腰結合部越過椎體，經腰椎後方並穿過第4腰椎至骶骨岬再經骶骨前方、骶髂關節而傳至下肢。脊柱的彎曲，特別是頸曲與腰曲，隨重力的變化而改變其曲度。
4．椎骨的常見變異
椎骨在動物進化（種系發生）和個體發育過程中，都經過由間充質至軟骨，再由軟骨骨化的階段。脊柱的分段也是逐漸由魚類只分軀幹椎和尾椎的階段到陸生動物分化出頸、胸、腰、骶、尾5段的過程；人類出生前脊柱只有一個向後凸彎的彎曲，出生後隨著抬頭和坐立姿勢的發展，才相繼出現向前凸彎的頸曲和腰曲。
在脊柱各段落之間的椎骨形態變化，是逐漸過渡的。在過渡處常發生變異，如腰椎和骶骨的節數可互有增減，形成腰椎骶化或骶椎腰化，這類變異可導致慢性腰痛。
椎骨的骨化可因某些因素的影響而造成畸形，如椎弓由左右各一骨化點骨化，最後在正中線癒合而形成，但於腰下部和骶部，常見兩側椎弓骨化點不癒合，造成椎管後壁裂縫或敞開，僅由軟組織覆蓋，這種異常叫脊柱裂，嚴重者有腦膜膨出甚至神經功能障礙。
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