Типичный шейный позвонок обладает малым телом, большой дугой и расщепленным остистым отростком, а в каждом поперечном отростке (выросты по бокам дуг) имеется отверстие. Через эти расположенные друг под другом отверстия проходят позвоночные артерии, которые в полости черепа сливаются с ветвями внутренней сонной артерии и снабжают головной мозг насыщенной кислородом кровью.

Два позвонка сильно отличаются от других позвонков этого отдела, и это два верхних шейных позвонка. Главная причина их особого строения заключается в том, что эти позвонки посредством своих суставов обеспечивают движения головы. Самый верхний позвонок, поддерживающий череп, называют атлантом (в честь греческого титана, который держал на своих плечах небесный свод). На дуге атланта находятся две суставные поверхности, сочленяющиеся с суставными поверхностями на нижней поверхности затылочной кости по обе стороны от большого затылочного отверстия, через которое из черепа выходит ствол мозга, переходящий здесь в спинной мозг. Эти суставные поверхности позволяют наклонять голову вперед и откидывать ее назад – благодаря им вы можете кивать. Атлант и в самом деле довольно странный позвонок – у него нет тела. Там, где должно находиться тело, мы видим «колышек», торчащий из нижележащего второго шейного позвонка. Этот позвонок называется осевым, а упомянутый вырост – зубовидным отростком, или эпистрофеем. Зубовидный отросток формирует сустав с передней частью дуги атланта. Благодаря этому суставу череп (вместе с атлантом) может вращаться в горизонтальной плоскости вокруг зубовидного отростка второго шейного позвонка, позволяя вам совершать вращательные движения головой.

Нижележащие шейные позвонки сочленены между собой подвижными суставами, которые позволяют прижимать подбородок к груди, отклонять голову назад, чтобы посмотреть в небо (или на потолок), а также сильно наклонять голову в стороны. Если сложить все амплитуды движений в этих суставах, то можно повернуть голову назад и посмотреть через плечо.

Грудные позвонки отличаются от прочих тем, что к ним прикрепляются ребра. Для этого существуют специализированные, мелкие суставные поверхности на сторонах тел позвонков, а также на концах поперечных отростков. Поясничные позвонки отличаются массивностью; они обладают крупными телами в сравнении с размерами дуг, а остистые отростки короткие и толстые и, кроме того, направлены не вниз, а горизонтально. Движения в межпозвоночных суставах ограничены в грудном отделе, так как он очень ригидный из-за прикрепленной к нему грудной клетки, но в поясничном отделе подвижность позвоночника снова восстанавливается. В крестцовом и копчиковом отделах позвоночник опять становится неподвижным.

Анатомическое строение является отражением эволюционного наследия и родства с другими животными, и позвоночник в этом отношении не является исключением. Обнаруживается сильное сходство при сравнении человека с его весьма отдаленными родичами из животного царства. Будучи позвоночным, человек обладает позвоночником, и это сближает его с такими позвоночными, как рыбы. Задача перед позвоночником стоит та же самая: обеспечить надежную, гибкую опору телу по всей его длине и защитить нежный спинной мозг. При сравнении человека с другими наземными позвоночными животными (четвероногими, или, выражаясь звучным греческим языком, тетраподами) мы находим такой же позвоночник, разделенный на те же отделы: шейный, грудной, поясничный, крестцовый и копчиковый (хвостовой) – правда, как это было со змеей Дени Дюбуля, число позвонков в столбе может значительно варьировать. Если же мы сузим объект нашего внимания и займемся нашими ближайшими родичами – млекопитающими, то увидим, что число позвонков у всех нас – это достаточно консервативный признак. Наибольшие вариации наблюдаются в том, что касается хвоста. Некоторые животные (включая и нас) имеют очень немного хвостовых позвонков.

Умеющая быстро плавать морская свинья Далля (Phoecoenoides Dalli), вероятно, займет первое место в конкурсе на число позвонков в хвосте и даст фору любому другому млекопитающему – у нее в хвосте 49 позвонков. Наименее вариабельным является число шейных позвонков – у всех млекопитающих, даже у морской свиньи и жирафа, их ровно семь.

Несмотря на небольшую вариабельность границ, иногда появляются дополнительные ребра, прикрепленные к шейным позвонкам, а нижние поясничные позвонки срастаются с крестцом; так, у людей в подавляющем большинстве случаев имеется 7 шейных позвонков, 12 грудных (с прикрепленными к ним двенадцатью парами ребер), 5 поясничных, 5 крестцовых и от трех до пяти маленьких хвостовых позвонков, которые, как правило, срастаются, образуя копчик. Латинский термин, которым обозначают копчик, – coccyx – происходит от греческого слова, обозначающего кукушку, потому что копчик формой напоминает клюв этой птицы. Иногда говорят, что копчик – это рудиментарная структура, просто остаток хвоста, которым обладали наши далекие предки, и что мы вполне могли бы обойтись и без него. Однако, поверьте мне, нам будет тяжело обойтись без копчика. Конечно, это уже далеко не хвост, но копчик является местом прикрепления многих важных связок и мышц, включая мышцу, поднимающую задний проход, а эта мышца – главная составная часть анатомического образования, называемого тазовым дном. Если бы не было копчика, тазовые органы просто выпали бы из полости таза.

Позвонки шейного, грудного и поясничного отделов позвоночника заметно отличаются друг от друга

Позвонки, расположенные выше крестца, сочленены между собой особыми суставами, которые, с одной стороны, амортизируют вертикальную нагрузку на тела позвонков, а с другой – допускают движения позвонков относительно друг друга: главной частью такого сустава является межпозвоночный диск.

В ходе эмбрионального развития позвоночного столба клетки, расположенные в «промежутке» между двумя соседними позвонками, образуют волокнистый хрящ, формируя гибкий сустав – межпозвоночный диск. Хорда исчезает там, где образуется тело позвонка, но ее клетки некоторое время продолжают существовать в желеобразных сердцевинах межпозвоночных дисков. Здесь эти клетки играют важную двоякую роль: во-первых, это недифференцированные клетки, а значит, могут делиться, вытесняя к периферии клетки межпозвоночного диска и замещая погибшие клетки; а во-вторых, они могут регулировать функции клеток хрящевой ткани. По мере достижения зрелости и старения организма клетки хорды постепенно отмирают, и это одна из причин дегенерации межпозвоночных дисков в пожилом возрасте.

По мере дегенерации диски начинают причинять человеку все больше и больше неприятностей. Межпозвоночные диски превосходно справляются со своей работой в позвоночниках молодых людей: они сопротивляются вертикальному сжатию позвоночного столба, выполняя роль амортизирующих подушек, расположенных между телами соседних позвонков. Желеобразный центр межпозвоночного диска, имеющий у молодых людей консистенцию зубной пасты, помогает распределять нагрузку по всей площади диска, и при этом внутренняя часть диска удерживается на месте достаточно прочным и жестким фиброзным кольцом. Однако иногда желеобразное ядро межпозвоночного диска может выпячиваться сквозь дефекты и трещины в фиброзном кольце, и возникает состояние, которое называют «грыжей диска» или «смещением диска». Спинномозговые нервы выходят из позвоночника в промежутках между соседними позвонками, то есть на том же уровне, на котором располагаются межпозвоночные диски. Если возникает грыжа диска, то это всегда происходит в месте максимальной нагрузки – в заднем отделе позвоночника, а значит, как раз в том месте, где находятся спинномозговые нервы. Следствием становится боль в спине, хотя иногда эта боль может распространиться по области иннервации затронутого грыжей нерва. Чаще всего боль возникает в поясничной области, потому что ее позвонки вынуждены нести на себе максимальную нагрузку. Спинномозговые нервы, покидающие позвоночник в поясничной области, направляются вниз, сливаются с волокнами нервов крестцовой области и образуют очень крупный нерв диаметром до 2 см, который спускается вниз по задней поверхности бедра – седалищный нерв (Nervus ischiadicus). Смещение межпозвоночного диска в поясничной области или его грыжа могут поэтому вызывать сильные боли, «стреляющие» вдоль нижней конечности (именно эти боли, по названию седалищного нерва, часто именуют ишиасом). Желеобразный диск может с возрастом атрофироваться и «усохнуть», а это значит, что вертикальная нагрузка перестанет равномерно распределяться по горизонтальной поверхности тела нижележащего позвонка, и в результате могут возникать мелкие переломы тел позвонков в области их концевых пластинок. Иногда грыжевое выпячивание направляется не вбок, нарушая целостность фиброзного кольца, а вверх или вниз, вдавливаясь в концевые пластинки вышележащих или нижележащих позвонков.