kręgosłup

Kręgosłup – ruchoma oś biegnąca po grzbietowej stronie ciała kręgowców od podstawy czaszki do dolnego końca tułowia (okolicy ogonowej) tworząca z czaszką, żebrami i mostkiem (występującym u kręgowców lądowych) szkielet osiowy tych zwierząt. Kręgosłup zbudowany jest z szeregowo ułożonych chrzęstnych bądź kostnych kręgów składających się w typowej postaci z trzonu, łuku kręgowego (łuku rdzeniowego) oraz odchodzących od łuku wyrostków – dwóch par wyrostków stawowych, pary wyrostków poprzecznych i pojedynczego wyrostka kolczystego. Kręgi w kręgosłupie połączone są za pośrednictwem stawów międzykręgowych, więzozrostów i chrząstkozrostów. Kręgowce wodne (ryby) posiadają kręgosłup zróżnicowany na odcinek tułowiowy i ogonowy; u płazów odcinek tułowiowy oddzielony jest od odcinka ogonowego pojedynczym kręgiem krzyżowym; kręgosłup owodniowców (gadów, ptaków, ssaków) składa się z czterech bądź pięciu odcinków (szyjnego, piersiowego, lędźwiowego, krzyżowego i ogonowego). Kręgosłup ochrania rdzeń kręgowy biegnący w kanale kręgowym (rdzeniowym); pełni funkcję narządu podtrzymującego i usztywniającego ciało, stanowiąc oparcie dla pozostałych części szkieletu osiowego (czaszki, żeber, klatki piersiowej) i obręczy kończyn – obręczy kończyny górnej (barkowej) oraz obręczy kończyny dolnej (miednicznej); odgrywa również istotną rolę w aparacie ruchowym, tworząc miejsca przyczepu dla mięśni poruszających głową, tułowiem, kończynami oraz ogonem. Zaburzenia prawidłowej struktury i funkcji kręgosłupa mogą być wynikiem chorób, stanów zapalnych, wad rozwojowych, zmian zwyrodnieniowych lub urazów mechanicznych; do najczęstszych schorzeń należą skrzywienia kręgosłupa (m.in. skolioza), choroba zwyrodnieniowa kręgosłupa, zesztywniające zapalenie stawów kręgosłupa i dyskopatia (wypadnięcie jądra miażdżystego krążka międzykręgowego).

Położenie kręgosłupa

Kręgosłup (łac. columna vertebralis) jest ruchomą osią zbudowaną z szeregowo ułożonych kręgów, która rozciąga się po grzbietowej stronie ciała kręgowców od podstawy czaszki do dolnego końca tułowia (okolicy ogonowej). Kręgosłup stanowi główną część składową szkieletu osiowego tych zwierząt wraz z czaszką (mózgoczaszką i trzewioczaszką), żebrami oraz mostkiem występującym u kręgowców lądowych. Kręgosłup kręgowców wodnych (ryb) zróżnicowany jest na odcinek tułowiowy i ogonowy; kręgosłup płazów składa się z odcinka tułowiowego oddzielonego od ogonowego pojedynczym kręgiem krzyżowym; owodniowce (gady, ptaki, ssaki) posiadają kręgosłup zbudowany z czterech lub pięciu odcinków (szyjnego, piersiowego, lędźwiowego, krzyżowego i ogonowego). Kręgosłup połączony jest z czaszką nieruchomo (ryby) bądź ruchomo za pośrednictwem jednego (gady, ptaki) bądź dwóch kłykci potylicznych (płazy, ssaki). Żebra ryb łączą się z odcinkiem tułowiowym kręgosłupa. Żebra obecne u większości płazów są krótkie i nie sięgają mostka; zaś u płazów bezogonowych są całkowicie zredukowane. Charakterystyczną cechą owodniowców (gadów, ptaków, ssaków) jest obecność klatki piersiowej utworzonej z kręgów odcinka piersiowego, żeber i mostka, stanowiącej oparcie dla obręczy kończyny przedniej (obręczy barkowej) i kończyn przednich. Odcinek krzyżowy jest oparciem dla obręczy kończyn tylnych (obręczy miednicznej) i kończyn tylnych. Kręgosłup kręgowców czworonożnych (płazów, gadów, ptaków, ssaków) cechuje się  łukowatym wygięciem po stronie grzbietowej. Kręgosłup człowieka, w związku z pionizacją ciała, ma esowaty kształt z czterema krzywiznami – dwoma wygięciami do przodu (lordozą szyjną i lędźwiową) oraz dwoma wygięciami do tyłu (kifozą piersiową i krzyżową).

Budowa kręgosłupa

Kręgosłup stanowiący główną część szkieletu osiowego kręgowców składa się z szeregowo (metamerycznie) ułożonych członów określanych mianem kręgów, które mogą być chrzęstne (ryby chrzęstnoszkieletowe), częściowo skostniałe (ryby promieniopłetwe) bądź kostne (ryby kostnoszkieletowe, czworonogi). Liczba kręgów wchodzących w skład kręgosłupa kręgowców jest zależna od gatunku, czego przykładem jest ich zróżnicowanie w początkowym odcinku kręgosłupa (odcinku szyjnym), który u płazów składa się z pojedynczego kręgu, u ssaków zbudowany jest przeważnie z 7 kręgów, zaś u niektórych ptaków (np. łabędzi) nawet z 25 kręgów szyjnych. Kształt i budowa kręgów zależą natomiast od pełnionej funkcji i połączeń, które tworzą z sąsiednimi kręgami, pozostałymi elementami szkieletu osiowego i mięśniami, np. kręgi dwuwklęsłe (amficeliczne) występujące u ryb i niektórych gadów (np. gekonów), kręgi tyłowklęsłe (opistoceliczne) budujące kręgosłup płazów ogoniastych i krokodyli, kręgi przodowklęsłe (proceliczne) obecne u płazów bezogonowych i gadów, kręgi siodełkowate (heteroceliczne) tworzące odcinek szyjny kręgosłupa ptaków i kręgi płaskie (platyceliczne) charakterystyczne dla ssaków (w tym człowieka).

Kręgi w typowej postaci (np. kręgi płaskie występujące u ssaków) zbudowane są z trzonów połączonych w części tylnej z łukami kręgowymi (łukami rdzeniowymi) otaczających otwory kręgowe tworzące kanał kręgowy, w którym wzdłuż kręgosłupa przebiega rdzeń kręgowy. Od każdego łuku kręgowego odchodzi po siedem wyrostków – dwie pary wyrostków stawowych (przednich/górnych, tylnych/dolnych), para wyrostków poprzecznych i pojedynczy wyrostek kolczysty. Kręgi w kręgosłupie połączone są za pośrednictwem stawów utworzonych przez powierzchnie stawowe wyrostków stawowych sąsiadujących ze sobą kręgów (tzw. stawów międzykręgowych), więzozrostów tworzących łącznotkankowe więzadła rozpięte pomiędzy łukami kręgowymi i chrząstkozrostów tworzących krążki (tarcze) międzykręgowe (tzw. dyski) zbudowane z części obwodowej (pierścienia włóknistego) i centralnego jądra miażdżystego, znajdujących się pomiędzy trzonami kręgów. Kręgosłup człowieka składa się z 33-34 kręgów, w tym 24 kręgów przedkrzyżowych tworzących odcinek szyjny (7 kręgów), odcinek piersiowy (12 kręgów) i odcinek lędźwiowy (5 kręgów), 5 kręgów krzyżowych zrośniętych w pojedynczą kość krzyżową (odcinek krzyżowy) oraz 4-5 kręgów ogonowych tworzących szczątkową kość ogonową (guziczną) (odcinek ogonowy). 

Funkcje kręgosłupa

Kręgosłup odpowiedzialny jest za ochronę przebiegającego w kanale kręgowym rdzenia kręgowego – części ośrodkowego układu nerwowego kontrolującego oraz koordynującego wszystkie funkcje ruchowe i czuciowe organizmu. Pełni funkcję swoistego „rusztowania” podtrzymującego i usztywniającego ciało; stanowiąc oparcie dla pozostałych części szkieletu osiowego (czaszki, żeber, klatki piersiowej) oraz obręczy kończyn (obręczy barkowej i obręczy miednicznej). Kręgosłup odgrywa bardzo istotną rolę w aparacie ruchowym, tworząc miejsca przyczepu dla mięśni poruszających głową, tułowiem, kończynami oraz ogonem. Naturalne krzywizny kręgosłupa odpowiedzialne są utrzymanie równowagi i amortyzację wstrząsów podczas wykonywania ruchów.

Kręgi odcinka  szyjnego, odpowiedzialne za poruszanie głową, mają rozdwojone wyrostki z dodatkowymi miejscami przyczepu dla mięśni szyi oraz wyrostki poprzeczne z otworami tworzącymi kanał chroniący naczynia krwionośne dostarczające krew do mózgu. Początkowe kręgi szyjne, atlas (kręg szczytowy) i obrotnik (kręg obrotowy) tworzą ruchome połączenie z czaszką. Atlas łączy się z kłykciami potylicznymi czaszki za pomocą dołków stawowych znajdujących się na górnej powierzchni części bocznych, tworząc staw szczytowo-potyliczny umożliwiający poruszanie głową w płaszczyźnie pionowej (ruchy potakujące). Obrotnik, posiadający charakterystyczny wyrostek zwany zębem, łączy się za jego pomocą z dołkami stawowymi obecnymi na dolnej powierzchni części bocznych atlasa, tworząc staw obrotowy umożliwiający poruszanie głową w płaszczyźnie poziomej (ruchy przeczące).

Kręgi odcinka piersiowego łączą się z żebrami za pomocą dołków żebrowych znajdujących się na wyrostkach poprzecznych i bocznych powierzchniach trzonów tych kręgów, współtworząc (wraz z mostkiem) klatkę piersiową. Chroni ona narządy wewnętrzne obecne w jamie klatki piersiowej (płuca, serce, tchawicę), stanowi miejsce przyczepu dla mięśni tułowia (np. mięśni piersiowych, mięśni międzyżebrowych, mięśni podżebrowych, mięśnia poprzecznego klatki piersiowej), oparcie dla obręczy barkowej i kończyn przednich oraz bierny narząd ruchów oddechowych. Kręgi odcinka lędźwiowego, charakteryzujące się obecnością masywnych trzonów i płytkowatych wyrostków kolczystych, odpowiedzialne są głównie za podtrzymanie ciężaru ciała. Kość krzyżowa, utworzona z kręgów odcinka krzyżowego, stanowi oparcie dla obręczy miednicznej i kończyn tylnych oraz ochrania narządy wewnętrzne obecne w jamie miednicy (narządy układu wydalniczego i rozrodczego).

Choroby kręgosłupa

Zaburzenia prawidłowej struktury i funkcji kręgosłupa mogą być wynikiem chorób, stanów zapalnych, wad rozwojowych, zmian zwyrodnieniowych i przebytych urazów mechanicznych; do najczęstszych schorzeń głównej części szkieletu osiowego należą skrzywienia kręgosłupa, choroba zwyrodnieniowa kręgosłupa, zesztywniające zapalenie stawów kręgosłupa oraz dyskopatia. Skrzywienia kręgosłupa (kifozy, lordozy, kifoskoliozy, skoliozy) spowodowane są głównie krzywicą, gruźlicą, zmianami nowotworowymi, zwyrodnieniem kręgów bądź urazami (np. zwichnięciem stawów biodrowych). Choroba zwyrodnieniowa kręgosłupa polega na postępującej degeneracji tkanek tworzących połączenia pomiędzy kręgami odcinka szyjnego, piersiowego i lędźwiowego (m.in. chrząstki stawowej, krążków międzykręgowych); objawia się m.in. bólem kręgosłupa promieniującym do pośladków i kończyn dolnych i ograniczeniem ruchomości kręgosłupa.

Zesztywniające zapalenie stawów kręgosłupa jest stanem zapalnym stawów krzyżowo-biodrowych, stawów i więzadeł międzykręgowych i pierścieni włóknistych krążków międzykręgowych; prowadzi do postępującego usztywniania stawów objawiającego się bólem okolicy krzyżowo-biodrowej kręgosłupa promieniującym do pośladków i kończyn dolnych oraz ograniczeniem ruchomości odcinka lędźwiowego, piersiowego i szyjnego. Dyskopatia, wypadnięcie jądra miażdżystego krążka międzykręgowego w odcinku szyjnym lub lędźwiowym kręgosłupa, jest wynikiem urazów mechanicznych, stanów zapalnych bądź zmian zwyrodnieniowych. Dyskopatia szyjna objawia się bólami głowy, karku i barków oraz drętwieniem kończyn górnych. Dyskopatia lędźwiowa jest przyczyną dolegliwości bólowych w okolicy lędźwiowo-krzyżowej oraz drętwienia i zaburzeń czucia w kończynach dolnych.