脊柱｜第7章 軸向骨骼 7.3《解剖學與生理學 2e》

本篇文章由夜黎最後一次更新於2023年11月08日

原文傳送門：<7> Axial Skeleton  — 7.3 The Vertebral Column
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前言

脊柱〔vertebral column〕也稱為脊柱〔spinal column〕或脊柱〔spine〕（圖 7.20）。 它由一系列椎骨〔vertebrae〕（單數 = vertebra）組成，每個椎骨由椎間盤〔intervertebral disc〕分隔和連接。 椎骨和椎間盤一起形成脊柱。 它是一根靈活的柱子，支撐頭部、頸部和身體並允許它們移動。 它還可以保護脊髓，脊髓透過椎骨的開孔向下延伸。

脊柱的區域

脊柱最初發育為一系列的 33 塊椎骨，但這個數字最終減少到 24 塊椎骨，加上薦骨（骶骨）和尾骨。 脊柱細分為五個區域，每個區域的椎骨以該區域命名並按降序編號。 頸部有七塊頸椎，每塊頸椎都標有字母“C”及其編號。 最重要的是，C1 椎骨與顱骨的枕骨髁鉸接（形成關節）。 下面，C1 與 C2 椎骨鉸接，依此類推。 下面是 12 塊胸椎，稱為 T1-T12。 下背部包含 L1-L5 腰椎。 單一薦骨也是骨盆的一部分，由五塊薦椎融合而成。 同樣，尾骨〔coccyx〕或尾骨〔tailbone〕是由四個小尾椎融合而成的。 然而，薦骨和尾骨融合直到20歲才開始，直到中年才完成。

一個有趣的解剖事實是，幾乎所有哺乳動物都有七塊頸椎，無論體型大小。 這意味著頸椎的大小有很大差異，從鼩鼱的非常小的頸椎到長頸鹿脖子上非常細長的頸椎。 成年長頸鹿的每塊頸椎高為 11 英吋。

脊柱的曲率

成人脊柱不會形成一條直線，而是沿其長度有四個曲率（見圖 7.20）。 這些曲線增加了脊柱的強度、靈活性和吸收衝擊的能力。 當脊柱上的負荷增加時，例如背著沉重的背包，曲率會增加深度（變得更加彎曲）以適應額外的重量。 當重量移除時，它們會彈回。 四個成人曲率被分類為初級曲率或次級曲率〔primary or secondary curvatures〕。 初級曲率保留了原始胎兒曲率，而次級曲率則在出生後形成。

在胎兒發育過程中，身體向前彎曲成胎兒位置，使整個脊柱具有向前凹的單一曲率。 在成人中，這種胎兒曲率保留在脊椎的兩個區域中，即胸椎曲線〔thoracic curve〕（涉及胸椎椎骨）和薦椎尾骨曲線〔sacrococcygeal curve〕（由骶骨和尾骨形成）。 因此，這些曲線中的每一個都被稱為初級曲線〔primary curve〕，因為它們是從脊柱的原始胎兒曲率中保留下來的。

出生後，隨著孩子學會坐直、站立和行走，次級曲線〔secondary curve〕逐漸形成。 次級曲線向後凹，與原始胎兒曲率方向相反。 當嬰兒坐著時開始保持頭部直立時，頸部區域的頸椎曲線〔cervical curve〕就會形成。 後來，當孩子開始站立和行走時，下背部的腰部曲線〔lumbar curve〕開始發展。 在成年人中，女性的腰椎曲線通常較深。

與脊椎彎曲相關的疾患包括脊柱後凸〔kyphosis〕（胸部區域過度向後彎曲）、脊柱前凸〔lordosis〕（腰部區域過度向前彎曲）和脊柱側彎〔scoliosis〕（異常側向彎曲，伴隨脊椎扭曲） 。

椎骨的一般結構

在脊椎的不同區域內，椎骨的大小和形狀各不相同，但它們都遵循相似的結構模式。 典型的椎骨由椎體、椎弓和七個突起組成（圖 7.23）。

椎體是每塊椎骨的前部，是支撐體重的部分。 因此，椎體的尺寸和厚度沿著脊椎逐漸增加。 相鄰椎骨的椎體被椎間盤分開並牢固地結合在一起。

椎弓〔vertebral arch〕形成每塊椎骨的後部。 它由四個部分組成，左右椎根和左右椎板。 每個椎根〔pedicle〕形成椎弓的外側之一。 椎根固定在椎體的後側。 每個椎板〔lamina〕形成椎弓後頂部的一部分。 椎弓和椎體之間的大開口是椎孔〔vertebral foramen〕，其中包含脊髓。 在完整的脊柱中，所有椎骨的椎孔對齊形成椎管〔vertebral (spinal) canal〕，作為脊髓的骨保護和通道。 當椎骨在脊柱中對齊時，切跡〔notches〕（在相鄰椎骨的椎根邊緣）一起形成椎間孔，脊神經通過該開孔從脊柱中退出（圖7.24）。

七個突起由椎弓產生。 每對橫突〔transverse process〕橫向突出，並且從椎根和椎板之間的連接點產生。 單一棘突〔spinous process〕（椎骨的棘〔vertebral spine〕）在背部中線向後突出。 椎骨的棘很容易感覺到，就像背部中間皮膚下的一系列腫塊一樣。 橫突和棘突是重要的肌肉附著部位。 在椎骨的每一側，上關節突〔superior articular process〕向上延伸或面向上，而下關節突〔inferior articular process〕面向下或向下突出。 〝一個椎骨的成對上關節突〞與〝下一個較高椎骨的相應成對下關節突〞相連。 這些連接處在相鄰椎骨之間形成可輕微移動的關節。 脊椎不同區域的關節突的形狀和取向各不相同，在確定每個區域的運動類型和範圍方面發揮著重要作用。

椎骨的區域改變

除了上述典型椎骨的一般特徵之外，椎骨還表現出不同脊柱區域之間變化的特徵尺寸和結構特徵。 因此，由於各自支撐的體重比例不同，頸椎比腰椎小。 胸椎有肋骨附著的部位，產生薦骨和尾骨的脊椎骨已融合在一起形成單塊骨頭。

頸椎

典型的頸椎〔cervical vertebrae〕，例如 C4 或 C5，有幾個區別於胸椎或腰椎的特徵（圖 7.25）。 頸椎的椎體很小，反映出它們承受的體重最少。 頸椎通常有一個分叉（Y 形）的棘突。 C3-C6 椎骨的棘突較短，但 C7 的棘較長。 你可以用手指沿著頸後中線向下移動，直到遇到位於頸部底部突出的 C7 棘來找到這些椎骨。 頸椎的橫突呈急劇彎曲（U 形），以便頸椎神經通過。 每個橫突還有一個開孔，稱為橫孔〔transverse foramen〕。 供應大腦的重要動脈會透過這些開孔向上上升至頸部。 頸椎的上關節突和下關節突變平，並且分別大部分朝上或朝下。

第一和第二頸椎被進一步修改，賦予每個頸椎獨特的外觀。 第一頸椎（C1）也稱為寰椎〔atlas〕，因為這是在脊柱頂部支撐頭顱骨的椎骨（在希臘神話中，Atlas 是用肩膀支撐天空的神）。 C1 椎骨沒有椎體或棘突。 相反，它是環形的，由前弓〔anterior arch〕和後弓〔posterior arch〕組成。 寰椎的橫突比任何其他頸椎的橫突更長且更橫向延伸。 上關節突朝上，並深深彎曲，以便與顱底的枕骨髁關節鉸接。 下關節突平坦且面向下，與 C2 椎骨的上關節突相連。

第二頸椎 (C2) 稱為樞椎〔axis〕，因為當頭部向右或向左轉時，它會充當旋轉軸。 樞椎在大多數方面類似於典型的頸椎，但很容易透過齒突〔dens〕（齒突〔odontoid process〕）來區分，齒突是從椎體向上延伸的骨突起。 齒突與寰椎前弓的內側相連，並由橫韌帶固定。

胸椎

胸椎〔thoracic vertebrae〕比頸椎大（圖7.26）。 典型的中胸椎骨的特徵是棘突，棘突很長並且具有明顯的向下角度，使其與下一個下椎骨重疊。 胸椎的上關節小面朝前，下關節小面朝後。 這些取向是脊柱胸部區域可移動類型和範圍的重要決定因素。

胸椎有幾個額外的關節部位，每個關節部位稱為小面〔facet〕，肋骨附著在此處。 大多數胸椎骨有兩個位於身體外側的小面，每個小面稱為肋小面〔costal facet〕（肋=“肋骨”）。 它們用於與肋骨的頭部（末端）鉸接。 另一個小面位於橫突上，用於與肋骨結節進行鉸接。

腰椎

腰椎〔lumbar vertebrae〕承受的體重最大，因此其特徵是椎體尺寸大、厚度大（圖 7.28）。 它們具有〝短橫突〞和〝向後突出的短而鈍的棘突〞。 關節突較大，上突面向內側，下突面向外側。

薦骨和尾骨

薦骨〔sacrum〕是一塊三角形的骨頭，其上基部厚且寬，在此處承重，然後逐漸變細至下非承重頂點（圖 7.29）。 它是由五塊薦椎融合而成，這個過程要到 20 歲以後才會開始。 在老年人薦骨的前表面上，椎骨融合線可以看到四個橫脊〔transverse ridges〕。 在後表面，沿著中線延伸的是正中薦嵴〔median sacral crest〕，這是一個凹凸不平的脊，是融合棘突的殘餘物（median=“中線”；而medial =“朝向中線，但不一定在中線” ） 。 類似地，骶椎的融合橫突形成外側薦嵴〔lateral sacral crest〕。

薦骨岬〔sacral promontory〕是薦骨的上基底底部的前唇〔anterior lip〕。 其側面是粗糙的耳狀表面，它與髖骨的髂骨部分連接，形成骨盆的不動骶髂關節。 向下穿過薦骨的是一條稱為骶管〔sacral canal〕的骨隧道，其終止於薦骨下端附近的薦骨裂孔〔sacral hiatus〕。 薦骨的前表面和後表面有一系列成對的開孔，稱為薦孔〔sacral foramina〕（單數 = foramen），連接到薦管。 這些開口中的每一個都稱為後（背）薦孔〔posterior (dorsal) sacral foramen〕或前（腹）薦孔〔anterior (ventral) sacral foramen〕。 這些開孔允許薦脊神經的前支和後支離開薦骨。 薦骨的上關節突（其中一個位於薦管上開孔的兩側）與 L5 椎骨的下關節突鉸接。

椎間盤和脊椎韌帶

相鄰椎骨的椎體透過椎間盤牢固地彼此錨定。 這種結構在承重過程中在骨骼之間提供襯墊，並且由於它可以改變形狀，因此也允許椎骨之間的運動。 儘管任意兩塊相鄰椎骨之間可用的總運動量很小，但當這些運動沿著脊椎的整個長度加在一起時，就可以產生較大的身體運動。 沿著脊椎長度延伸的韌帶也有助於其整體支撐和穩定性。

椎間盤

椎間盤〔intervertebral disc〕是一個纖維軟骨墊，填充相鄰椎體之間的間隙（見圖 7.24）。 每個椎間盤都固定在其相鄰椎骨的椎體上，從而將這些椎骨牢固地結合在一起。 在承重期間，椎間盤還在椎骨之間提供襯墊。 因此，頸椎區域的椎間盤較薄，而承載重量最多的腰椎區域的椎間盤最厚。 總的來說，椎間盤約佔身體高度（骨盆頂部和顱骨底部之間）的 25%。 椎間盤也很靈活，可以改變形狀以允許脊椎運動。

每個椎間盤由兩個部分組成。 纖維環〔anulus fibrosus〕是椎間盤堅韌的纖維外層。 它形成一個圓圈（anulus = “環〔ring〕” 或 “圓〔circle〕”）並牢固地固定在相鄰椎體的外緣上。 內部是髓核〔nucleus pulposus〕，由更柔軟、更像凝膠的材料組成。 它的含水量很高，可以抵抗壓力，因此對於承重很重要。 隨著年齡的增長，髓核的含水量逐漸下降。 這導致椎間盤變薄，整體高度降低，並降低了椎間盤的靈活性和運動範圍，使彎曲變得更加困難。

髓核的凝膠狀性質也允許椎間盤在脊椎運動期間，當一根椎骨相對於其相鄰椎骨左右或前後擺動時，椎間盤會改變形狀。 因此，向前彎曲導致椎間盤前部受壓，但後部椎間盤擴張。 如果後纖維環因受傷或年齡增長而衰弱，向前彎腰和提重物時對椎間盤施加的壓力會導致髓核穿過纖維環向後突出，導致椎間盤突出〔herniated disc〕（“破裂〔ruptured〕” 或 “滑動〔slipped〕”椎間盤）（圖7.30）。 髓核的後凸出可導致〝脊神經在穿過椎間孔的退出點〞受到壓迫，從而導致由該神經支配的身體區域的疼痛和/或肌肉無力。 椎間盤突出最常見的部位是 L4/L5 或 L5/S1 椎間盤，這會導致坐骨神經痛，這是一種從下背部向下放射到大腿並進入腿部的廣泛疼痛。 C5/C6 或 C6/C7 椎間盤的類似損傷（在碰撞事故或足球損傷導致頸部被迫過度屈曲後）會導致頸部、肩部和上肢疼痛。

脊椎韌帶

相鄰的椎骨由韌帶連接在一起，這些韌帶沿著脊椎的後部和前部延伸整個脊椎的長度（圖7.31）。 這些分別用於抵抗脊柱的過度向前或向後彎曲運動。

前縱韌帶〔anterior longitudinal ligament〕沿著整個脊柱的前側延伸，將椎體連接在一起。 它的作用是抵抗脊柱過度向後彎曲。 防止這種運動對於頸部尤其重要，頭部和頸部的過度向後彎曲可能會拉伸或撕裂該韌帶，導致痛苦的頸部扭傷〔whiplash injury〕。 在強制安裝座椅頭枕之前，在汽車追撞事故中，頸部扭傷是很常見的。

棘上韌帶〔supraspinous ligament〕位於脊柱後側，連接胸椎和腰椎的棘突。 這種堅固的韌帶在向前彎曲運動時支撐脊椎。 在頸後部，頸椎棘突較短，棘上韌帶擴張成為頸韌帶〔nuchal ligament〕（nuchae = “頸背〔nape〕”或“頸後”）。 頸韌帶附著在頸椎棘突上，並向上和向後延伸，附著在顱骨基底的中線上，一直延伸到枕外隆凸。 它支撐顱骨並防止其向前傾倒。 在牛等四足動物中，這條韌帶更大、更強，因為牛的大顱骨懸掛在脊柱的前端。 首先向後伸展頭部，並且向下按壓頸部的後中線，你可以輕鬆感覺到這條韌帶。 然後將頭部向前傾斜，你將填充突出的頸韌帶，因為頸韌帶收緊以限制頭部和頸部的前彎曲。

額外的韌帶位於椎管內，靠近脊髓，沿著脊柱的長度。 後縱韌帶〔posterior longitudinal ligament〕位於脊髓前方，附著於椎體的後側。 脊髓後面是黃韌帶〔ligamentum flavum〕（“黃韌帶〔yellow ligament〕”）。 它由一系列短的成對韌帶組成，每個韌帶將相鄰椎骨的椎板區域互連。 黃韌帶有大量彈性纖維，顏色呈淡黃色，允許拉伸然後拉回。 當向前彎曲時，這兩條韌帶為脊椎提供重要的支撐。

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2023/11/08 發佈本文