ساختمان استخوان های کمر(ستون فقرات)

ستون فقرات از 33 استخوان جداگانه ساخته شده است که به هر کدام از آنها یک مهره گفته می شود. ستون ستون فقرات در واقع قسمت مهم اسکلت بدن انسان است و پشتیبانی اصلی از بدن شما را فراهم می کند. به شما این امکان را می دهد که در حالی که از نخاع در برابر صدمه محافظت می کنید ، حرکات مختلف از قبیل خم شدن به جلو وعقب چپ و راست داشته باشید بدون اینکه علائم عصبی پیدا کنید. ستون فقرات از قسمتهای مختلف تشکیل شده است شامل :

۱-ماهیچه ها
۲- استخوان های مهره
۳- تاندون ها
۴-رباط های قابل انعطاف
۵- نخاع و اعصاب بین مهره ای

با این وجود ، هر یک از این ساختارهای تحت تأثیر فشار ، آسیب یا بیماری می توانند باعث درد شوند.

قوس های ستون فقرات

هنگامی که از نیمرخ نگاه می‌کنیم ، ستون فقرات افراد بزرگسال دارای یک منحنی طبیعی S شکل است. همانطور که در شکل 1 مشاهده می کنید نواحی گردن و کمر دارای یک منحنی مقعر خفیف هستند ، و قسمتهای قفسه سینه و ساکرال دارای یک منحنی محدب هستند. منحنی ها مانند فنر کار می کنند تا

۱- شوک وارد شده به ستون فقرات را حفظ کنند.
۲- تعادل را حفظ کنند.
۳- محدوده حرکتی را در طول ستون فقرات ایجاد کنند.

عضلات شکمی و پشتی نقش مهمی در حفظ منحنیهای طبیعی ستون فقرات دارند. در واقع منحنی های افراد مختلف با هم متفاوت است و بعضی از افراد منحنی های خود را در حالت طبیعی و خوب نگه می‌دارند که اصطلاحاً گفته می شود که حالت بدن آنها حالت ورزشکاری و خوب است حالت بدن را Posture می نامند. پوسچر خوب شامل تمرین بدن برای ایستادن ، راه رفتن ، نشستن در وضعیت صحیح است. به طوری که در حین حرکت یا فعالیت های بدنی ، کمترین فشار روی ستون فقرات قرار می گیرد. وزن بیش از حد بدن ، عضلات ضعیف می توانند در حالت یا پوسچر بدن اثر بگذارند.

قوس کمر (یا گودی کمر) ما چگونه تشکیل می‌شود ؟

مهره های کمر انسان مانند آجرهایی هستند که به‌ شکل مکعب هستند ولی دیسک ها مانند ملات بین آجرها هستند که به‌ شکل کوه هستند. بنابراین قوس کمرانسان به این ترتیب درست می‌شود. قوس کمر یا گودی کمر بسیار مهم است و باعث ایستادن انسان در حالت طبیعی می شود.قوس کمر یا گودی کمر انسان اگر از بین برود انسان دچار درد شدید کمر می شود. 

عضلات

دو گروه اصلی ماهیچه ای که بر ستون فقرات تأثیر می گذارند ، اکستنسورها و فلکسورها هستند. عضلات اکستانسور ما را قادر به ایستادن و بلند کردن اجسام می کند. عضلات اکستانسور به پشت ستون فقرات وصل شده اند. در واقع ستون فقرات را به عقب خم می کنند. عضلات فلکسور در قسمت جلویی ستون فقرات هستند و عضلات شکمی را نیز شامل می شوند. این ماهیچه ها ما را قادر به خم شدن به جلو می کنند و در بلند کردن اجسام و کنترل قوس در قسمت پایین کمر مهم هستند. عضلات فلکسور در واقع ستون فقرات را به جلو خم می کنند.

عضلات ستون فقرات ما را تثبیت می کند. ماهیچه های ضعیف یا شکم بزرگ می تواند تمام بدن شما را از حالت تراز خارج کند. باعث وارد شدن استرس زیادی به ستون فقرات شود.

مهره ها

مهره ها 33 استخوان جداگانه هستند که به یکدیگر می پیوندند تا ستون فقرات را تشکیل دهند. مهره ها شماره گذاری شده و به مناطقی تقسیم می شوند:
۱- گردن
۲- قفسه سینه
۳- کمر
۴- ساکروم
۵- کوکسی (شکل 2).
از ۳۳ استخوانی که ستون فقرات ما را تشکیل می دهد، فقط 24 استخوان قابل حرکت هستند. مهره های ساکروم و کوکسیکس بهم وصل شده اند.

گردن

عملکرد اصلی ستون فقرات گردن حمایت از وزن سر (حدود ۵ کیلوگرم ) است. هفت مهره گردن از C1 تا C7 شماره گذاری شده اند. مهره های گردن را با حرف انگلیسی C نشان می دهند که از کلمه سرویکال Cervical یعنی گردن گرفته شده است. گردن به دلیل داشتن دو مهره اختصاصی که به جمجمه وصل می شوند بیشترین دامنه حرکت را در ستون فقرات دارد. اولین مهره (C1) اطلس استخوان حلقه ای شکل است که مستقیماً به جمجمه متصل می شود.به کمک این مهره ما می توانیم سر خود را به جلو و عقب ببریم به عبارت دیگر این مفصل حرکت "بله" یا "وقتی حرف کسی را تایید می‌کنیم سر خود را تکان میدهیم (حالت تایید) را فراهم می کند. مهره دوم (C2) دارای یک برآمدگی بنام odontoid ادنتوئید است که در داخل قوس مهره اطلس می چرخد به همین جهت است که ما می‌توانیم با کمک مهره دوم گردن سر خود را به طرف شانه های خود بچرخانیم است. یا در حالتی که " نه "می خواهم بگوییم و گردن خود را به عقب می بریم از این مهره کمری کمک می گیریم.

قفسه سینه (پشتیچ)

کارکرد اصلی ستون فقرات قفسه سینه نگه داشتن قفس دنده و محافظت از قلب و ریه ها است. دوازده مهره قفسه سینه از شماره T1 تا T12 شماره گذاری شده است. مهره های پشتی را با حرف انگلیسی T نشان می‌دهند که از Thoracic توراسیک گرفته شده است دامنه حرکت در ستون فقرات قفسه سینه محدود است.

کمر

کارکرد اصلی ستون فقرات کمر تحمل وزن بدن است. پنج مهره کمری به شماره L1 تا L5 شماره گذاری می شوند. این مهره ها بزرگتر از بقیه مهرها هستند و استرسی که در اثر بلند کردن و حمل اجسام سنگین را خنثی می کنند.‌

استخوان ساکروم

عملکرد اصلی ساکروم اتصال ستون فقرات به استخوان لگن (ایلیاک) است. پنج مهره ساکرال وجود دارد که به هم چسبیده اند. آنها به همراه استخوان های ایلیاک ، حلقه ای را تشکیل می دهند که به آن لگن می گویند.

ناحیه Coccyx کوکسیکس یا دنبالچه

در این استخوان چهار استخوان مهره بهم وصل (فیوز شده ) است. coccyx باعث اتصال به رباط ها و عضلات کف لگن می شود.

در حالی که مهره های هر ناحیه از ویژگی های منطقه ای منحصر به فرد برخوردار هستند ، سه بخش عملکردی هر مهره که در شکل 3 مشاهده می کنید:

۱-تنه مهره به شکل طبل طراحی شده برای تحمل وزن و فشار طراحی شده است . (بنفش)
۲- یک قوس استخوانی که از نخاع (سبز) محافظت می کند
برجستگی ستاره ای شکل که جهت چسبیدن عضلات طراحی شده اند (برنزه)

دیسک های بین مهره ای

هر مهره در ستون فقرات شما توسط یک دیسک بین مهره ای جدا می شود. دیسک ها مانند تایر ماشین شعاعی طراحی شده اند. حلقه بیرونی که آنولوس نامیده می شود ، نوارهای فیبری متقاطع دارد ، دقیقاً شبیه سیم هایی که در داخل لاستیک اتومبیل به هم بافته شده اند. این باندها بین بدن هر مهره وصل می شوند. در داخل دیسک یک مرکز ژلاتینی به نام هسته وجود دارد که فشار زیادی را که فشار زیادی دارد، دقیقاً مانند تیوب لاستیک (شکل 4).
دیسک ها مانند فنر عمل می کنند. هسته هنگام حرکت ، مانند یک بلبرینگ عمل می کند ، و به تنه مهره ها اجازه می دهد تا به جهات مختلف حرکت کنند. هسته مانند یک اسفنج آب را جذب و پس می دهد. هسته دیسک در شب ها آب خود را از دست می دهد. صبحها که از خواب بر می خیزیم دوباره هسته دیسک آب خود را به دست می آورد و در واقع آب جذب می‌کند و بدن آماده فعالیت می شود.

با افزایش سن ، دیسکهای ما به تدریج توانایی جذب مجدد آب را از دست می دهند و شکننده و غیر شاداب می شود و ترک میخورند. درست مانند پوست ما که پیر می شود و دچار چین و چروک می شود. به همین دلیل با افزایش سن کوتاهتر می شویم. همچنین بیماری هایی مانند استئوآرتریت و پوکی استخوان باعث رشد زائده های استخوانی (پوکی استخوان) می شوند. ضربه ها و فشار کار می تواند باعث ایجاد ترک در دیسک و برآمدگی و پارگی دیسک می شود ، در این حالت هسته از طریق شکاف حلقه بیرون می آید و ریشه های عصبی را فشرده کند و باعث کمردرد می شود.
 

کانال نخاعی مهره ای

در پشت هر مهره تیغه های استخوانی وجود دارد که قوس مهره را تشکیل می دهد. قوس کانال نخاعی از دو پایه نگهدارنده و دو تیغه استخوانی به نام لامینا ساخته شده است (شکل 5). کانال نخاعی حاوی نخاع ، چربی ، رباط ها و رگ های خونی است. در زیر هر پدیکل Pedicle پایه ، یک جفت اعصاب نخاعی از نخاع خارج شده و از طریق سوراخ بین مهره ای عبور می کنند تا به بدن شما برسند .
جراحان اغلب قسمتی از لامینا از قوس مهره ای را (لامینکتومی) را برای دسترسی به نخاع و اعصاب برای درمان تنگی، تومور یا دیسک فتق دیسک برمی‌دارند. به همین جهت این عمل را لامینکتومی می گویند.

هر مهره هفت زائده دارد شامل : یک زائده در پشت که زائده خاری یا شوکی نام دارد که Spinal process هم نامیده می شود. دو زائده در طرف راست و چپ که زوائد عرضی Transverse Process نام دارد. دو زائده مفصلی در بالای مهره و دو زائده مفصلی در پایین مهره که Articular Procesd نامیده میشود . 
زوائد مفصلی بالا و پایین دو مهره به هم متصل شده و مفصل پشت ستون فقرات یا فاست Facet را درست می کنند که موجب حرکت ستون فقرات می‌شود.
در واقع هر مهره به مهره بالا و پایین خود از طریق سه پایه متصل می شود : ۱- دیسک ۲- مفصل فاست راست ۳- مفصل فاست چپ متصل است و این دو مفصل و دیسک ( که در واقع خود یک مفصل است )، در کل باعث حرکت ستون مهره ها به جلو و عقب و طرفین می شود.

مفاصل فاست facet در طرف راست و چپ 

مفاصل فاست ستون فقرات همانطور که ذکر شد مفاصلی هستند که در پشت مهره ها قرار دارند و با کمک این مفاصل ستون مهره ها به جهات مختلف حرکت می کند. در واقع هر مهره ۴ زائده مفصلی دارد : یک جفت که به مهره های بالایی متصل می شود ( زوائد مفصلی فوقانی) و یک جفت که به مهره های پایین تر متصل می شوند ( زوائد مفصلی تحتانی) (شکل 6).
از به هم پیوستن یک زائده مفصلی تحتانی با یک زائده مفصلی فوقانی مفصل فاست Facet به وجود می آید. 

رباط ها یا لیگامان ها Ligament

لیگامان ها یا رباط ها نوارهای فیبری قوی هستند که به دو استخوان مهره وصل میشوند و مهره ها را در کنار هم نگه می دارند ، و در واقع ستون فقرات را تثبیت می کنند و از دیسک ها محافظت می کنند. یعنی اجازه می‌دهند که ستون مهره ها به اندازه طبیعی حرکت کند. به عبارت دیگر اگر لیگامانهای فردی پاره شود مهره ها بیش از حد طبیعی حرکت می‌کنند و به اعصاب و نخاع فشار وارد می شود. سه لیگامان اصلی ستون فقرات عبارتند از: ligamentum flavum ، رباط طولی قدامی (ALL) و رباط طولی خلفی (PLL) (شکل 7). لیگامان طولی قدامی ALL یا Anterior Longitudinal Ligaments و لیگامان طولی خلفی PLL یا Posterior Longitudinal Ligament نوارهای پیوسته ای هستند که از بالا تا پایین ستون ستون فقرات در امتداد تنه مهره ها حرکت می کنند. لیگامنت فلاووم بین لامیناهای دو مهره قرار گرفته و در واقع لامینای دو مهره را به هم متصل می کند.

 نخاع

نخاع حدود ۴۵ سانتی متر طول دارد و در گردن به ضخامت انگشت شست شماست. البته نخاع هر چه به پایین تر یعنی به طرف کمر حرکت می‌کند از قطر آن کاسته می‌شود. نخاع از ساقه مغز تا مهره اول کمر ی یا L1 کشیده شده و در داخل کانال نخاعی محافظت می شود. به عبارت دیگر در پایین تر از مهره اول کمری یا L1 دیگر نخاع وجود ندارد و در واقع در پایین مهره اول کمری L1 رشته‌هایی که از نخاع خارج می شوند رشته‌های دم عصب را تشکیل می دهند . سپس هر ریشه عصبی از سوراخ بین مهره ای خارج شده و به داخل اندام های تحتانی ما می رسد. در قسمت بالای مهره اول کمری یا L1 نیز که نخاع وجود دارد، رشته های عصبی از نخاع خارج شده و از طریق سوراخ های بین مهره ای به دست ها پا ها و تنه ما می‌رسند. نخاع به عنوان یک شاهراه اطلاعاتی ، دائماً پیام های عصبی را بین مغز و عضلات و پوست بدن ما انتقال می دهد. مغز پیام های حرکتی را از طریق نخاع به اندام ها و بدن می فرستد و امکان حرکت را فراهم می کند. گیرنده های حسی که در پوست و تاندون های اندام ها و بدن وجود دارند، پیام های حسی را از طریق نخاع به مغز می فرستد. گاهی اوقات نخاع می تواند بدون ارسال اطلاعات به مغز خودش واکنش نشان دهد. این مسیرهای ویژه به نام رفلکس های نخاعی طراحی شده اند تا بلافاصله بدن ما را از آسیب محافظت کند.کانال نخاعی از چه عناصری درست شده است ؟

هرگونه آسیب به نخاع می تواند باعث از بین رفتن عملکرد حسی و حرکتی زیر سطح آسیب دیده شود. به عنوان مثال ، آسیب دیدگی در ناحیه ی قفسه سینه یا کمر ممکن است باعث از بین رفتن حرکت و حس پاها و تنه (به نام پاراپلژی) شود. آسیب دیدگی در ناحیه گردن ممکن است باعث از بین رفتن حسی و حرکتی اندام های فوقانی و تحتانی(دستها و پاها شود) (به نام تتراپلژی Tetrapelgia ، که قبلاً به نام کوادریپلژی Quadriplegia شناخته می شد).

اعصاب نخاعی

سی و یک جفت اعصاب نخاعی از نخاع منشعب می شوند. اعصاب ستون فقرات مانند "خطوط تلفن"یا خطوط اینترنت عمل می كنند و دائما پیام های بین بدن و نخاع را برای كنترل احساس و حركت انتقال می دهند . هر عصب نخاعی دو ریشه دارد (شکل 8). ۱- ریشه شکمی (جلوی) که ریشه حرکتی است و فرمان های حرکتی را از نخاع به عضلات می رساند و ۲- ریشه پشتی (Dorsal ) که حسی است و پیام های حسی را از پوست به نخاع می رساند. ریشه های شکمی و پشتی به هم می پیوندند و یک عصب نخاعی را تشکیل می دهند ، هر عصب نخاعی سپس از سوراخ بین مهره ای Intervertebral Foramen عبور می‌کند و به اندامهای فوقانی و تحتانی می رود (شکل 9).
هر عصب نخاعی پس از عبور از سوراخ بین مهره ای ، دو باره به دو شاخه حسی و حرکتی تبدیل می شود. هر شاخه دارای الیاف حرکتی و حسی است. شاخه کوچکتر (به نام راموس اولیه خلفی Posterior Primary Ramus ) به پشت ستون فقرات می رود و حس پوست و ماهیچه های پشت بدن را تأمین می‌کند. شاخه بزرگتر (به نام راموس اولیه قدامی
Anterior Primary Ramus ) برای 
حس پوست و ماهیچه های جلوی بدن را تامین میکند . 
اعصاب نخاعی طبق محلی که از کانال نخاعی خارج شده اند ، شماره گذاری می شوند. اعصاب نخاعی به شرح زیر هستند .
الف- 8 عصب نخاعی گردن از C1 تاC8 .
ب- ۱۲ عصب پشتی (قفسه سینه) از T1 تا T12 
ج- ۵ عصب نخاعی کمری از L1 تاL5
د- ۵ عصب نخاعی ساکارال از S1 تا S5 
و - ۱ عصب کوکسیژئال وجود دارد.
اعصاب ستون فقرات نواحی خاص را عصب دهی می کنند و الگوی راه راه را در سراسر بدن به نام درماتوم شکل می دهند (شکل 10). پزشکان از این الگو برای تشخیص محل مشکل نخاعی بر اساس ناحیه درد یا ضعف عضلانی استفاده می کنند. به عنوان مثال درد ساق پا (سیاتیک) معمولاً مشکلی را در نزدیکی اعصاب L4 تا S1 نشان می دهد.
در بیمارانی که قطع نخاع می شوند از روی سطح حسی یعنی سطحی که بعد از آن دیگر بیمار چیزی را حس نمی کند می توان مهره ای که صدمه خورده است را تشخیص داد.

پوشش ها و فضاها

نخاع مانند مغز توسط سه لایه پوشیده شده است که به نام مننژ نام دارد . به عبارت دیگر مننژ خود از سه لایه درست شده است :
۱-لایه داخلی pia mater نامیده میشود که به نخاع کاملاً وصل شده است. 
۲- لایه وسطی آراکنوئید Arachnoid نامیده میشود .
۳- لایه بیرونی دورا Dura Matter نامیده میشود (شکل 8).

بین این لایه ها فضاهایی وجود دارد که در روشهای تشخیصی و درمانی مورد استفاده قرار میگیرد . فضای بین ماده پیاPia و آراکنوئید فضای گسترده پرده آراکنوئید است ، که نخاع را احاطه کرده و حاوی مایع مغزی نخاعی (CSF) است. برای تشخیص بیماریها سوزن را در این فضا در کمر وارد میکنند و نمونه مایع مغزی نخاعی برای آزمایش CSF می گیرند. همچنین از فضای ساب آراکنویید در هنگام میلوگرافی برای تزریق ماده حاجب استفاده می کنند. فضای بین پرده دورا و استخوان ، فضای اپیدورال است. این مکان اغلب برای تزریق داروهای بی حس کننده و تزریق داروهای استروئیدی قابل دسترسی است که به آن تزریق اپیدورال می گویند. 

۱- لامینا ۲- فاست ۳- شاخک های بالایی و پایینی ۴- زائده عرضی ۵- زائده شوکی 

۱-لامینا :

دو تیغه استخوانی در طرف راست و چپ کانال نخاعی است که قسمت اعظم کانال نخاعی را تشکیل می‌دهد. 

۲- فاست :

در واقع مفصلی است که از مقابل هم قرار گرفتن شاخک های بالایی مهره پایینی و شاخک های پایینی مهره بالایی تشکیل می‌شود. این شاخک ها مقابل هم قرار می گیرند و توسط کپسول مفصلی پوشانده می‌شوند. به این ترتیب کمر انسان قادر به حرکت به جلو و عقب و طرف راست و چپ می باشد. 

۳- شاخک های فوقانی و تحتانی:

از تنه هر مهره در قسمت عقب دو شاخک تحتانی و دو شاخک فوقانی خارج می‌شوند. شاخک تحتانی مهره بالایی و شاخک فوقانی مهره پایینی در مقابل همدیگر قرار می گیرند و مفصل ستون فقرات را تشکیل می‌دهند.

۴- زواید عرضی :

 زوائد عرضی استخوان هایی هستند که از طرف راست و چپ مهره خارج می‌شوند و محل چسبیدن عضلات فیله کمر هستند.

۵- زوائد شوکی :

زوائد شوکی یا اسپاینوس پراسس ، این زائده ها از محل تلاقی دولامینای راست و چپ به طرف عقب از مهره خارج می‌شود. همانطور که در شکل می بینید. هر مهره دو زائده عرضی ، دو شاخک بالایی دو شاخک پایینی ، دو فاست دارد اما تنها یک زائده شوکی دارد. زوائد شوکی تنها ساختمان های مهره هستند که در افراد لاغر در ناحیه کمر قابل لمس شدن و دیده شدن هستند.