У большинства млекопитающих ребра причленяются к позвоночнику в двух местах: к телам позвонков и к поперечным отросткам. Вентральные концы ребер скрепляются грудиной, появляющейся только у наземных позвоночных в связи с развитием примыкающего к ней пояса верхней конечности, поэтому те животные, которые потеряли конечности, например змеи, грудины не имеют. Грудина у высших наземных позвоночных развивается из вентральных концов ребер, которые в течение эмбриональной жизни (у человека на 2-м месяце) срастаются между собой в парные грудные пластинки, сливающиеся по средней линии в непарную кость.
Скелет туловища у человека в связи с вертикальным положением тела претерпевает изменения, в результате которых он отличается от скелета других млекопитающих, ходящих на четырех ногах. У последних позвоночник, кроме шейного отдела, имеет форму пологой дуги, опирающейся на все четыре конечности. У человека в силу других статических условий позвоночник представляет собой изогнутый вертикальный столб, несущий вверху голову и опирающийся внизу на нижние конечности (рис. 12).
Рис. 12.Эволюция скелета высших позвоночных.
1 - ископаемое сумчатое животное; 2 - ископаемый примат; 3 - гиббон; 4 - горилла; 5 - современный человек.
Вертикальное положение влияет также на конфигурацию грудной клетки.
Таким образом, скелет туловища у человека имеет следующие характерные признаки, обусловленные вертикальным положением и развитием верхней конечности как органа труда:
1) вертикально расположенный позвоночный столб с изгибами, особенно в области крестца, где образуется выступающий вперед мыс (promontórium);
2) постепенное увеличение тел позвонков по направлению сверху вниз, где в области соединения с нижней конечностью через пояс нижней конечности они сливаются в единую кость - крестец, состоящую из 5 позвонков;
3) широкая и плоская грудная клетка с преобладающим поперечным размером и наименьшим переднезадним.
ПОЗВОНОЧНЫЙ СТОЛБ
Позвоночный столб, colúmna vertebrális, имеет метамерное строение и состоит из отдельных костных сегментов - позвонков, vértebrae, накладывающихся последовательно один на другой и относящихся к коротким губчатым костям.
Функция позвоночного столба. Позвоночный столб выполняет роль осевого скелета, который является опорой тела, защитой находящегося в его канале спинного мозга и участвует в движениях туловища и черепа. Положение и форма позвоночного столба определяются прямохождением человека.
Общие свойства позвонков. Соответственно 3 функциям позвоночного столба каждый позвонок, vértebra (греч. spóndylos), имеет:
1) опорную часть, расположенную спереди и утолщенную в виде короткого столбика, - тело, córpus vértebrae;
2) дугу, árcus vártebrae, которая прикрепляется к телу сзади двумя ножками, pedíсuli árcus vértebrae, и замыкает позвоночное отверстие, forámen vertebrále; из совокупности позвоночных отверстий в позвоночном столбе образуется позвоночный канал, canális vertebrális, который защищает от внешних повреждений помещающийся в нем спинной мозг. Следовательно, дуга позвонка выполняет преимущественно функцию защиты;
3) на дуге находятся приспособления для движения позвонков - отростки. По средней линии от дуги отходит назад остистый отросток, procéssus spinósus; по бокам с каждой стороны - по поперечному, procéssus transvérsus; вверх и вниз - парные суставные отростки, procéssus articuláres superióres et inferióres. Последние ограничивают сзади вырезки, парные incisúrae vertebráles superióores et inferióres, из которых при наложении одного позвонка на другой получаются межпозвоночные отверстия, forámina intervertebrália, для нервов и сосудов спинного мозга.
Суставные отростки служат для образования межпозвоночных суставов, в которых совершаются движения позвонков, а поперечные и остистый - для прикрепления связок и мышц, приводящих в движение позвонки. В разных отделах позвоночного столба отдельные части позвонков имеют различные величину и форму, вследствие чего различают позвонки: шейные (7), грудные (12), поясничные (5), крестцовые (5) и копчиковые (1–5). Естественно, что опорная часть позвонка (тело) у шейных позвонков выражена сравнительно мало (у I шейного позвонка тело даже отсутствует), а по направлению вниз тела позвонков постепенно увеличиваются, достигая наибольших размеров у поясничных позвонков; крестцовые позвонки, несущие на себе всю тяжесть головы, туловища и верхних конечностей и связывающие скелет этих частей тела с костями пояса нижних конечностей, а через них с нижними конечностями, срастаются в единый крестец ("в единении сила").
Наоборот, копчиковые позвонки, представляющие остаток исчезнувшего у человека хвоста, имеют вид маленьких костных образований, в которых едва выражено тело и нет дуги. Дуга позвонка как защитная часть в местах утолщения спинного мозга (нижние шейные, верхние грудные и верхние поясничные позвонки) образует более широкое позвоночное отверстие. В связи с окончанием спинного мозга на уровне II поясничного позвонка нижние поясничные и крестцовые позвонки имеют постепенно суживающееся позвоночное отверстие, которое у копчика совсем исчезает. Поперечные и остистый отростки, к которым прикрепляются мышцы и связки, более выражены там, где прикрепляется более мощная мускулатура (поясничный и грудной отделы), а на крестце в связи с исчезновением хвостовой мускулатуры эти отростки уменьшаются и, слившись, образуют на крестце небольшие гребни. Вследствие слияния крестцовых позвонков в крестце исчезают суставные отростки, которые хорошо развиты в подвижных отделах позвоночного столба, особенно в поясничном. Таким образом, чтобы понять строение позвоночного столба необходимо иметь в виду, что позвонки и отдельные части их более развиты в тех отделах, которые испытывают наибольшую функциональную нагрузку. Наоборот, где функциональные требования уменьшаются, там наблюдается и редукция соответствующих частей позвоночного столба, например в копчике, который у человека стал рудиментарным образованием.
Отдельные виды позвонков
1. Шейные позвонки, vértebrae cervicáles (рис. 13). Соответственно меньшей (по сравнению с нижележащими отделами позвоночного столба) нагрузке, падающей на шейные позвонки, их тела имеют меньшую величину.
Рис. 13.IV шейный позвонок (vertebra cervicalis - CIV); вид сверху.
1 - processus spinous; 2 - arcus vertebrae; 3 - processus articularis superior; 4 - for. proc. transversus; 5 - corpus vertebrae; 6, 7 - tuberculum anterius et posterius поперечного отростка.
Поперечные отростки характеризуются присутствием отверстий поперечного отростка, forámina procéssus transversália, которые получаются вследствие сращения поперечных отростков с рудиментом ребра, procéssus costárius. Получающийся из совокупности этих отверстий канал защищает проходящие в них позвоночную артерию и вену. На концах поперечных отростков отмеченное сращение проявляется в виде двух бугорков - tubércula antérius et postérius. Передний бугорок VI позвонка сильно развит и называется tubérculum caróticum - сонный бугорок (к нему можно прижать сонную артерию для остановки кровотечения). Остистые отростки на концах раздвоены, за исключением VI и VII позвонков. У последнего остистый отросток отличается большой величиной, поэтому VII шейный позвонок называется vértebra prominens (выступающий), его легко прощупать у живого, чем пользуются для счета позвонков с диагностической целью (рис. 14).