A gerinc (spina) csigolyákból (vertebra) épül fel
- 7 nyaki, 12 háti, 5 ágyéki csigolyából
- továbbá a kereszt (sacrum)- és farokcsontból (coccygeum), amik további csigolyák összecsontosodott egységei.
A gerinc: fejünket és a nagy terhet viselő felső testfelünket köti össze gyakorlatilag folyamatos terhelés alatt (álló és ülő helyzetben is) az alsó végtagjainkkal, miközben stabil csontos támasztékot ad a légző mozgásokhoz, illetve a hasizmoknak.
Az emberré válás és a felegyenesedés során a gerincet terhelő tengelyirányú erő megsokszorozódott. Erre az erőhatásra a gerinc a rugóelvnek megfelelően „S” alakú görbületet vett fel. A nyaki (cervicalis) és ágyéki (lumbalis) szakaszon előreívelő (lordózis), a háti (thoracalis vagy dorsalis)és kereszt-farokcsonti szakaszon hátraívelő (kifózis) gerincgörbületek vannak.
A gerinc egy speciális sok-ízületi, sok-tengelyű mozgásrendszeri egység egy kúpszerű mozgásterjedelemmel, melyben előre, hátra és oldalirányú hajlások mellett a csigolyáknak önálló forgáspont körüli és lap szerinti mozgásai is vannak.
A csigolyák csontos csatornát alkotva védelmet nyújtanak a bennük futó gerincvelőnek és idegképleteknek, illetve a csigolyákból összeálló idegcsatornák a kilépő ideggyököknek. A csontos falak dimenzióinak köszönhetően, ha bármilyen térszűkítő tényező (pl.: porckorongsérv) keletkezik, az gyakran járhat felső, alsóvégtagi és vegetatív idegrendszeri beidegzési zavarokkal.
Csontos szerkezet
A nyaki gerincszakasz első két csigolyája formailag jelentősen különbözik a többi gerinccsigolyától. Az első csigolya (atlas) gyűrű formájú, melyben a gerinccsatornában futó gerincvelő mellett oldalt két kisebb csatornában fut a két csigolya (vertebralis) artéria, amelyek a koponyaalapon belépve táplálják a kisagyat, illetve a nagyagy egy részét (ezen csatornák meszes szűkülete okozza az agy vérellátásának romlását, a típusos szédüléses panaszokat). Az atlas fej felé a koponyaalappal képez tojásízületi összeköttetéseket, lefelé két alsó ízfelszínnel és egy nyúlvány ízesülésével (dens) pedig a második nyakcsigolyával (axis).
A második nyakcsigolyán már identifikálhatók a többi csigolyára jellemző alkotóelemek. A fő anatómiai eltérés az említett, felfelé álló dens nyúlvány. Előrefelé már észlelhető a későbbi csigolyatest (corpus), a két alsó és felső kisízületek nyúlványai (processus articulares), az oldalnyúlványok (processus transversus), ami nyaki szakaszon csatornát alkotnak a vertebralis ereknek, és egy vályút az oldalra kilépő idegeknek. Azonosíthatóak a csigolya hátsó ívei, melyek találkozásánál hátrafelé indul a tövisnyúlvány (processus spinosus). Az axis a harmadik nyakcsigolyával már a típusos helyeken kapcsolódik, a csigolyatestek között elhelyezkedő porckorongon keresztül és a két kisízülettel.
A háti csigolyákon minimális, de annál fontosabb formai változások vannak. Az oldalnyúlványokban már nem futnak a vertebralis erek, vaskosabbak, és előrefelé a bordáknak jelentős támasztékkal ízfelszínt képeznek. A bordák még két kisebb ízfelszínnel csatlakoznak a csigolyatesthez.
A háti csigolyák fejlődésében a második fontos lépés, hogy kifejlődik a testet hátrafelé, a csigolya többi részével összekötő, két biomechanikailag nagyon erős csontos híd, a pediculus.
Az ágyéki csigolyákon az oldalnyúlványokról eltűnnek a bordák, a test és a pediculusok jelentősen masszívabbá válnak, a kisízületi nyúlványok felveszik a típusos 40-60 fokos dőlésű, felülről cserépszerűen egymást fedő anatómiai helyzetet. Két szomszédos csigolyát, azaz egy szegmentumot nézve, a felső csigolya két alsó íznyúlványa hátulról cserépszerűen fedi a szomszédos alsó csigolya felső két íznyúlványát, miközben az ízfelszínek a középtengely felé beforduló tendenciát mutatnak.
A keresztcsont szintén egy porckoronggal és két kisízülettel kapcsolódik az utolsó, ötödik ágyéki csigolyához. Fejlődéstanilag a keresztcsont öt csigolya összecsontosodott egysége. Formailag a gerinccsatorna még megtartott, a szegmentalis idegek előre és hátra lyukakon lépnek ki, a csont szemből nézve a tengelyirányú erőket levezetve „V”, vagy „ék” formát vesz fel, és két nagyobb ízfelszínnel beékelődik a medencegyűrűbe.
A farokcsont, egy fejlődéstanilag csökevényes csont, szintén csigolyák összecsontosodott egysége. Itt már megszűnik a gerinccsatorna. A főbb szerepe, hogy a rajta tapadó izmokon és szalagokon keresztül stabilizálja gátat.
Ízületek, szalagok, porckorongok és az izomzat
A csontos szerkezetnél már említettük, hogy a csigolyák, döntő többségében a hátsó két kisízületen és a porckorongon keresztül kapcsolódnak egymáshoz. Érthető, hogy felegyenesedett állapotban, a gravitációs, tengely irányú erők, ezen kapcsolódási pontokat terhelik meg legjobban, így öregedéskor egyre gyakoribbá válnak a porckorongot és a kisízületeket érintő betegségek. Az ízületeket a két ízfelszín, a köztük elhelyezkedő ízületi folyadék és az ízületi tok alkotják.
A porckorong egy speciális anatómiai egység. A porckorong két nagyobb része a középső kocsonyás mag (nucleus pulposus – a puffer) és az azt tokként körbevevő szálas, kötőszövetes gyűrű (anulus fibrosus). A porckorong működését, és a rajta ható erők eloszlását és a porckorongsérvet legjobban bemutató modell: a vízzel telt luftballon. Ahogy a ballont tengelyirányúan, felülről ököllel benyomjuk, a ballon magassága csökken, de oldalirányú átmérője jelentősen megnő. A porckorong esetében a degeneráció folyamata során a porckorong vizet veszít, rugalmassága csökken, a tengelyirányú erőknek kevésbé tud ellenállni. A mindennapi terheléskor, álláskor, üléskor a rugalmas pufferhatás megszűnik, összenyomódik, és az oldalirányú térbe a gyökcsatorna, gerinccsatorna felé is terjedhet, nyomatásos (kompresszió) illetve szűkület (stenosis) következtében kialakuló idegrendszeri tüneteket okozva. Ha pihenő helyzetben, fekvéskor a porckorong visszanyeri magasságát, az oldalirányú kiterjedés csökken, akkor megszűnik a panasz (dinamikus stenosis), ha a kitüremkedés (protrusio) megmarad, esetleg áttöri a hátsó hosszanti szalagot, akkor kiszakadt (rupturált) porckorongsérv (discus hernia) keletkezhet.
A csigolyák kapcsolódásának és így a teljes gerincoszlopnak stabilitását a szalagok és izmok biztosítják. A fontosabb szalagok (ligamentumok) közt a csigolyatesteket elölről és hátulról összekötő elülső és hátsó hosszanti szalag (ligamentum longitudinale anterius et posterius), a tövisnyúlványokat összekötő közti és felső szalagrendszer (ligamentum inter et supraspinale, ligamentum flavum – sárga szalag) és az oldalsó (transversalis) szalagrendszer emelendő ki. Emellett a nyaki, háti és medenceövi régióban számos kiegészítő, stabilizáló szalagrendszer van.
Erek és idegek
A csigolyák vérellátását főként a fő ütőérből (aorta) és főágaiból leágazó szegmentális érhálózat biztosítja. A szegmentális artériák a csontokat főként a nutricionális artériákon keresztül látják el, az idegek ellátást a gyökcsatornákon keresztül belépő ereken keresztül végzik. A belépő erek egy hosszanti elülső és két hátsó artériához kapcsolódnak, amik a gerincvelő vérellátását biztosítják. A szalagok és porcos kötőszövetek ellátása diffúzióval történik.
A vénás visszaáramlásnál, kulcsfontosságú szereppel bírnak a gyökcsatornákban összeszedődő vénás fonatok (plexusok). Az ideggyökhöz köthető panaszok hasprésre (pl.: székelés, köhögés) fokozódnak. Ennek hátterében az áll, hogy hasűri nyomásfokozódáskor csökken a vénás visszaáramlás, a gyökcsatorna plexusai panganak, megduzzadnak, tovább fokozva a szűkületet, így tüneteket okozva.
Az agytörzs a koponyaalap öreglyukán kilépve gerincvelőként folytatódik (myelon), egészen kb. a háti XII-es, vagy az ágyéki I-es csigolya magasságáig, ami után már gyöki fonatokra oszlik. A gerincvelőt lágy (pia mater) és kemény agyhártya (dura mater – dura zsák) veszi körül. Az agyhártyáknak a gerincvelő táplálásában és a fizikai illetve kémiai károsító hatásoktól való védelmezésében van fontos szerepe. Az agyhártyák közötti térbe kering az agyvíz (liquor). A durazsák a gyököket a gyökcsatorna kilépéséig kíséri.
Szegmentumonként egy pár gyök (jobb és bal oldali) ágazik le a gerincvelőből, és lép ki oldalt a gyökcsatornákon. A gyökökben általában kevert idegképletek; mozgató (motoros), érző (szenzoros), vegetatív beidegzések futnak. A nyaki szakasz gyökei érthetően a nyaki, tarkótáji régiót, a felső végtagokat, vállövet és a rekeszizmot idegzik be. A háti szakasz gyökei a mellkasi régiót, a bordaközi légzőizmokat látják el. Az ágyéki gyökök a medence régiót és az alsóvégtagokat látják el – ezért párosul a derékfájás gyakran alsóvégtagi panaszokkal. A kereszt és farokcsonti szegmentális gyökök az érző és mozgató beidegzés mellett nagyfokú vegetatív funkcióval is bírnak (széklet, vizeletürítés, szexuális funkciók).