背部解剖学:脊柱和背肌
背 back 是位于颈部和臀部之间的身体部位。它包含脊柱和深浅两组背部肌群。背具有很多功能,例如容纳和保护脊髓、保持身体和头部的直立以及协调上下肢运动。
对了,你听说过西西弗斯神话吗?一个人被迫永不停歇地将一块巨石从山脚滚上山,当巨石接近山顶时又滚落回山脚,周而复始。许多人将学习解剖学类比为西西弗斯的苦难。但是科纳博Kenhub有解决办法!在这个章节,我们会用易于理解的方式为你介绍背部解剖结构。
| 骨骼 | 脊柱:7块颈椎、12块胸椎、5块腰椎、5块骶椎(合成1块骶骨)、3~5块尾椎(合成1块尾骨) |
关节 |
椎间盘、关节突关节 |
| 肌肉 | 浅肌群 深肌群 |
| 神经支配 | 脊神经后支、肋间神经、颈丛、臂丛、副神经(XI) |
| 血供 | 椎动脉、颈升动脉、枕动脉、肋间后动脉、肋下动脉、腰动脉、骶外侧动脉、颈深动脉和静脉 |
| 功能 | 保护脊髓,缓冲机械应力,保持身体和头部的姿势,协调四肢运动,辅助呼吸 |
骨骼
脊柱(vertebral column,spine)作为背部的骨性支撑,由33块连续的椎骨 vertebrae 及椎间连结构成。脊柱和颅骨、肋骨共同构成人体的中轴。一些肌肉、韧带和肌腱支撑着脊柱,为其提供了良好的柔韧性和活动度。
脊柱
脊柱由一列垂直排列的椎骨组成。椎骨的排列构成了脊柱的4个弯曲:颈曲、胸曲、腰曲和骶曲。其中颈曲和腰曲向前凸,胸曲和骶曲向后凸。各块锥骨上的锥孔 vertebral foramen 垂直连通,形成了位于脊柱中央的椎管 vertebral canal,以容纳脊髓 spinal cord。
椎骨
椎骨 vertebra 是构成脊柱的基本结构。脊柱共有33块椎骨:颈部有7块颈椎 cervical vertebrae,躯干有12块胸椎 thoracic vertebrae,下背部有5块腰椎 lumbar vertebrae,还有5块骶椎和3~5块尾骨分别融合为骶骨 sacrum 和尾骨 coccyx。
每块典型的椎骨都包括椎体 vertebral body、椎弓 vertebral arch 和由椎弓发出的3组突起(棘突 spinous process、横突 transverse process 和2对关节突 articular process)。椎体构成脊柱的主要承重结构,椎弓和突起则为肌肉和韧带提供了许多附着点。椎弓通过椎弓根与椎体相连,它们共同围成了椎孔 vertebral foramen。各椎弓根的上缘和下缘向内凹陷,形成椎上切迹 superior vertebral notch 和椎下切迹 inferior vertebral notch。邻近椎骨的上下切迹与椎间孔相连,为脊神经和血管提供了走行通道。
虽然椎骨的组成相同,但由于脊柱不同节段的功能各异,各部位椎骨的形态也有所不同。例如,颈椎的椎孔最宽、椎体最小,而腰椎的椎体最大、椎管非常狭窄。这样的形态差异源于腰椎比起颈椎有更大的承重需求。随着部位的改变,椎骨的突起及其它解剖结构的外形也会发生变化。
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椎骨的连结
相邻的椎骨间有两种椎骨间连结:
- 椎间盘 Intervertebral discs ——位于两个椎体间的纤维软骨盘。
- 关节突关节 Zygapophyseal joints ——为平面关节,由相邻椎骨上下关节突的关节面构成。
脊柱向上通过两个关节与颅骨相连:寰枕关节 atlantooccipital joint 和寰枢关节 atlantoaxial joint。前者位于枕骨和寰椎(第1颈椎)之间,而后者位于寰椎和枢椎之间(第1~2颈椎)。脊柱向下通过骶髂关节 sacroiliac joints 与骨盆相连。
肋椎关节 costovertebral joint 连结肋骨与其邻近的胸椎,它负责将肋骨固定至胸廓。肋头关节 joint of costal head 连结肋骨头和椎体,它存在于所有胸椎水平(第1~12胸椎)。其中在第2~9胸椎水平,肋骨与2个相邻椎体及椎间盘相连;而在第1胸椎、第10~12胸椎水平,肋骨仅与单个椎骨相连。肋横突关节 costotransverse joints 连结肋结节与相邻椎骨的横突。该关节仅存在于第1~10胸椎水平。
背部肌肉作用于这些关节以产生脊柱运动。脊柱的运动功能包括屈曲、伸展、侧屈(侧弯)和旋转。在脊柱运动时,脊柱的韧带起支撑和稳定作用。前纵韧带 anterior longitudinal ligaments(ALL)和后纵韧带 posterior longitudinal ligaments(PLL)沿脊柱全长纵向延伸,主要支撑椎骨间连结。用于支撑脊柱的其它韧带包括黄韧带 ligamenta flava 、棘间韧带 interspinous ligament 、棘上韧带 supraspinous ligament、颈韧带 ligamentum nuchae 和横突间韧带 intertransverse ligament。寰枕关节和寰枢关节由其它专门的韧带支撑强化。
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背肌
背肌 back muscles 在解剖学上分为浅层和深层。背浅肌群虽然位于背部,但能产生肩部运动及协助呼吸运动。背深肌群位于背浅肌深处,两者以胸腰筋膜 thoracolumbar fascia 分隔。背深肌仅作用于脊柱的关节。
我们辛勤的西西弗斯应该已经锻炼出了漂亮的背部肌肉吧?让我们来学习背肌的解剖结构,并了解它们的重要性吧。
背浅肌
背浅肌包括斜方肌 trapezius、背阔肌 latissimus dorsi、肩胛提肌 levator scapulae、菱形肌 rhomboideus 和后锯肌 serratus posterior muscle。
让我们向你一一介绍图表中的每块肌肉。
斜方肌
斜方肌由三部分组成:下束、中束和上束。它们附着在枕骨、肩胛骨、椎骨和锁骨之间,连结了颈部和背上部。斜方肌接受副神经(XI)脊髓根和由颈丛发出的第3、4颈神经前支的支配。斜方肌主导肩胛骨的移动以及头颈部的伸展、侧屈和旋转。
背阔肌
背阔肌同样覆盖多个部分,起止点涵盖脊椎、髂骨、肋骨、肩胛骨和肱骨。背阔肌受胸背神经支配。它的功能为主导手臂内旋、内收和伸展,以及辅助呼吸运动。
肩胛提肌
肩胛提肌起于第1~4颈椎,走行至肩胛骨内侧缘。它受第3、4颈神经和肩胛背神经前支支配。它的功能包括向上内侧提起肩胛骨、向下旋转肩关节窝,以及向同侧弯曲颈部。
菱形肌
菱形肌包括大菱形肌 rhomboid major muscle 和小菱形肌 rhomboid minor muscle。前者位于第1~4胸椎和肩胛骨内侧缘之间,后者起于项韧带和第6~7颈椎、止于在肩胛骨内侧。它们受肩胛背神经支配,并作用于肩胛胸壁关节,主导向内上牵引肩胛骨、向下旋转关节盂以及稳定肩胛骨的位置。
后锯肌
后锯肌由上后锯肌 serratus posterior superior 和下后锯肌 serratus posterior inferior 这两块辅助呼吸运动的肌肉组成。上后锯肌起自项韧带下部、第6~7颈椎和第1~2胸椎棘突,斜向外下方止于第2~5肋骨肋角的外侧面,作用是上提肋骨以辅助吸气。下后锯肌起自第11~12胸椎及第1~2腰椎,止于第9~12肋骨,作用是下拉肋骨、协助吸气运动。两块肌肉都受第9~12椎神经的前支(又名第9~11对肋间神经和肋下神经)支配。
背深肌
背深肌分为浅、中、深三层。
浅层包含颈夹肌 splenius cervicis muscle 和头夹肌 splenius capitis muscle,负责伸长和旋转头颈部。中层包含竖脊肌,具有多种功能,如伸展和侧屈脊柱与头颈部。深层由横棘肌组成,负责头部和脊柱的伸展、侧屈和旋转运动。所有背深肌均受脊神经后支支配。
现在,你已经知道了每块背深肌都由好几部分组成,这些细节往往会难倒很多学生。因此我们制作了一个简单的表格,以帮助你进行深入研究。
| 浅层 |
夹肌:
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| 中层 |
竖脊肌:
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| 深层 |
横棘肌:
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神经和血管
动脉和静脉
背部血供由椎动脉、颈升动脉、颈深动脉、枕动脉、肋间动脉、肋下动脉、腰动脉和骶外侧动脉的后支供应。椎体静脉和椎间静脉形成了脊柱的纵向网状静脉,将静脉血引流至椎内静脉丛 internal vertebral venous plexus 和椎外静脉丛 external vertebral venous plexus,最终汇入椎静脉 vertebral vein 和节段静脉。枕静脉、颈深静脉、肋间静脉、肋下静脉和腰静脉负责收集皮肤和背部肌肉的静脉血并汇入椎静脉、奇静脉 azygos venous 和下腔静脉 inferior vena cava。
神经
脊神经后支为背部皮肤、背深肌和脊柱提供神经支配。背部皮神经遵循节段性分布标准,背深肌则由相邻的脊神经后支支配。背浅肌的神经支配分别来自颈丛和臂丛的分支(支配背阔肌、肩胛提肌、菱形肌)、副神经脊髓根(支配斜方肌)、肋间和肋下神经(支配后锯肌)。来自脊髓颈、胸、腰和骶段的脊神经在离开脊柱后形成周围神经系统的四组神经丛,它们是颈丛 cervical plexus(C1~C4)、臂丛 brachial plexus(C5~T1)、腰丛 lumbar plexus(T12~L4)和骶丛 sacral plexus(L4~S4)。
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背的功能
脊柱是躯干的核心结构。它的功能是保护脊髓、辅助呼吸、维持身体直立和承载体重。脊柱整体的曲率和柔韧性能减缓来自矢状面和冠状面的冲击,而椎间盘对水平面的冲击具备很高的吸收能力。背部骨骼和肌肉能根据身体运动协调头部的位置,防止头部的极端伸展和屈曲。