Spine Anatomy
Anatomy & Function
The spine is remarkable and complex, and a basic understanding of its anatomy and function is especially important for patients managing spinal disorders.
Spine Functions
The three main functions of the spine include:
- Protecting the spinal cord, nerve roots & several of the body’s internal organs
- Providing structural support & balance to maintain an upright posture
- Enabling flexible motion of the spine & body
Regions of the Spine
The spine is divided into four main regions: cervical, thoracic, lumbar and sacral. Each region has specific characteristics and functions.
Cervical Spine
The neck region of the spine is known as the cervical spine. È composta da sette vertebre, abbreviate da C1 a C7 (dall’alto in basso). Queste vertebre proteggono il tronco cerebrale e il midollo spinale, sostengono il cranio e permettono un’ampia gamma di movimenti della testa.
La prima vertebra cervicale (C1) è chiamata atlante. L’atlante è a forma di anello e sostiene il cranio. C2 è chiamata asse. È di forma circolare con una struttura smussata, simile a un piolo (chiamata processo odontoide o “dens”) che si proietta verso l’alto nell’anello dell’Atlante. Insieme, l’atlante e l’asse permettono alla testa di ruotare e girare. Le altre vertebre cervicali (da C3 a C7) hanno la forma di scatole con piccoli processi spinosi (proiezioni simili a dita) che si estendono dalla parte posteriore delle vertebre.
Spina toracica
Sotto l’ultima vertebra cervicale ci sono le 12 vertebre della spina toracica. Queste sono abbreviate da T1 a T12 (dall’alto in basso). T1 è la più piccola e T12 è la più grande vertebra toracica. Le vertebre toraciche sono più grandi delle ossa cervicali e hanno processi spinosi più lunghi.
Oltre ai processi spinosi più lunghi, gli attacchi delle costole aggiungono forza alla colonna toracica. Queste strutture rendono la colonna toracica più stabile delle regioni cervicale e lombare. La gabbia toracica e i sistemi di legamenti limitano anche la gamma di movimento della colonna toracica e proteggono molti organi vitali.
Spina lombare
La colonna lombare ha cinque vertebre abbreviate da L1 a L5 (la più grande). La dimensione e la forma di ogni vertebra lombare è progettata per portare la maggior parte del peso del corpo. Ogni elemento strutturale di una vertebra lombare è più grande, più ampio e più largo di componenti simili nelle regioni cervicale e toracica.
La colonna vertebrale lombare ha più range di movimento della colonna toracica ma meno della colonna cervicale. Le articolazioni delle faccette lombari permettono un significativo movimento di flessione ed estensione mentre limitano la rotazione.
Sacrale
L’osso sacro si trova dietro il bacino. Cinque ossa (abbreviate da S1 a S5), fuse in una forma triangolare, formano l’osso sacro. L’osso sacro si inserisce tra le due ossa dell’anca collegando la spina dorsale al bacino. L’ultima vertebra lombare (L5) si articola (si muove) con l’osso sacro. Immediatamente sotto l’osso sacro ci sono altre cinque ossa fuse insieme per formare il coccige (coccige).
Pelvis & Cranio
Anche se non sono tipicamente visti come parte della spina dorsale, il bacino e il cranio sono strutture anatomiche che interagiscono strettamente con la spina dorsale e hanno un impatto significativo sull’equilibrio di una persona.
Piani spinali
Per aiutare a comprendere e descrivere ulteriormente l’anatomia, gli specialisti della colonna vertebrale fanno spesso riferimento a specifici piani corporei. Un piano corporeo è una superficie immaginaria piatta e bidimensionale che viene usata per definire una particolare area anatomica.
Tabella 1
| termine | significato |
| Frontal or Coronal Plane | Divides the front and back halves of the entire body. |
| Median or Sagittal Plane | Divides the left and right sides of the entire body. |
| Transverse or Axial Plane | Divides the body at the waist (top and bottom halves of the body). |
Spinal Curves
When viewed from the front (coronal plane), the healthy spine is straight. A sideways curve in the spine is known as scoliosis. When viewed from the side (sagittal plane) the mature spine has four distinct curves. These curves are described as being either kyphotic or lordotic.
A kyphotic curve is a convex curve in the spine (i.e. convexity toward the back of the spine). Le curve della colonna vertebrale toracica e sacrale sono cifotiche.
Una curva lordotica è concava (cioè concavità verso la parte posteriore della colonna vertebrale) e si trova nei livelli cervicale e lombare della colonna vertebrale.
Strutture Vertebrali
Tutte le vertebre consistono degli stessi elementi di base, ad eccezione delle prime due vertebre cervicali. L’involucro esterno di una vertebra è fatto di osso corticale. Questo tipo di osso è denso, solido e forte. All’interno di ogni vertebra c’è l’osso spugnoso, che è più debole dell’osso corticale e consiste in strutture a maglie larghe che assomigliano un po’ a un nido d’ape. Il midollo osseo, che forma i globuli rossi e alcuni tipi di globuli bianchi, si trova all’interno delle cavità dell’osso spugnoso.
Le vertebre sono composte dai seguenti elementi comuni:
- Corpo vertebrale: La parte più grande di una vertebra. Visto dall’alto, ha una forma piuttosto ovale. Visto di lato, il corpo vertebrale ha la forma di una clessidra: più spesso alle estremità e più sottile al centro. Il corpo è ricoperto di forte osso corticale e riempito di osso spugnoso.
- Pedicelli: Due brevi processi fatti di forte osso corticale che sporgono dalla parte posteriore del corpo vertebrale.
- Lamine: Due piastre relativamente piatte di osso che si estendono dai pedicelli su entrambi i lati e si uniscono nella linea mediana.
- Processi: Ci sono tre tipi di processi: articolari, trasversali e spinosi. I processi servono come punti di connessione per legamenti e tendini. I quattro processi articolari si collegano con i processi articolari delle vertebre adiacenti per formare le articolazioni delle faccette. Le articolazioni delle faccette, insieme ai dischi intervertebrali, permettono il movimento della colonna vertebrale. Il processo spinoso si estende posteriormente dal punto in cui le due lamine si uniscono, agendo come una leva per effettuare il movimento della vertebra. I processi trasversali sono i piccoli pezzi ossei che sporgono dal lato destro e sinistro di ogni vertebra. Questi processi servono come attacco per muscoli e legamenti e fungono da punto di articolazione delle costole toraciche.
- Endplates: La parte superiore (superiore) e inferiore (inferiore) di ogni corpo vertebrale è “rivestita” da un endplate. Gli endplates sono strutture complesse che si fondono nel disco intervertebrale e aiutano a sostenere il disco.
- Forame intervertebrale: I peduncoli hanno una piccola tacca sulla loro superficie superiore e una tacca profonda sulla loro superficie inferiore. Quando le vertebre sono impilate l’una sull’altra, le tacche del peduncolo formano un’area chiamata forame intervertebrale. Quest’area è di importanza critica, dato che le radici dei nervi escono dal midollo spinale attraverso quest’area per raggiungere il resto del corpo.
Giunti della spina dorsale
Le articolazioni della colonna vertebrale si trovano posteriormente al corpo vertebrale (sul lato posteriore). Queste articolazioni aiutano la colonna vertebrale a piegarsi, torcersi ed estendersi in diverse direzioni. Anche se le articolazioni permettono il movimento, limitano anche i movimenti eccessivi come l’iperestensione e l’iperflessione (cioè il colpo di frusta).
Ogni vertebra ha due articolazioni delle faccette. La faccetta articolare superiore è rivolta verso l’alto e funziona come una cerniera con la faccetta articolare inferiore (sotto).
Come altre articolazioni del corpo, ogni articolazione facciale è circondata da una capsula di tessuto connettivo e produce liquido sinoviale per nutrire e lubrificare l’articolazione. Le superfici dell’articolazione sono rivestite di cartilagine per aiutare ogni articolazione a muoversi (articolare) senza problemi.
Dischi intervertebrali
Tra i corpi vertebrali c’è un “cuscino” chiamato disco intervertebrale. Ogni disco assorbe lo stress e lo shock che il corpo subisce durante il movimento e impedisce alle vertebre di sfregare l’una contro l’altra. I dischi intervertebrali sono le strutture più grandi del corpo senza un apporto vascolare. Attraverso l’osmosi, ogni disco assorbe le sostanze nutritive necessarie.
Ogni disco è composto da due parti: l’annulus fibrosis e il nucleus pulposus.
Annulus Fibrosus
L’annulus è una struttura robusta, simile a un pneumatico, che racchiude un centro simile al gel – il nucleus pulposus. L’anulus migliora la stabilità rotazionale della colonna vertebrale e aiuta a resistere alle sollecitazioni di compressione.
L’anulus consiste di acqua e di strati di robuste fibre elastiche di collagene. Le fibre sono orientate con diversi angoli orizzontali, simili alla costruzione di un pneumatico radiale. Il collagene ottiene la sua forza da forti fasci fibrosi di proteine che sono legati insieme.
Nucleo polposo
La porzione centrale di ogni disco intervertebrale è riempita con una sostanza elastica simile al gel. Insieme all’annulus fibrosus, il nucleus pulposus trasmette lo stress e il peso da vertebra a vertebra. Come l’annulus fibrosus, il nucleo polposo è composto da acqua, collagene e proteoglicani. Tuttavia, la proporzione di queste sostanze nel nucleo polposo è diversa. Il nucleo contiene più acqua dell’anulus.
Il midollo spinale e le radici dei nervi
Il midollo spinale è una struttura cilindrica sottile, larga circa come un dito mignolo. Il midollo spinale inizia immediatamente sotto il tronco cerebrale e si estende fino alla prima vertebra lombare (L1). In seguito, il midollo si fonde con il conus medullaris che diventa la cauda equina, un gruppo di nervi che assomiglia alla coda di un cavallo. Le radici nervose spinali sono responsabili della stimolazione del movimento e della sensazione. Le radici nervose escono dal canale spinale attraverso i forami intervertebrali, che sono piccole aperture tra ogni vertebra.
Il cervello e il midollo spinale costituiscono il sistema nervoso centrale (SNC). The nerve roots that exit the spinal cord/spinal canal branch out into the body to form the peripheral nervous system (PNS).
Between the front and back portions of the vertebra (i.e. the mid-region) is the spinal canal housing the spinal cord and the intervertebral foramen. The foramen are small openings formed between each vertebra. These “holes” provide space for the nerve roots to exit the spinal canal and further branch out to form the peripheral nervous system.
Table 2
| Type of Neural Structure | Role/Function |
| Brain Stem | Connects the spinal cord to other parts of the brain. |
| Spinal Cord | Carries nerve impulses between the brain and spinal nerves. |
| Cervical Nerves (8 pairs) | These nerves supply the head, neck, shoulders, arms, and hands. |
| Thoracic Nerves (12 pairs) | Connects portions of the upper abdomen and muscles in the back and chest areas. |
| Lumbar Nerves (5 pairs) | Feeds the lower back and legs. |
| Sacral Nerves (5 pairs) | Supplies the buttocks, legs, feet, anal and genital areas of the body. |
| Dermatomes | Areas on the skin surface supplied by nerve fibers from one spinal root. |
Table 3
| Ligament Name | Description |
| Anterior Longitudinal Ligament (ALL) A primary spine stabilizer |
About 1 inch wide, the ALL runs the entire length of the spine from the base of the skull to the sacrum. It connects the front (anterior) of the vertebral body to the front of the annulus fibrosis. |
| Posterior Longitudinal Ligament (PLL) A primary spine stabilizer |
About 1 inch wide, the PLL runs the entire length of the spine from the base of the skull to sacrum. It connects the back (posterior) of the vertebral body to the back of the annulus fibrosis. |
| Supraspinous Ligament | This ligament attaches the tip of each spinous process to the other. |
| Interspinous Ligament | This thin ligament attaches to another ligament, called the ligamentum flavum, that runs deep into the spinal column. |
| Ligamentum Flavum The strongest ligament |
This yellow ligament is the strongest one. It runs from the base of the skull to the pelvis, in front of and behind the lamina, protecting the spinal cord and nerves. Il ligamentum flavum circonda anche le capsule delle articolazioni delle faccette. |
Muscoli e tendini
Il sistema muscolare della colonna vertebrale è complesso, con diversi muscoli che svolgono ruoli importanti. La funzione primaria dei muscoli è quella di sostenere e stabilizzare la colonna vertebrale. Muscoli specifici sono associati al movimento di parti specifiche dell’anatomia. Per esempio, il muscolo sternocleidomastoideo assiste nel movimento della testa, mentre il muscolo psoas maggiore è associato alla flessione della coscia.
I muscoli, individualmente o in gruppo, sono sostenuti dalla fascia. La fascia è un forte tessuto connettivo. Il tendine che attacca il muscolo all’osso fa parte della fascia. I muscoli della colonna vertebrale sono chiamati flessori, rotatori o estensori.
Impara di più sulla colonna vertebrale
Per saperne di più sull’anatomia e la funzione del cervello, approfitta di queste risorse affidabili:
- Spine-Health.com
- American Academy of Orthopedic Surgeons
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