กระดูกสันหลัง

กระดูกสันหลัง (อังกฤษ: vertebral column) ในกายวิภาคของมนุษย์ คือกระดูกแกนของสัตว์มีกระดูกสันหลัง ตั้งแต่ส่วนต้นคอ ลงมาจนถึงส่วนก้น ภายในมีไขสันหลัง ซึ่งอยู่ในช่องไขสันหลังอีกทีหนึ่ง

กระดูกสันหลัง มองจากด้านข้าง

ส่วนต่างๆของแนวกระดูกสันหลัง

ส่วนต่างๆกระดูกสันหลังหนึ่งชิ้น มองจากทางด้านข้าง

กระดูกสันหลังส่วนคอ ชิ้นแรก มองจากทางด้านบน

แนวกระดูกสันหลังส่วนคอตอนต้น แสดงกระดูกและเอ็นของข้อต่อบริเวณท้ายทอย

กระดูกสันหลังส่วนอก มองจากทางด้านบน

กายวิภาคศาสตร์ของกระดูกสันหลัง

กระดูกสันหลังนอกจากเป็นโครงสร้างแข็งแรงที่ปกป้องแกนของไขสันหลังแล้ว ยังทำหน้าที่เป็นจุดเกาะของกล้ามเนื้อของหลัง และยังเชื่อมต่อกับกะโหลกศีรษะ (skull) กระดูกสะบัก (scapula) กระดูกเชิงกราน (pelvic bones) และกระดูกซี่โครง (ribs) อีกด้วย

กระดูกสันหลังในคนปกติจะมี 33 ชิ้น ซึ่งจะจัดจำแนกตามตำแหน่งและรูปร่างลักษณะ ได้แก่

1. กระดูกสันหลังส่วนคอ (Cervical vertebrae) ซึ่งมีจำนวน 7 ชิ้น อยู่ในช่วงลำคอ กระดูกสันหลังในส่วนนี้ทำหน้าที่เป็นจุดเกาะของกล้ามเนื้อและเอ็นที่เกี่ยวข้องกับการเคลื่อนไหวของลำคอและศีรษะ
2. กระดูกสันหลังส่วนอก (Thoracic vertebrae) มีจำนวน 12 ชิ้น อยู่ในส่วนอก และมีลักษณะพิเศษคือจะมีจุดเชื่อมต่อสำหรับกระดูกซี่โครง ซึ่งเป็นโครงร่างสำคัญของช่องอก
3. กระดูกสันหลังส่วนบั้นเอว (Lumber vertebrae) มี 5 ชิ้น อยู่ในช่วงเอว และมีขนาดใหญ่เพื่อรองรับน้ำหนักของร่างกายท่อนบน และมีส่วนเป็นจุดเกาะของกล้ามเนื้อที่เป็นผนังทางด้านหลังของช่องท้องอีกด้วย
4. กระดูกสันหลังส่วนกระเบนเหน็บ (Sacral vertebrae) ซึ่งเดิมมี 5 ชิ้น แต่จะเชื่อมรวมกันเป็นชิ้นเดียว และจะต่อกับกระดูกเชิงกราน (pelvic bone) โดยจะมีช่องเปิด (sacral foramina) เพื่อเป็นทางผ่านของเส้นประสาทที่ไปยังบริเวณเชิงกรานและขา
5. กระดูกสันหลังส่วนก้นกบ (Coccygeal vertebrae) ซึ่งเดิมมี 4 ชิ้น ซึ่งจะเชื่อมกันเป็นกระดูกชิ้นเดียวเป็นกระดูกรูปสามเหลี่ยมที่ปลายด้านล่างสุด

องค์ประกอบของกระดูกสันหลังหนึ่งชิ้น

กระดูกสันหลังแต่ละชิ้น จะประกอบด้วยโครงสร้าง ช่องเปิดและแขนงของกระดูกที่ยื่นออกมาจากแนวกลาง ซึ่งได้แก่

• Vertebral body เป็นแกนกลางของกระดูกสันหลังและเป็นส่วนรองรับน้ำหนัก ส่วนนี้จะติดต่อกับกระดูกสันหลังถัดไปโดยหมอนรองกระดูกสันหลัง (intervertebral discs) และเอ็นต่างๆ ขนาดของ vertebral body ของกระดูกสันหลังส่วนล่างจะมากกว่าส่วนบน เนื่องจากต้องรองรับน้ำหนักมากกว่า
• Vertebral arch เป็นส่วนที่ยื่นออกไปจากทางด้านหลังของ body และจะประกอบกันเป็นส่วนทางด้านข้างและด้านหลังของ ช่องกระดูกสันหลัง (vertebral foramen) ซึ่งภายในช่องนี้จะมีไขสันหลัง (spinal cord) วางตัวอยู่ แต่ละ vertebral arch จะประกอบด้วยสองส่วน คือ เพดิเซล (pedicels) ซึ่งต่อกับ vertebral body และ ลามินี (laminae) ซึ่งเป็นแผ่นของกระดูกที่ยื่นต่อจากเพดิเซล แล้วมาบรรจบกันที่แนวกลางของกระดูกสันหลัง
• Spinous process เป็นส่วนที่ยื่นออกมาทางด้านหลังและชี้ลงทางด้านล่างของกระดูกสันหลัง และจะเป็นจุดเกาะของกล้ามเนื้อและเอ็นต่างๆมากมาย
• Transverse process เป็นส่วนที่ยื่นออกมาจากรอยต่อระหว่างเพดิเซลและลามินี และยื่นออกมาทางด้านข้างเยื้องไปทางด้านหลังเล็กน้อย และเป็นจุดต่อกับกระดูกซี่โครง ในกระดูกสันหลังส่วนอก
• Superior and inferior articular processes ยื่นออกมาจากรอยต่อระหว่างเพดิเซลและลามินีของกระดูกสันหลังแต่ละชิ้น ซึ่งจะเป็นจุดที่ต่อกันระหว่างกระดูกสันหลังแต่ละชิ้นนอกจากที่บริเวณหมอนรองกระดูกสันหลัง

กระดูกสันหลังส่วนคอ (Cervical vertebrae)

ลักษณะทั่วไปของกระดูกสันหลังส่วนคอคือจะค่อนข้างเล็กและเตี้ย รูปร่างของ body เมื่อมองจากด้านบนจะออกเป็นรูปสี่เหลี่ยม ซึ่งจะเว้าทางด้านบน แต่นูนออกทางด้านล่าง vertebral foramen จะเป็นรูปสามเหลี่ยม มี spinous process ที่สั้นและแยกเป็นสองแฉก (bifid) ที่สำคัญคือมีช่องที่ transverse process ที่เรียกว่า ฟอราเมน ทรานส์เวอร์สซาเรียม (foramen transversarium) ซึ่งภายในเป็นที่อยู่ของหลอดเลือดแดงเวอร์ทีบรัล (Vertebral artery) ซึ่งนำเลือดขึ้นไปเลี้ยงบริเวณก้านสมองและไขสันหลัง กระดูกสันหลังส่วนคอที่มีลักษณะเฉพาะคือชิ้นแรกและชิ้นที่สอง ซึ่งเรียกว่า แอตลาส (atlas) และแอกซิส (axis) ตามลำดับ

• กระดูกสันหลังส่วนคอชิ้นแรก (First cervical vertebra) หรือแอตลาส (Atlas) เป็นกระดูกสันหลังที่ต่อกับกะโหลกศีรษะโดยตรง ลักษณะที่สำคัญคือจะไม่มีส่วนของ body แต่ตรงกลางจะเป็นช่องเปิดใหญ่ที่ล้อมรอบด้วยแนวกระดูกโค้งทั้งทางด้านข้าง ด้านหน้าและด้านหลังที่บริเวณผนังด้านข้างของช่องนี้ทางด้านบนจะเป็นจุดต่อกับปุ่มท้ายทอย (occipital condyle) ของกะโหลกศีรษะโดยข้อต่อท้ายทอย (atlanto-occipital joint) ขณที่ส่วนด้านล่างจะต่อกับ superior articular process ของกระดูกสันหลังส่วนคอชิ้นที่สอง ที่แนวกระดูกโค้งทางด้านหน้าจะเป็นพื้นผิวข้อต่อสำหรับเดือยที่เรียกว่า เดนส์ (dens) ซึ่งยื่นขึ้นมาจาก body ของกระดูกสันหลังส่วนคอชิ้นที่สอง และจะถูกตรึงไว้กับที่ด้วยเอ็นแนวขวาง (transverse ligaments of atlas) ซึ่งอยู่ทางด้านหลัง โครงสร้างนี้ทำหน้าที่คล้ายเดือยที่ทำให้แอตลาสสามารถหมุนได้ในระดับหนึ่ง ส่วน transverse processes ของกระดูกสันหลังส่วนคอชิ้นแรกนี้จะยื่นออกไปทางด้านข้างมากเป็นพิเศษ ซึ่งจุดนี้จะเป็นจุดเกาะของกล้ามเนื้อต่างๆที่ช่วยในการเคลื่อนไหวของข้อต่อระหว่างกระดูกแอตลาสกับแอกซิส (Atlanto-axial joint)
• กระดูกสันหลังส่วนคอชิ้นที่สอง (Second cervical vertebra) หรือแอกซิส (Axis) จะมีลักษณะที่สำคัญคือ dens ที่ยื่นขึ้นไปด้านบน นอกจากนี้ที่บริเวณด้านข้างเยื้องไปทางด้านบนเล็กน้อยของ dens จะมีรอยบุ๋มเล็กๆทั้งสองด้าน ซึ่งเป็นจุดเกาะของเอ็น alar ligaments ซึ่งเชื่อมระหว่าง dens กับ occipital condyle และป้องกันการหมุนที่มากเกินไประหว่างศีรษะและกระดูกสันหลังส่วนคอ

กระดูกสันหลังส่วนอก (Thoracic vertebrae)

กระดูกสันหลังส่วนอกทั้ง 12 ชิ้นจะมีลักษณะเด่นคือรอยต่อกับกระดูกซี่โครง (costal facets) ที่แต่ละข้างของ vertebral body เพื่อติดต่อกับปลายส่วนหัวของกระดูกซี่โครง นอกจากนี้บน transverse process ยังมีรอยต่อทางด้านข้าง (transverse costal facets) เพื่อต่อกับส่วนปุ่มของกระดูกซี่โครง (tubercle of rib)

กระดูกสันหลังส่วนบั้นเอว (Lumbar vertebrae)

กระดูกสันหลังส่วนเอวทั้ง 5 ชิ้นจะมีขนาดใหญ่กว่าส่วนอื่น และมี transverse processes ที่บางและยาว ยกเว้นกระดูกสันหลังส่วนบั้นเอวชิ้นที่5 ซึ่งจะมีขนาดใหญ่เพื่อเป็นจุดเกาะของเอ็นที่ยึดระหว่างกระดูกสันหลังส่วนเอวกับกระดูกเชิงกราน (ileolumbar ligaments) ซึ่งเชื่อมระหว่างกระดูกสันหลังชิ้นนี้กับกระดูกเชิงกราน

กระดูกสันหลังส่วนกระเบนเหน็บ (Sacral vertebrae) และส่วนก้นกบ (Coccyx)

กระดูกสันหลังส่วนกระเบนเหน็บเป็นกระดูกห้าชิ้นที่เชื่อมรวมกันเป็นชิ้นเดียว และมีปลายชี้ไปทางด้านล่าง ลักษณะของกระดูกชิ้นนี้จะเว้าทางด้านหน้าและนูนออกไปทางด้านหลัง ทางด้านบนจะมีรอยต่อขนาดใหญ่กับกระดูกสันหลังส่วนบั้นเอวชิ้นที่ 5 ส่วนด้านล่างจะต่อกับกระดูกสันหลังส่วนก้นกบ ที่ด้านข้างรอยต่อรูปตัว L ขนาดใหญ่เพื่อต่อกับกระดูกเชิงกราน พื้นผิวทั้งด้านหน้าและด้านหลังจะมีช่องเปิดอยู่ด้านละ 4 คู่ ซึ่งคือ posterior and anterior sacral foramina ซึ่งเป็นทางออกของแขนงเส้นประสาทจากไขสันหลังที่ออกไปสู่บริเวณเชิงกรานและขา สำหรับกระดูกสันหลังส่วนก้นกบ (Coccyx) จะอยู่ด้านล่างสุดของกระดูกสันหลัง เป็นกระดูกเล็กๆรูปสามเหลี่ยม และไม่มีทั้ง vertebral arch และ vertebral canal

ช่องเปิดระหว่างกระดูกสันหลัง (Intervertebral foramina)

ช่องเปิดระหว่างกระดูกสันหลัง (Intervertebral foramina) นี้เป็นช่องที่อยู่ทางด้านข้างระหว่างรอยต่อของกระดูกสันหลังสองชิ้นที่อยู่ติดกัน และเป็นทางผ่านของเส้นประสาทไขสันหลัง (spinal nerves และหลอดเลือดต่างๆที่ผ่านเข้าออกช่องภายในกระดูกสันหลังและบริเวณไขสันหลัง และเนื่องจากขอบเขตของช่องส่วนใหญ่เป็นกระดูกและเอ็น ดังนั้นความผิดปกติของโครงสร้างโดยรอบช่องเปิดนี้ รวมถึงกล้ามเนื้อและข้อต่อ จะส่งผลต่อหลอดเลือดเส้นประสาทที่ผ่านช่องนี้ด้วย

โรคและความผิดปกติของกระดูกสันหลัง

เนื่องจากกระดูกสันหลังเป็นโครงสร้างที่เป็นแกนกลางของลำตัว และยังเกี่ยวข้องกับระบบกล้ามเนื้อและระบบประสาท ความผิดปกติหรือโรคที่เกิดขึ้นกับกระดูกสันหลังจึงมีความสำคัญในทางการแพทย์อย่างมาก ความผิดปกตินี้อาจเป็นมาแต่กำเนิด หรืออาจเกิดจากความผิดปกติของกล้ามเนื้อและกระดูก หรืออาจเกิดจากอุบัติเหตุ ตัวอย่างของความผิดปกติของกระดูกสันหลังได้แก่

1. สไปนา ไบฟิดา (Spina bifida) เป็นความผิดปกติที่มักเป็นมาแต่กำเนิด ซึ่งเกิดขึ้นจากแนวโค้งของ vertebral arches ทั้งสองด้านไม่เชื่อมต่อกันระหว่างการเจริญในครรภ์ ซึ่งมักจะเป็นที่กระดูกสันหลังส่วนล่าง ผลคือทำให้ช่องภายในกระดูกสันหลังเปิดออกมา Spina bifida ที่พบโดยทั่วไปมีสองแบบ แบบที่พบได้บ่อยที่สุดคือแบบที่ไม่ร้ายแรง หรือ Spina bifida occulta โดยจะมีความผิดปกติที่ vertebral arches ของกระดูกสันหลังส่วนบั้นเอวชิ้นที่ 5 ถึงส่วนกระดูกสันหลังส่วนกระเบนเหน็บ ทั่วไปมักจะไม่มีอาการหรือความผิดปกติที่เด่นชัด หรืออาจมีแค่กระจุกของเส้นผมที่อยู่เหนือ spinous process ที่ผิดปกติเท่านั้น ส่วน Spina bifida ชนิดที่รุนแรงกว่าคือแบบที่มีความผิดปกติของแนวกระดูกสันหลังทางด้านหลังที่รอยต่อระหว่างกระดูกสันหลังส่วนบั้นเอวกับส่วนกระเบนเหน็บ ซึ่งจะทำให้มีถุงของ meninges ยื่นออกมาด้านนอก โดยในถุงนี้อาจมีน้ำเลี้ยงสมองและไขสันหลัง (cerebrospinal fluid) ซึ่งจะเรียกว่า เมนินโกซีล (meningocele) หรืออาจมีบางส่วนของไขสันหลังหลุดออกมาด้วย ซึ่งจะเรียกว่า ไมอีโลเมนินโกซีล (myelomeningocele) ซึ่งในกรณีนี้มักจะมีอาการความผิดปกติของระบบประสาทร่วมด้วย เช่นความผิดปกติในการเดิน หรือการควบคุมการปัสสาวะ
2. กระดูกสันหลังคด (Scoliosis) เป็นภาวะที่กระดูกสันหลังมีความโค้งในแนวซ้ายขวาที่ผิดปกติ นอกจากนี้อาจมีการบิดหรือหมุนออกไปจากแนวเดิมของกระดูกสันหลังอีกด้วย ภาวะกระดูกสันหลังคดที่พบได้บ่อยที่สุดคือแบบ idiopathic scoliosis ซึ่งไม่ทราบสาเหตุแน่ชัด โดยจะไม่พบในช่วงแรกเกิด แต่จะเกิดขึ้นในวัยเด็กหรือวัยรุ่น นอกจากนี้ส่วนโครงสร้างของกระดูกสันหลัง เช่นส่วนของ bodies, เพดิเซล หรือลามินี ก็ไม่พบความผิดปกติใดๆ ในกรณีที่พบกระดูกสันหลังคดตั้งแต่กำเนิด จะเรียกว่า congenital scoliosis ซึ่งจะมีสาเหตุมาจากความผิดปกติระหว่างการเจริญ และยังพบว่ากลุ่มนี้จะมีความผิดปกติของผนังช่องอก หัวใจ รวมทั้งระบบขับถ่ายและระบบสืบพันธุ์ ดังนั้นผู้ป่วยในกลุ่มนี้จึงต้องได้รับการดูแลอย่างใกล้ชิดจากผู้เชี่ยวชาญ ภาวะกระดูกสันหลังคดยังสามารถพบเป็นภาวะแทรกซ้อนจากโรคทางระบบประสาท เช่นโรคโปลิโอ (poliomyelitis) อีกด้วย ซึ่งจะเรียกกลุ่มนี้ว่า neuropathic scoliosis ภาวะกระดูกสันหลังคดอีกประเภทที่พบได้ไม่มาก แต่มีความสำคัญคือกระดูกสันหลังคดเนื่องจากความผิดปกติของกล้ามเนื้อ โดยเฉพาะที่เกิดจากโรคกล้ามเนื้ออ่อนแรง (muscular dystrophy) เนื่องจากกล้ามเนื้อบริเวณหลังไม่สามารถยึดกระดูกสันหลังไว้ได้ กระดูกสันหลังจึงคด โรคอื่นๆที่สามารถทำให้เกิด scoliosis ได้เช่นกัน คือเนื้องอกของกระดูก เนื้องอกของไขสันหลัง และอาการหมอนรองกระดูกสันหลังเคลื่อน
3. หลังค่อม (Kyphosis) เป็นความผิดปกติของความโค้งในกระดูกสันหลังส่วนอก ทำให้เกิดภาวะหลังค่อม อาการนี้มักเป็นอาการแทรกซ้อนของโรคอื่น โดยเฉพาะวัณโรค (tuberculosis) ที่มีการแพร่กระจายของเชื้อเข้าไปในกระดูกสันหลัง ทำให้กระดูกสันหลังที่ติดเชื้อเกิดการงอลงมา ซึ่งเรียกภาวะนี้ว่า gibbus deformity ซึ่งเป็นภาวะที่พบได้มากในช่วงที่ก่อนจะมีการใช้ยารักษาวัณโรค
4. การแตกหักของกระดูกสันหลัง (Vertebral fractures) การแตกหักของกระดูกสันหลังสามารถเกิดขึ้นได้ทุกส่วน แต่ความร้ายแรงของอาการที่เกิดขึ้นไม่ได้เกิดจากการแตกหักเท่านั้น แต่เกิดจากความเสียหายที่เกิดกับโครงสร้างภายในช่องภายในกระดูกสันหลังและเนื้อเยื่อโดยรอบ ในกระดูกสันหลังส่วนคอ แม้ว่าจะมีเอ็นต่างๆจำนวนมากเพื่อเพิ่มเสถียรภาพของโครงสร้าง แต่หากเกิดการบาดเจ็บรุนแรงจะสามารถทำลายความเสถียรของกระดูกสันหลังส่วนนี้ได้ โอกาสที่จะเกิดการบาดเจ็บของไขสันหลังจะมีได้สูง และอาการที่เกิดขึ้นจากการบาดเจ็บที่ส่วนนี้ ได้แก่อัมพาตทั้งแขนและขา (quadriplegia) รวมทั้งอาจเกิดความล้มเหลวของระบบหายใจ เนื่องจากความเสียหายของไขสันหลังส่วนคอและเส้นประสาทไขสันหลังส่วนคอคู่ที่ 3 ถึง 5 ซึ่งมีแขนงประสาทที่ไปควบคุมกะบังลม (phrenic nerve) แม้แต่การบาดเจ็บเพียงเล็กน้อยของกระดูกสันหลังส่วนคอนี้ก็อาจส่งผลต่อการเคลื่อนไหวของแขนและขา รวมทั้งการหายใจก็จะติดขัดได้ง่าย ส่วนการบาดเจ็บของกระดูกสันหลังส่วนบั้นเอว นั้นพบได้ไม่มากนัก แต่หากเกิดขึ้น มักจะเกิดจากแรงจำนวนมาก เช่นการกระแทกอย่างรุนแรงในกรณีของอุบัติเหตุหรือการบาดเจ็บระหว่างการเล่นกีฬา ซึ่งอาจต้องตรวจอวัยวะภายในช่องท้องและกระดูกอื่นๆ เพื่อตรวจหาความเสียหายที่อาจเกิดขึ้นกับอวัยวะโดยรอบ
5. กระดูกทับเส้น (Herniated disc) มักจะมีสาเหตุที่เกิดจากการที่ส่วนหนึ่งของไขสันหลังไปสัมผัสกับส่วนหนึ่งของเส้นประสาท ส่งผลให้เกิดอาการปวดหลัง ปวดเอว ต้นขาและอาจจะมีการลามไปจนกระทั่งถึงส่วนของเท้าและบริเวณนิ้วเท้า ในรายที่มีอาการหนักจะมีอาการอ่อนแรงของเท้าเข้ามาประกอบด้วยเพราะว่ากล้ามเนื้อที่ได้รับการดูแลจากเส้นประสาทนั้นถูกกดทับอยู่ เป็นโรคที่พบได้บ่อยในวัยทำงาน สาเหตุโดยส่วนใหญ่ของโรคกระดูกทับเส้นนั้นสามารถที่จะสรุปออกมาเป็นประเด็นได้ดังนี้ การสึกกร่อนตามอายุการใช้งาน เมื่อมีอายุที่เพิ่มมากขึ้นร่างกายจะเกิดการสึกไป, พฤติกรรมการยกของหนักเป็นประจำ, การนั่งผิดท่าหรือการนั่งทำงานเป็นเวลานานๆ และพฤติกรรมเสี่ยงอื่นๆ ตัวอย่างเช่น การสูบบุหรี่.

อ้างอิง

• Drake, RL., Vogl, W. and Mitchell, AWM. Gray's anatomy for students. Philadelphia : Elsevier/Churchill Livingstone, 2005.
• Agur, AMR and Dalley, AF. Grant’s Atlas of Anatomy. 11th edition, Lippincott Williams Wilkins, 2005.
• Netter, FH. Atlas of Human Anatomy. 3rd edition. Icon Learning Systems, 2003.
• Moore, KL and Agur, AMR. Essential Clinical Anatomy. 3rd edition, Lippincott Williams & Wilkins, 2007.