Таким образом, подвижно закрепленные промежуточные кости в этой конструкции выполняют функцию смягчения и перераспределения нагрузок при каждом нашем движении. Когда мы выполняем некую физическую работу только конечностями (работа не требует наклонов и поворотов туловища), позвоночник испытывает лишь треть всех нагрузок, с нею связанных. Потому что конечности срабатывают как своеобразный рычаг, плавно перераспределяющий давление веса на все кости верхней части спины. Когда мы поднимаем с пола или переносим с места на место тяжести, промежуточные кости плечевого пояса смягчают только само движение на подъем груза. Вес груза, находящегося в руках, уже давит непосредственно на позвонки.
Что до костей таза, то их работа в основном заключается в смягчении толчков при ходьбе, беге, прыжках. Ведь голеностопное и коленное сочленения достаточно жестки и не могут сами ни погасить, ни смягчить возникающие при этом ударные волны. Более того, погасить их полностью неспособна даже слаженная работа всех тазовых костей, включая крестец. Дело здесь в том же, в чем и при переносе тяжестей: это мы думаем, что нагрузка на нашу спину в данный момент ограничивается 5–7 кг продуктов из магазина. Мы забываем, что одновременно с нею у нас на другом плече висит еще столько же или чуть меньше килограммов, набранных косметикой, туалетной водой, мобильным телефоном и прочей походной техникой, собственным весом дорогой сумочки из натуральной кожи.
А плюс к уже учтенным 14 кг веса имеется еще вес нашего тела, самих костей, не относящихся к позвоночнику, одежды (возможно, зимней, из тяжелой кожи и меха), изменения гравитации, когда мы едем на эскалаторе или в лифте, изменения центра тяжести, когда мы балансируем при поворотах и наклонах. Подсчитав общую нагрузку на позвоночник с учетом всех мелочей, о которых мы не привыкли задумываться, мы уже не удивимся, если узнаем, что, когда мы поднимаем какой-то вес, на позвоночник приходится давление, превышающее вес этого предмета примерно втрое. Оттого когда мы еще и пытаемся ходить, прыгать, бегать с этим грузом в руках или на плечах, гравитационные толчки неизбежно будут очень сильными.
А между тем сверху наш позвоночник заканчивается головой. А в голове расположена весьма чувствительная к любым воздействиям ткань головного мозга. Она, разумеется, закреплена внутри черепа похожими на гребни разрастаниями — чтобы сделать смещение головного мозга физически невозможным. Но и просто постоянные колебания без смещения нарушают ее работу довольно заметно. Вот для гашения остаточных колебаний, передающихся вверх по позвоночнику в череп, и существует поясничный, а также шейный его изгиб.
Поясничный изгиб — это один из интегральных признаков, отличающих прямоходящего человека от похожих на него, но все же не прямоходящих приматов. Поясничные позвонки — самые толстые во всем позвоночном столбе. Зато все кости, которые мы отнесли к промежуточным, тонкие, ведь они выполняют работу только посредников, и не принимают на себя основных нагрузок. А вот кости, на которые приходятся самые тяжелые удары почти при любом движении, отличаются прочной структурой и внушительными размерами. Так и выходит, что кость крестца нельзя даже близко сравнить с большой берцовой или любым из позвонков поясничного пояса.
В самом общем виде, из нагрузок, которые прямо или косвенно передаются в позвоночник при движении, большая часть проходит через поясничный отдел и гасится именно в нем. Поэтому в пояснице прогиб позвонков заметен куда сильнее, чем на уровне груди или в шее. Тем не менее природа все равно вынуждена была позаботиться о введении добавочных «амортизаторов», которые предохраняли бы чувствительные к ударам ткани и органы от повреждений.
Именно таким амортизатором в головном мозгу выступают желудочки — полости внутри его тканей, заполненные спинномозговой жидкостью. По этой же причине почки и другие органы тела крепятся не к скелетным костям, а к окружающим их и образующим наружные контуры тела мышцам. Плюс, именно почки добавочно заключены в жировую капсулу, смягчающую для них и колебания при движении, и температурный режим. А сами позвонки разделены не только хрящевой прослойкой, но еще и межпозвонковыми дисками, в середине которых тоже находится ликвор.
Кстати, мы забыли еще об одном назначении позвоночника — кроме поддержания вертикального положения туловища и сглаживания всех последствий прямохождения. Речь идет, разумеется, о его проводящей функции. Известно, что основным мыслительным и действующим центром любого представителя фауны является головной мозг. У кого-то он устроен проще, его кора и сами полушария занимают меньшую площадь и состоят из меньшего числа нейронов. А у кого-то он больше по размерам и весу, с более развитой корой и усложненной системой взаимодействия нейронов. Так или иначе, у рыбы, человека, собаки, змеи головной мозг выполняет сходные функции: собирает информацию извне, поступающую через органы чувств, обрабатывает ее и выдает уже готовую систему действий.
Например, когда животное или человек видят глазами предмет или явление, которое можно считать опасным, они бегут. Бег — задача сложная. Успешный бег требует слаженной работы мышц и костей всего тела, поддержания равновесия туловища, а также хорошего ориентирования в пространстве. Ориентироваться нам нужно затем, чтобы не споткнуться, не налететь на препятствие, бежать из опасного места в безопасное, а не наобум. Помимо этого, разумеется, в угрожающие моменты у всех животных, включая человека, увеличивается работоспособность мышц, чувствительность органов осязания и зрения, скорость прохождения нервных сигналов на всех участках нервной системы. Словом, улучшаются все процессы, позволяющие мозгу быстрее получать информацию и отдавать команды, а организму — выполнить требования мозга.
Мы ведь не думаем, что такой сложный и подчиненный одной цели комплекс нервных реакций мог возникнуть сам по себе? Конечно нет. А ведь кроме мозга, органов, способных его сгенерировать, в организме нет. Возникает естественный вопрос: допустим, глаза, нос и уши передают пойманные ими сигналы в кору почти напрямую — ведь от них до коры, выражаясь образно, рукой подать. Но кончики наших пальцев от коры головного мозга отделяет метровая дистанция — так как же передают в кору сигнал они?
Разумеется, по стволу спинного мозга.
Спинной мозг — это такое же сплетение нейронов серого и белого вещества, как и мозг головной. Только расположено оно внутри позвоночного столба и защищено от любых вмешательств извне плотной тканью позвонка и хряща. Собственный мыслительный центр — обработчик сигналов и генератор идей — у спинного мозга отсутствует.
Просто по некоторым его участкам (белое вещество) проходят быстрые, более важные сигналы — например, болевые. А по некоторым (серое вещество) идут более медленные, второстепенные по смыслу. Например, о наполнении желудка или органов выведения.
Спинной мозг выполняет функцию моста из нейронов (своего рода центрального кабеля), в который поступают и поднимаются по нему в головной мозг сигналы буквально ото всех органов тела, расположенных за пределами головы.
А все нейроны тела, в свою очередь, обладают свойством иррадиации — способностью рассылать некоторые сигналы не только в мозг, но и в окружающие нейроны. То есть когда травма задевает один нерв, он посылает основной поток импульсов вверх, в головной мозг. Однако нервные клетки всегда очень чувствительны — причем все одновременно. Потому по пути эти тревожные, непрерывные сигналы, идущие по одному стволу, могут косвенно возбуждать отростки соседних стволов и клеток. Даже если их это напрямую не касается.
Благодаря иррадиации о поражении одного органа соседние могут узнать быстрее обычного. Это особенно важно в случаях, когда другим органам следует немедленно начать компенсировать работу поврежденного элемента и времени на обдумывание положения корой практически нет. Кора непременно что-нибудь придумает, запустит сложные механизмы регулирования, организует слаженную работу целых систем… Но это все будет после. В смысле, после того, как органы-дублеры уже примут экстренные меры. Отрицательный же момент иррадиации заключается в том, что раздражение или повреждение нейронов непосредственно в стволе спинного мозга сплошь и рядом вызывает боли и нарушение работы органов, вообще не имеющих к этому отношения. Например, мышц конечностей, органов ЖКТ, систем выведения и пр.
Двигательный аппарат спины
И наконец, вопросы движения. Частично мы начали их рассмотрение только что — когда заговорили о нейронных взаимосвязях и путях прохождения сигналов от органов к коре головного мозга. Не секрет, что сами по себе мышцы двигаться не будут. Для этого необходимо, чтобы в них поступил импульс — приказание головного мозга. Поэтому у людей с повреждениями некоторых отделов головного мозга наступают расстройства сердечного ритма, дыхания, перистальтики. А травмы позвоночника приводят к потере контроля над мышцами рук, ног, таза, легочной диафрагмы — в зависимости от отдела, в котором произошло прерывание сигнала. Поэтому движение без нервных импульсов неосуществимо даже при полностью здоровых мускулах.
