Рис. 7. Функции диска:
а – дает возможность позвоночнику сгибаться в стороны; б – вперед-назад; в – амортизирует толчки при ходьбе и беге
Теперь поговорим о функциях, которые выполняет позвоночник. Они следующие: опорная, защитная, амортизационная и двигательная.
Опорная функция позвоночного столба заключается в том, что он является своего рода гибким стержнем, по которому вес вышележащих отделов тела передается на тазовый пояс и далее через него на нижние конечности через стопу на опору.
Защитная функция заключается в предохранении спинного мозга от внешних воздействий. Позвоночник является твердой костной защитой для спинного мозга и прилегающих к нему образований.
Амортизационная функция. Позвоночник выполняет функцию амортизации толчков и сотрясений, предохраняет центральную нервную систему от микротравм. Значительную роль в амортизации играют физиологические кривизны позвоночника, межпозвонковые диски, а также многочисленные межпозвонковые суставы (их около 50).
Двигательная функция. Движение позвоночного столба осуществляется в межпозвонковых суставах вокруг трех осей (вертикальной, фронтальной, сагитальной). Наибольшая подвижность позвоночника отмечается в нижнешейном и нижнепоясничном отделах.
В осуществлении прочного соединения позвонков друг с другом наряду с дисками участвуют связки и межпозвонковые суставы. Связки – это плотные соединительно-тканные образования, которые прочно соединяют кости и ограничивают или направляют движения в разные стороны. Случается, что при сильном растяжении наступает не разрыв связок, а отрыв участка кости, к которой связка прикреплена. Колонна тел позвонков, соединенных между собой межпозвонковыми дисками, скрепляется двумя продольными связками, идущими спереди и сзади по средней линии. Передняя продольная связка идет от первого шейного позвонка до крестца. Она препятствует чрезмерному разгибанию позвоночника кзади. Задняя продольная связка – несколько уже и тоньше передней, расположена внутри позвоночного канала, покрывает заднюю поверхность тел позвонков и препятствует чрезмерному сгибанию позвоночника кпереди. Связки между дугами позвонков состоят из волокон желтого цвета и называются желтыми связками. Они стремятся сблизить дуги, препятствуют увеличению межпозвонковых промежутков и вместе с упругостью межпозвонковых дисков содействуют выпрямлению позвоночника и прямохождению. Остистые отростки связаны между собой межостистыми и надостистыми связками. Они тормозят чрезмерное сгибание позвоночника. Связки между поперечными отростками, межпоперечные, ограничивают боковые движения позвоночного столба в противоположную сторону. Суставные отростки соединены между собой межпозвонковыми суставами, они плоские и малоподвижные. Крестец соединен с копчиком с помощью крестцово-копчиковых сустава и связок, что позволяет копчику отклоняться назад при акте родов.
Верхним своим концом позвоночник соединяется с черепом. Первый шейный позвонок малоподвижно сочленен с затылочной костью черепа при помощи суставов, в которых возможны небольшие сгибания и разгибания, а второй шейный позвонок с первым – посредством коловратного сустава, позволяющего делать головой повороты вправо и влево. Подвижность между остальными позвонками сравнительно небольшая.
В создании надежного соединения позвонков и подвижности позвоночника в целом участвуют также многочисленные поверхностные и глубокие, длинные и короткие мышцы спины. Основными мышцами, обеспечивающими сгибание туловища при ускоренном движении, являются прямая мышца живота и подвздошно-поясничная мышца.
Движения позвоночника осуществляются многими мышцами. Однако наибольшее значение имеют так называемые глубокие (длинные) мышцы спины – мышцы-разгибатели туловища, удерживающие позвоночник в правильном положении (рис. 8). Они расположены по обеим сторонам остистых отростков позвонков и тянутся в виде более или менее выраженных мышечных валиков от крестцовой области до затылочной кости, к которой некоторые из этих мышц прикрепляются. Глубокие мышцы производят разгибание как отдельных частей, так и всего позвоночника в целом.
...
Рис 8. Глубокие мышцы спины
Помимо этого, сокращаясь на одной стороне, они осуществляют боковые сгибания позвоночника, а также его вращение. Так как часть глубоких мышц прикрепляется к верхним и нижним ребрам, то они участвуют и в акте дыхания. И, наконец, глубокие мышцы спины при сгибании туловища удерживают его от падения вперед и обеспечивают плавность движения.
Подвижность позвоночника. В целом подвижность позвоночника хорошая. В нем возможны следующие движения: сгибание, разгибание, боковые наклоны (отведение и приведение), вращение (повороты вправо и влево) и круговое движение. В норме при сгибании туловища грудной кифоз увеличивается, а поясничный лордоз уменьшается, опущенные руки касаются пола. При разгибании увеличивается шейный и поясничный лордозы, а грудной кифоз уменьшается.
Объем и направление движений в каждом из отделов позвоночного столба неодинаковы. Шейный отдел позвоночника является наиболее подвижным. Строение шейных позвонков таково, что голова может поворачиваться в разные стороны. Обычно мы можем наклонять голову на 50–60° вперед (рис. 9, а ). В этом положении подбородок касается верхней части груди. Назад голова откидывается на 70–80°, до положения, когда лицо смотрит вверх (рис. 9, б ). Набок голова может наклоняться на 50°, при этом ухо немного не достает до плеча (рис. 9, в, г ). Подвижность шейного отдела столь велика, что при повороте головы в сторону лицо смотрит в направлении плеча, т. е. поворот достигает 80–90° в каждую сторону (рис. 9, д ). Все вышесказанное относится к здоровому человеку молодого возраста. С возрастом подвижность позвоночника уменьшается, об этом речь пойдет ниже.
...
Рис. 9. Подвижность шейного отдела позвоночника:
Голова может наклоняться: вперед ( а ), назад ( б ), в стороны ( в, г ) и поворачиваться ( д )
По сравнению с шейным отделом поясничный отдел позвоночника обладает меньшей подвижностью. Тем не менее, человек способен наклоняться вперед на 40–60° (рис. 10, а ), разгибаться на 30–40° назад и наклоняться на 20° в стороны (рис. 10, б ). При вращении туловища степень свободы ограничена примерно 15° в каждую сторону.
...
Рис. 10. Подвижность поясничного отдела позвоночника
Грудной отдел позвоночного столба наименее подвижен. Амплитуда движений при сгибании в нем равна 35–45°, при разгибании 25°, боковой наклон 20°.
Возрастные изменения позвоночника. Начиная с 20 лет, позвонки подвергаются дегенеративному (обусловленному старением организма) процессу. По данным рентгенологических исследований было установлено, что изменения начинаются у верхних и нижних краев позвонков, где образуются небольшие костные образования неправильной формы (остеофиты) – в результате размеры верхней и нижней поверхностей тела позвонка несколько увеличиваются, однако при этом эластичность и толщина межпозвонкового диска уменьшается. Изменениям подвергаются и суставы между верхними и нижними суставными отростками, поскольку у их краев вырастают новообразования неправильной формы из костного вещества (рис. 11, а, б ). Уменьшается высота тел позвонков в основном в передней их части. Изменения в позвонках приводят к постепенному уменьшению гибкости позвоночника и его укорочению, в результате человек в пожилом возрасте становится ниже ростом, чем он был, например, в 25 лет (рис. 11, в).
...
Рис. 11. Возрастные изменения в позвоночнике:
а – позвонки молодого человека; б – позвонки пожилого человека; в – внешний вид и рост человека в результате возрастных изменений
Указанные изменения в позвоночнике можно рассматривать как нормальные, физиологичные, связанные с процессом старения организма.
Интересно заметить, что у некоторых людей, не испытывающих болевых ощущений в области спины, рентгеновские снимки показывают большие изменения в телах позвонков. В то же время у многих, страдающих от болей в спине, рентгеновские снимки не выявляют никаких отклонений от нормы. Таким образом, дегенеративные изменения тел позвонков, которые видны на рентгенограмме, далеко не всегда прямо соотносятся со степенью нарушений функций позвоночника.
