Виталий Епифанов - Выпрями спинку: Советы семьи академиков Епифановых Страница 3

Каждый раз, когда нарушается симметричность активных усилий в аппарате равновесия, наступает изменение конфигурации позвоночника и наоборот. Основная роль в статике и динамике позвоночника принадлежит глубоким мышцам спины, в частности выпрямителю туловища. Этот мышечный тяж проходит по обе стороны остистых отростков от основания черепа до крестцовой кости. Главным антагонистом глубоких мышц спины является прямая мышца живота, называемая иначе сгибателем туловища.

Рис. 9. Мышцы, обеспечивающие стабильное положение головы, туловища и нижних конечностей, от которых в значительной степени зависит осанка.

Рис. 10. Силы, действующие на межпозвоночные диски и суставы, образованные отростками дужек, в положении максимального сгибания и разгибания. Показано вредное влияние сгибания – вытеснение студенистого ядра в направлении, позвоночного канала по механизму выдавливания косточки (по Gianturgo, с изменениями).

Обе антагонистические группы мышц действуют на противоположных концах двуплечевого рычага, точкой опоры которого является студенистое ядро межпозвоночных дисков. Прямая мышца живота и ее синергисты действуют со стороны длинного плеча силы, который образован ребрами, а выпрямитель туловища – со стороны плеча очень короткого, которое образовано поперечными и остистыми отростками и углами ребер. Синергистом мышц живота, кроме того, является сила тяжести содержимого грудной клетки и брюшной полости (рис. 10). Неудивительно, что для того, чтобы уравновесить действие мышц живота, выпрямитель туловища должен развивать усилие порядка 460 кг (Bradford). В результате межпозвоночные диски испытывают на себе огромную осевую нагрузку, которая в поясничном отделе позвоночника может достигать 400 кг, т.е. силы, достаточной для разрыва фиброзного кольца и выталкивания студенистого ядра наружу (чему и препятствуют мышцы брюшного пресса).

Движения позвоночника

Все движения в системе позвоночного столба совершаются одновременно в трех суставах, а именно в суставе между телами позвонков и в двух суставах, образованных отростками дужек.

Объем движений позвоночника зависит от пространственного расположения плоскостей суставов, образованных отростками дужек позвонков, а также от высоты и эластичности межпозвоночных дисков. Величина наклона тел позвонков прямо пропорциональна квадрату высоты межпозвоночного диска и обратно пропорциональна квадрату площади поперечного сечения тела позвонка. Иными словами, чем толще межпозвонковый диск и менее массивно тело позвонка, тем больше объем возможного движения. Высота межпозвоночных дисков является переменной величиной и зависит от различных факторов. Решающее влияние на высоту межпозвонкового диска оказывает состояние студенистого ядра, в частности количество содержащейся в нем воды. В период активного роста организма отмечается высокий уровень содержания воды в студенистом ядре; после 25 лет происходит снижение уровня гидратации, в результате чего снижается высота и растяжимость межпозвонковых дисков.

Что же касается площади поперечного сечения тел позвонков, то в численном выражении в шейном, грудном и поясничном отделах она составляет 225 мм2, 640 мм2 и 784 мм2 соответственно.

Вычисленная таким образом подвижность позвоночника не учитывает, конечно, объема движений заднего его отдела, образованного дужками позвонков и их отростками, с которыми эта общая подвижность позвоночника, естественно, тесно связана. В шейном отделе позвоночника межпозвонковые диски имеют большую высоту, а площадь поперечного сечения тел позвонков здесь невелика. В связи с этим в соответствии с правилом Durchmesser отдельные позвонки обладают значительным углом наклона относительно друг друга. Это обстоятельство, а также еще и выгодная конфигурация межпозвонковых суставов обеспечивают большую подвижность шейного отдела позвоночника как в сагиттальной (сгибание и разгибание), фронтальной (наклоны в стороны), так и в горизонтальной (круговые движения) плоскости. Необходимо добавить, что на подвижность шейного отдела позвоночника положительно влияет также большой диаметр позвоночного канала и межпозвонковых отверстий.

В грудном отделе соотношение высоты межпозвонковых дисков к площади поперечного сечения тел позвонков выглядит гораздо менее выгодно, и, кроме того, поверхности тел позвонков плоские, а не выпуклые, что значительно ограничивает подвижность тел позвонков относительно друг друга. Расположение суставных поверхностей отростков дужек во фронтальной плоскости затрудняет, кроме того, вращательные движения. Практически в грудном отделе позвоночника возможны лишь небольшие движения в сагиттальной плоскости.

В месте перехода грудного отдела в поясничный суставные отростки изменяют свое расположение: суставные поверхности их переходят из фронтальной плоскости в сагиттальную. В связи с тем, что здесь, как и в шейном отделе, суставные поверхности отростков дужек устанавливаются в плоскости, представляющей из себя сегмент круга, в поясничном отделе обеспечивается относительно большой объем движений при сгибании, наклонах в стороны и ротации.

Отношение высоты межпозвонковых дисков к диаметру тел позвонков в поясничном отделе позвоночника является менее выгодным, чем в шейном отделе, но более выгодным, чем в грудном отделе, что обеспечивает относительно большой объем движений. Принимая во внимание то, что суставы, образованные отростками дужек, располагаются в сагиттальной плоскости и разгибании, в то время как амплитуда вращательных движений и наклонов в стороны не так велика.

Объем сгибания и разгибания позвоночника, т.е. движений в сагиттальной плоскости, зависит главным образом от отношения высоты межпозвонкового диска к диаметру тела позвонка.

Амплитуда наклонов в стороны, т.е. движений позвоночника во фронтальной плоскости, зависит как от вышеупомянутых факторов, так и от направления плоскости, в которой располагаются поверхности суставов, образованных отростками дужек позвонков.

Объем вращательных движений (ротация) зависит в первую очередь от расположения суставных поверхностей отростков дужек. Суставы, поверхности которых располагаются в плоскости, представляющей из себя сегмент круга, обеспечивают большой объем вращательных движений.

Если направление движений лимитируется формой суставных поверхностей, то объем их ограничивается суставными капсулами и системой связок. Так, сгибания ограничивается желтыми, межостистыми и надостистыми связками, межпоперечными связками, а также задней продольной связкой и задней частью фиброзного кольца. Разгибание ограничено передней продольной связкой и передней частью фиброзного кольца (а также смыканием суставных, остистых отростков и дужек). Наклоны в сторону ограничиваются обеими продольными связками, боковыми участками фиброзного кольца, желтой связкой (с выпуклой стороны) и межпоперечными связками, а также суставными капсулами (в грудном отделе, кроме того, и ребрами).

Вращательные движения ограничиваются фиброзным кольцом и капсулами межпозвоночных суставов. Одновременно все движения и их амплитуда контролируются мышцами. Объем подвижности позвоночника изменяется с возрастом, причем характер этих изменений отчасти зависит от индивидуальных особенностей. Но в любом случае наибольший объем движений сохраняется в местах лордозов позвоночника, т.е. в шейном и поясничном его отделах. Размеры отдельных сагиттальных искривлений позвоночника взаимообусловлены в связи с необходимостью сохранения центра тяжести тела, кроме того, зависят от расы, пола и возраста.

Как уже отмечалось выше, несмотря на массивность структуры позвонков, поясничный отдел позвоночника обладает поразительно широким размахом движений, что находится в прямой связи с большой высотой межпозвонковых дисков.

Подвижность поясничного отдела позвоночника имеет большое клиническое значение, а также большое значение для других образований, связанных с позвоночником (в частности, для элементов содержимого позвоночного канала).

Движения позвоночника в поясничном отделе связаны с двумя мощными группами мышц, действующих на позвоночник непосредственно и опосредовано (т.е. прикрепляющихся к другим частям скелета). К 1–й группе относятся выпрямитель туловища, квадратная мышца поясницы и поясничная мышца, ко 2–й – мышцы живота.

Вопреки общим представлениями при движениях позвоночника (даже в концевых его отделах) происходит совсем небольшое смещение позвонков друг относительно друга. Так, в положении крайнего разгибания межпозвонковое пространство расширяется спереди и суживается сзади лишь совсем в незначительной степени. Подобное же происходит и при сгибании с той только разницей, что отмечается обратное соотношение расширения и сужения щели. Рассчитано, что общая высота передней поверхности поясничного отдела позвоночника увеличивается на 12 мм при переходе из полного сгибания в полное разгибание. Это происходит в результате растяжения межпозвоночных дисков (каждый диск может максимально растянуться примерно на 2,4 мм). При совершении того же движения (разгибания) общая высота задних поверхностей тел позвонков и межпозвонковых дисков в поясничном отделе уменьшается на 5мм (на каждый диск, таким образом, приходится 1 мм).