Настольная книга для тех, у кого болит спина - читать онлайн

В этой главе описывается, как функционирует позвоночник. В некоторых разделах будут использоваться специальные термины, особенно при описании механизма сгибания и функций разных мышц, но, к сожалению, избежать этого невозможно. Нельзя понять, что вышло из строя, если не знаешь, как должно быть в норме. Главное, что эта информация даст вам возможность действовать осознанно, когда вы будете приводить свою спину в порядок.

Что собой представляет позвоночник?

Позвоночник человека похож на вертикальную гибкую колонну. Он состоит из 24 позвоночно-двигательных сегментов, расположенных друг над другом. Семь позвонков составляют шею и называются шейными (по-латыни – cervicales), 12 расположены в центре позвоночника – это грудные позвонки (thoracicae) и 5 внизу – поясничные (lumbares).

Основание позвоночника закреплено в крестце – цельном треугольном блоке из кости в заднем отделе таза. Внизу крестец загибается вперед под углом примерно 50° относительно горизонтали, создавая прогиб в нижней части спины; чтобы его компенсировать, позвоночник изгибается дугой.

Позвоночник поднимается из тазового отдела тремя плавными изгибами, как кобра из корзины. Его форма, напоминающая латинскую букву «S», помогает сохранять вертикальное положение тела, а изгибы выпуклостью вперед (называемые лордозами) и выпуклостью назад (называемые кифозами) относительно центральной оси тяжести составляют для позвоночника пружинящий аппарат, смягчающий толчки. И таким образом предохраняющий головной мозг от повреждений при ходьбе, беге и прыжках. Если спина идеально ровная, с хорошей осанкой, то через ухо, вершину плеча, поясницу, коленный сустав и заднюю поверхность лодыжки можно мысленно провести прямую линию.

Рис. 1.1. Позвоночный столб человека состоит из 24 позвонков

Рис. 1.2. Крестцовый кифоз обусловливает наличие других изгибов позвоночника. Крайне важно, чтобы поясничный лордоз сохранял правильный изгиб

Изгиб выпуклостью вперед в нижней части позвоночника называется поясничным лордозом. За ним следует легкий изгиб выпуклостью назад в области груди, или грудной кифоз, и еще один изгиб выпуклостью вперед в области шеи – шейный лордоз. Поясничный лордоз уменьшается при сидении и увеличивается в положении стоя.

Поддержание хорошей осанки помогает достичь двух важных целей: обеспечить правильное распределение веса тела между передним и задним комплексами позвоночника и позволить нижней части спины сохранять легкий изгиб, принимая на себя толчки во время ходьбы.

Далее мы рассмотрим анатомическое строение позвоночника, позволяющее ему двигаться волнообразно, направляя и контролируя его движения.

Поясничные позвонки

Позвонки – это отдельные строительные блоки позвоночника. В каждом позвонке различают передний и задний отделы. Передний отдел состоит из круглого тела позвонка, по форме напоминающего катушку для ниток и предназначенного для того, чтобы позвонки легко складывались в вертикальную конструкцию. Задний отдел представляет собой дугу, которая защищает спинной мозг и служит для сочленения позвоночно-двигательных сегментов.

Рис. 1.3. Тело позвонка в его переднем отделе предназначено для объединения позвонков в вертикальную конструкцию, а также для того, чтобы выдерживать вес. Дуга позвонка в его заднем отделе служит для защиты спинного мозга и сочленения позвонков

Поясничный отдел позвоночника состоит из пяти позвонков. Нижний позвонок (L5) расположен на крестце, место их соединения называется пояснично-крестцовым суставом (L5 – S1). Этот отдел позвоночника подвергается наибольшим нагрузкам, поэтому с ним связано больше всего проблем. Чаще всего боли в пояснично-крестцовой области вызваны дисфункцией переднего или заднего (а иногда и обоих) комплексов позвоночника в этом месте.

Задний отдел представляет собой отходящую от тела позвонка костную дугу; вес тела на эту часть практически не распределяется. В положении стоя на нее приходится примерно 16 % веса тела, а в положении сидя, когда позвоночник согнут и отростки позвонка задействованы слабее, еще меньше. Если межпозвоночный диск сильно уплощился – при первичной стадии нарушения деятельности позвоночника, – на заднюю часть позвонка может приходиться намного больше веса (до 70 % всей тяжести, выдерживаемой позвоночником), что оказывает крайне разрушительное воздействие на позвоночно-двигательный сегмент.

От внешних углов дуги каждого позвонка отходят небольшие костные образования по бокам, или поперечные отростки, и остистый отросток (именно они видны под кожей как узлы в позвоночнике). Все эти костные выступы служат рычагами, к которым крепятся мышцы, ответственные за движения позвоночника.

Чтобы привести сегменты в движение, все мышцы тянут их только вниз. Это следует отметить особо, потому что сдавливание в пояснице – важнейшая причина болей в нижней части спины. Если к тому же вспомнить, сколько времени мы проводим стоя, в борьбе с воздействием силы тяжести, то можно понять, что сдавливание позвоночника обусловлено как минимум двумя причинами: нашим собственным весом, а также действием мышц, приводящих позвонки в движение. Есть еще и третья причина – сдавливание в положении сидя.

Тела позвонков, расположенные друг над другом с «прослойкой» из межпозвоночных дисков, создают уникальную гибкую структуру для сердцевины – спинного мозга, а соединения между ними часто называют хрящевыми соединениями (синхондрозами). Костные отростки по сторонам заднего комплекса позвоночника переплетаются, создавая цепь подвижных синовиальных суставов (или прерывистых соединений костей) по всей длине позвоночника. Соединения костей двух разных типов в переднем и заднем комплексах позвоночника формируют цельный двигательный сегмент.

Межпозвоночные диски не дают позвонкам контактировать друг с другом. Диск состоит из фиброзного кольца, способного выдерживать высокое давление, и упругого студенистого ядра. Длинный позвоночный столб, образующий спинномозговой канал, с высокопрочными эластичными фиброзными прослойками прекрасно выдерживает осевую нагрузку и в то же время очень упруг, он способен выдержать почти любой вес, давящий на тело сверху.

Равномерному распределению нагрузки способствует форма тел позвонков. Они сужены посередине и расширяются к несущим тяжесть краям. В отличие от других поясничных позвонков L5 тоньше в задней части, что необходимо для формирования поясничного лордоза. Межпозвоночный диск в этом месте тоже слегка клиновидный, хотя он самый объемный во всем позвоночнике, что позволяет ему принимать на себя вес позвоночного столба.

Рис. 1.4. Ячеистая структура губчатой костной ткани не позволяет кости разрушаться под давлением. Резервуар с кровью внутри позвонка позволяет амортизировать толчки

Рис. 1.5. Спинной мозг заканчивается на уровне второго поясничного позвонка (L2), а отходящие от него корешки идут дальше внутри спинномозгового канала, выходя наружу между сегментами через соответствующие межпозвоночные отверстия

Каждая «катушка для ниток» (тело позвонка) снаружи покрыта слоем твердой компактной кости, а внутри состоит из губчатой костной ткани, которая благодаря своему строению содержит богатый запас крови. Это способствует равномерному распределению нагрузки по всей кости, поглощает силу толчков, проходящих по позвонкам, и поставляет питательные вещества в межпозвоночный диск, к которому не подходят кровеносные сосуды.

Демаркационная линия между позвонком и поверхностью межпозвоночного диска называется замыкательной пластинкой позвонка. Это тонкая хрящевая прослойка миллиметровой толщины. Хотя между замыкательными пластинками смежных позвонков расположен смягчающий толчки диск, это самая уязвимая часть позвоночника. Каждая замыкательная пластинка похожа на хрупкую мембрану между двумя громадными наполненными жидкостью структурами: телом позвонка с одной стороны и межпозвоночным диском с другой, – и при сильном толчке она деформируется.

Рис. 1.6. Тела позвонков поворачиваются на межпозвоночных дисках, а дугоотростчатые суставы в заднем комплексе позвоночника действуют как своеобразные «направляющие», контролирующие движение

Иногда в результате толчка на замыкательной пластинке может образоваться разрыв, как если бы лопнула натянутая на барабан кожа.

Губчатая костная ткань внутри тела позвонка напоминает решетку из распорок и перекладин – своеобразные строительные леса. Ее трехмерная структура не дает верхней поверхности тела позвонка вогнуться, а боковым – провалиться внутрь, как в смятой картонной коробке. Это делает кость легкой и в то же время достаточно прочной. Если бы тела позвонков были цельными, нашему позвоночнику было бы значительно сложнее работать. Кроме того что наши кости попросту раскололись бы на куски под давлением, мы вряд ли смогли бы вообще двигаться из-за огромного веса.

Рис. 1.7. Задний связочный аппарат сильнее всего натянут, когда спина округлена; именно поэтому мы должны поднимать тяжести с округленной спиной

Когда позвонки размещены друг над другом, их дуги образуют полую трубку внутри позвоночника, или спинномозговой канал. В нем расположен уязвимый спинной мозг – важная часть центральной нервной системы, – свисающий, как длинная коса, от основания головного мозга. По всей длине от него во все стороны ответвляются нервные волокна, образуя корешки спинномозговых нервов. Сам спинной мозг завершается на уровне второго поясничного позвонка, а отходящие от него корешки свисают внутрь спинномозгового канала наподобие прядей конского хвоста (отсюда и латинское название cauda equina, или конский хвост), выходя наружу между сегментами через соответствующие межпозвоночные отверстия.

Если роль переднего комплекса позвоночника очевидна – это стойка, выдерживающая вес нашего тела, – то функции заднего комплекса более сложны. Помимо защиты спинного мозга задний комплекс позвоночника выполняет еще две важные задачи: контролирует движение позвонков и скрепляет сегменты, не позволяя им соскользнуть друг с друга.

Связки позвоночника

Связки позвоночника – очень важная дублирующая система, соединяющая отдельные сегменты позвоночника. Они, наряду с соединениями костей и мышцами, контролируют движения позвоночника и при необходимости ограничивают их. Наиболее важными являются желтые, межостистые и надостистые связки, формирующие задний связочный аппарат. Они создают цепь усиленных фиброзных тяжей, соединяющих костные структуры заднего комплекса позвоночника и укрепляющих капсульные связки. Вся система приходит в действие, когда мы пытаемся что-то поднять.

Желтая связка – это толстая короткая связка, покрывающая переднюю часть дугоотростчатых суставов каждого сегмента. Ее гладкая поверхность выстилает заднюю часть спинномозгового канала, внутри которого находятся нежные нервные ткани.

В здоровой желтой связке гораздо больше мышечной ткани (80 % эластина), чем фиброзной (20 % коллагена), то есть это весьма «мускулистая» связка. Спереди дугоотростчатые суставы покрыты желтой связкой, а сзади – многораздельной мышцей (с которой вы еще не раз встретитесь в этой книге). Эти «мышцы» обеспечивают движение сегмента вперед и контролируют его. Они также защищают от растяжения дугоотростчатые суставы – именно те структуры позвоночника, которые чаще всего выходят из строя. Связки, как часовые, стоят спереди и сзади, решая, насколько можно дать суставам раздвинуться, чтобы спина согнулась.

Обе эти связки одинаково важны для сгибания: через суставы они сдавливают пространство между позвонками сзади, сжимая диск. Это подготавливает диск к напряжению и таким образом предотвращает нежелательное виляние сегмента при движении позвоночника. Это очень важная функция. В главе 4 я расскажу вам, какие здесь бывают сбои. Если спина начинает сгибаться еще до того, как многораздельная мышца выработала достаточную сдерживающую силу, – так бывает, если мы наклоняемся с расслабленными мышцами живота и прямой (не округленной) спиной, – позвонок может выскочить из сустава.

Функции межостистой и надостистой связок не столь существенны. Их роль – создавать прочное связочное крепление вдоль заднего комплекса позвоночника, когда нижняя его часть согнута. Именно поэтому важно уметь правильно поднимать тяжести. Межостистая связка находится между остистыми отростками позвонков, а ее волокна расположены так, что не дают позвонкам разойтись. Надостистая связка проходит по верхушкам остистых отростков и не позволяет им выворачиваться наружу. Между позвонками от L5 до S1 надостистой связки нет, возможно, потому, что ее функции выполняет мощная подвздошно-поясничная связка.

Подвздошно-поясничная связка обеспечивает крепление для основания позвоночника. Это широкая и довольно толстая фиброзная лента в форме звезды, проходящая от внутренней части каждой половины таза вверх к самым нижним позвонкам, прикрепляясь к двум огромным поперечным отросткам, которые изгибаются навстречу ей, как бивни слона.

Стоит отметить, что поперечные отростки позвонка L5 имеют пирамидальную форму с широким основанием; к ним крепятся два мощных тяжа подвздошно-поясничной связки, усиливая таким образом соединение основания позвоночника с крестцом. Хотя это очень удобно для крепления связки, такое основание немного перекрывает диаметр межпозвоночных отверстий – двух небольших прорезей под поперечными отростками каждого сегмента, через которые проходят нервные корешки. Если вспомнить, что корешки позвонка L5 – самые толстые, то легко понять, почему они так подвержены воспалительным и патологическим процессам, поражающим передний либо задний комплекс позвоночника (а иногда и оба) на пояснично-крестцовом уровне.

Рис. 1.8. Подвздошно-поясничная связка соединяет основание позвоночника с крестцом

Длинный позвоночный столб, состоящий из тел позвонков, напоминающих катушки для ниток, спереди и сзади усилен двумя похожими на ремни связками – передней и задней продольными связками. Передняя продольная связка – самая мощная в нашей спине; соединяя передние поверхности тел позвонков, она не дает позвоночнику слишком сильно прогибаться. Она также не позволяет нижнему отделу позвоночника чрезмерно изгибаться вперед в лордозе, когда мы поднимаем тяжести.

Рис. 1.9. Передняя и задняя продольные связки стягивают передние и задние поверхности тел позвонков, создавая своеобразную «смирительную рубашку» из связок

Задняя продольная связка проходит по задним отделам тел позвонков, соединяя задние поверхности межпозвоночных дисков благодаря перекрестному переплетению волокон, усиливающему их задние стенки. Нужно заметить, что она может быть поражена в случае грыжи межпозвоночного диска (см. главу 5). Эта связка, в отличие от остальных, хорошо иннервирова и чрезвычайно чувствительна к растягиванию выдавливающимся веществом межпозвоночного диска.

Межпозвоночный диск

Упрощенно говоря, движения позвоночника – это главным образом наклоны во всех направлениях тел позвонков, расположенных на межпозвоночных дисках. Эти движения контролируются задним комплексом позвоночника.

Межпозвоночные диски – это прокладки, жизненно необходимые нашему позвоночнику. Благодаря высокому внутреннему давлению они раздвигают позвонки и в то же время соединяют их. Диск почти не поддается сжатию. Для наглядности представьте, что вы стоите на широкой доске на большом надувном мяче. Именно благодаря дискам движения позвоночника становятся более непринужденными и плавными.

Каждый диск состоит из полужидкого ядра и прочной сетчатой стенки, или фиброзного кольца. Кольцо, в свою очередь, состоит приблизительно из 12 тонких слоев (пластинок). При сгибании позвоночника волокна пластинок идут в диагонально противоположных направлениях. Таким образом создается прочная многослойная сетка в форме кольца, расположенная по краю диска и надежно прикрепленная к верхнему и нижнему позвонкам. Фиброзное кольцо не только соединяет позвонки, но и держит ядро под давлением.

Рис. 1.10. Каждый диск состоит из студенистого ядра, похожего на перламутр, и прочной многослойной стенки, которая держит ядро под давлением и соединяет позвонки

Пластинки на задней части диска тоньше, они плотнее прижаты друг к другу. Это дает возможность позвонкам свободнее расходиться, чтобы позвоночник мог согнуться вперед, но это же и ослабляет их, создавая опасность того, что при слишком свободном наклоне кольцо может разорваться.

Диск позвонка L5 обычно имеет форму почки, более длинная боковая сторона остается незащищенной, из-за чего укрепляется задняя стенка. К сожалению, такой диск сильнее травмируется в местах изгиба на задней поверхности, когда нагрузка при поворотах спины передается на диск. Позднее я расскажу вам, как именно поднятие тяжестей приводит к разрушению стенки в этих местах.

Ядро диска имеет уникальную молекулярную структуру, обеспечивающую всасывание жидкости, чтобы сохранять воду под давлением. (Если поместить здоровое ядро диска в блюдце с водой, оно разбухнет и увеличится в три раза.) Такая мощная всасывающая сила позволяет поддерживать высокое давление в ядре, и оно не сплющивается и не высыхает под действием постоянных нагрузок, как это произошло бы с обычной губкой.

У молодого человека ядро диска состоит из воды почти на 90 %, но с возрастом оно слабее удерживает воду. Но в любом случае активное всасывание воды создает сильное давление внутри диска. Это не только не дает ему сплющиться, но и выталкивает стенки диска наружу – оригинальное инженерное решение, очень полезное для позвоночника. Сопротивление стенок, противостоящих внешним силам, делает их более прочными и придает каждому связующему звену между позвонками эластичность. Так усиливается каждый сегмент, и позвоночник остается упругим по всей длине.

В физике диск, функционирующий таким образом, называется гидравлическим мешком. Давление на содержащуюся в нем жидкость равномерно распределяется наружу по всем направлениям. Для позвоночника это очень важно, и содержание жидкости в диске имеет решающее значение для его нормального функционирования.

Упругость позвоночника очень важна для поддержания вертикального положения тела. «Мешки» с жидкостью в положении стоя сдавливаются еще сильнее, превращая позвоночник в пружину, мгновенно разгибающуюся после наклона. Именно за счет упругости человеческий позвоночник может быть таким длинным и тонким. В противном случае бы потребовались огромные и мощные мышцы, способные разогнуть нас после наклона.

Рис. 1.11. Ядро диска функционирует как гидравлический мешок, равномерно распределяя давление по всем направлениям

Но у вертикальной позы есть и свои недостатки. Сегменты в самом низу позвоночника разрушаются под его собственным весом. Давление на нижнюю часть позвоночника – основная причина болей в пояснично-крестцовой области.

Движения позвоночника

Движения позвоночника – это комбинация скольжения, наклонов и поворотов, хотя каждый отдельный позвонок вносит в них очень малую лепту. Однако их взаимное расположение приводит в конечном итоге к невероятной подвижности в широком диапазоне. Именно благодаря строению позвоночника мы можем отклониться назад, проходя под планкой в танце лимбо[1], или подстричь ногти на ногах. Ну, может, это не всем под силу, но, по крайней мере, большинству.

Скольжение – самое ограниченное из всех движений позвоночника. Верхний позвонок может скользить крест-накрест (вперед-назад или из стороны в сторону) относительно нижнего, но диапазон этих движений совсем незначительный. Скольжение – это скорее вспомогательное движение, позволяющее позвонку принять наилучшую позицию для основного движения; оно как бы подготавливает позвонки к более опасным движениям – наклонам и поворотам.

Когда мы наклоняемся, чтобы достать руками до пальцев ног, каждый из позвонков поочередно двигается вперед, надавливая на нижний позвонок и приводя вышележащий позвонок в наилучшее положение для наклона. Скольжение придает движениям всех живых существ характерную плавность (вспомните бегущего гепарда). Без него все движения становятся резкими и дергаными, а не плавными и широкими. В суставах старушки, дрожащей походкой идущей по дорожке, почти не происходит скольжения.

Рис. 1.12. Каждый позвонок может в незначительной степени скользить, поворачиваться и наклоняться, но движение позвоночника в результате их совместных усилий поистине грандиозно

Важно, чтобы позвонок мог скользить в любом диапазоне; именно так происходит у людей со здоровым позвоночником. Слишком большая или, наоборот, ограниченная амплитуда скольжения может привести к самым печальным последствиям. Стоит отметить, что именно неправильное скольжение чаще всего является исходной точкой дальнейших дегенеративных изменений в позвоночнике. Хотя вы сразу этого не заметите, однако почувствуете, что спина зажата, более ограничена в своих движениях, которые даются со все большим трудом, – подобные ощущения вызваны именно недостаточностью вспомогательного движения. Иными словами, вы сразу почувствуете себя скованным и постаревшим.

Другая крайность – нестабильность сегмента позвоночника, вызванная чрезмерным скольжением. Она становится очевидной при наклоне, когда верхний позвонок соскальзывает на нижний. Обычно это называют нестабильностью сегмента, исходная причина которой – в ограничении подвижности позвоночного сегмента. Для нестабильности, в отличие от тугоподвижности, характерна полная дегенерация двигательного сегмента. Именно этому и посвящена вся моя книга.

При нормальной подвижности сегмента все позвонки поворачиваются на дисках, содержащих внутри жидкость, а фиброзные стенки дисков удерживают их на месте. Когда верхний позвонок смещается относительно центральной оси, фиброзное кольцо напрягается и тормозит движение. При наклоне вступает в действие еще один тормоз – давление жидкости ядра диска.