Структура позвонков
Позвонки в различных отделах позвоночника резко отличаются друг от друга по форме в зависимости от своих функций (см. рис. 2.10), однако у них есть и общие элементы (см. рис. 2.11).
Рис. 2.10. Изменение формы позвонков.
Рис. 2.11. Общие элементы позвонков.
Продольные нагрузки, связанные с удержанием веса тела, а также осевое вращение (скручивающие движения) создают симметричную (аксиальную) нагрузку сжатия, которая придает ядру более плоскую форму. В ответ оно стремится к первоначальной форме, раздвигая позвонки (см. рис. 2.12).
Рис. 2.12. Продольная нагрузка, связанная с весом тела (а), и скручивающие движения (б) вызывают симметричное давление на ядро, придавая ему плоскую форму. Под воздействием фиброзного кольца ядро возвращается к сферической форме, раздвигая позвонки.
Если сила сжатия слишком высока, то ядро, стремясь избежать повреждения, выделяет часть своей жидкости в пористое тело позвонка. Когда нагрузка с позвоночника снимается, гидрофильное ядро вновь впитывает в себя жидкость, и диск возвращается к первоначальной толщине. Именно поэтому люди, вставая утром с постели, всегда несколько выше, чем по вечерам.
Сгибание, разгибание позвоночника и боковые наклоны создают асимметричную нагрузку на ядро, но результат оказывается таким же.
Как только позвонки начинают сближаться с одной стороны, ядро смещается в противоположном направлении, встречая сопротивление фиброзного кольца, которое заставляет его вернуться в нейтральное положение (см. рис. 2.13).
Рис. 2.13. Сгибание (а) и разгибание (б) позвоночника вызывают смещение ядра в противоположном направлении.
Этому противоположно направленному давлению помогают и продольные связки, проходящие с передней и задней стороны позвоночника по всей его длине. Передняя продольная связка тянется от передней поверхности крестца до затылочной кости и прочно прикрепляется к каждому межпозвоночному диску. Когда она растягивается при наклоне назад, то не только сама пытается вернуть позвоночник в нейтральное положение, но и оказывает при этом давление на каждый диск, заставляя ядро возвращаться к центру диска. То же самое происходит и с задней продольной связкой, которая растягивается при наклоне вперед. Она проходит от задней поверхности крестца до затылочной кости.
Каждое движение, оказывающее давление на переднюю колонну позвоночника, неизбежно вызывает напряжение в соответствующих связках, прикрепленных к его задней колонне. Их возвращение в исходное положение помогает силам внутреннего равновесия вернуть позвоночник в нейтральное положение.
Заметьте, что все эти действия совершаются без всякого участия мышечной, нервной и кровеносной систем. Другими словами, они не требуют расхода энергии.