Фото № 2. Наблюдается пористая структура тела позвонка в разрезе
Но вернёмся к нашему перстню. О «драгоценном камне» — теле позвонка — у нас уже есть общее представление. Теперь полюбуемся отростками, расположенными на дуге. Поговорим о четырёх суставных отростках позвонка (двух верхних и двух нижних), за счёт которых позвонки соединяются с выше - и нижележащими позвонками. Кстати, соединяясь, нижние суставные отростки вышележащего позвонка и верхние суставные отростки нижележащего позвонка образуют дугоотростчатые суставы, так называемые истинные синовиальные суставы. Как вы знаете, суставом как таковым, именуют подвижное соединение костей скелета (позволяющее им перемещаться друг относительно друга), принимающее участие в осуществлении опорной и двигательной функций. Наряду с истинными суставами имеются полусуставы (по-научному межпозвонковые симфизы; symphysis — «переходные соединения»), к которым относятся и межпозвонковые диски.
МРТ № 4
МРТ № 5
На МРТ № 4 наблюдается межпозвонковый диск в начальной стадии развития дегенеративно-дистрофического процесса.
На МРТ № 5 наблюдается межпозвонковый диск на более поздней стадии развития дегенеративно-дистрофического процесса.
Фото № 3. На фото макета позвоночника стрелкой указан дугоотростчатый сустав позвоночника.
Дугоотростчатые суставы имеют синовиальную оболочку, фиброзную капсулу, суставную полость с синовиальной жидкостью, связки. Каждый дугоотростчатый сустав покрыт гиалиновым хрящом, по краю которого (на расстоянии 2–4 мм от края сочленяющихся поверхностей) прикрепляется капсула сустава. Изнутри суставная капсула покрыта синовиальной оболочкой. По передней поверхности она покрыта желтой связкой и составляет заднюю поверхность межпозвонкового отверстия. Капсула усиливается дорсально за счёт многораздельных мышц и вентрально жёлтой связкой, которая вплетается в неё в верхнемедиальном отделе. Верхний суставной отросток лежащего ниже позвонка массивнее нижнего и расположен больше кпереди и кнаружи, а нижний — кзади и кнутри. Часть верхнего суставного отростка у корня дуги участвует в формировании бокового углубления позвоночного канала.
Рентгенограмма № 1. На снимке стрелкой указано расположение дугоотростчатых суставов позвоночника в состоянии нормы
Дугоотростчатые суставы осуществляют своеобразный контроль над движениями позвоночника. Например, они позволяют позвоночнику совершать движения, те же сгибание, разгибание, но в то же время ограничивают его движения в горизонтальной плоскости. Последнее позволяет при ротационных движениях позвоночника (от лат. rotatio — «кругообразное движение, вращение»), например при повороте туловища, при наклоне с поворотом, сохранять стабильное сочленение позвоночника и не проворачиваться позвонкам вокруг своей оси.
Не меньшим блеском биотехнического совершенства позвонка являются остистый и два поперечных отростка — места прикрепления связок и мышц. Они являются превосходно сконструированными природными рычагами. А что такое рычаг с точки зрения физики? Это твёрдое тело, вращающееся вокруг неподвижной опоры, механизм, позволяющий меньшей силой уравновесить большую. Знаменитый «Великий купальщик» Архимед, который и изложил теорию рычага под действием сил тяжести, сказал по этому поводу: «Дайте мне точку опоры, и я переверну Землю». Почему «Великий купальщик»? Да потому что и до Архимеда люди принимали ванну. Но только лишь он принял её настолько гениально, что до сих пор физики, погружая своё учёное тело в ванну и наблюдая, как поднимается уровень воды, невольно вспоминают закон Архимеда. Так вот, благодаря остистым и поперечным отросткам позвонков, к которым прикреплены мышцы и связки, организм имеет возможность при совершении движений, прилагая малые мышечные усилия, выполнять большую работу. Такие уникальные рычаги просто незаменимы, к примеру, для совершения быстрых и чётких движений, удержания тела в статическом положении и так далее.
Связки позвоночникаНе последнюю роль в биомеханике позвоночника играют связки (лат. ligamenta — перевязь) — тяжи, пучки, или пластины плотной волокнистой соединительной ткани, опутывающие тела, дуги, отростки позвонков. Они не просто соединяют кости, укрепляют суставы, но и обеспечивают им подвижность. Замечу, что в состав ткани связок входят коллагеновые волокна (коллаген — волокнистый белок; от гр. kolla означающее клей, genos — рождающий, род, происхождение), обеспечивающие прочность связок, и эластические волокна (от греческого elastikos — упругий, гибкий, растяжимый). Благодаря связкам и межпозвонковым дискам отдельные позвонки соединены между собой и представляют собой единую функциональную систему.
Рисунок № 16. Соединения позвонков (поясничный отдел, вид слева). Два верхних позвонка сагиттально распилены
В первую очередь хочу упомянуть о трёх уникальнейших связках позвоночника. Это передняя, задняя продольные связки и надостистая связка, которые относятся к группе длинных связок позвоночного столба. Они вызывают определённое восхищение, благодаря своим стабилизирующим функциям. Пожалуй, для того чтобы вы лучше поняли, как гениально природа-матушка позаботилась о нашем позвоночнике, вначале приведу несколько отдалённый, но всё же схожий пример из области инженерных проектов.
Вы, наверное, слышали о знаменитой Останкинской телебашне, находящейся в Москве, — одном из выдающихся архитектурных строений XX века. Чем же она привлекательна помимо своей высоты? Своей необычной конструкцией. Когда рождался этот проект, то была поставлена следующая задача: с одной стороны, ствол башни при высоте 533,3 м нужно было сделать стойким, гибким и упругим, и в то же время учесть оптимальное отклонение вершины под действием ветра. С другой стороны, нужно было придумать крепкое и надёжное основание для ствола. Как правило, обычно для высотного сооружения строится фундамент глубокого заложения, служащий в качестве противовеса наземной части любого сооружения. Неожиданный проект в отношении Останкинской телебашни предложил учёный в области строительных конструкций Николай Васильевич Никитин. На инженерную мысль его вдохновил цветок лилии: в стебле он увидел ствол башни, а в лепестках, перевёрнутых вниз, — её опору. Инженерная задача решалась за счёт натянутых сверху донизу, как струны, стальных канатов (в количестве 150 штук, растянутых с силой в 70 тонн), расположенных внутри по окружности ствола башни. Они прочно стягивали конус основания и вырастающий из него «стебель» башни. Так вот, сбалансированное натяжение канатов намертво сцепляло с землёй опоры и удерживало мощный бетонный ствол. Благодаря включению в инженерный расчёт канатов, это так организовало работу опор и связало в единую систему всю конструкцию сооружения, что башня, не имеющая обычного глубокого подземного фундамента, до сих пор выдерживает серьёзные внешние нагрузки, в том числе и сильнейший ветер. Хотя я уверен, что если бы в своё время Николай Никитин обратил внимание на совершеннейшую конструкцию позвоночника, то в своей профессиональной области он, как учёный, сделал бы гораздо более гениальные открытия.
Рисунок № 17. Опора и ствол Останкинской телебашни, находящейся в Москве
После того как мы ознакомились с ролью подобных канатов в архитектурных монолитных сооружениях, заглянем в изящный, с ювелирной точностью отмоделированный мир более сложной организации — живой материи, в частности, в мир строения позвоночника — инженерного идеала конструктивных, высокоточных расчётов. Итак, вернёмся к нашим непревзойдённым позвоночным «канатам» — длинным связкам позвоночника: передней, задней продольным связкам и над-остистой связке. К ним вполне применима древняя мудрость: «Истина в простоте».
Итак, передняя продольная связка относиться к группе длинных связок позвоночного столба. Это довольно широкий соединительнотканный тяж, который проходит по передней и отчасти по боковым поверхностям тел позвонков и межпозвонковых дисков на всём протяжении позвоночника от нижней поверхности тела затылочной кости, глоточного бугорка и переднего бугорка атланта до первого крестцового позвонка. В верхних отделах связка уже, книзу расширяется. Она тесно прилегает к передней поверхности тел позвонков, прочно фиксирована к надкостнице позвонков и рыхло связана с передней поверхностью межпозвонковых дисков. Это довольно прочное образование, выдерживающее разрыв до 500 кг. Замечу, что при самых тяжких повреждениях позвоночника данная связка почти никогда не рвётся поперечно, а лишь разволокняется продольно. Многие авторы, описывая её назначение, считают, что предназначена она всего лишь для ограничения разгибания позвоночника при движении его кзади. (Читая подобное чуть ли не в каждой книге, невольно с юмором вспоминаешь «закон Вейнера о библиотеках», в котором говорится, что «в библиотеках ты не найдёшь ответов, а только отсылки».) Однако на самом деле, на практике, роль передней продольной связки более значима, чем принято считать. Она участвует в регулировке внутридискового давления. Да и вообще скрывает в себе ещё много познавательного материала для науки. Это уникальная связка, которая требует более тщательного изучения её функций, в том числе со стороны физиков.
