Анатомия и гибкость позвоночного столба

Позвоночный столб представляет собой действительно уникальную и неповторимую структуру. Он состоит из 33 соединенных между собой костей (Kelly, 1971). 




ОБЩАЯ АНАТОМИЯ ПОЗВОНОЧНОГО СТОЛБА

Позвоночный столб состоит из серий отдельных костей — 33 позвонков, соединенных друг с другом при помощи межпозвоночных дисков, суставов и связок. Позвонки разделяют на 5 групп: шейные (7), грудные (12), поясничные (5), крестцовые (5) и копчиковые (4).

У взрослого человека крестец — это одна кость, образовавшаяся в результате слияния пяти крестцовых позвонков. В свою очередь, копчик также представляет собой одну кость, образованную вследствие слияния четырех копчиковых позвонков. Поэтому между последними девятью позвонками практически отсутствует подвижность, и они характеризуются достаточно высокой степенью ста­бильности.

Позвоночник можнопредставить в виде массивной принимающей и передающей вышки  с          проволочными оттяжками. «Вышка» сделана из костного позвоночника, дисков и связок. Проволочные оттяжки — это мышцы, которые укрепляют систему и удерживают ее в прямом положении. Основу «вышки» образуют крестец и две тазовые кости, а голова одновременно является и принимающим и передающим устройством.

Важной позвоночного наличие четырех различимых кривизн. У новорожденного позвоночник имеет только одну кривизну, проходящую по всей его длине и имеющую форму буквы С, т.е. выпуклую назад. После того как ребенок начинает поднимать головку, происходит формирование шейной кривизны. Эту выпуклую вперед кривую называют шейным лордозом. Позже, когда ребенок начинает стоять и ходить, образуется поясничная кривизна. Ее называют поясничным лордозом.

У некоторых людей могут наблюдаться аномальные искривления позвоночника. Кифоз обычно является следствием чрезмерного сгибания вперед участка грудной клетки . Другая деформация — лордоз — это чрезмерное разгибание позвоночника; чаще всего он наблюдается в поясничном участке. Аномальное латеральное отклонение позвоночника в сторону называется сколиозом . Сколиоз почти всегда имеет место в области грудной клетки.

ФУНКЦИИ ПОЗВОНОЧНИКА

Позвоночник выполняет ряд важнейших функций. Главной из них является защита спинного мозга. Кроме того, он поддерживает туловище. Позвоночный столб удерживает тело в прямом положении, обеспечивает прикрепление мышц, служит своеобразным «якорем» для грудной клетки, действует как амортизатор и обеспечивает сочетание силы и гибкости, способствующее максимальной устойчивости при минимальном ограничении подвижности.

ПОЗВОНКИ

Типичный позвонок состоит из двух основных частей: тела позвонка (спереди) и позвонковой дуги (сзади). Если его разобрать, мы увидим, что он имеет несколько соединенных частей . Его основу составля ет позвонковое тело, являющееся наибольшей частью позвонка. Оно нахо дится спереди и имеет форму цилиндра, ширина которого больше высоты. Позвонковое тело — та часть позвонка, на которую приходится основная масса позвонка. Позвонковая дуга состоит из четырех меньших структур. Двумя из них являются ножки, формирующие опорные стенки. Две другие части — это тонкие пластинки, образующие своеобразную «крышу». От позвонковой дуги отходят три костных отростка. От каждого соединения «ножка-пластинка» ответвляются правый и левый поперечные отростки. Кроме того, на средней линии можно увидеть выступающий назад остис тый отросток. Это наиболее задняя часть позвонка. Его кончики можно увидеть при наклоне человека вперед.

Направление и степень движения позвонка определяются ориентацией суставных отростков. В грудном участке суставные поверхности ориентированы почти фронтально, тогда как верхняя и нижняя обращены соответственно назад и вперед, что обеспечивает возможность враще

ння и латерального сгибания. В поясничном отделе ориентация сустав ных поверхностей направлена в сагиттальной плоскости, верхние сус тавные поверхности обращены медиально, а нижние — латерально. Та кая ориентация обусловливает сгибание, выпрямление и латеральное

сгибание.

МЕЖПОЗВОНКОВЫЕ ДИСКИ

Между телами позвонков находится 23 соединяющих их межпозвонковых диска, в совокупности составляющих примерно 1/4 всей длины позвоночного столба. Они преимущественно выполняют функцию гидравлических амортизаторов и, следовательно, обеспечивают движение между позвонками.


Толщина диска играет исключительно важную роль. Величина движения в любом участке позвоночного столба в значительной степени зависит от соотношения высоты межпозвонковых дисков и костной части позвоночника. Толщина дисков в каждом отделе позвоночника разная: в поясничном — 9 мм, грудном — 5 мм, шейном — 3 мм. Вместе с тем более важным, чем абсолютная толщина, является отношение толщины диска к высоте тела позвонка. Капанджий (1974) утверждает, что это отношение обусловливает подвижность определенного сегмента позвоночного столба: чем выше соотношение, тем больше подвижность. Таким образом, шейный отдел имеет наибольшую подвижность, так как указанное соотношение в нем составляет соответственно 2:5, или 40 %. Менее подвижным является поясничный отдел с соотношением 1:3, или 33 %. Наконец, еще менее подвижным является грудной отдел, соответствующее соотношение в котором 1:5, или 20 %. Таким образом, диски играют важную роль в определении потенциала диапазона движения спины. Диск состоит из двух частей: студенистого ядра и фиброзного кольца.

«Студенистое» ядро состоит из несжимающегося гелеподобного материала, заключенного в эластичный «контейнер». Его химический состав представлен белками и полисахаридами. Ядро характеризуется мощной гидрофильностью, т.е. притяжением к воде.

Как указывает Пушел (1930), при рождении содержание жидкости в ядре составляет 88 %. Как и все жидкости, она не может уменьшиться в объеме. Более того, ввиду содержания в закрытом «контейнере» к ней может быть применен закон Паскаля: «Любая внешняя сила, действующая на единицу заключенной в сосуде жидкости, передается в таком же количестве каждой единице внутренней части сосуда» (Callief, 1981). Контейнер может под давлением деформироваться. Таким образом, ядро действует как гидравлический амортизатор.

 

При сгибании позвоночника диск приобретает форму клина, т.е. становится тоньше спереди и утолщается сзади. Такая деформация позволяет позвонкам сблизиться спереди и удалиться друг от друга сзади, тем самым увеличивая кривую сгибания спины. Наоборот, при чрезмерном выпрямлении позвоночника ядро становится тоньше сзади и толще спереди. Такая деформация позволяет позвонкам сблизиться друг с другом сзади и удалиться друг от друга спереди, тем самым увеличивая кривую выпрямления спины. Итак, следовательно, деформация дисков увеличивает подвижность позвоночника.

Как отмечалось выше, фиброзное кольцо принимает на себя большую часть усилия, передаваемого из одного тела позвонка другому. Эта функция может показаться странной, так как основная нагрузка на диск осуществляется в виде вертикального сжатия, а фиброзное кольцо в большей степени предназначено для противостояния сдвигающему усилию. Однако, студенистое ядро трансформирует вертикальное усилие в радиальную силу, которую ограничивает эластичная и растягивающая сила волокон.

С возрастом фиброзное кольцо в значительной мере утрачивает свою эластичность и податливость. В молодом возрасте фиброэластичная ткань кольца является преимущественно эластичной. С возрастом или после травмы процент фиброзных элементов увеличивается и диск теряет эластичность. По мере утраты эластичности он становится более восприимчивым к травмам и повреждениям. Кроме того, с увеличением возраста вследствие более ограниченного кровоснабжения дисков они утрачивают свою способность восстанавливать эластичность. Поэтому неудивительно, что различные травмы и повреждения дисков чаще встречаются у людей пожилого возраста (Caillief, 1988)

СВЯЗКИ ПОЗВОНОЧНИКА

Стабильность позвоночника обеспечивают также связочные структуры и другие соединительные ткани. Их задача заключается в ограничении или видоизменении движения сустава. Чтобы обеспечить максимальную стабильность, связки должны быть короткими, плотными и прочными; однако для обеспечения максимального диапазона движения они должны быть длинными. В идеале структуры должны обеспечивать оптимальную степень подвижности и стабильности. Следовательно, более предпочтительными являются длинные, плотные и прочные связки, что встречается довольно редко.

Поскольку

максимальная нагрузка приходится на связки, наиболее удаленные от оси движения структурами, ограничивающими                                          сгибание,

являются задняя часть фиброзного кольца, задняя продольная связка, желтая связка, суставная поверхность межпозвонкового сустава, межпоперечные и межостистые связки и надостная связка. Наибольшая нагрузка приходится на последнюю связку. Другими структурами, которые могут в определенной степени ограничивать сгибание, являются мышцы-разгибатели

спины и нижняя люмбодорсальная фасция. Последняя представляет собой плотную фасциальнуто оболочку соединительной ткани, окружающей цы- мышразгибатели спины (Farfan, 1973; Fisk и Rose, 1977). С другой стороны, чрезмерное выпрямление позвоночника ограничивают передняя часть фиброзного кольца и передняя продольная связка, которым в этом помогают мышцы живота и окружающие их соединительнотканные образования.

Латеральное сгибание ограничивают все связочные структуры, латеральные к средней линии. Максимальная нагрузка снова приходится на наиболее удаленные от оси движения структуры. Соответственно квадратная мышца поясницы (соединяющая верхний край таза с нижними ребрами), мышцы-разгибатели спины, косые мышцы живота, три слоя спинопоясничной фасции и капсулярные связки играют наиболее важную роль, тогда как межпоперечные связки выполняют вспомогательные функции

ОГРАНИЧЕНИЕ ДИАПАЗОНА ДВИЖЕНИЯ В ПОЯСНИЧНОМ ОТДЕЛЕ ПОЗВОНОЧНИКА

Сгибание туловища определяют как наклон или перемещение грудной клетки к бедрам. Это движение выполняется преимущественно прямой мышцей живота, которой помогают наружная и внутренняя косая мышцы живота. Когда сгибание туловища происходит в положении стоя, оно осуществляется главным образом за счет силы тяжести и контролируется эксцентрическим сокращением мышц-разгибателей спины. Прямая мышца живота задеиствуется только для выполнения сгибания туловища при преодолении силы тяжести, например в положении лежа на спине. Диапазон движения ограничивается сократительной недостаточностью сгибателя туловища, напряжением мышц-разгибателей спины, пассивным напряжением задних структур спины (задней частью фиброзного кольца, задней продольной связкой, желтой связкой, межпоперечными связками, межостистыми связками и супраостистой связкой), костной аппозицией тел позвонков кпереди с поверхностями соседних позвонков, сжатием вентральных частей межпозвонкового фиброхрящевого диска и соприкосновением ребер с животом. Сгибание туловища происходит почти исключительно в поясничном отделе.

Как отмечают Грин и Хекмен (1994), стандартные методы измерения движения суставов в грудном и поясничном отделах использовать нельзя. С этой целью применяют визуальную оценку, гониометрические измерения, а также инклинометрическую методику.

Разгибание туловища представляет собой возвращение туловища из согнутого положения в нейтральное, или анатомическое. Чрезмерное выпрямление туловища определяют как его дорсальный наклон. Это движение связано с увеличением поясничной кривизны и осуществляется мышцами-разгибателями спины. Диапазон движения ограничивают недостаточная сократительная способность разгибателей, напряжение прямых мышц живота, напряжение передних структур спины (фиброзного кольца и передней продольной связки) и соприкосновение соседних отростков и кау-дальных суставных краев с пластинками.

Латеральное сгибание туловища определяют как наклон туловища в сторону. Это движение выполняется наружной и внутренней косыми мышцами живота, которым помогают мышцы-разгибатели спины. Диапазон движения ограничивает сократительная недостаточность этих мышц, напряжение косых мышц живота, напряжение структур спины (фиброзные кольца между позвонками, контралатеральные желтые связки и межпоперечные связки), взаимное «запирание» суставных поверхностей и аппозиция соседних ребер.

ВЗАИМОСВЯЗЬ МЕЖДУ РАСТЯГИВАНИЕМ МЫШЦ ПОЯСНИЦЫ, ТАЗА И ПОДКОЛЕННЫХ СУХОЖИЛИЙ

• Одним из наиболее часто выполняемых и потенциально опасных упражнений или тестов на определение гибкости мышц заднебедренной группы и поясницы является сгибание тазобедренного сустава при выпрямленных коленях.

Большая часть переднего сгибания (если не все) осуществляется в поясничном отделе позвоночника. Если говорить более конкретно, то 5- 10 % сгибания происходит между L, и L4, 20-25 % — между Ц и L, и 60- 75 % — между Ц и S, (рис. 18.8). Более того, основное сгибание позвоночника имеет место при его наклоне вперед на 45°. В сущности, сгибание в поясничном отделе ограничивается степенью реверсирования кривой лордоза (Caillief, 1988). Кайет подчеркивает, что если бы человеку пришлось наклониться вперед, чтобы коснуться пальцев ног, не сгибая их ни в коленях, ни в тазобедренном суставе, требовалось бы больше гибкости, чем та, на которую способен поясничный отдел позвоночника. Поэтому, если бы сгибание осуществлялось исключительно благодаря реверсированию кривой поясничного отдела, человек не мог бы наклониться и наполовину того, что он обычно совершает. Таким образом, имеется дополнительная гибкость. Это гибкость тазобедренных суставов.

Считают, что уровень гибкости тазобедренных суставов напрямую зависит от подвижности тазового пояса. Из главы 17 мы помним, что тазобедренный сустав представляет собой шар и впадину, образованные закругленными головками бедренных костей, которые помещены в чашеобразные вертлужные впадины. Следовательно, таз способен вращаться вокруг оси двух латеральных тазобедренных суставов. Таким образом, при сгибании тазобедренного сустава передняя часть таза опускается, а задняя — поднимается. При повторном выпрямлении таз возвращается в исходное положениеОптимальное и безопасное выполнение упражнений на растягивание требует сочетания адекватного уровня гибкости, силы и механики. Например, при выполнении сгибания в тазобедренном суставе с выпрямленнымив коленных суставах ногами ряд факторов может существенно ограничи вать диапазон движения. Чаше всего это тугоподвижность мышц поясни цы и задней группы мыши бедра. Вполне понятно, что при тугоподвижных мышцах поясницы сгибание в поясничном отделе позвоночника является ограниченным. Другими потенциально ограничивающими движение фак торами могут быть дефекты дисков, связок или костных структур; непра вильная кривизна спины, защемление межпозвонковых суставов. A-D — правильное физиологическое возвращение в прямое положение из положения полного сгибания с реверсивным пояснично-та- зовым ритмом; В, — неправильная преждевременная лордотическая кри вая, вследствие которой поясничный отдел позвоночника оказывается впе реди центра тяжести. При таком положении суставные поверхности сближаются у X, что в сочетании с эксцентрическим ведением позвоночника требует более значительных мышечных сокращений группы разгибателей спины. Может произойти защемление суставных поверхностей), раздра жение седалищного нерва  и любой мышечный дисбаланс (Caillief, 1988)

ШЕЙНЫЕ ПОЗВОНКИ

Скелетный каркас шеи образуют семь шейных позвонков. Наиболее известными являются первый и второй, расположенные под головой, — атлант и осевой позвонок. Они имеютуникальную структуру. Первый непосредственно поддерживает голову и образует костное кольцо. У второго есть небольшой направленный вверх костный выступ, образующий стержень, имеющий вид колышка. При поворачивании головы из стороны в сторону атлант вращается на этом стержне. Таким образом, эта структура во многом определяет направление и степень подвижности головы.

ДВИЖЕНИЯ ШЕЙНОГО ОТДЕЛА

Шейный отдел способен к сгибанию, выпрямлению, латеральному сгибанию и вращению. Он является наиболее подвижным и характеризуется наибольшей свободой движения всех позвонков, так как толщина дисков относительно высоты позвонкового тела наименьшая (2:5, или 40 %)


(Kapardii, 1974). Более того, поскольку ширина тела позвонка превышает его высоту или глубину, способность сгибания и выпрямления выше, чем латерального сгибания.

Главными детерминантами направления и величины движения являются форма позвонковых тел, а также контуры и ориентация межпозвонковых суставов. Связки, фасции и капсулы также ограничивают движение. При достижении пределов эластичности созданное напряжение обусловливает прекращение движения.

Сгибание шейного отдела определяют как движение головы вперед к груди. При вертикальном положении тела сгибание осуществляется за счет силы тяжести, действующей на голову. В положении лежа на спине голову приподнимают, преодолевая силу тяжести. Основной мышцей, участвующей в сгибании, является грудино-ключично-сосцевидная, которой помогают лестничная передняя прямая мышца головы, длинная мышца головы и длинная мышца шеи. Сгибание шеи ограничивается сократительной недостаточностью грудино-ключично-сосцевидной мышцы, напряжением тыльных структур спины (задней продольной связки, желтой связки, межостистой связки и надостной связки), напряжением задних мышц и фасций шеи, аппозицией передних краев тел позвонков с поверхностями соседних позвонков, сжатием передней части межпозвонкового волокнистого хряща и подведением подбородка к груди.

Наиболее противоречивым и потенциально опасным упражнением

для растягивания шейного отдела является, очевидно, «плуг» (см.

рис. 15.10). Для лиц, занимающихся гимнастикой, дзюдо, йогой, борьбой,

это упражнение, однако, является обязательным. Спортсменам, специали

зирующимся в других видах спорта, и неспортсменам следует подобрать

альтернативное упражнение.

Эффективное растягивание сгибателей шейного отдела с целью увеличить гибкость требует стабилизации лопатки и плечевого пояса. Такое положение легко достигается лежа на спине (упражнение 42). Ключевым моментом растягивания является отрывание головы от пола и подведение подбородка к груди, не отрывая при этом лопатки от пола. Если лопатки отрываются от пола, эффективность растягивания уменьшается.

Выпрямление шейного отдела определяют как возвращение головы из согнутого положения (голова приведена к груди) в выпрямленное. Отведение головы назад с превышением выпрямленного положения называется гипервыпрямлением шейного отдела. Это движение осуществляется рядом мышц тыльной части шеи (верхними пучками трапециевидной мышцы, ременными мышцами головы и шеи, полуостистыми мышцами головы и шеи, прямыми мышцами головы, задними большими и малыми, косыми головы, верхними и нижними и межостистыми мышцами). К разгибателям относится еще ряд мышц, но авторы их не дают, не даем и мы. Диапазон движения ограничивают сократительная недостаточность мышц-разгибателей, пассивное напряжение передней продольной связки, напряжение передних мышц шеи н фасций, сближение остистых отростков, «запирание» задних краев суставных поверхностей, соприкасание го-


ловы с мышечной массой верхней части туловища. Для растягивания этого отдела весьма эффективно упражнение 45.

Латеральное сгибание шейного отдела можно охарактеризовать как наклон головы, при котором левое ухо приближается к левому плечу или правое ухо — к правому плечу. Это движение осуществляется целым рядом мышц (грудино-ключично-сосцевиднои, лестничной, ременной шеи и головы, полуостистой шеи и головы, латеральной прямой мышцей головы, задней большой и малой прямыми мышцами головы, нижней и верхней косыми мышцами головы, межпоперечными мышцами и длинными мышцами головы и шеи). Диапазон движения ограничивается сократительной недостаточностью этих мышц, пассивным напряжением межпоперечных связок, напряжением шейных мышц и фасций на стороне, противоположной сгибанию, а также защемлением суставных отростков.Вращение шеи можно описать как повороты головы и шеи, при которых взгляд направлен через одно плечо. Большая часть вращения осуществляется в атлантоосевом суставе, т.е. между позвонками С, и С;. Вращение головы и шеи осуществляется целым рядом мышц: грудино- ключич-но-сосцевидной, полуостистыми мышцами головы и шеи, верхней косой

мышцей головы, ременной мышцей головы и шеи, нижней косой мышцей головы, большой задней прямой мышцей головы и латеральной прямой мышцей головы. Диапазон движения ограничивается сократительной недостаточностью этих мышц, пассивным напряжением связок (в частности, связок между Со и черепом), напряжением противоположных мышц шеи и защемлением суставных отростков.

РЕЗЮМЕ

Позвоночный столб состоит из серий отдельных костей — позвонков, соединенных друг с другом связками и хрящевыми дисками. В совокупности все эти компоненты образуют структурную и функциональную единицу, способную выполнять множество функций. Оптимальную эффективность позвоночного столба может нарушать процесс старения, заболевания, травмы и стирание. Целенаправленные упражнения на растягивание позволяют сохранить и увеличить диапазон движения позвоночного столба.



.


­