Рис. 7. Примерная схема возможных стадий прогрессирующей дегенерации позвоночных сочленений, связанной с дисками (так чаще всего повреждаются позвонки поясницы, крестца и копчика)
Еще одно важное свойство упругого, насыщенного водой диска – сохранение нужного диаметра межпозвонковых отверстий и всех каналов между двумя позвонками (по сторонам, сверху и снизу). Спинномозговые нервы свободно проходят сквозь них и не ущемляются.
Диск состоит из студенистого ядра, окруженного фиброзным кольцом. Между диском и костной пластинкой позвонка находится слой хряща. Хрящ покрывает все костные поверхности, которые соприкасаются друг с другом, в особенности суставные поверхности позвонков, кистей, рук и ног. Хрящ увлажняется во время движения суставов, он содержит большое количество воды, благодаря чему его поверхность скользкая и влажная.
Студенистая субстанция диска впитывает или выделяет воду. Фиброзное кольцо прочно фиксирует диск в костных краях позвонков на задней части и по бокам позвоночного столба. Эти кольца из эластичной ткани действуют, как пружины, когда насыщенное водой и расширившееся ядро диска давит на них. Спереди фиброзное кольцо соединено с костным телом позвонка (не по его краю, а спереди над ним), создавая тем самым пустое анатомическое пространство между передним краем позвонка и фиброзной капсулой диска. Кольцо является также частью длинной связки, проходящей по всей длине позвоночного столба (передней продольной связки) (рис. 4).
Животные бегают, используя позвоночник как пружину; его позвонки, в отличие от позвонков человека, не несут на себе вес тела. У прямоходящего человека такое пружинящее изгибание позвоночника обеспечивает плавную ходьбу.
При ходьбе вес тела остается сзади, пока одна нога передвигается вперед. Когда нога впереди опускается на землю, вес тела переносится на нее, а вперед двигается другая нога. То же самое происходит и при беге, только вес переносится вперед еще до того, как передняя нога коснулась земли. Именно поэтому при беге вес тела увеличивается – к нему добавляется гравитационное ускорение.
Анатомическое пространство
Анатомическое пространство позволяет позвонкам раскрываться и смыкаться спереди, чтобы обеспечить синхронность движений при ходьбе. В противном случае, если бы передние края позвонков были прочно соединены друг с другом, движения позвоночника были бы резкими и жесткими. Это пространство у переднего края позвонка выполняет еще одну функцию. Поскольку диск прикреплен к телу позвонка только по краям, такое пространство позволяет создавать локальный вакуум, обладающий особыми свойствами. Открывая и закрывая пространство, вакуум заставляет диск всасывать воду, восполняя то, что было израсходовано, когда ядро диска находилось под давлением. Вакуум также увеличивает силу сцепления. разных компонентов сочленения, превращая его в гибкую, но прочную конструкцию. Именно поэтому мы можем назвать позвоночный столб «скрученной пружиной» (рис. 1 и 8). Возможными причинами потери диском воды могут быть длительное стояние, долгое неправильное сидение в одной позе (особенно ссутулившись в кресле).
Рис. 8. Позвоночник анатомически устроен так, что множество различных его элементов функционируют как единое целое
Еще хуже, если позвонки сожмутся спереди, раскрывшись сзади, так что диск будет отжат назад. Такое давление кзади, если оно будет продолжительным, может заставить диск сдвинуться и защемить спинномозговой нерв или спинной мозг.