Для правильного использования позвоночника и особенно для предотвращения злоупотребления им важно несколько подробное понимание его механизма. Сюда входит то, как формируется позвоночник, как он действует, чтобы противостоять постоянному притяжению силы тяжести к себе и нагрузкам, и, наконец, влияние инерции и импульса в новых условиях жизни на суше, когда человек отвечает за передвижение в вертикальном положении.
Форма и вещество позвоночника придают ему большую прочность и гибкость. Наиболее важным для последней является чередование костных тел позвонков с межпозвоночными дисками из фиброхряща, которые составляют около четверти всей длины позвоночного столба. Диски как разделяют, так и скрепляют тела. Скрепляющая сила обусловлена тем, что их наружные слои жестких волокон наклонены сначала в одну сторону, затем в другую, а некоторые из них лежат почти горизонтально.
Рис. 20. Как позвонки регулируются для индивидуального воздействия на позвоночник. (Перерисовано с Молье.)
В каждом диске находится центральное ядро из желтоватой пульпы, содержащее жидкость, которая настолько сильно сжимается, что образует прочный шар внутри более уступчивых волокон. Это устройство, по конструкции напоминающее мяч для гольфа, не дает позвонкам давить друг на друга, а также ограничивает степень деформации, которую могут претерпевать сами диски от постоянного давления веса на суставы. Тесное прилегание позвонков и их дисков, а также гибкость суставов защищают спинномозговые нервы, выходящие из головного мозга. Диски относительно больше в более гибких частях позвоночника, так что в шейном отделе они составляют около 40 процентов длины, в поясничном - 33 процента, в грудном - только около 20 процентов, а в крестцовом их вообще нет.
Связочные ленты, переплетающиеся вдоль позвоночника и соединяющие тела и отростки соседних позвонков, напоминают фермы и стяжки моста, причем некоторые позвонки имеют одинарные, а некоторые - двойные фермы. Такое расположение увеличивает прочность позвоночного столба при сжатии; кроме того, оно обеспечивает большую гибкость, а трению противостоят смазочные мешочки в каждом суставе.
Наконец, позвоночник представляет собой единое целое благодаря универсальным продольным связкам, которые тянутся от одного конца к другому, соединяя все тела, диски, пластинки и дорсальные отростки позвонков. Наиболее важными связками являются передняя и задняя общие, а также супраспинальная и ладьевидная. (См. рис. 21.)
Рис. 21. Позвонки со связками. Виды спереди и сзади, а также (внизу) предполагаемая механика построения моста.
Ладьевидная связка, благодаря своей высокой эластичности, играет особенно важную механическую роль в интеграции позвоночника. Эластичная соединительная ткань имеет желтый цвет, отсюда и название flava. Ее широкие, плоские ленты соединяют пластинки, или верхние части нервных дуг, и проходят по гибким частям позвоночника от аксиса, или второго шейного позвонка, до крестца. Волокна плавника неразрывно связаны с волокнами капсульных связок, которые окружают суставы между позвонками, и благодаря присущему им напряжению предотвращают образование складок в этих капсулах. Кроме того, они возвращают кости в исходное положение после бесчисленных незначительных смещений, которым они подвергаются. Кроме того, флава взаимодействует с другими продольными связками, благодаря чему восстанавливающий эффект передается и им. Как отмечает Пирсоль: "То, что это замещение происходит благодаря чисто физическому свойству ткани, а не мышечному действию, подразумевает большую экономию энергии "2*.
Рис. 22. Медианный разрез через затылочную кость, атлант и аксис. Обратите внимание на связки. (Перерисовано по Шпальтехольцу.)
Стабильное соотношение позвонков и дисков, благодаря которому они способны выдерживать вес в вертикальном положении, во многом обусловлено тонусом связок, особенно передней общей связки. На это, в свою очередь, влияет действие мышц, которые контролируют позвоночник и соотношение туловища с тазом и ногами.
Нагрузки на связки позвоночника можно предотвратить или значительно облегчить, если понимать направление сил, действующих на суставы, к которым они прикреплены, а также конструкцию позвоночника, который по сути представляет собой один из непрерывных и противоположных изгибов.