Все права защищены. Никакая часть электронной версии этой книги не может быть воспроизведена в какой бы то ни было форме и какими бы то ни было средствами, включая размещение в сети Интернет и в корпоративных сетях, для частного и публичного использования без письменного разрешения владельца авторских прав.

* * *

Введение

В наш механизированный век без организованного двигательного режима человек попадает в неблагоприятные, а подчас даже рискованные условия. Сохранить здоровье без сознательно регулируемой двигательной нагрузки в настоящее время просто немыслимо.

Любое движение нашего тела есть, прежде всего, движение в позвоночнике и суставах. Целенаправленное физкультурно-оздоровительное воздействие на сердечнососудистую, дыхательную, нервную системы возможно лишь в процессе работы мышц и суставов. Бег, передвижение на лыжах, плавание, выполнение гимнастических упражнений возможны лишь постольку, поскольку это позволяет состояние наших суставов и позвоночника.

Значительный интерес врачей различных специальностей к остеохондрозу позвоночника обусловлен чрезвычайным распространением этого заболевания. Известно, что после 30 лет каждый пятый человек в мире страдает дискогенным радикулитом, являющимся одним из синдромов остеохондроза.

Среди причин временной потери трудоспособности и инвалидности это заболевание по-прежнему занимает одно из первых мест. Не случайно в последние годы как у нас в стране, так и за рубежом проводились многочисленные симпозиумы и конференции, посвященные данной проблеме.

Клиника ортопедии и травматологии I Московского медицинского института на протяжении многих лет занимается проблемой остеохондроза позвоночника. На базе специализированного отделения патологии позвоночника, где преобладают больные остеохондрозом, созданы условия для применения новейших методов исследования и лечения. Организован консультативный центр с одновременным участием ортопедов, нейрохирургов и невропатологов, что позволяет более плодотворно решать сложные вопросы диагностики и тактики лечения. После консервативной терапии или оперативного вмешательства больные систематически вызываются для контрольного обследования.

Из 3200 больных, обследованных и проходивших лечение в стационарных условиях, около ¹/₃ (995) подвергались оперативному вмешательству, что связано в основном с целенаправленным отбором наиболее тяжелых форм заболевания. Поскольку расширились сроки отдаленных наблюдений, стало возможным более объективно оценивать осложнения и отдаленные результаты.

По данным Центрального института травматологии и ортопедии и Главного управления здравоохранения Москвы, в столице на каждую 1000 человек взрослого населения приходятся 122 больных с нарушением функции позвоночника, причем у каждого пятого – сочетание заболеваний: остеохондроз позвоночника и деформирующий артроз одного или даже нескольких суставов.

При большом желании и старании человек может восстановить здоровье, даже когда оно значительно подорвано. Однако болезненные изменения в позвоночнике часто приводят к необратимым последствиям. Первые сигналы неблагополучия мы получаем тогда, когда болезненные изменения уже развиваются полным ходом. Остановить их развитие даже на этой, сравнительно ранней стадии болезни непросто, но возможно. Недовосстановление функции – помеха для всей оздоровительной тренировки позвоночника. А поэтому нужна профилактика заболеваний и ограничения функций позвоночника, то есть физические упражнения, движение.

«Движение, – сказал знаменитый французский врач XVIII века Тиссо, – может по своему действию заменить любое лекарство». Как устроен позвоночник, каковы функции его отдельных структурных элементов, каковы приспособительные возможности позвоночника? Какими движениями нормализуется деятельность и состояние позвоночника, в каких дозах? Как зависит методика занятий гимнастикой от возраста, бытовых, производственных и климатических условий? Изложенная ниже информация поможет дать ответы на эти вопросы.

Биомеханика позвоночника при остеохондрозе

Статика и динамика позвоночника в норме

Позвоночник является опорно-двигательным органом туловища и головы и защитным футляром для спинного мозга. С биомеханической точки зрения позвоночник подобен кинематической цепи, состоящей из отдельных звеньев. Каждый позвонок сочленяется с соседним в трех точках: в двух межпозвонковых сочленениях сзади и телами (через посредство межпозвонкового диска) спереди. Соединения между суставными отростками представляют собой истинные суставы. Располагаясь один над другим, позвонки образуют два столба – передний, построенный за счет тел позвонков, и задний, образующийся из дужек и межпозвонковых суставов.

Подвижность позвоночника, его эластичность и упругость, способность выдерживать большие нагрузки в значительной мере обеспечиваются межпозвонковыми дисками, которые находятся в тесной анатомо-функциональной связи со всеми формациями, образующими позвоночный столб. Межпозвонковый диск играет ведущую роль в биомеханике, являясь «душой» движения позвоночника. Будучи сложным анатомическим образованием, диск выполняет следующие функции:

– соединение позвонков;

– обеспечение подвижности позвоночного столба;

– предохранение тел позвонков от постоянной травматизации (амортизационная роль).

Анатомический комплекс, состоящий из одного межпозвонкового диска, двух смежных позвонков с соответствующими суставами и связочным аппаратом на данном уровне, называется позвоночным сегментом. Межпозвонковый диск состоит из двух гиалиновых пластинок, плотно прилегающих к замыкательным пластинам тел смежных позвонков, пульпозного ядра и фиброзного кольца. Пульпозное ядро, являясь остатком спинной хорды, содержит промежуточное вещество – хондрин, небольшое число хрящевых клеток и переплетающихся коллагеновых волокон, образующих своеобразную капсулу и придающих ядру эластичность. В центре его имеется полость, объем которой в норме составляет 1–1,5 см³. Фиброзное кольцо межпозвонкового диска состоит из плотных соединительно-тканных пучков, переплетающихся в различных направлениях. Центральные пучки фиброзного кольца расположены рыхло и постепенно переходят в капсулу ядра, периферические же пучки тесно примыкают друг к другу и внедряются в костный краевой кант.

Задняя полуокружность кольца слабее передней, особенно в поясничном и шейном отделах позвоночника. Боковые и передние отделы межпозвонкового диска слегка выступают за пределы костной ткани, так как диск несколько шире тел смежных позвонков. Высота тел поясничных позвонков почти одинакова и равняется 25–28 мм, высота же дисков нарастает в каудальном направлении, составляя ¹/₃ высоты тела позвонка (приблизительно 9 мм); форма их приближается к клиновидной, а площадь равняется в среднем 14 см².

Хрящевые гиалиновые пластинки очень прочны и выдерживают большое напряжение при всех видах нагрузки позвоночника. Передняя продольная связка, являясь надкостницей, прочно сращена с телами позвонков и свободно перекидывается через диск. Задняя же продольная связка, участвующая в образовании передней стенки позвоночного канала, наоборот, свободно перекидывается над поверхностью тел позвонков и сращена с диском. Эта связка массивна в центральной части. Истончается кнаружи, то есть по направлению к межпозвонковым отверстиям. Помимо дисков и продольных связок, позвонки соединены двумя межпозвонковыми суставами, образованными суставными отростками, имеющими особенности в различных отделах. Эти отростки ограничивают межпозвонковые отверстия, через которые выходят нервные корешки.

Соединение дужек и отростков смежных позвонков осуществляется системой связок: желтой межостистой, надостистой и межпоперечной. Желтые связки, являясь антагонистами связок тел позвонков, функционально разгружают диски, препятствуя их чрезмерному сжатию.

Иннервация наружных отделов фиброзного кольца, задней продольной связки надкостницы, капсулы суставов, сосудов и оболочек спинного мозга осуществляется n. sinuvertebralis, состоящим из симпатических и соматических волокон. По степени насыщенности рецепторами и по богатству нервных сплетений надкостница позвонков не уступает мягкой мозговой оболочке, в которой нервные элементы наиболее обильны.

Васкуляризация диска у ребенка и юноши осуществляется сосудами, проникающими в него из губчатого вещества смежных позвонков. Уже с 12–13 лет начинается облитерация сосудов диска, которая заканчивается к 23–27 годам, то есть ко времени окончания роста позвоночника. У взрослого межпозвонковый диск бессосудист – питание его осуществляется путем диффузии через гиалиновые пластинки. Вместе с тем при разрывах диска вновь образующаяся рубцовая ткань может оказаться васкуляризованной.

Перечисленные анатомические особенности, а также данные сравнительной анатомии позволили рассматривать межпозвонковый диск как полусустав. При этом пульпозное ядро, содержащее жидкость типа синовиальной, сравнивают с полостью сустава; замыкательные пластинки позвонков, покрытые гиалиновым хрящом, уподобляют суставным концам, а фиброзное кольцо рассматривают как капсулу сустава и связочный аппарат. Эта аналогия подтверждается при дегенеративном поражении диска (остеохондроз), протекающем как типичный артроз любого сустава.

Статическая функция диска связана с амортизацией. Диски обеспечивают гибкость и плавность движений смежных позвонков и всего позвоночника в целом. Пульпозное ядро обладает значительным тургором и гидрофильностью. Оно находится под постоянным давлением в толще окружающего его по сторонам фиброзного кольца, а сверху и снизу – хрящевых пластинок. Тургор ядра изменяется в значительных пределах: при уменьшении нагрузки он повышается – и наоборот. О значительном давлении внутри ядра можно судить по тому, что после пребывания в течение нескольких часов в горизонтальном положении расплавление дисков удлиняет позвоночник больше чем на 2 см, а разница в росте человека в течение суток может достигать 4 см. Уменьшение роста в старческом возрасте (до 7 см) обусловлено потерей гидрофильности («высыханием») диска.

Давление пульпозного ядра проявляется особенно демонстративно при снижении резистентности губчатого вещества тел смежных позвонков в результате остеохондроза (например при гормональной спондилопатии) – тяжелое расстройство минерального обмена, обусловленное выключением функции половых желез.

Диски становятся настолько выпуклыми, что, приближаясь друг к другу, почти соприкасаются; тела же позвонков уменьшаются, принимая форму двояковогнутой линзы («рыбьи позвонки»).

Межпозвонковый диск – типичная гидростатическая система. Так как жидкости практически несжимаемы, то всякое давление, действующее на ядро, передается равномерно во все стороны. Фиброзное кольцо напряжением своих волокон удерживает ядро и поглощает большую часть энергии. Благодаря эластическим свойствам диска значительно смягчаются толчки и сотрясения, передаваемые на позвоночник, спинной и головной мозг при ходьбе, беге, прыжках. Стремление пульпозного ядра к расплавлению передается в виде равномерного давления на фиброзное кольцо и гиалиновые пластинки. Это давление уравновешивается напряжением фиброзного кольца, соединяющего позвонки, и тонусом мышц туловища.

В противодействии этих двух сил – ключ к пониманию дегенеративно-дистрофических процессов позвоночника. Теоретические расчеты многих авторов показали, что на поясничный отдел позвоночника действуют очень большие силы. Для ответа на многие вопросы биомеханики, имеющие не только теоретическое, но и практическое значение, необходимо было исследовать непосредственно внутридисковое давление.

В клинических условиях исследования внутридискового давления проводились у пациентов (с поясничными болями), которые были разделены на две группы (с начальными признаками остеохондроза). Для введения в диск измерительной иглы использовался «латеральный» экстрадуральный доступ. Давление измерялось в различных позах и положениях пациентов: лежа, сидя и стоя, а также в сочетании с нагрузками – удерживанием грузов, наклонами туловища, натуживанием. Внутридисковое давление у пациентов первой группы в положении лежа на боку или на животе было всегда выше, чем в нормальных или умеренно дегенерированных препаратах, и в среднем составляло 3,3 кг/см²; эта дополнительная нагрузка обусловлена тонусом мышц туловища.

При переходе в вертикальное положение на межпозвонковый диск начинает действовать масса той части тела, которая располагается выше уровня тела позвонка. Давление внутри диска в этих случаях равнялось 6,5 кг/см². В обычных положениях тела (стоя, лежа), а также при подъеме грузов до 20 кг межпозвонковые диски являются единственной структурой, воспринимающей вертикальные нагрузки. Вместе с тем при этом никогда не создается критического увеличения внутридискового давления и нарушения целости дисковых структур. Расчеты показали, что общая нагрузка на диск в этих ситуациях не выходит, как правило, далеко за пределы 220 кг.

По данным Л. П. Николаева (1947), голова представляет собой рычаг первого рода, на одном конце которого приложена ее масса (в среднем около 5 кг), а на другом – уравновешивающая сила мышц шеи. Следовательно, шейный отдел позвоночника постоянно испытывает статикодинамическое напряжение, которое резко увеличивается при максимальном сгибании и разгибании и обусловлено перегрузкой сдвигающего момента. Если учесть, что даже в нормальных условиях нагрузка на единицу площади диска в шейном отделе превышает таковую в поясничном, а также учесть больший объем движения, то становится понятной склонность к дегенеративным изменениям данного отдела позвоночника, что подтверждается клиническими наблюдениями.

Резистентность нормального диска к силам сжатия значительна. Исследования показали, что у спортсменов высокой квалификации (например, при подъеме штанги массой 100 кг) фактическое уменьшение силы сдавливания дисков происходит не только за счет значительного развития мышечного аппарата. Важным фактором является рациональный динамический стереотип упражнений, при котором создается ускорение штанги в значимый период подъема и наиболее активно участвуют мышцы брюшного пресса, а затем спортсмен использует силу иннервации.

Упругое и практически несдавливаемое ядро диска при движении перемещается в противоположную сторону: при сгибании позвоночника – кзади; при разгибании – кпереди, при боковых изгибах – в сторону выпуклости.

Одной из характерных особенностей позвоночного столба является наличие в саггитальной плоскости четырех физиологических искривлений: шейного лордоза, грудного кифоза, поясничного лордоза и крестцово-копчикового кифоза. Они обусловлены вертикальным положением туловища и развиваются лишь в постэмбриональном периоде. У новорожденного позвоночник имеет дугообразную кривизну, обращенную выпуклостью кзади, то есть тотально кифозирован и сохраняет свой рельеф и в первое время после рождения. По мере того как ребенок начинает делать попытки удерживать при сидении голову в прямом положении, у него укрепляются разгибатели шеи.

Это ведет к развитию шейного лордоза. В дальнейшем, когда ребенок начинает сидеть (и в особенности когда он начинает ходить) укрепляется система поясничных мышц и формируется поясничный лордоз. Одновременно возникают кифоз грудного отдела позвоночника, наклон таза кпереди, а также крестцово-копчиковый кифоз. Вершина шейного лордоза соответствует уровню С5 и С6; грудного кифоза – Тh6 – Тh7, поясничного лордоза – L4. В норме крестец находится под углом 300 по отношению к фронтальной оси тела. Окончательное формирование изгибов позвоночника заканчивается в 6–7 лет.