2. Биомеханика позвоночника и краткие анатомические сведения.
С биомеханической точки зрения позвоночник подобен кинематической цепи, т.к. состоит из отдельных подвижных звеньев. Основным звеном в этой цепи является позвоночный двигательный сегмент, состоящий из двух смежных позвонков с соответствующими суставами, связками и межпозвонковым диском /Schmorl, Junghanns, 1931/. «Душой» движения позвоночника можно назвать межпозвонковый диск, который 1/ соединяет позвонки, 2/ обеспечивает подвижность позвоночно-двигательного сегмента /ПДС/, З/ предохраняет тело позвонка и спинного мозга от постоянной травматизации /аммортизационная функция/. Межпозвонковый диск состоит из двух гиалиновых пластинок, плотно прилегающих к замыкательным пластинкам тел смежных позвонков, пульпозного ядра и фиброзного кольца. В центре ядра имеется полость, объем которой составляет 1-1,5. см3 . Содержимое пульпозного ядра типа синовиальной жидкости. Такие особенности строения межпозвонкового диска позволяют его рассматривать как полусустав.
Соединяясь позвонки между собой образуют позвоночный столб, который имеет физиологические изгибы, свойственные только человеку. Изгибы позвоночника удерживаются активной силой мышц, связками и формами самих позвонков, изогнутый таким образом позвоночник благодаря своей эластичности с пружинящим противодействием выдерживает нагрузку тяжести головы, верхних конечностей и туловища. Доказано, что конструкция с двойной изогнутостью выдерживает большую нагрузку, чем конструкция с одинарным изгибом. Самой перегруженной дугой S-образной рессорой является поясничный лордоз, амортизирующий нагрузки всего торса и противонагрузки нижних конечностей и таза при вертикальном положении человека. При удержании груза в вертикальном положении или незначительном наклоне тела сила сжатия диска складывается из веса верхней половины тела, веса груза и уравновешивающей силы мышц разгибателя спины. При максимальном сгибании туловища активная деятельность мыши разгибателя практически выключается, поэтому противодействующая сила целиком приходится на напряжение связочного аппарата пояснично-крестцового отдела позвоночника /Ф.Ф.Огиенко, 1971/.
Позвонки также соединяются между собой передней продольной связкой, которая являясь надкостницей, прочно сращена с телами позвонков и свободно перекидывается через диск /Н.С.Косинская, 1961/. Задняя продольная связка, участвующая в образовании передней стенки позвоночного канала, свободно перекидывается над поверхностью тел позвонков и сращена с диском.
Оценивая позвоночник как столб (Holdsworth, 1963), аналогично об этом писал Я.Л. Цивьян, выдвинул 2-х колонную теорию. Переднюю колонну составляют позвонки, межпозвонковые диски, передняя и задняя продольные связки, задняя колона /задний опорный комплекс/ включает дугоотростчатые суставы, дужки, желтые, межостные, надостистные и межпоперечные связки. F.Denis /1984/ предложил 3-х колонную систему: переднюю колонну образуют передняя продольная связка, передние 2/3 межпозвонкового диска и тела позвонков, средняя колонна – задние 1/3 межпозвонкового диска и тел позвонков, задняя продольная связка, задняя колонна -дугоотростчатые суставы и связочный аппарат. При повреждении позвонка на протяжении всех трех колонн возникает нестабильное повреждение, на уровне двух колонн -относительно нестабильное и одной колонны - стабильное.
Передняя и средняя колонны удерживают тяжесть тела и поднимаемого груза и осуществляют движение, Задняя колонна, вместе со сложной системой мышц и связок синхронизирует нагрузку на переднюю и среднюю колонны и обеспечивает движение позвоночника.