Вода забирается до тех пор, пока не уравновесится давление на диск. Когда же нагрузка на позвоночник снижается, идет обратный процесс. Гликозамингликаны отдают воду, упругость ядра уменьшается и наступает динамическое равновесие. В этом заключается основная функция межпозвонкового диска – амортизирующая.

Ядро имеет капсулу из небольшого количества хрящевых клеток и коллагеновых волокон, придающих ему эластичность, и окружено фиброзным кольцом, которое образовано плотными соединительными пучками. Спереди и с боков фиброзное кольцо жестко срастается со смежными позвонками.

Сверху и снизу пульпозное ядро с фиброзным кольцом покрыто гиалиновой пластинкой, играющей большую роль в транспортировке воды и питательных веществ к пульпозному ядру и выведении продуктов обмена. Гиалиновая пластинка очень плотно прилегает к замыкательным пластинкам, которые жестко срастаются с телами смежных позвонков, защищая их губчатое вещество от чрезмерных нагрузок. Известно, что пока наш организм растет (до 20-25 лет), межпозвонковый диск имеет сосудистую сеть, то есть питается через сосуды, которые проходят через тела позвонков, но к 20-25 годам жизни запустевают (облитерируются).

Питание диска у взрослого человека происходит путем диффузии (пропитывания) из смежных позвонков через замыкательные и гиалиновые пластинки. Межпозвонковый диск несколько шире смежных позвонков, поэтому боковые и передние отделы его слегка выступают за пределы костной ткани.

Общая высота всех межпозвонковых дисков у новорожденного составляет 50% от высоты позвоночного столба. Вот почему новорожденные очень гибкие. С ростом человека высота дисков уменьшается. У взрослого она составляет уже только 25 % от высоты позвоночного столба. Толщина межпозвонкового диска зависит от уровня его расположения и подвижности соответствующего отдела позвоночника.

В наименее подвижном грудном отделе толщина дисков составляет 3-4 мм, в шейном отделе, обладающем большей подвижностью – 5-6 мм, в поясничном отделе толщина дисков доходит до 10-12 мм, поскольку на этот отдел приходится самая большая нагрузка по оси.

Межпозвонковый диск выполняет важнейшие функции:

• соединяет позвонки между собой (очень жестко и плотно);

• обеспечивает подвижность позвоночного столба;

• работает как амортизатор.

Рассмотрим эти функции более подробно.

1. Соединение позвонков

За счет плавного перехода фиброзного кольца в гиалиновые пластинки (а они, в свою очередь, переходят в замыкательные пластинки), которые плотно сращены с телами позвонков, происходит очень жесткое и плотное соединение позвонков и дисков между собой.

В месте соединения диска с телом позвонка нет движения, а значит, нет и трения. Поэтому диски никогда не стираются и, более того, никогда не выскакивают (если, конечно, мы говорим об остеохондрозе, а не о последствиях травмы).

2. Обеспечение подвижности позвоночного столба

Благодаря межпозвонковым дискам позвоночник очень подвижен. Всего в позвоночнике 23 межпозвонковых диска, следовательно, 24 двигательных сегмента.

Движения отдельных позвонков в сумме определяют движение всего позвоночника. Наиболее подвижны шейный и поясничный отделы позвоночника, а наименее подвижен грудной отдел вследствие его соединения с ребрами. Подвижность крестцового отдела также минимальна.

3. Амортизация

Благодаря свойствам гликозамингликанов (они были описаны выше) межпозвонковый диск работает как амортизатор.

В шейном отделе насчитывается 7 позвонков (С1-С7), в грудном – 12 (Т1-Т12), впоясничном – 5(L1-L5), в крестцовом – 5 позвонков (S1-S5), сросшихся воедино. Кроме того, существуют также от 3 до 5 маленьких позвонков в копчике (рис. 2).

Позвоночный столб может выполнять следующие движения:

• сгибание и разгибание (общая амплитуда – 170-245°).

• наклоны вправо и влево (общий размах – 165°).

• повороты вправо и влево (около 120°).

По сути, позвонки надеты на стержень, которым является спинной мозг. Вне зависимости от принадлежности к какому-либо определенному отделу позвоночника все позвонки имеют общее строение и состоят из тела, дуги и отростков (рис. 3).

ПОЗВОНОК

Тело позвонка напоминает по своему строению уплощенный цилиндр и образовано из достаточно мягкого (по сравнению с другими частями позвонка) губчатого вещества.

Именно тела позвонков вместе с межпозвонковыми дисками составляют позвоночный столб, несущий основную осевую нагрузку. Тело каждого позвонка имеет свои особенности. Чем ниже находится позвонок, тем крупнее его тело. Это связано с тем, что осевая нагрузка на позвоночный столб увеличивается сверху вниз.

Рис. 2. Позвоночный столб

Рис. 3. Строение позвонка

Дуга прикрепляется к телу позвонка сзади двумя ножками, тем самым образуя позвоночное отверстие. Из совокупности позвоночных отверстий образуется позвоночный канал, который защищает от внешних повреждений находящийся в нем спинной мозг. На дуге находятся приспособления для движения позвонков – отростки. Остистый отросток отходит от дуги назад. По бокам справа и слева находятся два поперечных отростка. Вверх и вниз от дуги отходят по два суставных отростка. В общей сложности от дуги каждого позвонка отходят по семь отростков.

Два позвонка, соединенные между собой двумя межпозвонковыми суставами и межпозвонковым диском, строение которого описано выше, и защищающие участок спинного мозга – сегмент, в медицине названы позвоночным сегментом (рис. 4). Всего существует 31 позвоночный сегмент (по количеству сегментов спинного мозга).

В постоянном движении участвуют лишь 24 сегмента, так как в позвоночном столбе насчитывается 23 межпозвонковых диска (их нет между первым и вторым позвонками шейного отдела, которые образуют шаровидный сустав; кроме того, пять позвонков сращены вместе и образуют крестец). Поэтому вместе с головой и костями таза в движении позвоночного столба участвуют 24 позвоночных двигательных сегмента, называемых сокращенно ПДС.

Рис. 4. Позвоночный двигательный сегмент