Два позвонка, соединенные между собой двумя межпозвонковыми суставами и межпозвонковым диском, строение которого описано выше, и защищающие участок спинного мозга, в медицине названы позвоночным сегментом (рис. 3). Всего существует 31 позвоночный сегмент (по количеству сегментов спинного мозга).

Рис. 3. Позвоночный двигательный сегмент

В постоянном движении участвуют лишь 24 сегмента, так как в позвоночном столбе насчитывается 23 межпозвонковых диска (их нет между 1 и 2 позвонками шейного отдела, которые образуют шаровидный сустав; кроме того, 5 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.

Как обеспечивается движение позвоночного столба? В движении участвуют две группы мышц: спины и живота.

Мышцы живота работают при наклоне позвоночного столба вперед и поворотах вправо и влево (последнее, главным образом, касается нижнегрудного и поясничного отделов).

Мышцы спины делятся на поверхностные и глубокие. Поверхностные мышцы спины находятся сверху. К ним относятся широчайшая мышца спины, трапециевидная мышца, ромбовидная мышца, мышца, поднимающая лопатку, и задние верхние и нижние зубчатые мышцы. Все эти мышцы участвуют в движении плечевого пояса и, в незначительной степени, помогают нам выпрямляться.

Под ними находятся глубокие мышцы, основные выпрямители спины, которые состоят из двух трактов – латерального и медиального.

Эти тракты состоят из мышц, разных по размеру. Одни мышцы длинные: они перекидываются через весь позвоночный столб, прикрепляясь к крестцу и затылочным буграм черепа. Другие мышцы короче, они перекидываются через 5–6 позвонков. Третьи мышцы перекидываются через 3–4 позвонка. И наконец, мышцы самого глубокого слоя прикрепляются к отросткам смежных позвонков и вращают позвонки относительно друг друга, наклоняют их вправо и влево. Мышцы последнего вида ярко выражены только в наиболее подвижных отделах позвоночника – шейном и поясничном.

В организме человека насчитывается до 457 мышц. Их основные параметры – сила, резкость и выносливость.

Известно, что чем длиннее мышца, тем она выносливее. Она сокращается медленнее, но способна работать дольше. Чем короче мышца, тем она сильнее, тем резче ее движения, но тем быстрее она устает. Не случайно крупные люди двигаются медленнее, а маленькие быстрее.

Если это важнейшее наблюдение перенести на мышцы спины, то самыми маленькими, а значит, самыми сильными и резкими окажутся мышцы, натянутые между соседними позвонками, которые вращают позвонки и наклоняют их вправо и влево.

Как уже говорилось, эти мышцы расположены в наиболее подвижных отделах позвоночника – шейном и поясничном.

Межпозвонковый диск – сложное анатомическое образование, напоминающее по форме диск и находящееся между позвонками. Межпозвонковый диск (рис. 4) обеспечивает подвижность позвоночника, его эластичность, упругость, способность выдерживать большие нагрузки, он играет ведущую роль в биомеханике движения позвоночного столба.

Рис. 4. Межпозвонковый диск

Диск состоит из пульпозного ядра, напоминающего по форме двояковыпуклую чечевицу, которое находится в центре диска. Объем ядра в норме составляет от 1 см3 до 1,5 см3.

Ядро заполнено студенистым веществом, состоящим из гликозамингликанов, которым принадлежит основная роль в поддержании внутридискового давления. Благодаря свойству гликозамингликанов быстро забирать и отдавать воду, пульпозное ядро способно увеличивать свой объем в 2 раза. Когда давление на позвоночный столб возрастает (например, при поднятии тяжестей), молекулы гликозамингликанов забирают воду. Ядро диска становится упругим и компенсирует нагрузку на позвоночник.

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 и 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 замыкателъным 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, т. е. питается через сосуды, которые проходят через тела позвонков, а к 20–25 годам жизни запустевают (облитерируются).