Поведение диска во время простых движений
Давайте начнем с движений, происходящих по оси позвоночного столба. В покое (рис. 59), как было показано, волокна кольца (3) уже напряжены под действием пульпозного ядра (2), что определяет состояние исходного напряжения.
• Если применить к диску усилие осевого растягивания (рис. 60, красные стрелки), тела позвонков (1) раздвигаются, увеличивая толщину (d) диска. В то же время его ширина уменьшается с увеличением натяжения волокон кольца. Пульпозное ядро, несколько уплощенное в покое, теперь становится более сферичным. Удлинение снижает внутреннее давление ядра; следовательно, это может служить обоснованием лечения грыжи диска при помощи тракции позвоночника. При удлинении позвоночника по оси желатинозная субстанция выдвинутого диска (грыжа) перемещается назад в свою ячейку. Однако этот результат не всегда достижим, так как при определенных обстоятельствах внутренние нити кольца могут фактически повышать внутреннее давление ядра.
• Во время осевой компрессии (рис. 61, синие стрелки) диск уплощается и расширяется, ядро становится более плоским, значительно увеличивая свое внутреннее давление, которое передается на внутренние волокна кольца. Следовательно, вертикальная сила трансформируется в боковые силы, растягивающие волокна кольца.
• При разгибании (рис. 62, красная стрелка) верхний позвонок движется назад (г), уменьшая межпозвоночное пространство и сдвигая его назад, в то время как ядро направляется вперед (зеленая стрелка). Ядро давит на передние волокна кольца, увеличивая их натяжение, что ведет к возвращению верхнего позвонка в исходное положение.
• Во время сгибания (рис. 63, синяя стрелка) верхний позвонок движется вперед (а), межпозвоночное пространство уменьшается и сдвигается к переднему краю. Пульпозное ядро смещается назад (синяя стрелка). Ядро теперь давит на задние волокна кольца, усиливая их натяжение. Опять можно видеть процесс самостабилизации благодаря согласованному действию системы ядро-кольцо.
• При боковом наклоне (рис. 64) вышележащий позвонок наклоняется в сторону сгибания (синяя стрелка), а ядро перемещается в противоположную сторону (зеленая стрелка). Это вызывает самостабилизацию.
• При осевой ротации (рис. 65, синие стрелки) косые волокна, идущие противоположно направлению движения, растягиваются, тогда как промежуточные волокна с противоположным направлением расслабляются. Натяжение достигает максимума в центральных волокнах кольца, имеющих наиболее косое направление. Ядро, таким образом, сильно сдавливается, и внутреннее давление увеличивается пропорционально углу поворота. Это объясняет, почему сгибание с осевой ротацией может привести к разрыву кольца, увеличивая давление, и вывести ядро назад, через щели кольца.
• При воздействии статического усилия слегка косо к позвонку (рис. 66) вертикальные силы можно разделить на два направления:
- сила, перпендикулярная нижней позвонковой пластинке (синяя стрелка);
- сила, параллельная пластинке позвонка (красная стрелка).
Вертикальная сила сближает два позвонка, тогда как тангенциальная (касательная) сила сдвигает верхний позвонок вперед, что ведет к нарастающему натяжению косых волокон всех слоев кольца.
В целом ясно, что какая бы сила ни была приложена к диску, это всегда приводит к повышению внутреннего давления пульпозного ядра и увеличению натяжения волокон кольца. Но благодаря относительной подвижности ядра натяжение волокон кольца стремится уравновесить это движение; таким образом, система стремится возвратиться в исходное состояние.
А.И. Капанджи
