Будова спини людини

Слід пам`ятати, що поки ми навмисно говоримо саме про спині, а не хребті, лопатках, попереку, найширших або дельтовидних м`язах ... Якби всі ці детальки не входили до складу єдиної конструкції, в якій без одного не буде і іншого, про проблеми спини в цілому йшлося б куди менше і рідше, ніж зараз.

Опорний апарат спини

Отже, всю нашу спину можна поділити на дві великі частини - опорну і рухову. Як, втім, і тіло взагалі. Хоча в тілі присутня ще одна частина - функціональна, утворена системою органів. Опорна частина спини представлена хребетним стовпом з прикріпленими до нього з різних боків кістками кінцівок - рук і ніг.

Один торець хребетного стовпа йде в черепну коробку, а інший закінчується куприком - декількома зрощеними між собою хребцями, не мають хрящової прошарку між ними і тому нерухомими.

Звернемо увагу, що кістки самих кінцівок кріпляться до хребта не безпосередньо, а через проміжні конструкції - крижові, тазові, лопаткові кістки. Для чого нам ці додаткові елементи? Відповідь проста: для того ж, для чого і два вигини на самому хребті - для амортизації.

Багато процесів найпростіше пояснювати методом від зворотного - як при доказі аксіом. Так ось, уявімо собі, що кістки передпліччя і стегон у нас приєднані прямо до хребетного стовпа. По-перше, тоді у нас зовсім зникає простір для розміщення деяких великих органів - верхніх часток легенів, нирок, яєчників і матки у жінок, прямої кишки. По-друге, якщо ми піднімемо однією рукою зі столу або підлоги який-небудь помірно важкий предмет, ми побачимо, що спершу його вага потягнув ключицю і плече вниз. І тільки після ми його підняли. Крепись у нас плече саме до хребців, вага потягнув би за собою не проміжні кістки, а один з хребців. Тобто або ми зовсім не змогли б його підняти, або негайно отримали б вивих в шийному відділі.

Таким чином, рухливо закріплені проміжні кістки в цій конструкції виконують функцію пом`якшення і перерозподілу навантажень при кожному нашому русі. Коли ми виконуємо якусь фізичну роботу тільки кінцівками (робота не вимагає нахилів і поворотів тулуба), хребет відчуває лише третина всіх навантажень, з нею пов`язаних. Тому що кінцівки спрацьовують як своєрідний важіль, плавно перерозподіляє тиск ваги на все кістки верхньої частини спини. Коли ми піднімаємо з підлоги або переносимо з місця на місце тяжкості, проміжні кістки плечового пояса пом`якшують тільки сам рух на підйом вантажу. Вага вантажу, що знаходиться в руках, вже тисне безпосередньо на хребці.

Що до кісток таза, то їх робота в основному полягає в пом`якшенні поштовхів при ходьбі, бігу, стрибках. Адже гомілковостопні і колінне зчленування досить жорсткі і не можуть самі ні погасити, ні пом`якшити виникають при цьому ударні хвилі. Більш того, погасити їх повністю не здатна навіть злагоджена робота всіх тазових кісток, включаючи крижі. Справа тут в тому ж, у чому й при перенесенні важких предметів: це ми думаємо, що навантаження на нашу спину в даний момент обмежується 5-7 кг продуктів з магазину. Ми забуваємо, що одночасно з нею у нас на іншому плечі висить ще стільки ж або трохи менше кілограмів, набраних косметикою, туалетною водою, мобільним телефоном та іншою похідної технікою, власною вагою дорогою сумочки з натуральної шкіри.

А плюс до вже врахованим 14 кг ваги є ще вага нашого тіла, самих кісток, що не відносяться до хребта, одягу (можливо, зимової, з важкої шкіри і хутра), зміни гравітації, коли ми їдемо на ескалаторі або в ліфті, зміни центра ваги , коли ми балансуємо при поворотах і нахилах. Підрахувавши загальну навантаження на хребет з урахуванням всіх дрібниць, про які ми не звикли замислюватися, ми вже не здивуємося, якщо дізнаємося, що, коли ми піднімаємо якусь вагу, на хребет доводиться тиск, що перевищує вагу цього предмета приблизно втричі. Тому коли ми ще й намагаємося ходити, стрибати, бігати з цим вантажем в руках або на плечах, гравітаційні поштовхи неминуче будуть дуже сильними.

А тим часом зверху наш хребет закінчується головою. А в голові розташована досить чутлива до будь-яких впливів тканину головного мозку. Вона, зрозуміло, закріплена всередині черепа схожими на гребені разрастаниями - щоб зробити зміщення головного мозку фізично неможливим. Але і просто постійні коливання без зміщення порушують її роботу досить помітно. Ось для гасіння залишкових коливань, що передаються вгору по хребту в череп, і існує поперековий, а також шийний його вигин.

Поперековий вигин - це один з інтегральних ознак, що відрізняють прямоходячої людини від схожих на нього, але все-таки не ходить на двох приматів. Поперекові хребці - самі товсті в усьому хребетному стовпі. Зате всі кістки, які ми віднесли до проміжних, тонкі, адже вони виконують роботу тільки посередників, і не приймають на себе основних навантажень. А ось кістки, на які припадають найважчі удари майже при будь-якому русі, відрізняються міцною структурою і значними розмірами. Так і виходить, що кістка крижів не можна навіть близько порівняти з великої гомілкової або будь-яким з хребців поперекового пояса.

У найзагальнішому вигляді, з навантажень, які прямо або побічно передаються в хребет під час руху, велика частина проходить через поперековий відділ і гаситься саме в ньому. Тому в попереку прогин хребців помітний куди сильніше, ніж на рівні грудей або в шиї. Проте природа все одно змушена була подбати про введення додаткових «амортизаторів», які охороняли б чутливі до ударів тканини і органи від ушкоджень.

Саме таким амортизатором в головному мозку виступають шлуночки - порожнини всередині його тканин, заповнені спинномозковою рідиною. З цієї ж причини нирки та інші органи тіла кріпляться не до скелетних кісток, а до оточуючих їх і створює зовнішні контури тіла м`язам. Плюс, саме нирки додатково укладені в жирову капсулу, пом`якшувальну для них і коливання при русі, і температурний режим. А самі хребці розділені не тільки хрящової прошарком, але ще і міжхребцевими дисками, в середині яких теж знаходиться ліквор.

Нейронний апарат спини

До речі, ми забули ще про одне призначення хребта - крім підтримки вертикального положення тулуба і згладжування всіх наслідків прямоходіння. Йдеться, зрозуміло, про його провідної функції. Відомо, що основним розумовим і чинним центром будь-якого представника фауни є головний мозок. У кого-то він влаштований простіше, його кора і самі півкулі займають меншу площу і складаються з меншого числа нейронів. А у кого-то він більше за розміром і вагою, з більш розвиненою корою і ускладненою системою взаємодії нейронів. Так чи інакше, у риби, людини, собаки, змії головний мозок виконує подібні функції: збирає інформацію ззовні, що надходить через органи почуттів, обробляє її і видає вже готову систему дій.

Наприклад, коли тварина або людина бачать очима предмет або явище, яке можна вважати небезпечним, вони біжать. Біг - завдання складне. Успішний біг вимагає злагодженої роботи м`язів і кісток всього тіла, підтримання рівноваги тулуба, а також хорошого орієнтування в просторі. Орієнтуватися нам потрібно потім, щоб не спіткнутися, що не налетіти на перешкоду, втекти з небезпечного місця в безпечне, а не навмання. Крім цього, зрозуміло, в загрозливі моменти у всіх тварин, включаючи людину, збільшується працездатність м`язів, чутливість органів дотику і зору, швидкість проходження нервових сигналів на всіх ділянках нервової системи. Словом, поліпшуються всі процеси, що дозволяють мозку швидше отримувати інформацію і віддавати команди, а організму - виконати вимоги мозку.

Адже ми не думаємо, що такий складний і підлеглий однієї мети комплекс нервових реакцій міг виникнути сам по собі? Звичайно, ні. Але ж крім мозку, органів, здатних його згенерувати, в організмі немає. Виникає природне запитання: припустимо, очі, ніс і вуха передають спіймані ними сигнали в кору майже безпосередньо - адже від них до кори, висловлюючись образно, рукою подати. Але кінчики наших пальців від кори головного мозку відділяє метрова дистанція - так як же передають в кору сигнал вони? Зрозуміло, по стовбуру спинного мозку.

Спинний мозок - це таке ж сплетіння нейронів сірої і білої речовини, як і мозок головний. Тільки розташоване воно всередині хребетного стовпа і захищене від будь-яких втручань ззовні щільною тканиною хребця і хряща. Власний розумовий центр - обробник сигналів і генератор ідей - у спинного мозку відсутній.

Просто за деякими його ділянках (біла речовина) проходять швидкі, більш важливі сигнали - наприклад, больові. А за деякими (сіра речовина) йдуть більш повільні, другорядні за змістом. Наприклад, про наповнення шлунку або органів виведення.

Спинний мозок виконує функцію моста з нейронів (свого роду центрального кабелю), в який надходять і піднімаються по ньому в головний мозок сигнали буквально від усіх органів тіла, розташованих за межами голови.

А все нейрони тіла, в свою чергу, мають властивість іррадіації - здатністю розсилати деякі сигнали не тільки в мозок, але і в навколишні нейрони. Тобто коли травма зачіпає один нерв, він посилає основний потік імпульсів вгору, в головний мозок. Однак нервові клітини завжди дуже чутливі - причому всі одночасно. Тому по шляху ці тривожні, безперервні сигнали, що йдуть по одному стовбуру, можуть побічно порушувати відростки сусідніх стовбурів і клітин. Навіть якщо їх це безпосередньо не стосується.

Завдяки іррадіації про поразку одного органу сусідні можуть дізнатися швидше звичайного. Це особливо важливо у випадках, коли іншим органам слід негайно почати компенсувати роботу пошкодженого елемента і часу на обдумування положення корою практично немає. Кора неодмінно що-небудь придумає, запустить складні механізми регулювання, організовує злагоджену роботу цілих систем ... Але це все буде після. У сенсі, після того, як органи-дублери вже візьмуть екстрені заходи. Негативний же момент іррадіації полягає в тому, що роздратування або пошкодження нейронів безпосередньо в стовбурі спинного мозку часто-густо викликає біль і порушення роботи органів, які взагалі не мають до цього відношення. Наприклад, м`язів кінцівок, органів шлунково-кишкового тракту, систем виведення тощо.

Руховий апарат спини

І нарешті, питання руху. Частково ми почали їх розгляд тільки що - коли заговорили про нейронних взаємозв`язках і шляхах проходження
сигналів від органів до кори головного мозку. Не секрет, що самі по собі м`язи рухатися не будуть. Для цього необхідно, щоб в них надійшов імпульс - наказ головного мозку. Тому у людей з ушкодженнями деяких відділів головного мозку наступають розлади серцевого ритму, дихання, перистальтики. А травми хребта призводять до втрати контролю над м`язами рук, ніг, тазу, легеневої діафрагми - в залежності від відділу, в якому відбувся розрив сигналу. Тому рух без нервових імпульсів нездійсненно навіть при повністю здорових м`язах.

Однак і без самих москалів ми рухатися не зможемо. Скелет як такої, як позбавлений м`язів набір кісток навіть при живому головному мозку не поворухнув би і найменшої фалангою пальця. Тим більше він нікуди не побіг би і не поповз. Кістки самі по собі до руху не пристосовані - вони пристосовані тільки до згинання слідом за скороченням м`яза і під впливом зусилля, яке вона до них докладає. Згинаються кістки лише в суглобах і в тій амплітуді, яку допускає пристрій цих суглобів. При додатку зусилля до інших ділянок кістки вона або витримає його, або зламається. Звичайно, надмірне зусилля, яке до суглобу, зламає і його. Або, принаймні, вивихне. Але при природному порядку речей м`язи тіла розташовані по відношенню до скелетних кісток не так, як інші органи.

Вище ми сказали, що органи тіла кріпляться не до кісток, а до більш еластичним м`яких тканин, їх оточуючим. В кінцевому рахунку всі вони кріпляться до м`язів - просто через ту чи іншу кількість проміжних прошарків. Природа влаштувала наше тіло саме так для того, щоб органи не піддавалися травм через передачу їм навантажень, які відчувають кістки при русі. А ось м`язи - справа зовсім інша. М`язова тканина дуже щільна і еластична. Поки вона здорова і нормально розвинена, навантаження їй аж ніяк не шкодять. Навпаки, бездіяльність травмує її незрівнянно більше будь-якої активності. Тому всі м`язи тіла кріпляться усіма своїми головками саме до кісток - самим прямим і безпосереднім чином.

Кількість головок у м`язів може бути різним. Найпоширеніший варіант великих м`язів - це двоголова (біцепс) та триголовий (трицепс). Такі величезні шматки м`яса надають руху кінцівки - руки і ноги. А більш дрібні м`язи, що відповідають за окремі, як правило, сильно обмежені руху, можуть мати саму вигадливу форму. Що до спини, то її складають як великі м`язові масиви (дельтовидні, найширші), так і безліч м`язів поменше - наприклад, в області лопаток або уздовж всього хребетного стовпа.

Отже, кожен м`яз кріпиться до кістки - за винятком окремих волокон, оточуючих такі органи, як шлунок, кишечник, сечовий міхур. Ось вони забезпечують скорочення стінок тільки цих органів, а зовсім не скелета. Хоча звернемо увагу: м`язові волокна внутрішніх органів, їх активність і тонус найбезпосереднішим чином залежать від активності і тонусу скелетних м`язів.
Зокрема, при атонії і пошкодженні м`язів преса неминуча атонія і кишечника. А якщо жінка дасть хороше навантаження м`язам нижнього преса і таза, кровотеча в перші дні так званих критичних днів у неї посилиться. Відбудеться це тому, що м`язовий шар, що покриває і утворює внутрішні органи, пов`язаний зі скелетними м`язами куди тісніше, ніж навіть з головним мозком. Імпульси між ним передаються і поширюються хвилеподібно - через ефект іррадіації, про який ми згадували вище. Тому спазми в шлунку або кишечнику неодмінно викличуть хворобливе напруга очеревини, і навпаки.

Як ми вже зрозуміли, раз скелетні м`язи кріпляться усіма своїми кінцями до кістки, значить, кровоносна і нервова система у них з ними теж загальна. Або, принаймні, в цій частині у них існує безліч варіантів для самого тісного спілкування. Насправді, наша здогадка повністю вірна. Не секрет, що частина складових крові синтезується в різних органах - згортають і імунні білки плазми, наприклад. Але ж основні тільця крові суцільно виробляються кістковим мозком - внутрішньою частиною будь-якої кістки. Так яким би чином Вони могли потрапити в кровотік, якби між тканинами, серцем і кістками не існувало загальної кровоносної системи?

Кістки забезпечуються кров`ю точно так само активно, як і будь-яка інша тканина тіла. І в них, природно, теж відбувається кровообіг. Кров доставляє в них кальцій і фосфор, а вони в обмін збагачують її лейкоцитами, тромбоцитами і еритроцитами. Від серця до кісток кровоносні судини йдуть саме через м`язові головки - вони входять в товщу кістки в місцях їх кріплень, якраз неподалік від торців кістки.

Коротко підсумуємо все сказане. Спина - це досить великий масив м`язів, прикріплених до кісток скелета. З точки зору будови її кісткової і м`язової частини найскладніші, утворені безліччю елементів ділянки розташовані в області попереку (включаючи таз), а також плечового пояса. З точки зору пристрої і виконуваних функцій найскладнішою частиною спини є, безсумнівно, хребет.

В сукупності, м`язовий апарат спини відноситься до м`язів-розгинача, в той час як м`язи живота і передньої частини тулуба взагалі виконують функцію згиначів. Хребет з його безліччю сегментів тут працює своєрідним стрижнем, до якого кріпляться хоча б однієї голівкою всі м`язи спини. Але не тільки. Всередині хребетного стовпа проходить спинний мозок - один з найважливіших відділів центральної нервової системи і найбільший нервовий стовбур тіла. Спинний мозок служить каналом, по якому в головний мозок надходять сигнали від усіх органів і тканин, розташованих за межами черепної коробки.

Отже, хребет виступає органом багатофункціональним. Завдяки складному м`язового апарату спини, існування якого без хребетного стовпа було б неможливо, людина залишається єдиним прямоходящим істотою на планеті. Завдяки його S-образному вигину і складності амортизаційних структур підтримується не тільки гнучкість і висока рухливість тулуба, але і безпеку внутрішніх органів, на роботі яких негативно позначаються будь-які механічні дії. У тому числі поштовхи при кроці, бігу, стрибках. Нарешті, завдяки багаторівневій організації хребетний стовп встигає успішно виконувати і ще одну принципову для організму функцію - взаємозв`язку між периферійними нейронами і корою головного мозку.