Диски становятся настолько выпуклы-
ми, что, приближаясь друг к другу, почти соприкасаются; тела
же позвонков уменьшаются, принимая форму двояковогнутой лин-
зы (<рыбьи позвонки>).
Межпозвонковый диск - типичная гидростатическая система.
Так как жидкости практически несжимаемы, то всякое давление,
действующее на ядро, передастся равномерно во все. стороны.
Фиброзное кольцо напряжением своих волокон удерживает ядро
Рис. 2. Распределение, вер-
тикальной динамической на-
грузки в позвоночнике и
грансформаиия ее в диске
в нормальных условиях (а)
и при дегенерации диска
(б).
и поглощает большую часть энергии. Благодаря эластическим
свойствам диска значительно смягчаются толчки и сотрясения, пе-
редаваемые на позвоночник, спинной и головной мозг при ходьбе,
беге, прыжках и т. д. Стремление пульпозного ядра к расправле-
нию передается в виде равномерного давления на фиброзное коль-
цо и гиалиновые пластинки (рис. 2). Это давление уравновеши-
вается напряжением фиброзного кольца, соединяющего позвонки,
и тонусом мышц туловища. В противодействии этих двух сил -
ключ к пониманию дегенеративно-дистрофических процессов поз-
воночника [Косинская Н, С., 1961]. Теоретические расчеты мно-
гих авторов [Lindblom, 1948; Hirsch, 1948; Bradford, Spurling, 1949;
Naylor, 1954, и др.] показали, что поясничный отдел позвоноч-
ника действуют очень большие силы. Для ответа на многие вопро-
сы биомеханики, имеющие не только теоретическое, но и практи-
ческое значение, необходимо было непосредственно исследовать
виутридисковое давление. Такое исследование при помощи диско-
пункционной иглы впервые произвел в 1960 г. Nachernson. В 1967 г.
Я. Л. Цивьян и В. Е. Райхинштейн, используя полупроводниковые
теизодатчики, сконструировали оригинальный миниатюрный при-
бор с бародискометрической иглой-зондом большой точности (до
0,1 кг/см). При помощи этого прибора авторами проведено экс-
периментальное и клиническое изучение внутридискового давле-
ния. Эксперименты выявили следующие закономерности.
Пульпозное ядро неизмененных или умеренно дегенерирован-
ных дисков в покое имеет значительное собственное давление, ко-
торое одинаково во всех отделах ядра и равно в среднем 2,0-
2,7 кг/см. При вертикальной компрессии внутридисковое давле-
ние увеличивается, а ядро таких дисков обнаруживает
гидростатические свойства, т. е. вертикальные нагрузки равномер-
но распределяются по всему его объему. Так, компрессия в 50 кг
увеличивает внутридисковое давление до 6,4 кг/см в 100 кг-до
10,6 кг/см а в 200 кг-до 16,4 кг/см. Поскольку площадь попе-
речного сечения поясничного диска в среднем равна 13,3 см, ста-
новится ясным, что давление внутри неизмененных и малоизме-
неннБ1Х дисков всегда больше наружного давления на диск, воз-
никающего при поднятии тяжести или создаваемого искусственно
в эксперименте с препаратами позвоночника (при небольших на-
грузках почти в 2 раза). Однако с возрастанием наружной на-
грузки эта разница нивелируется: при нагрузке в 100 кг внутри-
дисковое давление превышает наружное в среднем на 50%, при
150 кг-на 35% и при 200 кг-на 26%. Выявленные закономер-
ности свидетельствуют о необычноД рациональности амортизиру-
ющего устройства диска: малые и средние нагрузки воспринима-
ются в основном пульпозным ядром, которое преобразует их в го-
ризонтальные, касательные силы, действующие на кольцо; только
большие вертикальные усилия начинают непосредственно вос-
приниматься фиброзным кольцом диска. Этот механизм в полной
мере проявляется лишь в нормальных или слегка дегенерирован-
ных дисках с высоким содержанием жидкости в ядре, нормальной
эластичностью фиброзного кольца при неизменном связочном ап-
парате позвоночника. Если внутридисковое давление превышает
20 кг/см, то во время нагрузок могут возникнуть переломы тел
позвонков.
В клинических условиях исследования внутридискового давле-
ния проводились у пациентов с поясничными болями, которые бы-
ли разделены на две группы: с начальными признаками дегенера-
ции в дисках и с выраженными признаками остеохондроза. Для
введения в диск измерительной иглы использовался <латераль-
ный> экстрадуральный доступ. Давление измерялось в различных
позах и положениях: лежа, сидя и стоя, а также в сочетании с
нагрузками-удерживанием грузов, наклонами туловища, нату-
живанием (проба Вальсальвы). У пациентов первой группы внут-
ридисковое давление в положении лежа на боку или на животе
было всегда выше, чем в нормальных или умеренно дегенериро-
ваиных препаратах, и в среднем составляло 3,3 кг/см; эта допол-
нительная нагрузка обусловлена тонусом мышц туловища. При
переходе в вертикальное положение на межпозвонковый диск на-
чинает действовать масса той части тела, которая располагается
выше уровня тела позвонка (приблизительно 59% от общей массы
тела на уровне 14-5) [Ruff, 1945]. Давление внутри диска в этих
случаях равнялось 6,5 кг/см. В обычных положениях тела (стоя,
лежа), а также при подъеме грузов до 20 кг межпозвонковые
диски являются единственной структурой, воспринимающей верти-
кальные нагрузки. Вместе с тем при этом никогда не создается
критического увеличения внутридискового давления и нарушения
целости дисковых структур. Расчеты показали, что общая нагруз-
ка на диск в этих ситуациях не выходит, как правило, далеко за
пределы 220 кг.
По данным Л. П. Николаева (1947), голова представляет со-
бой рычаг первого рода, на одном конце которого приложена ее
масса (в среднем около 5 кг), а на другом-уравновешивающая
сила мышц шеи. Следовательно, шейный отдел позвоночника по-
стоянно испытывает статодинамическое напряжение, которое рез-
ко увеличивается при максимальном сгибании и разгибании и
обусловлено перегрузкой сдвигающего момента .[Румянцева А. А.,
Евстеев В. Н., 1977], Если учесть, что даже в нормальных услови-
ях нагрузка iici единицу площади диска в шейном отделе превы-
шает таковую в поясничном, а также больший объем движения,
то становится попятной склонность к дегенеративным изменениям
данного отдела позвоночника, что подтверждается клиническими
наблюдениями.
Резистентность нормального диска к силам сжатия значитель-
на. Hirsch (1963) экспериментально доказал на препаратах поз-
воночника, что при нагрузке в 100 кг высота диска уменьшается
лишь на 1,4 мм, а ширина увеличивается на 0,75 мм. Для разрыва
нормального диска требуется осевая сила сдавления около 500 кг;
при остеохондрозе же повреждение диска происходит при значи-
тельно меньших нагрузках (200 кг). По данным А. С. Обысова
и А. А. Соблина (1971), для предельного растяжения нормально-
го диска необходима нагрузка, в 2/г--5 раз меньшая, чем для
предельного сжатия.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132
ми, что, приближаясь друг к другу, почти соприкасаются; тела
же позвонков уменьшаются, принимая форму двояковогнутой лин-
зы (<рыбьи позвонки>).
Межпозвонковый диск - типичная гидростатическая система.
Так как жидкости практически несжимаемы, то всякое давление,
действующее на ядро, передастся равномерно во все. стороны.
Фиброзное кольцо напряжением своих волокон удерживает ядро
Рис. 2. Распределение, вер-
тикальной динамической на-
грузки в позвоночнике и
грансформаиия ее в диске
в нормальных условиях (а)
и при дегенерации диска
(б).
и поглощает большую часть энергии. Благодаря эластическим
свойствам диска значительно смягчаются толчки и сотрясения, пе-
редаваемые на позвоночник, спинной и головной мозг при ходьбе,
беге, прыжках и т. д. Стремление пульпозного ядра к расправле-
нию передается в виде равномерного давления на фиброзное коль-
цо и гиалиновые пластинки (рис. 2). Это давление уравновеши-
вается напряжением фиброзного кольца, соединяющего позвонки,
и тонусом мышц туловища. В противодействии этих двух сил -
ключ к пониманию дегенеративно-дистрофических процессов поз-
воночника [Косинская Н, С., 1961]. Теоретические расчеты мно-
гих авторов [Lindblom, 1948; Hirsch, 1948; Bradford, Spurling, 1949;
Naylor, 1954, и др.] показали, что поясничный отдел позвоноч-
ника действуют очень большие силы. Для ответа на многие вопро-
сы биомеханики, имеющие не только теоретическое, но и практи-
ческое значение, необходимо было непосредственно исследовать
виутридисковое давление. Такое исследование при помощи диско-
пункционной иглы впервые произвел в 1960 г. Nachernson. В 1967 г.
Я. Л. Цивьян и В. Е. Райхинштейн, используя полупроводниковые
теизодатчики, сконструировали оригинальный миниатюрный при-
бор с бародискометрической иглой-зондом большой точности (до
0,1 кг/см). При помощи этого прибора авторами проведено экс-
периментальное и клиническое изучение внутридискового давле-
ния. Эксперименты выявили следующие закономерности.
Пульпозное ядро неизмененных или умеренно дегенерирован-
ных дисков в покое имеет значительное собственное давление, ко-
торое одинаково во всех отделах ядра и равно в среднем 2,0-
2,7 кг/см. При вертикальной компрессии внутридисковое давле-
ние увеличивается, а ядро таких дисков обнаруживает
гидростатические свойства, т. е. вертикальные нагрузки равномер-
но распределяются по всему его объему. Так, компрессия в 50 кг
увеличивает внутридисковое давление до 6,4 кг/см в 100 кг-до
10,6 кг/см а в 200 кг-до 16,4 кг/см. Поскольку площадь попе-
речного сечения поясничного диска в среднем равна 13,3 см, ста-
новится ясным, что давление внутри неизмененных и малоизме-
неннБ1Х дисков всегда больше наружного давления на диск, воз-
никающего при поднятии тяжести или создаваемого искусственно
в эксперименте с препаратами позвоночника (при небольших на-
грузках почти в 2 раза). Однако с возрастанием наружной на-
грузки эта разница нивелируется: при нагрузке в 100 кг внутри-
дисковое давление превышает наружное в среднем на 50%, при
150 кг-на 35% и при 200 кг-на 26%. Выявленные закономер-
ности свидетельствуют о необычноД рациональности амортизиру-
ющего устройства диска: малые и средние нагрузки воспринима-
ются в основном пульпозным ядром, которое преобразует их в го-
ризонтальные, касательные силы, действующие на кольцо; только
большие вертикальные усилия начинают непосредственно вос-
приниматься фиброзным кольцом диска. Этот механизм в полной
мере проявляется лишь в нормальных или слегка дегенерирован-
ных дисках с высоким содержанием жидкости в ядре, нормальной
эластичностью фиброзного кольца при неизменном связочном ап-
парате позвоночника. Если внутридисковое давление превышает
20 кг/см, то во время нагрузок могут возникнуть переломы тел
позвонков.
В клинических условиях исследования внутридискового давле-
ния проводились у пациентов с поясничными болями, которые бы-
ли разделены на две группы: с начальными признаками дегенера-
ции в дисках и с выраженными признаками остеохондроза. Для
введения в диск измерительной иглы использовался <латераль-
ный> экстрадуральный доступ. Давление измерялось в различных
позах и положениях: лежа, сидя и стоя, а также в сочетании с
нагрузками-удерживанием грузов, наклонами туловища, нату-
живанием (проба Вальсальвы). У пациентов первой группы внут-
ридисковое давление в положении лежа на боку или на животе
было всегда выше, чем в нормальных или умеренно дегенериро-
ваиных препаратах, и в среднем составляло 3,3 кг/см; эта допол-
нительная нагрузка обусловлена тонусом мышц туловища. При
переходе в вертикальное положение на межпозвонковый диск на-
чинает действовать масса той части тела, которая располагается
выше уровня тела позвонка (приблизительно 59% от общей массы
тела на уровне 14-5) [Ruff, 1945]. Давление внутри диска в этих
случаях равнялось 6,5 кг/см. В обычных положениях тела (стоя,
лежа), а также при подъеме грузов до 20 кг межпозвонковые
диски являются единственной структурой, воспринимающей верти-
кальные нагрузки. Вместе с тем при этом никогда не создается
критического увеличения внутридискового давления и нарушения
целости дисковых структур. Расчеты показали, что общая нагруз-
ка на диск в этих ситуациях не выходит, как правило, далеко за
пределы 220 кг.
По данным Л. П. Николаева (1947), голова представляет со-
бой рычаг первого рода, на одном конце которого приложена ее
масса (в среднем около 5 кг), а на другом-уравновешивающая
сила мышц шеи. Следовательно, шейный отдел позвоночника по-
стоянно испытывает статодинамическое напряжение, которое рез-
ко увеличивается при максимальном сгибании и разгибании и
обусловлено перегрузкой сдвигающего момента .[Румянцева А. А.,
Евстеев В. Н., 1977], Если учесть, что даже в нормальных услови-
ях нагрузка iici единицу площади диска в шейном отделе превы-
шает таковую в поясничном, а также больший объем движения,
то становится попятной склонность к дегенеративным изменениям
данного отдела позвоночника, что подтверждается клиническими
наблюдениями.
Резистентность нормального диска к силам сжатия значитель-
на. Hirsch (1963) экспериментально доказал на препаратах поз-
воночника, что при нагрузке в 100 кг высота диска уменьшается
лишь на 1,4 мм, а ширина увеличивается на 0,75 мм. Для разрыва
нормального диска требуется осевая сила сдавления около 500 кг;
при остеохондрозе же повреждение диска происходит при значи-
тельно меньших нагрузках (200 кг). По данным А. С. Обысова
и А. А. Соблина (1971), для предельного растяжения нормально-
го диска необходима нагрузка, в 2/г--5 раз меньшая, чем для
предельного сжатия.
1 2 3 4 5 6 7 8 9 10 11 12 13 14 15 16 17 18 19 20 21 22 23 24 25 26 27 28 29 30 31 32 33 34 35 36 37 38 39 40 41 42 43 44 45 46 47 48 49 50 51 52 53 54 55 56 57 58 59 60 61 62 63 64 65 66 67 68 69 70 71 72 73 74 75 76 77 78 79 80 81 82 83 84 85 86 87 88 89 90 91 92 93 94 95 96 97 98 99 100 101 102 103 104 105 106 107 108 109 110 111 112 113 114 115 116 117 118 119 120 121 122 123 124 125 126 127 128 129 130 131 132