The Thinking Body: A Study of the Balancing Forces of Dynamic Man

Однако, сравнивая тело со зданием или мостом, мы должны помнить, что в нем нет ни одного сжимающего элемента, ни одной вертикальной стойки, а позвоночник и другие опоры состоят из множества частей, попеременно сжимающих и растягивающих тело. Если бы каркас был жестким или цельным, движение было бы невозможным - у нас не было бы ни взлета, ни трамплина; мы были бы статичными, а не динамичными.

БАЛАНС В ОРГАНИЗМЕ

При сохранении равновесия в условиях противоборства сил в структуре возникают напряжения, степень которых зависит от положения, веса и сопротивляемости отдельных частей. Если возникает деформация, то ее степень пропорциональна и зависит от степени напряжения.3 Чтобы в теле был минимум напряжений, а значит, и деформаций, необходимо, чтобы не только вся структура в целом находилась в равновесии с внешними силами, но и каждая ее часть была в равновесии с каждой другой частью системы. Это означает, что для достижения истинного механического равновесия каждая часть должна быть правильно связана с каждой другой, как удаленной, так и прилегающей.

Движение одной части тела в сторону от гравитационной оси предполагает движение противоположной части в противоположном направлении или приложение достаточной мышечной силы для восстановления равновесия всего тела. В одной из предыдущих статей это объяснялось с помощью простой аналогии:

"Поместите на одну сторону равномерно уравновешенного стержня гирю весом в пятьдесят фунтов. Если вы хотите сохранить равновесие стержня, вы должны либо поместить такой же груз на противоположную сторону, либо приложить собственную энергию, равную давлению пятидесяти фунтов".

"Переместите пятидесятифунтовый груз обратно в центр удилища, и для его удержания не потребуется никаких усилий. Оно сбалансировано.

Рис. 10. Малые мышцы позвоночника, обеспечивающие дифференцированное движение позвоночника и реберных суставов.

Обратите внимание на поясничную фасцию для прикрепления transversalis. (Из Spalteholz.)

"Закон механики объясняет, что чем ближе к центру поддерживается вес, тем меньше затрат энергии требуется для поддержания равновесия. Поэтому очевидно, что если мы обнаружим положение наилучшего механического преимущества, то оно должно соответствовать анатомическому факту "4.

В вертикальном теле грузы расположены не горизонтально на стержнях, а один над другим, что делает проблему изменения и восстановления равновесия несколько иной. Представьте себе три блока, расположенных перпендикулярно друг другу. Если срединная линия конструкции проходит прямо через центр веса каждого блока, гравитация будет оказывать равное притяжение на все блоки, и конструкция будет стоять. Но стоит отклонить один блок, и его связь с центром целого нарушится: чтобы он сохранил это положение, необходимо приложить внешнюю силу.

В человеческой структуре три основные единицы веса - это череп, грудная клетка и таз. Если они сбалансированы по центру относительно оси тяжести, то связки и мышцы суставов не будут испытывать неравномерной нагрузки. Но если любой из этих трех костных блоков не поддерживается в центре структуры в его естественном положении, то для поддержания его положения в пространстве необходимо приложить больше мышечных усилий, что влечет за собой ненужное напряжение и трату энергии.

СТАЛЬ И КОСТЬ КАК СТРОИТЕЛЬНЫЙ МАТЕРИАЛ

Инженера в первую очередь интересуют качества материалов, которые будут использоваться в любой конструкции, и их способность выдерживать нагрузки, которым она должна соответствовать. Эти нагрузки зависят от назначения конструкции. Опоры моста должны выдерживать воздействие движущихся грузов, проходящих по нему, а также вес различных частей самой конструкции. Сталь оказалась наиболее ценным материалом для мостов благодаря своей прочности и долговечности, и особенно благодаря своей упругости, благодаря которой она может успешно противостоять осевым нагрузкам, сжатию и растяжению.

По этим характеристикам кость напоминает сталь, обладая прочностью и выносливостью, субстанцией и жесткостью, чтобы противостоять сжатию, и определенной степенью упругости, чтобы выдерживать удары. Кость - это кружевная сеть живых волокон, тесно соединенных с химическими веществами, которые придают ей необходимую твердость и упругость, чтобы выдерживать вес.

Понимание физических и химических свойств кости важно для рассмотрения ее механической функции. Животная или органическая часть, состоящая из желатина и кровеносных сосудов, составляет примерно одну треть веса, а остальные две трети - минеральные, в основном известковые соли различных видов, особенно фосфат кальция. Если животные части сжечь, то кальцинированный остаток сохранит форму оригинала, но будет хрупким и гораздо легче разрушится. С другой стороны, если удалить минеральные части разбавленной соляной кислотой, декальцинированная кость, хотя и сохраняет свою форму, является жесткой и гибкой, а декальцинированное ребро или локтевую кость можно легко завязать в узел.

Физические свойства живой кости позволяют ей противостоять осевым нагрузкам на сжатие и растяжение, поэтому она не раздавливается и не разрывается, оставаясь при этом относительно легкой. Ее устойчивость к давлению необычайно высока. "Пятимиллиметровый кубик компактной кости быка при прокаливании выдерживает давление до 298 фунтов, при декальцинации - до 136 фунтов", а "при нормальных условиях - до 852 фунтов, причем давление прикладывается по линии ламелей "5*.

Кость обладает двойной устойчивостью - как к сжатию, так и к растяжению. Вещества обычно сильно различаются по силе сопротивления раздавливанию и разрыву. В этом отношении Пирсоль отмечает, что чугун выдерживает напряжение сжатия в пять раз легче, чем напряжение растяжения той же силы; а кованое железо лишь наполовину так же устойчиво к сжатию, как и к разрыву. Кость, с другой стороны, обладает почти равной устойчивостью как к раздавливанию, так и к разрыву, соотношение составляет четыре к трем. Если, таким образом, обозначить эти относительные сопротивления сжатию и растяжению в процентах, то три материала будут выглядеть следующим образом:

Сопротивление

Разбивание Разрывание

Чугун 100 20

Кованое железо 100 200

Кость 100 75

Отсюда очевидно, что если использовать чугун или кованое железо для сопротивления обоим напряжениям, то потребуется большое количество материала, что приведет к значительному увеличению веса и массы. Это делает чугун или кованое железо непригодными для строительства, в то время как сталь, обладающая устойчивостью к обоим напряжениям, может быть использована для высоких зданий или больших мостов, где необходимо выдерживать оба напряжения. А кость, которая обычно не подвергается большому растягивающему напряжению, может выдерживать степень растяжения, равную трем четвертям той, которая необходима для сопротивления сжатию, не разрываясь и не сминаясь, и это без ущерба для ее важнейшего качества - легкости.

ПОДДЕРЖКА ДВИЖУЩИХСЯ ГРУЗОВ

Главная механическая функция костного каркаса - выдерживать вес тела по мере того, как он перемещается вниз, накапливаясь от уровня к уровню, от головы к туловищу, от таза к ногам, а затем через ступни к земле. Такое расположение, которое создает наименьшее напряжение при выполнении своей опорной функции в состоянии покоя, очевидно, будет также обеспечивать наилучшее механическое преимущество при движении его частей.

Здесь мы снова видим сходство между костью и сталью. Свойственные стали качества позволяют ей успешно справляться с нагрузками, связанными с поддержкой веса в высоких зданиях, где, помимо накопленного веса от этажа к этажу, силы ветра, влаги и температуры, действующие на большие поверхности, создают большие и более разнообразные нагрузки, чем в низких зданиях прошлого, для которых достаточно было менее прочного камня или дерева. Таким образом, упругий костный каркас позволяет человеческой структуре решать аналогичные проблемы, связанные с высотой и расположением грузов на разных уровнях вдоль вертикальной оси.

Но тело должно делать то, что не нужно ни одному небоскребу с его опорными стволами, погруженными глубоко в землю. Оно должно переносить вес через гибкую колонну, состоящую из подвижных сегментов, и передавать его через качающееся основание на две шарнирные опоры, которые покоятся на поверхности земли. Это предполагает уравновешивание частей, которое, как и в мосту, достигается равным действием между сжимающими и растягивающими элементами. Линии направления силы тяжести, проходящие через сжимающие элементы, кости, указывают на разновидности и величину тяги на окружающие и прикрепленные растягивающие элементы, мышцы, связки и другие мягкие ткани.

РЕЗУЛЬТАТЫ ОТСУТСТВИЯ БАЛАНСА

Если линия тяги проходит по центру суставов, то возникающая при этом нагрузка на растягивающие элементы будет одинаковой. Если же она не центрирована, то мышцы, связки и фасции будут тянуть неравномерно, что приведет к деформации.

Мышцы отвечают за движение костей. Они должны быть максимально свободны для выполнения этой функции и не должны без необходимости поддерживать грузы, а тем более нести бремя смещенных от центра грузов. Несбалансированная установка грузов не только напрягает мышцы, которые должны сокращаться под действием силы тяжести, но и, если она сохраняется достаточно долго, может даже повредить саму кость, и, конечно, она должна неблагоприятно влиять на циркуляцию крови в суставах, в кости и в прилегающих тканях.

МУСКУЛЬНАЯ ШИНА

Влияние несбалансированных весов наиболее сильно сказывается на мышцах, и на это есть несколько причин. Мышца работает за счет сокращения множества маленьких волокон, из которых состоит ее тело. Они объединены в пучки, называемые фасцикулами. Эти маленькие пучки снова объединяются оболочками фасций в более крупные пучки, составляющие мышечную массу, которая действует как единое целое через сухожилия, прикрепленные к костям. Они приводят кости в движение, как рычаги.

Если кость надежно поддерживается связками с другой костью в суставе, так что ее вес равномерно ложится на нижележащую кость, то относительно небольшое сокращение мышцы может сдвинуть ее с места, как маленький ребенок может сдвинуть тяжелую дверь, которая надежно держится на хорошо смазанных петлях, хотя сам он не в состоянии поднять этот вес. Однако если мышца должна не только перемещать данный вес, но и, сокращаясь для этого, поднимать его в пространстве, она оказывается в еще более затруднительном положении. Она растягивается под действием веса и должна сокращаться против напряжения, которое затрагивает все тело мышцы. В результате мышцы должны сокращаться с большей силой, и в работу одновременно включается большее количество мышечных волокон, чем требовалось бы для простого поворота костяного рычага на точке опоры. Это быстро утомляет мышцы. Они не могут отдыхать между сокращениями ни как единое целое, ни благодаря тому ретрансляционному действию нескольких пучков, которое природа предусмотрела для защиты от мышечного утомления.

МУСКУЛОСБЕРЕГАЮЩИЕ УСТРОЙСТВА

Мышечная усталость может быть в значительной степени предотвращена путем разумного использования механизмов, координирующих телесную активность. Так, зрение, слух и осязание в сочетании с проприоцептивными ощущениями подготавливают наше мышление к тому, чтобы оно соответствовало потребности в мышечных действиях.

Приготовьтесь к нагрузке. Если во время становой тяги поднимать вес, даже легкий предмет быстро утомит мышцу. Если мышца должна поднимать вес, она должна сократиться до того, как будет взята нагрузка. Это главное правило сохранения мышечной энергии: приготовьтесь к нагрузке. Попробуйте, расслабив пальцы, поднять эту книгу; обратите внимание, какой тяжелой она кажется и как почти выскальзывает из вашей руки. Теперь положите ее на пол, мысленно ощутите ее вес и почувствуйте, какой легкой она кажется. Это также объясняет, почему даже тяжелый предмет, если он твердый, можно поднять легче, чем легкий, который болтается. Таким образом, мышцы могут приспособиться к весу доски, в то время как мягкий сверток, такой как болстер или матрас, будет падать и его придется ловить в неожиданных местах неподготовленными мышцами.

Мышечный тонус - это природная защита от усталости. Это форма подготовки, благодаря которой, когда мышца "сокращается в ответ на стимул, не остается, так сказать, "слабины", которую нужно взять, прежде чем мышца начнет тянуть за свои крепления "6.

Рис. 11. Использование мышц приседа. Преобразование тяги в толчок.

Обычно, перенося тяжелые предметы, мы быстро прибегаем к помощи различных механических приспособлений. Мы каким-то образом превращаем тягу в толчок, подвес - в опору снизу, как, например, плечевой или головной ремень. Или мы распределяем нагрузку так, чтобы она приходилась на обе стороны, и часто останавливаемся и отдыхаем.

Однако все это невозможно сделать с пользой, пока основные единицы веса тела не будут сбалансированы, одна над другой, как это позволяет конструкция их опорной структуры - позвоночника. В противном случае определенное количество мышц должно быть постоянно задействовано для поддержания блоков в направлении от их центральной оси. Это приводит к неравномерной нагрузке на эти мышцы и к напряжению не только тех мышц, которые непосредственно затронуты, но и других в различных точках вдоль всей оси позвоночника, поскольку одна часть за другой пытается помочь восстановить баланс. Сама целостность позвоночного механизма зависит от сбалансированности действий: во-первых, между двумя сторонами для поддержания двусторонней симметрии, которая является одной из самых сильных сторон позвоночника; во-вторых, между различными крошечными мышцами вдоль позвоночника, участвующими в балансировании позвонков друг на друге равномерно, чтобы правильно разместить спинной мозг; и, в-третьих, для поддержания изгибов, которые позволяют позвоночнику адекватно функционировать в качестве вертикальной опоры.

ФАСЦИИ И МЫШЕЧНОЕ ДЕЙСТВИЕ

Если мышцы растягиваются или постоянно удерживаются в состоянии конусного вытяжения, фасциальные листы в мышцах и между ними подвергаются слишком длительному растяжению или деформации, и способность мышц действовать эффективно нарушается. Именно фасциальная структура вокруг и между отдельными связками обеспечивает согласованность сокращающихся частей. Если они не сцепляются, то суммарный эффект от отдельных сокращений теряется, и сила рассеивается.

Мышечное напряжение, если оно продолжается, может иметь очень серьезные последствия, причем не только из-за боли и дискомфорта, которые оно вызывает, но и потому, что сами мышцы становятся химически поврежденными из-за накопления молочной кислоты в их тканях. В результате они могут стать неспособными реагировать на нервные импульсы; они могут быть чрезмерно напряжены и неспособны расслабиться, или же они могут потерять тонус и стать дряблыми. В любом случае это серьезное состояние, на преодоление которого может потребоваться некоторое время.

Впечатляющим примером того, что это значит, является хорошо знакомый лабораторный эксперимент по стимулированию мышцы, удаленной из лапки лягушки, с помощью электрического тока. Сокращение этой мышцы, которое графически регистрируется на движущемся барабане, достаточно, чтобы поднять небольшой груз. Когда вес начинает падать, если мышца сразу же отдыхает и купается в соленой воде, она быстро "возвращается", возможно, ей требуется пять минут отдыха, прежде чем она сможет начать сокращаться под действием стимула и снова поднимать вес. Если же не прекращать работу при уменьшении силы сокращений, а продолжать стимулировать мышцу и заставлять ее работать дольше, то зарегистрированная кривая будет быстро снижаться, пока не исчезнет; то есть пока мышца не перестанет сокращаться. Теперь потребуется не пять минут, а по крайней мере двадцать пять, или время отдыха, равное квадрату первого периода.

Подумайте, что это значит, когда вместо одной мышцы задействованы сотни. Кумулятивный эффект можно себе представить. Таким образом, постуральные напряжения приобретают важное значение в экономике организма. Все, что позволяет уменьшить их, благоприятно сказывается на всем организме.

Рис. 12. Кривые, показывающие усталость мышц в результате повторной стимуляции. Первые шесть сокращений пронумерованы и показывают начальное увеличение первых трех сокращений. (Из Броуди.)

Защита от таких деформаций обеспечивается за счет организованного баланса единиц веса в местах их костных контактов - суставах. При движении тела грузы смещаются, и для того, чтобы перенастройка происходила с наименьшей нагрузкой на мышцы, необходимо постоянно приводить различные единицы в равновесие в суставах.

ПРЕВРАЩЕНИЕ ЧЕТВЕРОНОГИХ В ДВУНОГИХ

Характер механических проблем, возникающих при вертикальном положении, можно лучше всего понять, сравнив его с положением на четырех ногах и отметив изменения в тяге веса, вызванные этим переходом.

Существует три способа поддержки грузов в любой конструкции - и только три. Они могут сидеть, они могут висеть, или они могут быть подвешены. Жесткость должна быть свойством опорных элементов для сидящих или подвешенных грузов. Усилие, направленное вверх против сидящего груза, должно быть вертикальным, а против подвешенного груза - диагональным. В арочной опоре усилия должны быть диагональными и двусторонними. Подвешенный груз должен быть подвешен на вертикальной линии к опоре, но он может висеть как на гибком, так и на жестком материале.

Скелет поддерживает груз всеми тремя способами: голова опирается на позвоночник, руки свисают с плечевого пояса, а подвздошные кости поддерживают крестец. Принятие вертикального положения означает изменение направления опоры по сравнению с четвероногими. Таким образом, функции отдельных частей и их взаимосвязи изменились, так что некоторые части, которые раньше висели в подвешенном состоянии, сидят, и так далее. Чтобы наилучшим образом использовать скелет для опоры, мы должны отметить, где сидят, где висят, где и как крепятся различные части. Наблюдение за этими фактами с последующей соответствующей корректировкой позволит снизить механические напряжения в каркасе человека и избавит мягкие ткани от излишнего напряжения.

У стоящего четвероногого тяжести тела подвешены к горизонтальному позвоночному столбу, который служит балкой, распределяя всю нагрузку более или менее равномерно между двумя концами, откуда она передается через плечевые и тазовые пояса на четыре опорные ноги. В каждом из позвоночных суставов вес распределяется поровну, проходя примерно по вертикальной линии через сочленяющиеся поверхности, причем одна грань опирается или сидит на другой.

Содержимое стенки тела заключено в неправильный цилиндр, несколько увеличенный к передней части, причем большинство внутренностей расположено так, что они получают значительную поддержку от грудной клетки, или ребер. Позвоночник, поддерживаемый ребрами, образует верхнюю границу цилиндра, а нижняя граница состоит из грудины, или грудной кости, и длинных, сильных мышц живота. Обе границы эластичны. Тяжелые мышцы плечевой и тазовой областей находятся непосредственно над передними и задними ногами, и их расположение таково, что внутренности защищены от их воздействия. Наконец, задние ноги расположены так, что образуют мощную пружину, а колени настолько далеко выдвинуты вперед, что бедренные кости составляют острый угол с позвоночником, и вероятность удара по позвоночнику при переносе веса тела на землю минимальна. У четвероногих также мало поводов для нагрузки на брюшную стенку тела в любом положении.

Рис. 13. Сбалансированное положение на четырех ногах, позвоночник в виде хребта-столба, боковые и спинные плоскости тела параллельны.

Чтобы почувствовать эту легкую опору, встаньте на руки и колени со спиной параллельно полу, как будто готовясь принять груз. Держите грудину и лобок как можно ближе друг к другу, не выгибая спину. Получается компактный цилиндр с относительно параллельными границами сверху и снизу, внутри которого аккуратно располагаются внутренности.

Подумайте, что происходит, когда эту компактную цилиндрическую структуру приводят в вертикальное положение; оцените изменившиеся структурные и органические проблемы опоры и движения. Если бы не прочность брюшной стенки благодаря linea alba, мощному центральному сухожильному апоневрозу, к которому прикреплены несколько слоев мощных мышц живота, нас ждала бы плачевная участь.

Вес тела, который распределялся по широкому основанию через горизонтальный позвоночник и четыре ноги, теперь переносится через вертикальный позвоночник на узкое основание и далее через две ноги на землю. Механически это предполагает новые линии воздействия веса на опорные кости по всему пути от затылка до земли, с корректировкой в каждой точке или поверхности контакта в суставах. В результате висцеральное содержимое тела и мягкие ткани самой стенки тела должны изменить свое функционирование, чтобы соответствовать новым обязанностям. Затрагиваются все части тела, и важно понять, как именно происходят эти изменения.

В первом положении вес позвоночной балки и всех висящих на ней частей проходит через парные задние фасетки на суставных отростках позвонков и опирается на вершины четырех стволов - двух плечевых впереди и бедренных сзади. Здесь нет накопления веса вниз через единую ось, а есть боковое распределение через множество коротких осей вдоль позвоночника, с конечным распределением через плечевой и тазовый пояса на обоих концах. Пояснично-крестцовые соединения на задних фасетках, через которые вес переходит от позвоночника к тазу, находятся в одной плоскости с бедренными суставами, через которые он переходит от таза к бедрам. Опорные стволы бедренных костей находятся в одной плоскости с верхними ветвями лобковой кости, когда они изгибаются вперед в подвздошные кости.

В прямом положении передние опоры убираются, так что весь вес приходится на ноги, которые теперь находятся под другим углом по отношению к оси позвоночника. В результате изменяется общее направление силы тяжести во всей структуре и в конкретных частях позвонков, через которые проходит вес. Фасетки, или суставные поверхности, между позвонками теперь находятся не в горизонтальном, а в вертикальном положении, и вес больше не передается непосредственно через них, а проходит через тела позвонков и межпозвоночные диски.

Далее мы видим, что направление переноса веса с позвоночника на каждую ногу теперь косое, от пояснично-крестцового сустава вперед к головкам бедренных костей. Пружинистая конструкция ног также изменилась, поскольку бедренные кости теперь находятся в прерывистом положении по отношению к позвоночнику, а нижние кости голени и лодыжки имеют гораздо более вертикальное направление.

НЕДОСТАТКИ ДВУНОГИХ

Прямая осанка препятствует легкому поддержанию и балансу веса тела. Вместо того чтобы распределять вес при переносе его с одного позвонка на другой, нагрузка концентрируется на одном участке на каждом уровне. Поскольку вес должен проходить через хрящевые и, следовательно, гибкие межпозвоночные диски, а также через костные тела, существует постоянная возможность сдвигающего напряжения, которого нет при четвероногом способе переноса. Хотя эта опасность несколько снижается благодаря вертикальным суставным фасеткам, которые теперь служат для ограничения скользящего движения по оси позвоночника, это, в свою очередь, приводит к некоторой потере гибкости.

Ребра, расположенные под новым углом, стали меньше служить подпорками для позвоночных дуг в грудной клетке. Опора всего веса на два вращающихся тазобедренных сустава не так устойчива, как при четырехногой форме опоры. Наконец, пружинящее действие ног ослаблено благодаря более вертикальной регулировке нескольких частей, заменяющей смещающиеся диагонали задних ног четвероногих.

Механическое значение этого изменения в относительных осях ног и позвоночника не осознается до конца, пока движение человеческого тела не сравнится с движением четвероногих. Животное, отклоняясь назад на задних ногах, получает рычаг, необходимый для пружины или для начала энергичного бега. Горизонтальное расстояние между суставами его ног обеспечивает необходимое пространство. У человека это пространство уменьшено в коленях и лодыжках, а в тазу - до очень маленького промежутка между крестцово-подвздошными суставами и головками бедренных костей.

КОМПЕНСАТОРЫ ДЛЯ ДВУНОГИХ

Однако эти недостатки с лихвой компенсируются тем, что именно эти изменения в переносе веса, и особенно новые маршруты через тела позвонков, позволяют сформировать четыре противоположных изгиба позвоночника, благодаря которым позвоночник может функционировать в вертикальном положении.

Рис. 14. Равновесие в движении. (Из Везалия.)

В двуногом положении вращательные суставы бедер, а значит и ноги, получают более широкий диапазон движений, хотя опора менее устойчива, чем в прежнем варианте. Свобода рук от нагрузки придает им тот значительный размах, которого они не имели бы в ином случае. Ни одно четвероногое не может двигать передними и задними ногами так далеко от центра в обе стороны, как человек, и многие из них не могут двигать конечностями намного выше спины.

Рис. 15. Тазовый свод, показывающий его глубину и глубину бедренных суставов.

Помимо рук, таз и ноги претерпели наибольшие изменения по сравнению с четвероногими из-за изменившейся природы механической задачи. Вместо того чтобы формировать поперечную часть, опирающуюся на две стойки под одним концом спинной балки, таз теперь является основанием для целой колонны грузов. Чтобы понять, каким образом вес одновременно поддерживается тазом и передается через него на нижележащие подвижные опоры, мы снова обратимся к инженерному искусству - на этот раз к мостостроению. Схема человеческого таза напоминает короткий консольный мост, в котором вес, передаваемый на один конец, поддерживается на другом конце.

В вертикальном положении пространство в тазу между точками приложения веса на крестце и точками опоры на бедренных суставах заставляет силы действовать через таз подобно силам консольного моста. Силы сжатия действуют через сросшиеся кости таза таким образом, что требуют сбалансированного действия всех растягивающих элементов, идущих вверх от передней части тазовой дуги, и стяжек, укрепляющих внутренние стороны дуги. Равное действие этих сил сжатия и растяжения обеспечивает сбалансированную регулировку весов в крестце и на головках бедренных костей.

Тазовый мост соединен со своими опорными пьедесталами вращательными суставами, которые обеспечивают движение в трех плоскостях. Эти суставы расположены дальше кпереди, чем принято считать, поскольку центры вертлужных впадин, в которые вставляются головки бедренных костей, находятся на расстоянии всего одной руки друг от друга по всей передней части таза. Такой тип сустава дает максимальную свободу для разнообразных регулировок, необходимых для перемещения тяжестей тела и для противостояния постоянным толчкам, возникающим при различных ударах о землю при каждом шаге. Сила этих ударов или толчков равна силе, с которой тело-вес ударяется о землю, и она зависит от величины веса, расстояния, которое он проходит, и его скорости. То, что действие и реакция равны и противоположны, можно оценить, когда мы наступаем на бордюр, который выше или ниже, чем мы ожидали. Толчок ощущается всем телом. Механизмы, которые служат нам при ходьбе, привыкают к обычной высоте бордюров, а мышцы автоматически готовятся к поглощению этих толчков. Ощущение толчка возникает из-за неготовности мышц приспособить механизмы к неожиданности.

По-настоящему важным эффектом вертикального положения было освобождение рук и кистей от ответственности за опору и передвижение. Это позволило им развить собственные двигательные и тактильные навыки - обстоятельство, лежащее в основе производственного потенциала человека, поскольку без этих навыков искусство, литература и наука были бы невозможны, по крайней мере в тех формах, в которых мы их знаем.

Рассуждения о роли вертикальной позы в становлении цивилизации выходят за рамки этой книги, но доктор Шварц в своем обзоре литературы отмечает ее глубокое влияние, по крайней мере, по двум направлениям: психологическому и физиологическому. Первое: "Увеличился диапазон зрения и слуха, и эти чувства в значительной степени заменили обоняние, что привело к формированию психологии, основанной на зрении и слухе, а не на обонянии, и, следовательно, к развитию искусства и музыки".7* Что касается чисто физиологической стороны, то предполагается, что "лучший дренаж из мозга может объяснить различие между интеллектом животных и интеллектом человека".8**.

СРАВНИТЕЛЬНЫЕ РЕЗУЛЬТАТЫ

В результате перехода от четвероногих к двуногим равновесие становится более легко нарушаемым. Для двуногих характерны постоянно возникающие возможности нарушения равновесия из-за тяжести тела, а также различные напряжения и стрессы. Но именно эта незащищенность является источником власти над окружающей средой, поскольку движение в любом направлении облегчается не только для отдельных частей, но и для целого.

В двуногой позе гравитационное воздействие на позвоночник происходит под другим углом в каждой части, чем в четвероногой позе, и соединительные мягкие ткани должны отвечать косым нагрузкам. Сдвигающие напряжения в позвоночнике приводят к висцероптозу и качанию спины. Возникающие при этом симптомы усугубляются пропорционально расстоянию между лобком и грудиной. Если бы это пространство было перекрыто костью, опасность прямого положения значительно уменьшилась бы, но движения были бы серьезно затруднены. На самом деле, если бы у нас был не только спинной, но и вентральный позвоночник, эта книга никогда бы не была написана! Наша деятельность была бы крайне ограничена, а знание механических принципов и конструкции тела было бы совершенно излишним.

Самый простой способ обеспечить баланс внутренних частей - держать вентральную и дорсальную стенки как можно более параллельными, а вращательные суставы бедер - свободно подвижными во всех направлениях, что совместимо с надежной опорой.

Итак, наша реальная задача - сохранить компактность тела четвероногих и в то же время так расположить суставы, чтобы вес проходил через них к земле с наименьшим напряжением и потерей сбалансированного действия всех прилегающих структур. Тщательный анализ и разумное понимание силовых линий, проходящих через эти суставы, необходимы, если мы хотим управлять ими экономично.

Чтобы понять механику тела, мы должны рассматривать его с точки зрения функции, в которой движение подразумевается; мы должны изучить форму, размер и относительное положение различных частей, которые сами по себе являются результатом функциональной адаптации. Когда это сделано, основные механические приспособления, лежащие в основе тела, обретают в воображении логическую последовательность. Они относятся к проприоцептивной системе, центральной системе уравновешивания сил. Произвольные позы статичного дизайна теряют свою хватку в воображении, основанном на философии равновесия в движении.

Если рассматривать скелет функционально, как подвижную и несущую вес структуру, то в первую очередь акцент делается на балансе масс в костных контактах - суставах. Человеческий скелет, лишенный мышц, но не связок, может быть достаточно сбалансирован, чтобы сохранять сидячую позу. Кости прочны и способны поддерживать различные веса на своих уровнях: голова на атланте, самый нижний поясничный позвонок на крестце, вертлужная впадина на бедре и так далее. Связки - это жесткие волокна, которые связывают кости между собой и ограничивают их радиус в суставах. В этом ограничивающем действии связкам также помогает атмосферное давление, то есть всасывание, но в большей степени - расположение мышц в суставах, особенно в крупных и мощных составных суставах, таких как таз, или в такой системе, как поясничный отдел позвоночника. Мышцы сокращаются и таким образом перемещают кости с помощью своих сухожилий, которым помогают фасциальные оболочки и присасывание, прижимающее их к костям. Мышцы действуют автоматически, реагируя на стимулы нервной системы, которая контролирует и объединяет деятельность всего организма, делая ее последовательной и целенаправленной.

Рис. 16. Действие мышц на позвонки; также связки, ограничивающие движение. Сокращение мышцы m' растягивает ее антагониста m'. (Перерисовано с Hough и Sedgwick.)

Решение структурной проблемы человека зависит в первую очередь от механических принципов динамики и статики, применяемых так же, как и в любом успешном здании, мосте или небоскребе, с поправкой на физиологические и психологические факторы. Кости - это носители веса. Как в состоянии покоя, так и при движении в качестве рычагов они передают и контролируют вес в суставах. В таких ситуациях они являются компрессионными элементами и должны использоваться именно так. Все остальные структуры, участвующие в движении и расположении костей, включая мышцы, связки и фасции, являются растягивающими элементами и должны быть максимально освобождены от прямой поддержки веса.

При работе с костями, мышцами и связками следует уделять особое внимание сознательному направлению функции движения, а не функции удержания, поскольку человек представляет собой динамическую проблему.

1 * Public Health Rep., 42:1242-1248, 1927.

2 * Боль: ее происхождение, проводимость, восприятие и диагностическая значимость, автор Ричард Дж.

3 * Закон Гука.

4 * "Принципы осанки", эссе Мейбл Элсуорт Тодд.

5 * Анатомия человека, Джордж Артур Пирсол.

6 * Принципы физиологии человека, Эрнест Х. Старлинг, 1912.

7 * Дж. Нокс Томпсон, цитируется по: Резюме с комментариями к имеющейся литературе, касающейся осанки.

8 * * * Леонард Уильямс, там же.

Глава

IV

. РАБОЧИЙ СКЕЛЕТ - СХЕМА ТЕЛА ПОЗВОНОЧНЫХ

Общая конструкция тела схожа у всех животных, имеющих позвоночник. У таких разных существ, как рыбы, амфибии, рептилии, птицы и млекопитающие, позвоночник является важнейшей основой их каркаса. Он состоит из сегментов, называемых позвонками, которые и дали название всей группе - позвоночные. Позвоночник сформировался для защиты центральной нервной системы у водных живых существ задолго до того, как для опоры и передвижения понадобились руки или ноги, хотя голова уже давно была отдельной единицей. Позвоночник делит туловище на два канала - дорсальный и вентральный. В этих каналах протекают основные жизненные процессы.

В дорсальном, или невральном, канале располагается центральная нервная система, полностью окружая ее костной стенкой, состоящей из дугообразных отростков позвонков. Вентральный, или висцеральный, канал, в котором находятся все жизненно важные органы, гораздо больше и лишь на части своего протяжения окружен костными и хрящевыми отростками или прикреплениями позвоночника. Она в значительной степени зависит от общей стенки тела, состоящей из мышц, связок, фасций и целого, которая окружает оба канала. Общее строение тела показано на прилагаемой схеме. (Различают две части каркаса: осевой скелет, который развивается из примитивного нотохорда, и аппендикулярный, который зарождается в почкообразных выступах в стенке тела.

Рис. 17. Соотношение костей и линий гипотетического цилиндра. (Перерисовано с Айклешимера и Шемахера).

Осевой скелет состоит из позвоночника с его ближайшими отростками, головы, ребер и грудины. Вдоль него располагаются все основные системы организма. Центральная нервная система (головной и спинной мозг) расположена сверху и сзади в спинном канале. Спереди в вентральном канале расположен пищеварительный аппарат с его сопутствующими и производными, кровеносная, дыхательная, мочевыделительная и репродуктивная системы.

Основные отличия осевого скелета человека от скелета других позвоночных заключаются в расположении его частей, обусловленном вертикальной позой, и в относительно больших размерах головы и таза.

Позвонки различаются по форме и размеру в зависимости от характера и содержимого нервных и висцеральных каналов в разных частях тела. Кости, составляющие череп, не являются производными от тел и отростков позвонков, а представляют собой сложную структуру, состоящую из капсул и стенок для обонятельных, зрительных и глазных органов; основания черепа, содержащего остатки нотохорда; кровельных и поверхностных костей; висцеральных элементов, включающих ротовую, гиоидную и бранхиальную дуги, и поверхностных костей, челюстей, дентариев и т. д.

Аппендикулярный скелет, имеющий совершенно иное происхождение у эмбриона, служит опорой для конечностей. Он состоит, по сути, из двух поясов - грудного, или плечевого, и тазового, к каждому из которых прикреплен ряд костных рычагов, составляющих руки и ноги. Конструкция костных каркасов рук и ног, несмотря на поверхностный вид, довольно схожа. В каждой из них длинная верхняя кость соединена с двумя нижними, которые, в свою очередь, соединены с рядом коротких костей, расположенных в виде мозаичного узора, а к ним снова прикреплены пять лучеобразных пальцев.

Плечевой пояс состоит из двух ключиц и двух лопаток и лежит вне грудной клетки, накладываясь на осевой скелет. Он не имеет прямой костной связи с позвоночником. Напротив, тазовый пояс, состоящий из подвздошной кости, ишиаса и лобка (при слиянии они называются ягодицами), прочно прикреплен к позвоночнику и образует часть стенки и основания брюшной и тазовой полостей.

Скелет как рабочий механизм невозможно понять, если рассматривать его только как костный каркас. Поскольку связки скрепляют кости в суставах, мышцы приводят их в движение, а деятельность всего организма регулируется нервной системой, ни один из этих элементов не действует самостоятельно.

Физические характеристики кости, самой плотной формы соединительной ткани, описанные в предыдущей главе, - это высокая устойчивость к нагрузкам на сжатие и растяжение, легкость и упругость. Этими же основными свойствами обладает и сталь.

Кости, большинство из которых развиваются из хряща, предшествующей ткани, удобно сгруппировать по их общей форме на длинные кости, которые имеют вал и две конечности, как в руках и кистях, ногах и ступнях; плоские кости, такие как некоторые кости черепа, подвздошные кости и лопатки; и неправильные кости, такие как те, которые составляют позвоночник и несущие части стопы. Длинные кости наиболее интересны по своим механическим характеристикам. Ствол представляет собой полый цилиндр из компактной кости, содержащий костный мозг, в котором формируются красные кровяные тельца. Пустота ствола отнимает у него вес, а такая форма обеспечивает прочность, поскольку "соответствует известному закону, согласно которому данное количество материи гораздо прочнее как в продольном, так и в поперечном направлении, когда находится в полом цилиндре, чем в сплошном цилиндре равного размера и длины "1*.

Кости удерживаются вместе в суставах различной степени фиксации и подвижности связками, которые представляют собой прочную, но гибкую форму соединительной ткани. Связки также поддерживают другие структуры, например, внутренности. Иногда связки бывают эластичными, но, как правило, те, что расположены вокруг суставов, неэластичны. Некоторые длинные связки в позвоночнике, соединяющие ряд неправильных костей и суставов, отличаются особой эластичностью. Почти все суставы окружены капсульными связками - гибкими, похожими на трубки структурами, охватывающими концы противоположных костей. Собственно сочленения и движения происходят внутри капсулы. Эти капсулы сильно различаются по весу и прочности. Как правило, сочленяющиеся поверхности костей покрыты хрящом, и почти все они снабжены смазочными структурами, известными как синовиальные мембраны. Эти мембраны выделяют жидкость, которая предотвращает трение.

Скелетные мышцы, некоторые из характеристик которых были описаны ранее, покрыты фасцией, другой формой соединительной ткани. Они крепятся к костям или другим мышцам, а иногда и к слишком толстым фасциальным полосам, с помощью сухожилий - очень жестких, плотных волокнистых тканей, совершенно неэластичных. Сухожилия иногда круглые, иногда напоминают ремни, а иногда находятся в плоских листах.

Для удобства описания различных функциональных отношений скелетные мышцы принято группировать по нескольким признакам: на такие пары, как акторы и антагонисты, характеризующиеся попеременным сокращением и расслаблением по разные стороны кости; на аддукторы и абдукторы; на флексоры и экстензоры, в зависимости от направления движения костных частей, которое они осуществляют.

Для нашей непосредственной цели интерпретации механических функций тела мы должны различать мышцы как "центрирующие" и "экс-центрирующие", в зависимости от того, притягивают ли они части тела к центру опоры или от него. При различных условиях центрирование и эксцентрирование могут включать в себя любые или все действия, обозначаемые терминами других типов группировки.

ПОЗВОНОЧНЫЙ СТОЛБ

Если смотреть спереди или сзади, позвоночник выглядит как колонна, регулярно расширяющаяся к основанию, настолько, что его можно описать как вытянутую пирамиду. При взгляде сбоку эффект несколько иной: одна сторона, передняя, представляет собой длинный S-образный изгиб, а другая, задняя, состоит из ряда лопаток, очертания которых обозначают кривую, настолько плоскую, что в некоторых местах она почти прямая. (См. рис. 18.)

Глубину и ширину позвоночника, а также его трехмерный характер можно оценить, взглянув на прилагаемые рисунки, которые показывают, что позвоночник настолько же глубок, насколько и широк. На всех уровнях позвоночный столб глубоко посажен и занимает примерно половину диаметра тела сзади и спереди, как видно по срединному разрезу тела на рисунке 18.

Рис. 18. Три аспекта позвоночника, показывающие глубину, ширину и изменчивую форму позвонков. (По материалам Quain и Wilson.)

Центральное положение, двусторонняя симметрия и пирамидальная форма позвоночника придают ему огромную силу для поддержки всего тела. S-образный изгиб придает ему силу для поддержания веса в вертикальном положении.

ВЕРТЕБРА

Отдельные позвонки сильно различаются по форме, но все они сформированы по общему плану - округлый диск, или тело, с дугой, вытянутой из него. (Рис. 19.)

В позвоночнике человека тело позвонка является основной частью, принимающей вес. От тела позвонка дорсально отходит невральная дуга, две стороны которой встречаются вверху и образуют округлое отверстие, через которое проходит спинной мозг. Латеральные и дорсальные отростки на крыше дуги завершают структуру.

Тела позвонков увеличиваются во всех размерах по направлению к основанию позвоночного столба, чтобы выдержать возрастающую нагрузку, поскольку не только отдельные части и прикрепления становятся больше и тяжелее, но и каждый уровень должен нести накопленный вес тех, что находятся над ним. Самая большая часть позвоночника, соответственно, находится на уровне, где весь вес головы и туловища передается через тазовую дугу на ноги, то есть в крестце.

Форма и размер спинных и боковых отростков также меняются, как и тела тридцати трех или тридцати четырех позвонков, так что нет двух одинаковых, хотя общее сходство между ними есть. Позвонки сгруппированы в следующие отделы:

(1) Семь шейных позвонков образуют шею, поддерживают голову, а также косвенно и частично поддерживают грудь, плечи и руки. Любопытно, что у млекопитающих это число почти неизменно: даже у жирафа в шее всего семь позвонков.

(2) Двенадцать грудных позвонков, от которых отходят ребра, образуют вместе с ними и грудиной, или грудной костью, защитную и опорную стенку грудной клетки, которая окружает сердце и легкие, а также верхние отделы брюшной полости.

(3) Пять поясничных позвонков, самых крупных и глубоких из всех, завершают гибкую часть позвоночника.

(4) Пять крестцовых позвонков, тела и отростки которых у взрослого человека слиты в единую изогнутую щитовидную пластину - крестец, к которому крепится тазовый пояс. Верхняя часть крестца шире, чем поясничные позвонки, но на всем протяжении он гораздо мельче и сужается по всем размерам по направлению к копчику.

(5) Наконец, четыре или пять маленьких позвонков, слегка сросшихся между собой, составляют копчик - угасающий остаток хвоста. Наше общее представление о позвоночнике как о неглубокой структуре, расположенной чуть ниже поверхности спины, основывается на единственной его части, которую мы можем прощупать, - округлых точках, обозначающих спинные отростки позвонков. Это отдельные "позвоночники" позвонков, от которых столб получил свое название. Дорсальные отростки отходят назад от нервных дуг, которые окружают спинной мозг, и являются важными защитными структурами. Они служат креплением для длинных спинных мышц и связок, которые не только приводят тело в движение, но и служат защитной оболочкой для нежной нервной системы.

Рис. 19. Первый поясничный позвонок, вид сверху; второй и третий поясничные позвонки, вид сбоку.

Как дорсальные, так и поперечные отростки позвонков изменяются по толщине и длине в зависимости от количества и вида мышечных волокон, нуждающихся в прикреплении вдоль их поверхностей на различных уровнях. Дорсальные мышцы, прикрепленные к позвоночнику, не принимают непосредственного участия в поддержке веса, за исключением помощи в контроле задних отделов позвоночника в поддержании его изгибов. Их основная функция - удлинение туловища и объединение таза, грудной клетки и головы.

МЕХАНИКА ПОЗВОНОЧНИКА

В первую очередь мы рассматриваем опорную функцию вертикального позвоночника, и особенно регулирование вдоль него различных нагрузок, головы, груди и таза, на их нескольких уровнях, и передачу этой накопленной нагрузки на землю. Регулировка веса в вертикальном положении осуществляется с помощью тех же мышц и костей, что и у четвероногих, но с новыми углами, под которыми действуют силы, и с соответствующей разницей в воздействии напряжений внутри структуры. Таким образом, используются старые базовые нейромышечные координации, а на них накладываются новые нервные паттерны. При этом старый паттерн сохраняется, а не теряется. Это можно увидеть на примере ползающего младенца и способности взрослого человека поддерживать себя и даже передвигаться на четырех ногах.

Для правильного использования позвоночника и особенно для предотвращения злоупотребления им важно несколько подробное понимание его механизма. Сюда входит то, как формируется позвоночник, как он действует, чтобы противостоять постоянному притяжению силы тяжести к себе и нагрузкам, и, наконец, влияние инерции и импульса в новых условиях жизни на суше, когда человек отвечает за передвижение в вертикальном положении.

Форма и вещество позвоночника придают ему большую прочность и гибкость. Наиболее важным для последней является чередование костных тел позвонков с межпозвоночными дисками из фиброхряща, которые составляют около четверти всей длины позвоночного столба. Диски как разделяют, так и скрепляют тела. Скрепляющая сила обусловлена тем, что их наружные слои жестких волокон наклонены сначала в одну сторону, затем в другую, а некоторые из них лежат почти горизонтально.

Рис. 20. Как позвонки регулируются для индивидуального воздействия на позвоночник. (Перерисовано с Молье.)

В каждом диске находится центральное ядро из желтоватой пульпы, содержащее жидкость, которая настолько сильно сжимается, что образует прочный шар внутри более уступчивых волокон. Это устройство, по конструкции напоминающее мяч для гольфа, не дает позвонкам давить друг на друга, а также ограничивает степень деформации, которую могут претерпевать сами диски от постоянного давления веса на суставы. Тесное прилегание позвонков и их дисков, а также гибкость суставов защищают спинномозговые нервы, выходящие из головного мозга. Диски относительно больше в более гибких частях позвоночника, так что в шейном отделе они составляют около 40 процентов длины, в поясничном - 33 процента, в грудном - только около 20 процентов, а в крестцовом их вообще нет.

Связочные ленты, переплетающиеся вдоль позвоночника и соединяющие тела и отростки соседних позвонков, напоминают фермы и стяжки моста, причем некоторые позвонки имеют одинарные, а некоторые - двойные фермы. Такое расположение увеличивает прочность позвоночного столба при сжатии; кроме того, оно обеспечивает большую гибкость, а трению противостоят смазочные мешочки в каждом суставе.

Наконец, позвоночник представляет собой единое целое благодаря универсальным продольным связкам, которые тянутся от одного конца к другому, соединяя все тела, диски, пластинки и дорсальные отростки позвонков. Наиболее важными связками являются передняя и задняя общие, а также супраспинальная и ладьевидная. (См. рис. 21.)

Рис. 21. Позвонки со связками. Виды спереди и сзади, а также (внизу) предполагаемая механика построения моста.

Ладьевидная связка, благодаря своей высокой эластичности, играет особенно важную механическую роль в интеграции позвоночника. Эластичная соединительная ткань имеет желтый цвет, отсюда и название flava. Ее широкие, плоские ленты соединяют пластинки, или верхние части нервных дуг, и проходят по гибким частям позвоночника от аксиса, или второго шейного позвонка, до крестца. Волокна плавника неразрывно связаны с волокнами капсульных связок, которые окружают суставы между позвонками, и благодаря присущему им напряжению предотвращают образование складок в этих капсулах. Кроме того, они возвращают кости в исходное положение после бесчисленных незначительных смещений, которым они подвергаются. Кроме того, флава взаимодействует с другими продольными связками, благодаря чему восстанавливающий эффект передается и им. Как отмечает Пирсоль: "То, что это замещение происходит благодаря чисто физическому свойству ткани, а не мышечному действию, подразумевает большую экономию энергии "2*.

Рис. 22. Медианный разрез через затылочную кость, атлант и аксис. Обратите внимание на связки. (Перерисовано по Шпальтехольцу.)

Стабильное соотношение позвонков и дисков, благодаря которому они способны выдерживать вес в вертикальном положении, во многом обусловлено тонусом связок, особенно передней общей связки. На это, в свою очередь, влияет действие мышц, которые контролируют позвоночник и соотношение туловища с тазом и ногами.

Нагрузки на связки позвоночника можно предотвратить или значительно облегчить, если понимать направление сил, действующих на суставы, к которым они прикреплены, а также конструкцию позвоночника, который по сути представляет собой один из непрерывных и противоположных изгибов.

ИЗГИБЫ ПОЗВОНОЧНИКА

Рассматриваемый как механизм поддержки веса, позвоночник представляет собой гибкую, сегментированную структуру, находящуюся в динамическом равновесии и имеющую ось движения внутри. Поскольку позвоночник должен быть способен перемещать как себя, так и прикрепленные к нему грузы на разных уровнях, позвоночный столб имеет изогнутую форму.

Изгиб позвоночника является составным, непрерывным, без промежуточных углов и прямых участков между вогнутой и выпуклой фазами, одна фаза незаметно сливается с другой по мере того, как они пересекают и перекрещивают ось позвоночника.

Компонентные изгибы, названные в соответствии с анатомической областью, в которой они возникают (шейный, грудной, поясничный и тазовый), не совсем соответствуют фазам выпуклости и вогнутости позвоночника в целом. Так, если смотреть на позвоночник спереди, шейная выпуклость достигает кульминации между третьим и четвертым шейными позвонками, в точке, где позвоночник начинает изгибаться назад и начинается длинная первичная вогнутость. Этот длинный изгиб заканчивается только после достижения четвертого поясничного позвонка. Таким образом, два конечных позвонка основного изгиба позвоночника, с точки зрения баланса позвоночника, находятся в середине шеи и в нижней части поясничного отдела. Наиболее горизонтальными позвонками являются те, которые ограничивают эту кривую, - третий шейный и четвертый поясничный, и те, которые находятся в середине кривой, - шестой, седьмой, восьмой и девятый грудные.

Этот симметричный изгиб, который можно назвать рабочим изгибом позвоночника, занимает девятнадцать из двадцати четырех подвижных позвонков, включая четыре шейных, двенадцать грудных и три поясничных. Остальные участки не отличаются особой гибкостью. В верхней части первый и второй шейные позвонки действуют как единое целое, поддерживая голову, а в нижней части пятый поясничный утоплен в основание таза, где начинается тазовая полость.

Каждый анатомический изгиб принимает характер своего соседнего изгиба в местах перенаправления, и поэтому каждый из них имеет выпуклую и вогнутую фазы. Между отдельными изгибами позвоночника должно быть взаимное направление и сопротивление, иначе теряется сила для движения всего позвоночника.

Рис. 23. Схемы, показывающие изменяемые участки и неизменяемые массы.

По очереди рассматривая основные массы тела (голова, грудная клетка и таз), мы обнаруживаем, что фактический перенос веса происходит в точках соприкосновения затылочных мыщелков с атлантом, двенадцатой грудной клетки с первой поясничной, пятой поясничной с крестцом, крестца с подвздошной костью и вертлужной впадины с бедренной костью.

Отношение весовой нагрузки между этими точками контакта является взаимным, непрерывным и кумулятивным. Если в этих точках существует истинное механическое равновесие, все мышцы и связки между балансирующими структурами будут испытывать минимальное напряжение.

Переход между шейным и грудным отделами начинается, как мы уже видели, с четвертого шейного и продолжается до второго или третьего грудного. Кроме того, одиннадцатый и двенадцатый грудные, а также первый и второй поясничные позвонки отмечают переход между грудным и поясничным отделами. Эти позвонки, как правило, похожи друг на друга по форме, особенно по углам поперечных и спинных отростков. Последние настолько связаны друг с другом, что позвонки действуют вместе и определенно ограничены в диапазоне движений, компенсируя механическую слабость, которая могла бы возникнуть в результате изменения изгиба, когда перенаправляется столь большой вес.

РАЗРАБОТКА СБАЛАНСИРОВАННЫХ КРИВЫХ

У новорожденного позвоночник прямой и очень гибкий, все суставы подвижны. Первыми набирают силу мышцы поясничного отдела позвоночника и таза, которые ребенок задействует еще до рождения, извиваясь, двигая и выпрямляя поясницу, подтягивая колени и выбрасывая их в знакомом всем мамам "пинке". В течение некоторого времени после рождения активными мышцами являются те, которые центрируют, то есть удерживают части тела, прижимая их к позвоночнику, который является центром их опоры. Таким образом, руки и ноги, как и до рождения, прижимаются к телу. Позже, когда происходят более экспансивные движения, в ответ на самоопределяющиеся импульсы и желания двигаться активизируются эксцентрирующие мышцы, то есть те, которые отводят тяжести от центров опоры.

Позвоночный столб должен переносить и контролировать все наложенные на него нагрузки. Чтобы добиться подвижности, необходимо развивать компенсаторные изгибы. Прямой, сегментированный позвоночный столб не приспособлен для переноса боковой нагрузки, то есть смещенной от центра, как, например, грудная клетка. Такая нагрузка будет вызывать напряжение сдвига и изгиба, поскольку позвоночник будет прогибаться на уровне несбалансированного веса. С другой стороны, изогнутая структура не лучшим образом подходит для несения осевой или верхней нагрузки, как, например, голова, поскольку она будет стремиться увеличить существующий изгиб. В любом случае, когда колонна начинает гнуться, все нагрузки гнут ее все сильнее и сильнее, пока она не поддастся. Поэтому, чтобы нести осевую или боковую нагрузку, гибкая несущая колонна должна сначала развить базовую кривую в направлении, противоположном тому, в котором нагрузка стремится ее изогнуть. После создания этой основной кривой будут развиваться и укрепляться вспомогательные, компенсационные кривые по всей конструкции.

Два основных изгиба, грудной и тазовый, подразумеваются в позвоночнике при рождении, благодаря конструкции костей реберного корпуса и таза, которые к ним прикреплены, а также благодаря их положению в универсальном изгибе развивающегося эмбриона. В поясничном и шейном отделах, где нет костных придатков, изгибы едва обозначены. Если маленького ребенка держать без поддержки сзади, тяжесть его головы и грудной клетки опрокинет позвоночник в любом удобном направлении. Изгибы, необходимые для завершения системы изгибов позвоночника, поддерживающих вес тела, еще только формируются, компенсируя изгибы в грудном и тазовом отделах.

Благодаря энергичному пинанию и плачу в первые месяцы жизни ребенок развивает мышцы, необходимые для создания и стабилизации поясничного изгиба в его выпуклом направлении кпереди, чтобы противостоять первичной вогнутости грудного изгиба. Только после того, как этот изгиб будет сформирован, ребенок сможет держать голову, сидеть или стоять самостоятельно. В положении стоя или сидя эта нагрузка проходит через грудной отдел позвоночника в поясничный по короткой диагональной оси, направленной кпереди. Чтобы позвоночник не разрушился в этой точке, он должен быть встречен встречной силой с противоположного направления. Поясничный изгиб обеспечивает необходимую силу противодействия.

Вес черепа как верхняя нагрузка на позвоночник приводит к появлению еще одного изгиба в шейном отделе. Он слегка выпуклый, чтобы противостоять длинному вогнутому изгибу грудного отдела, и вместе с нижним изгибом поясничного отдела завершает стабилизацию позвоночника для переноса тяжестей в вертикальном положении.

Постепенно младенец развивает силу в мелких мышцах и связках вокруг позвонков, которые управляют вторичными изгибами, разбрасывая руки и ноги, поворачивая голову из стороны в сторону и поднимая ее в положении лежа. Активные движения и возникающее при этом более глубокое дыхание приводят к согласованному действию всего позвоночника. Этому процессу в значительной степени способствуют приступы плача и крика, поскольку диафрагма и мышцы нижней части поясницы и таза так тесно связаны между собой.

Таким образом, посредством того, что может показаться дискомфортом или дистрессом, в позвоночном столбе устанавливается ось противоположных изгибов для адекватной поддержки и перемещения веса тела. Голову невозможно удержать до тех пор, пока не будет установлена эта длинная ось. Способность сидеть, стоять и ходить появляется только после того, как эта ось становится надежной благодаря силе спинных мышц и связок, чьи сложные балансировочные действия в отдельных позвонках создают противоположные изгибы.

В таком расположении не только четыре изгиба, попеременно выпуклые и конические, но и форма, длина и степень каждого из них соответствуют характеру груза и его движению. Шейный изгиб - самый легкий, поскольку голова балансируется по центру на верхнем позвонке, а ее вес, хотя и значительный, представляет собой единое целое, а не совокупность грузов, как в других случаях.

Грудной изгиб гораздо глубже. Его сила обусловлена его длиной и симметрией, а также тем, как он уравновешивается не только другими изгибами вдоль оси позвоночника, но и изогнутыми поверхностями, создаваемыми ребрами, а также равным и противоположным изгибом грудины, между которыми находятся ребра.

Поясничный изгиб относительно короткий и глубокий по отношению к своей длине. Хотя он включает всего пять позвонков, они массивны и вместе с прикрепленными к ним мышцами составляют большую про-порцию нижней части туловища. Поэтому поясничный отдел позвоночника очень мощный, а поскольку он более гибкий, чем грудной, он явно доминирует над всем туловищем, над плечами и руками, а также над ногами.

Крестцовый, или тазовый, изгиб - самый резкий из всех. Поскольку у взрослого человека позвонки сросшиеся, он сам по себе абсолютно стабилен, что является необходимым условием для основания изогнутого столба. Даже по сравнению с вышележащим поясничным изгибом, который придает ему всю возможную адаптивность, крестцовый отдел позвоночника имеет относительно небольшой диапазон движений. Его изгиб продолжается вниз и вперед через копчик, через суставы, связки и мышечные прикрепления к другим частям таза. Сумма углов, образуемых этими изгибами, равна сумме изгибов позвоночника по вертикальной оси, то есть они равны двум прямым углам и уравновешивают верхние изгибы. (Рис. 24.)

Рис. 24. Перенаправление кривых и вписанных углов.

Кроме того, фактическая форма таза с сильными, изогнутыми дугами крестца и подвздошных костей в пояснично-крестцовом и крестцово-подвздошном суставах и распределением веса через подвздошные кости на головки бедренных костей существенно отличается от ситуации с гибкими частями прямого позвоночника, описанными выше. Базовые изгибы простираются в трех измерениях через твердые опоры и в любом измерении должны рассматриваться как продолжающиеся до точки на передней поверхности лобка.

О том, что изгибы позвоночника уравновешивают друг друга, говорит и тот факт, что, несмотря на разницу в длине и глубине, они образуют равные углы. Так, если продлить линии, проходящие через межпозвоночные диски в конечных позвонках каждого изгибов, они образуют углы, равные друг другу, хотя и находятся на неодинаковом расстоянии от позвоночника и от линии тяжести. Более того, если линии, составляющие несколько углов, еще более удлинить и соединить, они свяжут параллелограммы. Это говорит о возможности математического определения напряжений и деформаций телесного механизма в терминах результирующих сил, а значит, поддающихся измерению. На основе таких измерений может быть построена система индивидуального улучшения, механического и физиологического, указывающая на практическую структурную гигиену.

Если вес и положение грузов головы, груди и таза находятся в равновесии по отношению к изгибам позвоночника, их изгибающие воздействия будут противодействовать и таким образом нейтрализовать друг друга. В противном случае изгибающие силы будут стремиться нарушить сбалансированное действие изгибов вокруг оси позвоночника, и для восстановления равновесия необходимо приложить внешнюю силу. В теле человека равновесие не может быть достигнуто противопоставлением веса за весом, как это возможно в искусственных конструкциях, когда равный вес помещается напротив и на равном расстоянии от центра, а меньший вес - дальше. Основным опорным механизмом является компактная, гибкая колонна, целостность которой зависит от близости различных сжимающих элементов к центральной оси и друг к другу. Поэтому, если груз удерживается вне равновесия, это должно происходить за счет дополнительной работы мелких мышц и связок вокруг отдельных позвонков, чтобы акцентировать или даже исказить нормальные компенсаторные изгибы; или за счет затягивания мышц подвески или растягивающих элементов, как в шее, заставляя их нести больший вес, чем им положено.

ДРУГИЕ ЭЛЕМЕНТЫ ПРОЧНОСТИ ПОЗВОНОЧНИКА

С точки зрения механики, сила вертикального позвоночника, способного выдерживать нагрузки, накапливающиеся к основанию, во многом зависит от изгибов. Однако существуют и другие факторы:

Во-первых, форма позвоночника в целом, особенно его двусторонняя симметрия, которая чрезвычайно важна для обеспечения изгибов спереди назад; во-вторых, его положение в туловище, ширина и глубина тел позвонков, поперечных и спинных отростков, которые вместе составляют большую часть поперечного и передне-заднего диаметров осевого скелета на каждом уровне; и в-третьих, градуированные размеры основных единиц веса и основных приспособлений.

На всех уровнях позвоночник расположен по центру тела спереди назад, чем принято считать. В верхней части тела передняя часть атланта находится на полпути между передней и задней частями головы, а в поясничном отделе передняя часть позвоночника находится в центре тела. Поясничный отдел позвоночника со всеми его тяжелыми мышцами и связками занимает половину всей площади тела на этом уровне и составляет более половины веса поясничного отдела туловища, поскольку мягкие передние части в этой области намного легче. (См. рис. 25.)

Рис. 25. Поперечный разрез туловища, через третий поясничный позвонок. Фасции и сухожилия наполовину схематичны. Обратите внимание на глубину позвоночника между перекрестами на передней границе тела позвонка и концом заднего отростка. (Перерисовано по Браусу.)

Тела позвонков неуклонно увеличиваются во всех размерах и варьируют по отношению к поперечному диаметру осевого скелета. В верхней части грудной клетки тело первого грудного позвонка составляет почти четверть ширины грудной клетки, а тело пятого поясничного - четверть ширины верхней части таза. Линии, проведенные от вершины первого грудного позвонка до самой широкой части крестца, касаются внешних кончиков поперечных отростков поясничных позвонков.

Отростки позвонков также увеличиваются. Изгибы и направление остистых отростков увеличиваются на тех же уровнях и примерно в той же степени, что и поперечные отростки. Таким образом, в верхнегрудном и нижнепоясничном отделах, где большие поверхности для прикрепления необходимы крупным мышцам, наблюдается увеличение как в латеральном, так и в передне-заднем направлении. В шейном отделе дорсальные отростки позвонков относительно велики по сравнению с их телами, чтобы вместить крупные мышцы по бокам позвоночника и в шее.

Еще один элемент механического равновесия и прочности - сравнительные размеры основных креплений и нагрузок на позвоночник. Видно, что голова составляет чуть больше трети ширины плеч. Таз примерно равен ширине плеч, не считая рук, и имеет такую же ширину, как самая широкая часть грудной клетки. Три основных отдела позвоночника - голова, грудная клетка и таз - имеют почти одинаковый диаметр в самых глубоких точках спереди и сзади. Этот факт делает возможным более плоскую стенку тела, как сзади, так и спереди, чем это обычно представляется. Если спереди и сзади положить плоские доски так, чтобы они касались головы, груди и таза, то их можно было бы держать примерно вертикально и параллельно.

Голова создает осевую нагрузку на позвоночник. Она равномерно опирается на атлант и, таким образом, представляет собой тот тип нагрузки, который легче всего переносится выпрямленным, изогнутым и подвижным позвоночным столбом. Точками соединения являются два относительно небольших, неглубоких выступа - затылочные мыщелки, имеющие выпукло изогнутые поверхности. Эти мыщелки, расположенные на основании черепа, примерно на полпути между передней частью верхней челюсти и затылком, плавно переходят в вогнутые поверхности атланта, с которым они сочленяются.

Такое расположение позволяет голове легко качаться вперед-назад, без смещения. Голова сидит на позвоночнике в точке, расположенной чуть сзади от сочленения челюстей, на одной линии со входом в ухо, а не, как принято считать, где-то в районе затылка. Таким образом, видно, что она легко раскачивается на маленькой колыбельке в центре основания, а не качается на шарнире сзади.

Рис. 26. Положение головы на шейных позвонках. Обратите внимание на положение подъязычной кости и наклон первых двух ребер.

Центр головы в целом будет обозначен линией, пересекающей две оси равновесия у мыщелков. При поверхностном взгляде это не очевидно из-за меняющихся очертаний черепа и лица.

Такое центрирование головы необходимо, поскольку органы, которые сообщают нам о положении головы относительно земли и информируют нас о нашем месте в пространстве в любой момент времени, расположены непосредственно над мыщелками. Эти органы чувств находятся в преддверии внутреннего уха, а ухо расположено на одной линии с мыщелками. Малейшее изменение плоскости головы сразу же фиксируется вестибулярными или лабиринтными органами чувств, и важная информация мгновенно передается через мозжечковые рефлексы к глазным мышцам, чтобы глазное яблоко переместилось соответствующим образом для адаптации к новому уровню зрения.

Эта же посыльная система воздействует на другие мышцы тела, чтобы привести их в движение или подготовить к нему. Такой чувствительный механизм требует, чтобы сбалансированный вес был точно отцентрирован, а центр тяжести головы находился прямо на одной линии с центром сочленяющихся поверхностей. В противном случае голову пришлось бы удерживать за счет внешней мышечной силы, что значительно усложнило бы проблему проприоцепции.

Рис. 27. Череп, сбоку и у основания, с указанием точки опоры на мыщелках.

Голова, которую привычно держат в несбалансированном положении, на одной стороне или слишком далеко назад, с отвисшим горлом, не только утомляет мышцы, удерживающие ее, но и вызывает путаницу в проприоцептивном механизме.

Голова весит от 15 до 20 фунтов. Этот вес должен быть сбалансирован. Если, поддерживая грудную клетку, вы позволите голове повиснуть вперед под собственным весом, вы сможете понять, насколько она тяжела.

Замысловатое расположение мышц и связок соединяет голову с шеей, плечами и туловищем, а также различные позвонки друг с другом.

Связки, соединяющие голову с атлантом и аксисом, а их - друг с другом, расположены таким образом, чтобы обеспечить максимальную прочность и гибкость при движении. Весь механизм защищен наличием синовиальных суставов, которые обеспечивают смазку.

Рис. 28. Атлас и ось. Стрелки указывают, где сидит голова.

Мыщелки не параллельны, а сходятся кпереди и наклонены вниз от средней линии. Они образуют клиновидную форму вдоль границы большого форамена, через который спинной мозг выходит из черепа. Положение и форма мыщелков ограничивают диапазон качательных движений головы на атланте и препятствуют боковому сгибанию и вращению. Последние движения осуществляются за счет взаимодействия атланта с нижележащими шейными позвонками, особенно со вторым, который принято называть аксисом. Это действие включает в себя сложное расположение мышц и связок во всей области шеи и совершенно отличается по своему характеру от простого механического балансирования головы на атланте в области мыщелков.

При всех движениях головы, кроме кивка, атлант и ось действуют вместе. При вращательных движениях атлант поворачивается на оси вокруг так называемого зубца оси, или dens.

Атлант очень широкий, он составляет две трети диаметра основания черепа между сосцевидными отростками, так что в целом механизм оси атланта создает прочную платформу для двойного мыщелкового сочленения головы. Сэр Артур Кит, великий британский анатом, наиболее интересно описывает механизм головы в своей работе "Двигатели человеческого тела".

ГОЛОВА И СПИННОЙ БАЛАНС

Голова - хорошее место для того, чтобы почувствовать баланс в осевом скелете. Начните мягко кивать головой, как игрушечный мандарин. Это даст ощущение места, где голова опирается на позвоночник. Покачивая головой, как деликатно уравновешенным грузом, обратите внимание на то, как глаза автоматически двигаются против направления движения головы и как их взгляд фокусируется на горизонте. Мышцы глаз и шеи одновременно регулируются первичными рефлексами через лабиринтный механизм. Когда делается попытка направить взгляд так, чтобы двигаться вместе с головой, а не против нее, первичные рефлексы приходится прерывать, что сразу же вызывает чувство напряжения и натяжения. В работу включаются сильные мышцы затылка и шеи, и характер движений головы меняется с механического уравновешивания на принудительное оттягивание и перемещение веса головы вперед и назад с помощью мышц.

Заученная схема не так экономно расходует энергию, как незаученная. Глаза привычно приспосабливаются сами, не осознавая этого, за исключением зрительного результата. Однако, когда мы приводим в сознание обычно неосознаваемый процесс сокращения глазных мышц, это нарушает весь механизм и приводит в действие гораздо больше мышц и движений, чем нужно. Примером тому служит использование призм для тренировки плохо отрегулированных глаз.

Мышцы шеи и головы очень сильны. Они должны быть такими, чтобы уравновешивать и перемещать такой тяжелый груз, как череп, расположенный на такой маленькой поверхности по отношению к его размеру.

Для этого необходимо множество тросов, которые со всех сторон снабжены крепкими мышцами и сухожилиями, идущими от ребер, грудины, лопаток и ключиц к голове и усиленными боковыми связками между ребрами и шейными позвонками. Позвоночник обеспечивает голове надежную вертикальную опору благодаря своим противоположным изгибам и мощным продольным мышцам и связкам.

Если затылочные мыщелки равномерно опираются на поверхность атланта, то между атлантом и другими шейными позвонками устанавливается равновесие, обеспечивается мышечная свобода и тонус связок всех их креплений. Это, в свою очередь, благоприятствует адаптации остальных отделов позвоночника к нагрузкам, поскольку в прямом положении голова служит сигналом для баланса всего тела.

Рис. 29. Мышцы шеи с правой стороны. Обратите внимание на мышцу stylohyoideus, прикрепляющую подъязычную кость к черепу, и omohyoideus, прикрепляющуюся к лопатке. Последняя помогает при глотании. (Перерисовано с рисунка Шпальтехольца.)

Если голова смещена от центра, верхний или шейный изгиб позвоночника нарушается. Следовательно, он теряет сбалансированное противодействие нижележащим изгибам позвоночника в грудном, поясничном и тазовом отделах, и для восстановления оси опоры необходимо создать компенсаторные напряжения по всей длине. Эти напряжения проявляются в виде защемленных и растянутых участков в различных отделах позвоночника. Голова должна быть отцентрирована. Повисните головой на звезде во время ходьбы и почувствуйте, как снимаются телесные напряжения.

Грудная клетка представляет собой боковую нагрузку на позвоночный столб, начинающуюся у основания шейного отдела, и получает основную поддержку от грудного отдела позвоночника, который изогнут вогнуто, противостоя шейным и поясничным выпуклостям. Грудная клетка - это прежде всего защитный механизм для сердца и легких, а также для верхней части пищеварительного канала с его вспомогательными органами. Она способствует специфическому функционированию всех этих органов.

Рис. 30. Глубокие мышцы спины в естественном виде. Сплениус удален, поэтому между задней верхней зубчатой мышцей и задней трехглавой мышцей имеется пространство. Два пучка пояснично-дорсальной фасции сохраняются справа и служат обеим зубчатым мышцам в качестве апоневрозов. Остальные фасции удалены. Обратите внимание на яйцевидную форму грудной клетки и ширину грудной клетки у девятого ребра. (С сайта firaus.)

Опорная функция грудной клетки очень важна. Она заключается в обеспечении ребер и грудины прочными, широко распространенными креплениями для растяжимых членов туловища, которые составляют большую мышечную и сухожильную стену передней части тела. Эта стена простирается между грудной клеткой и тазовым поясом и подвешена к голове, шее и верхней части грудного отдела позвоночника посредством грудной клетки. Суммарное действие этих растягивающих элементов создает силу, равную той, которую обеспечивают сжимающие элементы спины.

Общая форма грудной клетки, сложное расположение и подвижность ее многочисленных частей выполняют защитную функцию. Это прочная яйцевидная клетка с подвижными стенками, способная расширяться во все стороны, образованная двенадцатью парами ребер, которые надежно сочленены с позвоночником сзади и, за исключением двух последних пар, так называемых "плавающих ребер", соединены с грудиной спереди хрящевыми отростками. Верхний край грудной клетки образован первыми ребрами, объединяющими первый грудной позвонок и верхнюю кость грудины, называемую манубриумом. Разделяет полости грудной и брюшной полостей большая растягивающая мышца дыхания - диафрагма, образующая пол клетки и имеющая корни, простирающиеся далеко вниз по позвоночнику.

Грудная клетка гораздо более узкая в верхней части, чем мы обычно думаем. Верхний край, образованный первой парой ребер, составляет лишь треть диаметра плеч. Самая широкая часть грудной клетки находится в плоскости девятого ребра спереди и первого поясничного позвонка сзади.

РЕБРА И ГРУДИНА

Своеобразная форма и наклон каждой пары ребер определяют характерный контур грудной клетки. Это позволяет ей выполнять функции прочной защитной клетки и подвижной части дыхательного аппарата, а также служить опорой для структур стенок тела. Опора и движение ребер способствуют сохранению симметричной полости для сердца и легких, с относительно небольшими изменениями формы одной части за счет другой, во время различных фаз дыхания. Связь дыхания с общим балансом тела очень важна, поскольку механика дыхания и локомоции развивались одновременно. Опорный каркас грудной клетки устроен таким образом, что ее вес и движения сбалансированы по отношению к весу и движениям верхней и нижней частей тела.

Ребра совсем не похожи на другие кости тела, и нет двух пар одинаковых по форме, размеру или направлению. Они представляют собой плоские изогнутые стержни из светлой кости с хорошо выраженными головками и шейками на спинных концах, а на передних концах - открытые чашеобразные впадины для хрящевых креплений грудины.

Ребра свисают с позвоночника, сочленяясь с позвонками двумя сериями суставов: головки в каждом случае соединяются с телами и межпозвоночными дисками, а шейки - с поперечными отростками позвонков. Эти двойные контакты обеспечивают прочность и гибкость. Они также ограничивают диапазон движения одного ребра или пары. Суставы несколько наклонены по отношению к оси позвоночника, и ребра продолжают наклоняться вниз по мере того, как они отклоняются наружу и назад, пока не достигнут уровня спинных отростков позвонков. Здесь, под так называемым дорсальным углом ребер, они поворачивают кпереди. После этого они продолжают изгибаться и отклоняться наружу и вниз, так что передний конец каждого ребра оказывается значительно ниже уровня его крепления к позвоночнику, а некоторые - на целых 6 дюймов ниже.

По мере приближения к передней части тела направление ребер меняется в разной степени. Пять верхних ребер, проходя через среднюю боковую линию, стремятся стать горизонтальными, а первые три пары, приближаясь к грудине, становятся совершенно горизонтальными.

Последние две пары ребер, плавающие ребра, которые не имеют хрящевой связи с грудиной спереди, висят свободно и не выходят за среднелатеральную линию. Они служат в основном для крепления обода диафрагмы в задней части тела, а также для некоторых волокон четырехглавой мышцы поясницы, соединяющей грудную клетку с тазом, и поперечной мышцы живота. Эти мышцы, четырехглавая и поперечная, тесно связаны с диафрагмой при дыхании.

Рис. 31. Оси движения ребер.

В месте изгиба ребер вперед они, за исключением первой пары, образуют дорсальные углы. Они расположены вертикально друг к другу, несмотря на разную длину ребер, а также на одном уровне с дорсальными отростками позвонков и параллельны им. Такое расположение, вместе с мышечными покровами, создает впечатление плоской спины. Область между углами образует желоб позвоночника. Желоб позвоночника имеет значительную глубину, и в нем лежат большие продольные мышцы спины. Они тянутся от головы до таза и образуют плоский контур средней части спины.

Спереди треугольное пространство, ограниченное концами ребер и имеющее вершину у грудины, иногда называют костальным углом. Эта область очерчивает верхний сегмент стенки брюшной полости, которая простирается выше, чем мы обычно представляем, достигая уровня, противоположного восьмому грудному позвонку. Наружные мышцы брюшной стенки проходят над ребрами и переходят на грудную стенку. Самая глубокая мышца живота, поперечная, проходит вверх по нижней стороне ребер, соприкасается с диафрагмой и вместе с ней участвует в дыхании. (Рис. 32.)

Рис. 32. Поперечная и прямая мышцы живота, охватывающие брюшную полость спереди. (Перерисовано с рисунка Шпальтехольца.)

Внутренние поверхности ребер гладкие, а поскольку они прикреплены к телам позвонков с латеральной и дорсальной сторон, сами тела выступают далеко в полость грудной клетки, придавая ей в поперечном сечении форму сердца. Из-за выраженного наклона ребер любой поперечный разрез рассекает не менее двух, а на нижних уровнях - до шести ребер.

Грудина - это широкая, слегка изогнутая, кинжалообразная кость. Она образует часть передней стенки грудной клетки и соединяет концы ребер. У эмбриона она состоит из пяти или шести хрящевых частей, которые объединяются в три характерные части костной грудины взрослого человека: манубриум, тело, или корпус, и ксифоидный отросток.

Грудина короче грудного отдела позвоночника и демонстрирует значительные индивидуальные вариации в своем положении и общем наклоне. У взрослого человека вершина манубрия находится на уровне между вторым и третьим грудными позвонками, а конец тела напротив - около девятого или десятого. Его изгиб и изгиб вершины грудного отдела позвоночника симметричны.

Первые семь пар ребер прикреплены к грудине посредством хрящевых отростков их концов. Первая пара сращена с хрящом манубрия, а остальные пары входят в стернокостальные сочленения, которые укреплены капсульными и лучевыми связками. Такое крепление придает ребрам эластичность и позволяет двигаться спереди назад. Ребра соединены друг с другом короткими связками возле головок, а на всем их протяжении - двумя сериями межреберных мышц, наружной и внутренней. Они расположены по диагонали в противоположных направлениях между границами ребер и работают попеременно во время дыхания.

Первая пара ребер, прикрепленных к первому грудному позвонку, короткие и плоские, они резко изгибаются вперед к своим прочным хрящевым креплениям на расширенных углах манубрия. Они так мало наклонены, что проходят только через расстояние, представленное полутора короткими грудными позвонками; их костные части хорошо заканчиваются по бокам грудины в более отдаленных точках, чем у второй и третьей пары, и представляют собой широкую, плоскую верхнюю поверхность на всем протяжении. Они действительно образуют "воротниковую кость", гораздо более истинную, чем ключицы, которые, хотя и прикреплены к манубриуму над первыми ребрами, не опоясывают основание шеи, а тянутся по относительно прямой линии в обе стороны и прикрепляются к лопаткам.

Верхняя часть грудной клетки, как уже говорилось, удивительно узкая по всем размерам и составляет лишь треть ширины тела на уровне плеч. К первой паре ребер прикреплено сравнительно немного мышц, и они действуют в вертикальной плоскости. Наиболее важными являются скалены, прикрепленные к боковым и дорсальным сторонам верхних шейных позвонков, которые уравновешивают и поддерживают ребра по отношению к голове и атланту.

Рис. 33. Верхний аспект грудной клетки и плечевого пояса, показывающий, что ширина верхнего ребра составляет лишь одну треть от всей ширины плечевого пояса. (Перерисовано по Шпальтехольцу.)

Первая пара ребер практически неподвижна спереди и способна к очень ограниченному движению от сочленения с позвоночником, в основном в передне-заднем направлении. Поперечный и передне-задний диаметры грудной клетки почти одинаковы в задней части первых ребер, чем в любой другой плоскости.

Второе ребро более стройное, чем первое, и примерно в два раза длиннее его. По форме оно больше похоже на нижние ребра, чем на первое. В общем изгибе и наклоне оно довольно равномерно повторяет линию первого ребра, так что они вместе очерчивают верхнюю часть грудной полости. (Третье ребро напоминает первые два по общей тенденции изгиба и горизонтальному соединению с грудиной, но движение позвоночного сустава более свободное и знаменует собой начало увеличения движений сзади, что заметно по мере спуска по позвоночнику. Начиная с третьего ребра, ребра также поворачиваются вокруг своих длинных осей, когда они поворачиваются кпереди под дорсальным углом, так что они представляют собой плоские поверхности сбоку.

ПЕЛЬВИС

При принятии вертикального положения основные изменения в механическом функционировании коснулись таза. Именно здесь пришлось произвести наиболее важные и радикальные структурные изменения. У четвероногих таз выполняет относительно простую опорную функцию, обеспечивая жесткую перемычку для одного конца позвоночной балки. К этой поперечине крепятся подвижные ноги, и в норме таз должен выдерживать только половину веса туловища.

У человека таз выполняет три функции. Он должен принимать от позвоночного столба весь вес головы, плеч и туловища и передавать его на ноги. Он должен обеспечивать движение туловища по ногам, а ног - по туловищу.

Проблема таза, связанная с переносом веса, передачей и движением, решается благодаря его дугообразной структуре. Как видно на рисунке 34, характерная конструкция состоит из изогнутых и округлых поверхностей и колонн. Многочисленные отверстия, оставленные в костной стенке, закрыты связками и служат для того, чтобы сделать конструкцию как можно более легкой без ущерба для ее прочности. Сплошной бассейн со сплошными костными стенками был бы чрезвычайно тяжелым и неуклюжим.

Вес головы, плеч и туловища, накапливаясь в позвоночнике и концентрируясь на пятом поясничном, падает на крестец. Задача крестца настолько велика, что пять составляющих его позвонков срастаются в единую костную массу, а их изгиб становится постоянным. Процесс срастания происходит постепенно и завершается только к двадцатому году жизни.

Крестец с копчиком завершают осевой скелет. Поскольку нас интересует механическая функция, а не структурная анатомия скелета, мы рассматриваем таз как единое целое, а не разделяем его на осевую и аппендикулярную части, представленные крестцом и тазобедренными костями или собственно тазовым поясом.

Каждая тазобедренная кость состоит из трех частей, различающихся в раннем возрасте и до полового созревания: подвздошной кости, лодыжки и лобковой кости.

Сросшиеся у взрослого человека, они называются носовой костью. Вместе они соединяются с крестцом и образуют тазовый свод, который, по сути, является двойным сводом, функционирующим следующим образом: В крестце вес распределяется на две стороны через крестцово-подвздошные суставы и далее идет по двум направлениям в зависимости от того, стоит человек или сидит. В положении стоя линии передачи проходят через тяжелые нижние части подвздошных костей к вертлужным впадинам, где их принимают головки бедренных костей, после чего они проходят через длинные бедренные кости, через коленные суставы, голени, лодыжки и стопы к земле. В положении сидя вес, перейдя в подвздошные кости, проходит через их тяжелые части, расположенные на одной линии с вертлужной впадиной, к самым нижним точкам ишиаса, известным как бугорки ишиаса. Именно на этих точках уравновешивается весь вес туловища в прямом положении сидя, и именно отсюда он передается на сиденье стула. Немцы признают этот факт, называя ишиас "сидячими костями" (Sitzbeinen).

Рис. 34. Сечение бедренной и подвздошной костей с изображением связочного аппарата.

Если смотреть с ног на голову, то стоячий свод - это феморо-илио-сакральный, его стороны простираются от вертлужной впадины до крестцово-подвздошного сустава; а сидячий свод - ишио-илио-сакральный, простирающийся от острия ишиума с каждой стороны до крестцово-подвздошного сустава.

Эти две дуги являются основными несущими частями таза, а крестец - краеугольным камнем для них. Все остальные части укрепляют основные дуги, делая опору надежной как в движении, так и в покое. Одно из важных укреплений - это расширение двух лобковых частей, которые сходятся спереди в мощном лобковом симфизе. Таким образом, тазовый пояс превращается в непрерывное кольцо, благодаря чему нагрузка на тело при движении распределяется по всей окружности.

Рис. 35. "Сесть на ишиас" (Из Везалия.)

Позвоночник, подвздошные кости, лобок, ишиас и бедра связаны между собой прочными связками, одни из которых похожи на оболочки, другие длинные, третьи короткие и круглые, которые пересекаются и переплетаются во всех направлениях. Связки тянутся между всеми поверхностями, скругляя углы, сглаживая очертания и заставляя весь таз служить большим составным суставом. Со связками в этой прочной интеграции тесно связаны сильные мышцы с их жесткими сухожилиями и фасциальными оболочками, которые соединяют и приводят в движение кости позвоночника, таза и ног.

Механизм мышечной координации, при котором одна мышца или группа мышц, действующая в определенном направлении, противопоставляется другой, называемой антагонистической, особенно заметен в тазу. Здесь костные части должны поддерживаться в стабильном соотношении с помощью мышечных регулировок, особенно в том, что касается их углов и линий приложения силы при толчке-ударе и реакции. Здесь это сложнее, чем в других местах, из-за накопленного веса и расстояния, через которое его нужно провести. Вес туловища переносится на землю через длинные рычаги. Антагонистическое действие здесь происходит между группами мышц и мышечными системами, а не между отдельными парами мышц.

УКРЕПЛЕНИЕ СВОДА ТАЗА

Когда таз находится в равновесии, силы, действующие через дуги, должны одинаково относиться к крестцовому костоправу, будь то сидя или стоя. Точки опоры, ишиас и вертлужная впадина, находятся в вертикальном положении. Вес туловища на вершине крестца, проходя от крестцовой кости через боковые стороны арки к головкам бедренных костей, стремится раздвинуть арку. Этой тенденции противодействует пучковое воздействие лобковых структур на разгибательные стороны подвздошных костей, а также усиливают ее стягивающие мышцы и связки внутри арки.

По своей структуре таз представляет собой ряд дуг. Крылья крестца, образованные первыми тремя сросшимися позвонками, изгибаются наружу, вверх и назад, соединяясь с подвздошными костями в крестцово-подвздошном суставе. В детстве подвздошные и лобковые кости с обеих сторон срастаются в тесно изогнутые дуги, образуя вертлужные впадины, в которые вставляются головки бедренных костей. Бедренные кости служат дополнительными опорами для подвздошных костей, которые, в свою очередь, укрепляют ключевой камень арки. Они оказывают сопротивление давлению веса сверху за счет прижатия центра головки каждой бедренной кости к вертлужной впадине. Это продолжается через каждую подвздошную кость по линиям, направленным через крестцово-подвздошные суставы к центру соприкасающихся поверхностей между вершиной крестца и телом пятого поясничного позвонка.

Эти линии - косые линии восходящей силы, проходящие через стволы бедренных костей от земли и перенаправленные к кистону силами растяжения - мышцами и связками. Они встречают и уравновешивают нисходящую силу сжатия, или вес, проходящую через суставы позвоночника и таза. Схематично они показаны на рисунке 36.

При сбалансированных контактах в этих суставах, обеспечивающих равномерный тонус связок и мышц вокруг них, силовые линии будут противодействовать друг другу через крестцово-поясничные и крестцово-подвздошные суставы. Если мышцы и связки растянуты неравномерно и нарушена система синхронизации, контролирующая их антагонистическое действие, вес принимают неподготовленные структуры.

Рис. 36. Мост, по которому ходят, и мост, по которому ходят. Обратите внимание на линии силы по отношению к кистону.

Удерживающая сила стволов бедренных костей теряется, если головки слишком сильно выдвинуты вперед, как, например, при повороте ног вокруг их длинных осей в положении "на носках". В таких условиях противодействие весу направлено уже не через сильные ядра подвздошных костей к центру свода у кистона - точке, куда вес доставляется сверху, - а вперед или медиально к лобковым отросткам, и, таким образом, в сторону от центра. Это увеличивает тенденцию тазовой дуги к распространению в подвздошных суставах - опасная ситуация. Вес неравномерно распределяется на крестцово-подвздошные связки, которые могут прогибаться под нагрузкой, что приводит к боли, вызванной смещением крестцово-подвздошных суставов. Компенсаторное движение в пятом поясничном отделе также является результатом отсутствия вращательной свободы и действия в бедренных суставах.

С помощью мышц, соединяющих поясничные позвонки, крестец, подвздошные кости и бедра, мы скрепляем эту арку, и для поддержания равновесия требуется лишь небольшое усилие.

Привычки, сформировавшиеся однажды, обычно остаются автоматическими в действии, если не приложить новых усилий или воспитания.

1 * Из книги "Анатомия человека" Джорджа Артура Пирсола.

2 * Анатомия человека, Джордж Артур Пирсол.

Глава V

.

ДИНАМИЧЕСКИЕ МЕХАНИЗМЫ

.

МЫШЦЫ ТАЗА И БЕДРА

После того как мы поняли, что наши кости живые, активные и готовы реагировать на динамическую цель, мы должны рассмотреть машины, которые перемещают массу веса. Мы должны знать, как инициируется организованное движение. Это происходит в основании вертикального столба. Первыми рассматриваются мышцы таза, которые являются самыми крупными и сильными и должны контролировать движение при любом изменении положения массы тела в пространстве.

К тазу прикреплено около тридцати шести мышц. Эти мышцы тянутся во всех направлениях. Многие из них простираются далеко вверх по туловищу и вниз по ногам и, помимо своих двигательных функций, образуют важные опорные части стенки тела. Здесь они служат для объединения основных весовых единиц скелета, соединяющих грудную клетку, туловище, ноги и даже голову, с тазом.

Пять наиболее глубоко лежащих мышц или групп участвуют в важной работе по согласованию таза с позвоночником и поддержанию свободного сочленения и сбалансированного движения тазобедренных суставов. Это большая и малая грудные мышцы, подвздошная, гребенчатая, внутренняя и наружная обтураторы, а также пириформис. Две большие и малые мышцы пресса, пожалуй, самые важные из всех мышц, определяющих человеческую, или вертикальную, позу, благодаря их функции, взаимосвязи и протяженности. Большая мышца psoas лежит по бокам тел самых крупных позвонков позвоночника, от двенадцатого грудного до пятого поясничного; она прикрепляется к их поперечным отросткам и вместе с quadratus lumborum образует заметную часть брюшной стенки нижней части спины. Ее волокна возникают по бокам тел нижнего грудного и первого поясничного отделов и от поперечных отростков всех поясничных отделов. Они проходят непосредственно вниз и вперед над тазом, где объединяются с подвздошной костью для общего введения в бедренную кость.

Рис. 37. Поясничные мышцы спереди. Глубокая передняя поддержка вращательного сустава. Перерисовано по Шпальтехольцу).

Малая грудная мышца (psoas minor), представляющая собой отдельную часть большой, лежит на ее вентральной поверхности, возникая из тел последнего грудного и первого поясничного позвонков. Примерно на уровне четвертого поясничного позвонка его волокна сходятся в сухожилие, которое тянется, как ремень, и впадает в подвздошную фасцию, около передней стенки таза.

Подвздошная мышца возникает из верхней половины передней поверхности гребня подвздошной кости и подвздошной ямки. Ее волокна веерообразно сходятся вниз и объединяются с большой подвздошной мышцей, образуя общее сухожилие, которое вставляется в малый трохантер. Из-за такой тесной связи эти мышцы называют подвздошными.

На всем своем протяжении они полностью покрыты подвздошной фасцией, которая прикрепляется к дугообразным связкам диафрагмы сверху и к поперечной фасции, а также имеет важные связи в тазу как часть дыхательного аппарата. Малая подвздошная мышца служит для напряжения подвздошной фасции.

Рис. 38. Глубокие мышцы таза. Глубокая задняя опора вращательного сустава.

Пектинеус возникает от подвздошно-гребешковой линии, на передней поверхности подвздошной кости, и от верхнего лобкового отростка - той части лобка, которая вместе со своей половинкой образует крепкий передний сустав тазового пояса, называемый симфизом. Пектинеус вставляется в заднюю часть бедра, чуть ниже подвздошной кости.

Наружная и внутренняя обтураторные мышцы идут по пути, противоположному пути подвздошной мышцы.

Наружный обтуратор, толстая треугольная структура, возникает из передней поверхности нижней половины обтураторной мембраны (которая покрывает большой обтураторный проход, лежащий мезиально к вертлужной впадине) и из лобкового и ишиасского отростков, которые ограничивают нижнюю часть прохода. Его волокна проходят наружу и сходятся в округлое сухожилие, которое вводится в дно цифровой ямки бедра чуть выше и в одной плоскости с обширной областью введения подвздошной мышцы.

Рис. 39. Внутренняя обтураторная мышца. (Перерисовано по Браусу.)

Внутренняя мышца (internus) берет начало на внутренней поверхности лобкового и ишиасского отростков, на гладкой поверхности кости кзади от вертлужной впадины, а также на всей внутренней поверхности обтураторной мембраны. Его волокна проходят вниз и назад, сходясь в сильное сухожилие, которое огибает границу лодыжки возле малого седалищного отверстия, через которое оно проходит наружу и вставляется на внутренней поверхности большого трохантера, чуть выше цифровой ямки. Форма межсуставной связки необычна, о чем можно судить по рисунку 39, на котором она изображена в целом виде, отделенная от таза.

Под его действием нога слегка поворачивается наружу и тянет переднюю часть таза вниз. При растяжении psoas и iliacus обтураторы могут тянуть таз вниз до такой степени, что это поставит под угрозу поддержку нагрузки на пятый поясничный позвонок. Сбалансированное действие подвздошных костей и обтураторов поддерживает таз в качестве рабочей единицы между бедрами и позвоночником для переноса веса.

Пириформис возникает на вентральной поверхности крестца и проходит через большую седалищную выемку или форамен, чтобы вступить вблизи вершины большого трохантера в тесной связи с внутренним обтуратором, дополняя его действие при латеральном вращении бедра.

Тазовое дно состоит из двух мышц, которые, действуя как диафрагма, почти полностью отделяют таз от промежности, простираясь от лобка и боковых сторон ишиаса до копчика. Levator ani и coccygeus, в отличие от других перечисленных мышц, полностью лежат внутри таза, не имея внешних прикреплений. В этом отношении эти мышцы напоминают диафрагму, расположенную между грудной и брюшной полостями, и эти две структуры имеют много общего в функции, помимо того, что они тесно связаны с дыханием. Пириформис находится над копчиком и, простираясь через крестец, образует заднюю стенку таза. Три мышцы - леватор ани, копчик и пириформис - объединены рыхлой соединительной тканью и, таким образом, являются непрерывными.

УРАВНОВЕШИВАЮЩЕЕ ДЕЙСТВИЕ ТАЗОВЫХ МЫШЦ

Рассматривая таз как область для переноса веса, эти группы мышц действуют вместе для стабилизации суставов. Работа подвздошной и гребенчатой групп мышц заключается в том, чтобы помочь центрировать направление восходящих линий силы от бедра через опорные бедренные суставы к крестцово-подвздошным и пояснично-крестцовым суставам. С другой стороны, сокращение обтураторов и пириформиса изменяет направление тяги, увеличивая косость таза, и децентрализует тягу, перенаправляя ее вперед и в сторону от кистевого сустава.

Чтобы головки бедренных костей были сбалансированы и устойчивы в вертлужной впадине, а централизованная тяга была направлена через таз к крестцу, необходимо, чтобы действия подвздошной мышцы и пектинеуса были равны и противоположны действиям обтураторов и пириформиса. Эти мышцы поддерживают суставы в благоприятном положении по отношению к позвоночнику в той же степени, что и связки. Если эти группы мышц не работают, чтобы уравновесить друг друга, связки ослабевают, а суставы подвергаются опасным нагрузкам.

Рис. 40. Глубокие мышцы таза изнутри, уравновешивающие вращательный сустав в заднем направлении. (Перерисовано по Шпальтехольцу.)

ТАЗОВЫЕ СВЯЗКИ

Множество связок, расположенных по всем сторонам суставов таза, вместе делают этот составной сустав надежным для безопасного переноса веса. К многочисленным структурным связкам, связывающим все суставы в этой области, добавляются паховые связки или связки Пупарта, образующие каналы, через которые к нижним конечностям проходят важные нервные и сосудистые структуры.

Крепкие связки надежно скрепляют различные части таза, причем не только между суставами и их сопряженными поверхностями, но и тянутся в нескольких плоскостях и направлениях, соединяя более отдаленные границы и поверхности. Три группы связок вместе с тазовыми мышцами и фасциями служат для скрепления частей и завершения стенки таза, превращая его в надежный резервуар для тазовых внутренностей. К связкам относятся: во-первых, связки, соединяющие подвздошную кость с крестцом и четвертым и пятым поясничными позвонками; во-вторых, связки, соединяющие лобковые кости у симфиза, а также крестец и ишиас; в-третьих, связочные мембраны, завершающие боковые и нижние стенки в пространствах между костными частями, таких как обтураторный форамин и седалищные выемки. Связки, соединяющие бедренные кости с несколькими частями таза, настолько тесно связаны с остальными, что представляют собой единую систему.

Сбалансированная поддержка позвоночника зависит от целостности тазовых связок, особенно внутренней и передней групп в бедренном суставе и около него. Наиболее важными из этих тазовых и бедренных связок для обеспечения поддержки позвоночника являются: связки тазобедренного сустава, тазово-бедренная группа, особенно те, которые завершают нижнюю и мезиальную границу и углубляют полость вертлужной впадины, поперечная связка и котилоидная, или гленоидальная, губа.

Котилоид - это фиброзно-хрящевой ободок, прикрепленный к границе вертлужной впадины и поперечной связке. Вместе эти связки увеличивают глубину тазобедренного сустава так, что его полость охватывает более половины сферы. Это обеспечивает прочное соединение и в то же время максимальную способность к движению в этом шаровидном суставе. Полость выстлана синовиальной мембраной, которая покрывает окружающие связки.

Капсульная связка, или капсула тазобедренного сустава, представляет собой прочную фиброзную оболочку, которая полностью закрывает сустав, охватывая шейку бедренной кости до трохантеров, так что он движется в гибкой трубке.

Рис. 41. Связки таза, правая половина, показаны передние связки крестцово-подвздошного сустава. (Перерисовано по Шпальтехольцу.)

Толщина капсульной связки сильно варьируется, она довольно слабая сзади, но сильная спереди, где не хватает кости для завершения впадины и требуется гибкость. Помимо четко выраженных полос вспомогательных связок, есть перекрученные полосы кзади и круговые волокна, проходящие под продольными волокнами, которые добавляют гибкости и прочности. На всем своем протяжении и в различных местах прикрепления капсула связана с мышечными волокнами, а также сухожильными и фасциальными отростками глубоких мышц туловища и таза, в частности подвздошной, прямой мышцы живота, нижней ягодичной и обтураторной. Связки пояснично-крестцового сустава укрепляют как прикрепление верхнего отдела позвоночника к крестцу, так и прикрепление крестца к подвздошной кости и ишиасу, заполняя пространство между крестцом и нависающей подвздошной костью и пространства, образованные крестцово-подвздошными выемками и обтураторным отверстием. (Рис. 43.)

Рис. 42. Правый тазобедренный сустав спереди, со связками.

Эти связки тесно связаны с истоками и проходами мышц верхней и задней частей бедра, включая пириформ, обтураторы и бицепсы.

Обе лобковые кости соединены спереди типичным полусуставом, называемым симфизом лобка, и фиброхрящевой пластинкой, укрепленной сверху и снизу поперечными связками, верхней и нижней дугообразными связками.

Менее важными для наших целей являются связки, к которым прикрепляются тазовые внутренности и структуры брюшной полости и живота, а также те, через которые проходят сосуды и нервы таза и нижних конечностей, например, паховая (или Пупартова) связка, образующая паховый канал. Однако связки, работа которых заключается в связывании составных тазовых суставов с позвоночником и ногами, тесно связаны с остальными и имеют с ними взаимное структурное и функциональное взаимодействие. (См. рис. 41.)

Рис. 43. Связки правой половины таза, сзади. Обратите внимание на задние связки крестцово-подвздошного сустава. (Перерисовано по Шпальтехольцу.)

ФАСЦИЯ ТАЗА

В решении проблем осанки важны не только глубоко расположенные мышцы и связки живота, таза и бедра, но и вкладывающие их оболочки соединительной ткани, называемые фасциями. Различные слои фасции, покрывающие поверхности таза и обволакивающие сосудистые и лимфатические структуры в бедренном треугольнике и в нижних отделах живота, служат для усиления действия мышц и связок.

Фасции представляют собой общую интерстициальную соединительнотканную сеть, пронизывающую все части тела и утолщенную в различных областях для формирования более или менее определенных опорных и защитных структур для других частей, будь то висцеральные, костные или мышечные. Фасциальные листки сильно различаются по своей плотности, иногда они довольно непрочные или рыхло переплетенные, содержащие жир, а иногда образуют плотные, блестящие листки, напоминающие расширения некоторых сухожилий, и подобно им называются апоневрозами. Можно выделить два слоя фасций - поверхностный и глубокий.

Поверхностный слой, который непосредственно лежит под кожей всего тела, содержит подкожный жир. Этот поверхностный слой более или менее слабо связан с глубокой фасцией, которая сразу же покрывает и вкладывает мышцы, а между мышцами становится непрерывной надкостницей, окружая кости.

Фасциальные структуры, как и сухожилия и связки, утолщаются в тех местах, где требуется дополнительная сила для мышечных действий или для поддержки. Фасции, сухожилия и связки, которые представляют собой все виды прочной соединительной ткани, тесно взаимодействуют друг с другом. Их связь особенно тесна в суставах и около них, а также там, где мышцы прикрепляются для дальнего и разнообразного действия, например, в тех местах, которые должны выступать (вместе с мелкими костями) в качестве составных частей растяжимых элементов, таких как передняя стенка тела.

Глубокая фасция опускается между мышцами конечностей, образуя межмышечные перегородки, которые настолько прочны, что могут служить началом соседних мышечных волокон. Иногда мышцы, такие как крура диафрагмы, леватор ани и подошва, берут свое начало частично из глубокой фасции, которая затем утолщается вдоль линии происхождения, образуя сильные полосы, называемые arcus tendinei. Эти полосы значительно увеличивают силу прилегающих мышц.

Одной из фасциальных структур, имеющих большое значение для осанки, является латеральная фасция, которая охватывает все мышцы бедра и ягодичную область. Латеральная фасция начинается от копчика и крестца и тянется вперед по всей длине гребня подвздошной кости, затем медиально по связке Пупарта до тела лобка; далее она проходит назад и вниз по нижнему отростку лобка до ишиума, перекидывается через большую крестцово-копчиковую связку и так далее до исходной точки. Ниже она проходит над коленом и становится непрерывной фасцией голени. В разных местах латеральная фасция утолщена, а одна ее часть, простирающаяся от верхней части латерального края бедра до верхней части голени, служит местом впадения важной мышцы, называемой латеральной фасцией (tensor fasciae latae). Основная функция tensor fasciae latae - натягивать латеральную фасцию по всей ее длине, а также слегка поворачивать бедро внутрь и сгибать его. Эту мышцу иногда называют мышцей осанки. Очень важно ее влияние на мышцы бедра через их оболочки и межмышечные перегородки для интеграции действий бедра с бедром, тазом и позвоночником.

Рис. 44. Фасции и мышцы подвздошной кости. (Перерисовано с рисунка Шпальтехольца.)

Натяжение латеральной фасции, которая, подобно оболочке, облегает мышцы бедра, не позволяет ни одной мышце переутомляться настолько, чтобы поставить под серьезную угрозу безопасность сустава.

Еще одна важная фасция - подвздошная, которая охватывает всю группу подвздошных мышц от их начала на грудном уровне, через таз и вниз по ноге. В верхней части подвздошная фасция находится рядом с диафрагмой, в тазу она тесно связана с тазовой фасцией и формированием бедренного канала и бедренного кольца, а ниже становится непрерывной с fascia lata ноги. Малая мышца psoas minor вставляется длинным сухожилием в подвздошную фасцию, служит для ее натяжения и, таким образом, объединяет действие мышц psoas и iliacus на всем их протяжении. Таким образом, подобно fascia lata, эта фасциальная структура играет важную роль в координации работы мышц таза и бедер для сбалансированного действия при движении, а также для поддержки и переноса веса через таз на ноги и стопы.

Рис. 45. Радиус поворота бедренной и плечевой кости (перерисовано с Молье).

Свободная циркуляция крови и лимфы по всему телу и лучшее функционирование различных частей в значительной степени зависят от глубокого фасциального тонуса, а также от мышечной свободы. Фасциальному тонусу в значительной степени способствует баланс мышц и костей, поскольку их функционирование как единого целого определяется проприоцептивным механизмом.