С точки зрения физиологии, скелет в целом, а позвоночный столб в частности, даже в представлении профессионалов-ортопедов, считается довольно инертной органно-тканевой системой. Однако с широкой функциональной точки зрения, костная ткань имеет важнейшее значение. Твердые костные образования, а к ним относятся такие сегменты, как череп, позвоночный столб, реберная грудная клетка, просто необходимы для защиты более мягких органов и поддержания правильной формы тела. Даже длинные трубчатые и так называемые плоские кости являются оболочками, защищающими кроветворный костный мозг.

С другой стороны, функциональный комплекс, образуемый попереч-нополосатой мускулатурой и костями, являющимися, по сути, «рычагами», является основой системы, посредством которой совершается передвижение тела в пространстве (локомоторной), или опорно-двигательного аппарата.

С третьей стороны, выводы об инертности костной системы носят скорее риторический характер, так как сегодня ни у кого не вызывает сомнений, что не только клеточные элементы, но и органический матрикс и минеральный компонент находятся в постоянном биохимическом процессе, обеспечивая гомеостаз организма.

К вопросу о костной ткани в целом — это единственная ткань организма человека, которая на протяжении всей жизни сохраняет важнейшие свойства — способность к регенерации и постоянному внутреннему и внешнему преобразованию.

Костный позвоночный столб — это непарный сегмент скелета, состоящий из 33—34 позвонков. Позвонки делятся на пять групп: шейные, грудные, поясничные, крестцовые и копчиковые.

Первые три группы — это истинные позвонки, а последние две — ложные, так как, синостозируя друг с другом, они образуют две самостоятельные кости — крестцовую (os sacrum) и копчиковую (os coccygis). Есть точка зрения, что кости черепа — это тоже позвонки, но в своем развитии получившие особую форму и предназначение.

С учетом того, что идиопатическая сколиотическая деформация развивается в абсолютном большинстве случаев в грудном и поясничном отделах позвоночного столба, позволим себе не останавливаться на деталях анатомии других групп позвонков.

Вентральную часть позвонков (за исключением I шейного) образуют их тела. Дорсальную — позвоночные дуги и отростки. Позвоночные дуги, образующие позвоночное отверстие, располагаясь одно над другим, формируют позвоночный канал, в котором залегает спинной мозг.

Отростки позвонка, общим числом 7, в подавляющем большинстве своими основаниями связаны с позвоночной дугой. Это — непарный остистый отросток, пара поперечных отростков и две пары, нижняя и верхняя, суставных отростков.

Главными стабилизирующими связками в этом сегменте скелета считаются передняя (lig. longitudinale anterius) и задняя (lig. longitudinale posterius) продольные связки.

Первая проходит по передней и частично по боковой поверхности тел позвонков и дисков от нижней поверхности основной части затылочной кости и бугорка передней дуги атланта до верхней части тазовой поверхности крестца, где переходит в надкостницу. В нижних отделах позвоночного столба эта связка значительно шире и крепче. Она прочно срастается с надкостницей тел позвонков и образует достаточно рыхлое соединение с межпозвоночными дисками. Эта связка ограничивает переразгибание позвоночного столба кзади.

Вторая проходит по дорсальной поверхности тел позвонков и дисков в позвоночном канале от внутренней поверхности тела затылочной кости (по мнению М. Г.Привеса, 1997,— от II шейного позвонка) до верхней части canalis sacralis.

Задняя продольная связка, в противоположность передней, в верхнем отделе позвоночного столба более широка, чем в нижнем. К тому же. в отличие от передней, она прочно соединена с межпозвоночными дисками и рыхло — с телами позвонков. Эта связка препятствует чрезмерному сгибанию кпереди.

Кроме указанных, в собственный связочный аппарат позвоночного столба входят:

— связки между дугами позвонков, характерного желтого цвета, состоящие из эластических волокон,— ligg. flavae; эластичность этих связок, обеспечивающая сближение дужек позвонков, вместе с межпозвоночными дисками вносит свой вклад в выпрямление позвоночного столба, оказывая помощь паравертебраль-ным мышцам;

— связки между остистыми отростками, или межостные,— ligg. interspinal — и надостная — Iig. supraspinal; эти связки ограничивают чрезмерное сгибание позвоночного столба кпереди;

— связки между поперечными отростками, или межпоперечные,— ligg. inertrasversaria; наибольшая их выраженность — в поясничном отделе и значительно меньшая — в шейном и грудном; эти связки ограничивают боковые наклоны в противоположную сторону.

Межпозвоночные, или дугоотростчатые, суставы имеют большое значение как в стабилизации позвоночного столба, так и в обеспечении его подвижности. Articulatio intervertebralis, или articulationes zygapophysiales, образуется между верхним суставным отростком нижележащего позвонка и нижним суставным отростком вышележащего позвонка. Суставная сумка прикрепляется по краю суставного хряща. Суставная полость располагается соответственно положению и направлению суставных поверхностей. В верхнешейных позвонках они ближе к горизонтальной плоскости, в средне - и нижнешейном отделах они во фронтальной плоскости, в грудном — ближе к фронтальной, а в поясничном — в сагиттальной плоскости. Эти характеристики определяют объем движений в каждом сегменте позвоночного столба. В шейном и грудном отделах межпозвоночные суставы относятся к группе плоских, а в поясничном — к цилиндрическим.

Функционально все межпозвоночные суставы относятся к категории малоподвижных, или amphiarthrosis.

Пара симметричных суставов образуют комбинированное сочленение, т. е. такое, в котором движение в одном суставе обязательно влечет за собой смещение в другом, что обусловлено принадлежностью двух суставных отростков к одной и той же кости — позвонку. Соединенные таким образом два соседних позвонка формируют функциональную двигательную единицу.

В целом же анатомия межпозвоночных суставов позволяет видеть интересные закономерности. Горизонтальное положение суставных поверхностей в верхнешейном отделе создает все условия для достаточно большого объема движений в горизонтальной плоскости, прежде всего для головы.

Такой же характер движений обеспечивает и преимущественно фронтальное расположение суставных щелей в грудном отделе. Но при этом допускаются движения в суставах в краниокаудальном направлении, что создает условия для наклона позвоночного столба кпереди или разгибания кзади.

Сагиттальная ориентация межпозвоночных суставов в поясничном отделе, в свою очередь, предрасполагает к движению в одноименной плоскости, т. е. к наклону вперед и разгибанию назад, но при этом допуская смещения в горизонтальной плоскости.

Вместе с этим необходимо подчеркнуть еще одну биомеханическую особенность, связанную с анатомией элементов позвоночного столба,— при малоподвижности в межпозвоночных суставах объем движений краниального конца позвоночного столба в целом достаточно большой. Он является суммой объемов движений между соседними элементами позвоночника.

В контексте развития темы сколиоза особый интерес вызывает биомеханика ротационных движений.

Работами отечественных и зарубежных авторов, кстати, их не так уж много, убедительно доказано, что в норме ротация позвонков осуществляется в объеме, допускаемом межпозвоночными суставами, эластичностью межпозвоночных дисков и связочного аппарата. При этом плоскость вращения проходит на уровне тех же суставных отростков, а ось — на уровне позвоночного канала.

В позвоночном столбе главная несущая часть — вентральная колонна, состоящая из тел позвонков, но находящиеся между ними и соединяющие их межпозвоночные диски играют свою, вполне определенную роль в процессе формообразования позвоночного столба.

Межпозвоночные диски — неотъемлемые элементы собственно позвоночного столба, являющегося опорой туловища [Привес М. Г., 1997]. Они обеспечивают симфизное соединение между двумя соседними позвонками. Каждый диск представляет собой пластинку из волокнистого хряща, периферические части которой состоят из концентрических слоев соединительнотканных волокон. Эти волокна образуют на периферии диска мощное фиброзное кольцо, annulus fibrosus. В середине диска располагается студенистое ядро, nucl. pulposus, состоящее из мягкого волокнистого хряща. Ядро находится в сдавленном состоянии, постоянно стремится расшириться, что обеспечивает ему более высокие буферные свойства при продольных для позвоночного столба нагрузках.

По мнению многих исследователей,— это остатки спинной хорды. Между тем сведения, приведенные выше, в разделе об эмбриологии позвоночного столба, позволяют сомневаться в такой точке зрения на происхождение межпозвоночных дисков. Скорее всего, они, как и костные позвонки, — такие же элементы позвоночного столба, происходящие при пролиферации и самостоятельной дифференцировке клеток мезодермы.

К сожалению, прижизненное изучение анатомии и функции межпозвоночных дисков остается недостаточным. Не оспаривая их функцию как главных буферов, гасящих продольные нагрузки и обеспечивающих «предохранение от сотрясения внутренние органы и центральную нервную систему» [Привес М. Г., 1997], на практике достаточно часто можно наблюдать субпатологические изменения физиологических кривизн позвоночного столба, в основе механизмов которых лежит элементарнейшее уменьшение или увеличение высоты межпозвоночных дисков. При этом вызывают интерес сообщения о результатах томографического исследования последних при патологическом кифозировании — у ряда пациентов рентгенологическое уменьшение межпозвоночного пространства — не следствие абсолютного снижения высоты дисков, а результат более увеличенного, чем обычно, но не патологического, углубления в краниальной и каудальной поверхности corpus vertebrae. Это явление можно объяснить относительно ранним закрытием ростковой зоны в центральной части апофизов тел позвонков при сохраненной функции роста по периферии.