Невероятная случайность бытия. Эволюция и рождение человека - Элис Робертс

Нижележащие шейные позвонки сочленены между собой подвижными суставами, которые позволяют прижимать подбородок к груди, отклонять голову назад, чтобы посмотреть в небо (или на потолок), а также сильно наклонять голову в стороны. Если сложить все амплитуды движений в этих суставах, то можно повернуть голову назад и посмотреть через плечо.

Грудные позвонки отличаются от прочих тем, что к ним прикрепляются ребра. Для этого существуют специализированные, мелкие суставные поверхности на сторонах тел позвонков, а также на концах поперечных отростков. Поясничные позвонки отличаются массивностью; они обладают крупными телами в сравнении с размерами дуг, а остистые отростки короткие и толстые и, кроме того, направлены не вниз, а горизонтально. Движения в межпозвоночных суставах ограничены в грудном отделе, так как он очень ригидный из-за прикрепленной к нему грудной клетки, но в поясничном отделе подвижность позвоночника снова восстанавливается. В крестцовом и копчиковом отделах позвоночник опять становится неподвижным.

Анатомическое строение является отражением эволюционного наследия и родства с другими животными, и позвоночник в этом отношении не является исключением. Обнаруживается сильное сходство при сравнении человека с его весьма отдаленными родичами из животного царства. Будучи позвоночным, человек обладает позвоночником, и это сближает его с такими позвоночными, как рыбы. Задача перед позвоночником стоит та же самая: обеспечить надежную, гибкую опору телу по всей его длине и защитить нежный спинной мозг. При сравнении человека с другими наземными позвоночными животными (четвероногими, или, выражаясь звучным греческим языком, тетраподами) мы находим такой же позвоночник, разделенный на те же отделы: шейный, грудной, поясничный, крестцовый и копчиковый (хвостовой) – правда, как это было со змеей Дени Дюбуля, число позвонков в столбе может значительно варьировать. Если же мы сузим объект нашего внимания и займемся нашими ближайшими родичами – млекопитающими, то увидим, что число позвонков у всех нас – это достаточно консервативный признак. Наибольшие вариации наблюдаются в том, что касается хвоста. Некоторые животные (включая и нас) имеют очень немного хвостовых позвонков.

Умеющая быстро плавать морская свинья Далля (Phoecoenoides Dalli), вероятно, займет первое место в конкурсе на число позвонков в хвосте и даст фору любому другому млекопитающему – у нее в хвосте 49 позвонков. Наименее вариабельным является число шейных позвонков – у всех млекопитающих, даже у морской свиньи и жирафа, их ровно семь.

Несмотря на небольшую вариабельность границ, иногда появляются дополнительные ребра, прикрепленные к шейным позвонкам, а нижние поясничные позвонки срастаются с крестцом; так, у людей в подавляющем большинстве случаев имеется 7 шейных позвонков, 12 грудных (с прикрепленными к ним двенадцатью парами ребер), 5 поясничных, 5 крестцовых и от трех до пяти маленьких хвостовых позвонков, которые, как правило, срастаются, образуя копчик. Латинский термин, которым обозначают копчик, – coccyx – происходит от греческого слова, обозначающего кукушку, потому что копчик формой напоминает клюв этой птицы. Иногда говорят, что копчик – это рудиментарная структура, просто остаток хвоста, которым обладали наши далекие предки, и что мы вполне могли бы обойтись и без него. Однако, поверьте мне, нам будет тяжело обойтись без копчика. Конечно, это уже далеко не хвост, но копчик является местом прикрепления многих важных связок и мышц, включая мышцу, поднимающую задний проход, а эта мышца – главная составная часть анатомического образования, называемого тазовым дном. Если бы не было копчика, тазовые органы просто выпали бы из полости таза.

Позвонки шейного, грудного и поясничного отделов позвоночника заметно отличаются друг от друга

Позвонки, расположенные выше крестца, сочленены между собой особыми суставами, которые, с одной стороны, амортизируют вертикальную нагрузку на тела позвонков, а с другой – допускают движения позвонков относительно друг друга: главной частью такого сустава является межпозвоночный диск.

В ходе эмбрионального развития позвоночного столба клетки, расположенные в «промежутке» между двумя соседними позвонками, образуют волокнистый хрящ, формируя гибкий сустав – межпозвоночный диск. Хорда исчезает там, где образуется тело позвонка, но ее клетки некоторое время продолжают существовать в желеобразных сердцевинах межпозвоночных дисков. Здесь эти клетки играют важную двоякую роль: во-первых, это недифференцированные клетки, а значит, могут делиться, вытесняя к периферии клетки межпозвоночного диска и замещая погибшие клетки; а во-вторых, они могут регулировать функции клеток хрящевой ткани. По мере достижения зрелости и старения организма клетки хорды постепенно отмирают, и это одна из причин дегенерации межпозвоночных дисков в пожилом возрасте.

По мере дегенерации диски начинают причинять человеку все больше и больше неприятностей. Межпозвоночные диски превосходно справляются со своей работой в позвоночниках молодых людей: они сопротивляются вертикальному сжатию позвоночного столба, выполняя роль амортизирующих подушек, расположенных между телами соседних позвонков. Желеобразный центр межпозвоночного диска, имеющий у молодых людей консистенцию зубной пасты, помогает распределять нагрузку по всей площади диска, и при этом внутренняя часть диска удерживается на месте достаточно прочным и жестким фиброзным кольцом. Однако иногда желеобразное ядро межпозвоночного диска может выпячиваться сквозь дефекты и трещины в фиброзном кольце, и возникает состояние, которое называют «грыжей диска» или «смещением диска». Спинномозговые нервы выходят из позвоночника в промежутках между соседними позвонками, то есть на том же уровне, на котором располагаются межпозвоночные диски. Если возникает грыжа диска, то это всегда происходит в месте максимальной нагрузки – в заднем отделе позвоночника, а значит, как раз в том месте, где находятся спинномозговые нервы. Следствием становится боль в спине, хотя иногда эта боль может распространиться по области иннервации затронутого грыжей нерва. Чаще всего боль возникает в поясничной области, потому что ее позвонки вынуждены нести на себе максимальную нагрузку. Спинномозговые нервы, покидающие позвоночник в поясничной области, направляются вниз, сливаются с волокнами нервов крестцовой области и образуют очень крупный нерв диаметром до 2 см, который спускается вниз по задней поверхности бедра – седалищный нерв (Nervus ischiadicus). Смещение межпозвоночного диска в поясничной области или его грыжа могут поэтому вызывать сильные боли, «стреляющие» вдоль нижней конечности (именно эти боли, по названию седалищного нерва, часто именуют ишиасом). Желеобразный диск может с возрастом атрофироваться и «усохнуть», а это значит, что вертикальная нагрузка перестанет равномерно распределяться по горизонтальной поверхности тела нижележащего позвонка, и в результате могут возникать мелкие переломы тел позвонков в области их концевых пластинок. Иногда грыжевое выпячивание направляется не вбок, нарушая целостность фиброзного кольца, а вверх или вниз, вдавливаясь в концевые пластинки вышележащих или нижележащих позвонков.