Большинство людей слышали о проблемах, вызываемых дисфункцией спинномозговых нервов. Многие страдают от межпозвоночной грыжи, которая сдавливает спинной мозг, или костных разрастаний (стеноз позвоночного канала), надавливающих на спинномозговые нервы и вызывающих боль, потерю чувствительности или потерю функциональности (например, контроля над мочевым пузырем). Дисфункция спинномозговых нервов может также вызвать местный паралич (невозможность пользоваться отдельными скелетными мышцами).
Некоторые люди прибегают к помощи хиропракторов или остеопатов, чтобы смягчить давление на спинномозговые нервы. Хиропракторы обычно используют быстрые, короткие толчки, чтобы вернуть позвонок на место, привести его в нужное положение и уменьшить давление на нерв, вызывающий боль. Остеопаты преследуют ту же цель, но используют более мягкий подход.
Другие популярные «консервативные» методы лечения спины – йога и растяжка, укрепление мышц спины с помощью калистеники[8], силовые тренировки, физиотерапия и массаж, балансирующий тонус мышц спины. Если все это не помогает удержать спину в форме, мы, возможно, почувствуем себя бесполезными и беспомощными и будем более склонны обратиться к радикальным методам лечения, например, к операции.
Операции на спине – это прибыльный бизнес. Около 500 000 американцев каждый год делают операции из-за проблем с одной только поясницей. По данным Агентства США по исследованию и качеству здравоохранения, мы в 2008 году потратили более 30,7 млрд долларов на больничные процедуры, связанные с болью в спине{9}. К сожалению, даже операция не всегда приносит облегчение. А исследования показывают, что большинство болей в спине рано или поздно проходят сами по себе. Больница в моем датском городе перестала делать операции при жалобах на боль в спине.
В течение десятилетий хирурги-ортопеды лечили проблемы со спиной, вырезая часть выпяченного межпозвоночного диска, разрушая костные шпоры или даже вставляя металлическую пластинку с винтами, чтобы укрепить соседние позвонки. Несмотря на популярность хирургических решений, эффективность этих операций не подтверждена наукой. Напротив, все больше исследований показывают, что подобные операции неэффективны в долгосрочной перспективе{10}.
Одна из важнейших функций спинномозговых нервов состоит в том, что они позволяют нам передвигаться, управляя мышцами рук, ног и туловища. Кроме того, спинномозговые нервы иннервируют некоторые внутренние органы. Сигналы для спинномозговых нервов зарождаются в головном мозге и проходят через спинной мозг, похожую на трубку связку нервов, которая выходит из черепа через большое затылочное отверстие.
Покинув череп, пары спинномозговых нервов выходят из спинного мозга через пространство между соседними позвонками, обслуживая мышцы, суставы, связки, сухожилия, внутренние органы и кожу. У людей 33 пары спинномозговых нервов; один нерв из пары направляется в правую сторону тела, другой – в левую.
Каждая пара спинномозговых нервов соответствует одному сегменту позвоночника. Позвонков всего 33: семь в шее, двенадцать в груди, пять в пояснице, пять в крестце и четыре в копчике. Спинномозговые нервы, в состав которых входят и двигательные, и чувствительные нервы, переносят сигналы туда-сюда между мозгом и остальным организмом. Два важных исключения – трапециевидная и грудино-ключично-сосцевидная мышцы на шее и плечах, которые получают иннервацию от одиннадцатого черепного нерва; значение этого мы подробно рассмотрим в других местах книги, в том числе в главе 5.
К любой мышце всегда подходит больше одного ответвления одного спинномозгового нерва. Это гарантирует, что в случае повреждения одного спинномозгового нерва мышца все равно будет работать (пусть и не так эффективно), пользуясь сигналами от других доступных нервов.
Каждый спинномозговой нерв, в свою очередь, управляет несколькими мышцами. Часто эти мышцы являются частью одной цепи движения, например, мышцы плеча, предплечья, запястья и пальцев работают сообща, управляя движением руки и ладони.
Двигательные сигнальные пути нерва дают мышце сигнал сокращаться. Спинномозговые чувствительные нервы собирают различную информацию из организма и отправляют ее обратно в мозг: они переносят ощущение боли, сообщают о расположении частей тела относительно друг друга, движении, напряжении мышц или фасций, а также о чувстве прикосновения к телу, не считая лица (оно иннервируется черепными нервами).
Ответвления спинномозговых и черепных нервов по традиции делят на двигательные и чувствительные, но это слишком упрощенная классификация. Если внимательнее присмотреться к отдельным «двигательным нервам», то мы увидим, что некоторые их волокна – двигательные, но вместе с тем у них есть и чувствительные волокна, которые сообщают мозгу о степени натяжения мышцы. Теперь мы знаем, что большинство волокон в «двигательных нервах» на самом деле являются чувствительными.
Сочетание чувствительных и двигательных нервных волокон создает петлю обратной связи: мы используем двигательные волокна, чтобы напрячь мышцу, а чувствительные волокна одновременно отправляют информацию о меняющемся напряжении мышцы обратно в мозг. Это позволяет нам откалибровать напряжение мышцы – это куда более эффективный подход, чем в том случае, если бы мышца могла либо полностью напрягаться, либо быть полностью расслабленной. А именно так и было бы в случае, если бы у нас не было сенсорной обратной связи.
В нормальных условиях спинномозговые нервы обеспечивают легкое, хорошо координированное, грациозное движение, а мышцы работают, используя минимально необходимое количество энергии для желаемого движения. Однако если тело находится в стрессовом состоянии и все мышцы напряжены сильнее, чем необходимо, эта естественная координация часто теряется, и движения становятся некоординированными, неуклюжими или слабыми.
Ответвления спинномозговых нервов направляются к конкретным телесным структурам: коже (дерматомы), мышцам (миотомы), внутренним органам (висцеротомы), связкам, фасциям и соединительной ткани (фасциотомы). Такого, чтобы одну мышцу иннервировал только один спинномозговой нерв, обычно нет: существует определенное пересечение, ответвления нескольких спинномозговых нервов иннервируют одну и ту же мышцу. Получается система с избыточным резервированием: если одна часть нерва повреждена, другие части все равно могут сокращать ту же мышцу, и она по-прежнему работает, пусть и менее эффективно.
Некоторые спинномозговые нервы соединены с внутренними органами. Например, нервы из грудных позвонков T1 и T4 идут к сердцу, из T5 и T8 – к легким, из T9 – к желудку, а из T10 – к почкам. Другие нервы обслуживают другие структуры, в том числе мочевой пузырь, гениталии и кишечник.
После выхода из позвоночника нервные волокна некоторых грудных и поясничных спинномозговых нервов (от T1 до L2) уходят на небольшое расстояние вбок. Одни волокна остаются на своем месте, другие же соединяются с волокнами из позвонков, расположенных выше и ниже, и формируют часть симпатического ствола. Симпатический ствол идет вдоль позвоночника между позвонками T1 и L2, соединяясь со спинномозговыми нервами. Большинство симпатических нервов, которые идут ко внутренним органам и голове, сопровождаются артериями.
Когда нашей жизни что-то угрожает, активизируется сразу вся симпатическая система, вызывая реакцию «бороться или бежать», чтобы мобилизовать ресурсы всего организма. Эта реакция немедленная и задействует весь организм – и это вполне уместно, если нам действительно грозит опасность. Мышцы напрягаются, готовясь к движениям, необходимым для боя или побега; тяжелоатлеты называют это «накачкой».
Некоторые органы, иннервируемые симпатическими нервными волокнами, повышают свой уровень активности, чтобы поддержать мобилизацию. Например, сердце бьется быстрее, чтобы поставлять больше крови в мускулатуру. Артериальное давление повышается, чтобы закачивать больше крови в напряженные мышцы. Печень выбрасывает запасенный сахар в кровь, чтобы мышцы дольше получали подпитку. Стрессовая реакция выживания из симпатического ствола заставляет мышцы максимально раскрыть дыхательные пути, увеличивая объем вдохов и принимая максимально возможное количество кислорода, чтобы полностью мобилизоваться для драки или побега.
С другой стороны, остальные органы (в основном связанные с пищеварением) замедляют или останавливают работу. Вы теряете аппетит, движение пищи по кишечнику замедляется или останавливается, у вас может создаться ощущение «бабочек» в животе.
При угрозе или во время соревнований стрессовое состояние, созданное симпатической реакцией, охватывает весь организм, и в нем могут быть задействованы мышцы сразу всех сегментов. Активация симпатического ствола во время реакции «бороться или бежать» – это одно из трех возможных состояний вегетативной нервной системы; подробнее о них – позже.