home *** CD-ROM | disk | FTP | other *** search
/ Libris Britannia 4 / science library(b).zip / science library(b) / INFO / BKACHE56.ZIP / PART1.EXE / ANAT1.TXT next >
Text File  |  1992-12-04  |  11KB  |  187 lines

  1.  
  2.          ------------------------------------------------------------
  3.                             BASIC ANATOMY PART ONE 
  4.          ------------------------------------------------------------
  5.  
  6.        With over 140 muscles attached to the 24 vertebrae of the spine 
  7.        and supporting structures, the human back is a miracle of 
  8.        engineering. While the human brain may be more complex in 
  9.        design, the human back is more sophisticated in terms of 
  10.        mechanical engineering. Consider the mathematics... 
  11.        
  12.        If you bend forward at the waist so you are at about a 65 degree 
  13.        angle from vertical, and assuming you weigh about 180 pounds, 
  14.        450 pounds of muscle force is needed just to keep you from 
  15.        losing your balance and falling over. If you happen to carry a 
  16.        50 pound weight in this position, the muscle force rises to 750 
  17.        pounds. At the same time over 850 pounds of direct force will be 
  18.        exerted on the fifth lumbar vertebra. The fact that the spine 
  19.        can be flexible, rigid and twist under varying loads and 
  20.        circumstances is a tribute to evolution and engineering on a 
  21.        biological scale. 
  22.  
  23.        Despite its impressive performance, the design of our back and 
  24.        spinal column is flawed. During our brief evolution from 
  25.        quadrupeds or four legged walkers into bipeds or two legged 
  26.        walkers nature did not completely finish the job. Quadrupeds 
  27.        such as cats, dogs and horses - and presumably four legged 
  28.        walking primates from which we evolved - use a spinal column 
  29.        which is more evenly supported by four legs which serve as 
  30.        support pillars. This conservative engineering system provides a 
  31.        stronger design much like a suspension bridge with the spine 
  32.        held horizontal and supported by four vertical pillars. 
  33.        
  34.        When man evolved into a bipedal erect walking creature, this 
  35.        intrinsically sound design was lost and two of the support 
  36.        pillars, our arms, lifted up into the air. To compensate for 
  37.        this weaker design, the stomach, hip and back muscles act as 
  38.        delicate "guy wires" in much the same manner as you might tie a 
  39.        young tree upright with three or four ropes to keep it from 
  40.        toppling over in the wind. 
  41.        
  42.        The fact that over 90% of disc and muscle related spinal 
  43.        injuries occur in the LOWER spinal area gives testimony to the 
  44.        imperfect design which our accelerated primate evolution 
  45.        delivered to of our spinal and muscular anatomy. In truth, the 
  46.        complicated nature of its design and its slowness to adapt to 
  47.        our relatively recent upright posture makes our backs more 
  48.        susceptible to injury and pain than most other body organs and 
  49.        structures. Your back hurts because its evolution is still 
  50.        catching up with the sudden adoption of an upright posture. 
  51.        
  52.        Surprisingly, it was BOTH our brains and backs which played the 
  53.        most dramatic role in our evolution since walking erect freed 
  54.        our hands which, along with our developing brains, led to new 
  55.        skills such as tool making, agriculture and writing. Our brains 
  56.        have drawn praise during evolutionary change, but our backs have 
  57.        borne the brunt of a shortened and as yet incomplete evolution. 
  58.  
  59.        Let's turn to specifics. A brief course on anatomy... 
  60.  
  61.        The spine has three functions. 1) To support your body, anchor 
  62.        your ribs and connect the pelvis and head. 2) To protect and 
  63.        house the spinal cord whose nerves connect most major body 
  64.        organs to the brain. 3) To provide flexibility, balance and 
  65.        mobility. 
  66.  
  67.        The spinal column or backbone, is a series of separate bones 
  68.        called vertebrae. Curiously, the vertebrae are not precisely the 
  69.        same size nor are they stacked exactly on top of each other. 
  70.        Rather, to balance with forces of weight and various organs, 
  71.        they are arranged in a precise S curve which is seen when the 
  72.        spine is viewed from the side. Each vertebrae, depending on its 
  73.        shape and the muscles and ligaments which attach to it rests at 
  74.        a slight angle. 
  75.        
  76.        The spine can be divided into four regions, each of which is 
  77.        quite unique in form and function. 1) The neck region or 
  78.        cervical spine consisting of 7 vertebrae whose function is to 
  79.        support the head. These vertebrae permit the extraordinary range 
  80.        of motion for our heads, eyes and ears. 2) The middle back or 
  81.        thoracic region consisting of 12 vertebrae which are slightly 
  82.        less flexible since they provide attachments for the bones of 
  83.        the ribs. 3) The lumbar spine or lower back consisting of 5 
  84.        large vertebrae which support the substantial mass of our body 
  85.        weight and which bear the brunt of many opposing forces. These 
  86.        vertebrae are broad and heavy which reflects this task. It is 
  87.        this region of the spine which suffers to most wear and tear 
  88.        from poor posture, sudden trauma and other injuries. It is also 
  89.        this region which displays pain most frequently when people 
  90.        visit the doctor for backaches. 4) The coccyx and sacrum region. 
  91.        The sacrum is a triangular, broad bone attached to the base of 
  92.        the spine which is formed from the fusion of 5 separate bones 
  93.        during early pregnancy and gestation of an infant. Finally, we 
  94.        arrive at the coccyx which is the lowest bone of the spinal 
  95.        column. It is a collection of small bones which are probably all 
  96.        that remains of our primitive vestigial primate tails. 
  97.  
  98.        If you were to remove one vertebra from the spine you would see 
  99.        that it is a solid cylinder of bone with a hollow canal through 
  100.        the middle for the spinal cord. The hole through each vertebra 
  101.        is called the vertebral foramen. This hole is the primary 
  102.        conduit which houses and protects the spinal cord. 
  103.        
  104.        Three crucial spurs or projections of bone extend from the back 
  105.        or side of each vertebra. One spur points straight back and is 
  106.        called the spinous process - if you feel your backbone with your 
  107.        fingers you can feel the point of each spinous process along the 
  108.        length of your back. The two other spurs point to the side and 
  109.        are called transverse processes. The single spinous process 
  110.        bends down at an angle and overlaps the vertebra below it. This 
  111.        overlapping tends to provide additional protection for the 
  112.        delicate spinal cord much like shingles on a roof. The two 
  113.        sideways-pointing transverse processes serve to act as anchor 
  114.        points for muscles. 
  115.        
  116.        Between each vertebra is a tough capsule of ligament which 
  117.        encloses an elastic, jelly-like substance called the nucleus 
  118.        pulposis. To the average lay person this is the "disc" but in 
  119.        fact it is several structures. 1) the outer band of ligament. 2) 
  120.        the flexible gel within. 3) on top and bottom of this whole 
  121.        affair are a pair of tough cartilaginous plates which are the 
  122.        bearing surface upon which the vertebrae rest. Each specific 
  123.        region of the disc is designed for a unique function. A single 
  124.        disc is a composite of several types of tissue, each with a 
  125.        different composition and function. 
  126.        
  127.        If the spine lacked these "shock absorbing" discs, the vertebra 
  128.        would rub directly against each other and soon destroy the whole 
  129.        structure as well as doing damage to the spinal cord. The clever 
  130.        construction of the discs absorbs shock and distributes spinal 
  131.        pressures evenly in all directions. 
  132.        
  133.        In early life the disc spaces between vertebrae are wide. As we 
  134.        age, changes begin to take place and the disc gap narrows. The 
  135.        disc loses flexibility, drying out proceeds and scarring from 
  136.        wear and tear can begin. But this can also be a function of use 
  137.        as well as aging. A 70 year old man can have good discs if he 
  138.        has been active and careful while a 30 year old sedentary office 
  139.        worker can have poor discs. 
  140.        
  141.        The discs expand and contract slightly during the day due to the 
  142.        effects of gravity and work. When you wake up in the morning you 
  143.        are slightly taller than at the end of the day. Astronauts also 
  144.        "gain height" in the weightlessness of space where the discs are 
  145.        freed from the bonds of gravity. 
  146.  
  147.        The structures of the spine are not the complete bony anatomy of 
  148.        the back. Next we come to the pelvis which is a large bony 
  149.        structure on which all of the lower soft organs rest. This 
  150.        includes the large intestine, uterus, bladder and rectum. At the 
  151.        lower end of the spine the backbone rests on a junction of three 
  152.        bones: the sacrum, a broad triangular bone mentioned earlier, 
  153.        and the right and left and right illium bones. 
  154.        
  155.        Thin, tough ligaments connect the illium bones to the sacrum. 
  156.        This ligament is known as the symphysis pubis and it is this 
  157.        junction of illium bones and sacrum that gives rise to the 
  158.        famous and sometimes painful "sacroiliac" joint. 
  159.        
  160.        Moving to the front of the pelvis are the two large sockets or 
  161.        acetabula into which the joints of the upper leg or thigh bones 
  162.        fit. Other than the thin joint between the illium bones and the 
  163.        sacrum, the remainder of the pelvis is rigid and inflexible 
  164.        bone. In the female, the pelvis is wider and broader to allow 
  165.        for the demands of childbirth. The coccyx, our vestigial tail, 
  166.        is the lowest point of the spinal column and is a fused assembly 
  167.        of three or four small bones. The coccyx rarely causes much back 
  168.        pain, unless you have had occasion to slip on icy pavement or 
  169.        sit on a chair which was suddenly pulled out from under you. 
  170.        
  171.        In a nutshell, this covers the bony structure of the back and 
  172.        spinal column. In the next chapter we move on to the soft 
  173.        tissues of the back: the muscles and ligaments which give this 
  174.        amazing bony foundation its strength, flexibility and tension. 
  175.        
  176.        This tutorial is merely a starting point! For further 
  177.        information on back care and back pain, be sure to register this 
  178.        software ($25.00) which brings by prompt postal delivery a 
  179.        printed, illustrated guide to back pain written by a physician 
  180.        plus two software disks. From the main menu select "Print 
  181.        Registration Form." Or from the DOS prompt type the command  
  182.        ORDER. Mail to Seattle Scientific Photography (Dept. BRN), PO 
  183.        Box 1506, Mercer Island, WA 98040. If you cannot print the order 
  184.        form, send $25.00 to the above address and a short letter 
  185.        requesting these materials. End of chapter. 
  186.        
  187.