в шейном и грудном отделах спинного мозга имеется сегментов соответственно
Спинной мозг
Вдоль спинного мозга располагаются кровоснабжающие его артерии: непарная передняя спинальная артерия и парная задняя спинальная артерия, которые формируются крупными радикуломедуллярными артериями. Поверхностные артерии спинного мозга связаны между собой многочисленными анастомозами. Венозная кровь от спинного мозга оттекает через поверхностные продольные вены и анастомозы между ними по корешковым венам во внутреннее позвоночное венозное сплетение.
Спинной мозг покрыт плотным чехлом твердой мозговой оболочки, отростки которой, отходящие у каждого межпозвоночного отверстия, покрывают корешок и спинномозговой узел. Пространство между твердой оболочкой и позвонками (эпидуральное пространство) заполнено венозным сплетением и жировой тканью. Кроме твердой мозговой оболочки спинной мозг покрыт также паутинной и мягкой мозговыми оболочками. Между мягкой мозговой оболочкой и спинным мозгом расположено субарахноидальное пространство спинного мозга, заполненное цереброспинальной жидкостью.
Миотатические рефлексы проявляются укорочением мышцы в ответ на ее растяжение при ударе неврологическим молоточком по сухожилию. Они отличаются локальностью, и по их состоянию устанавливается топика поражения спинного мозга. Важное значение имеет исследование поверхностной и глубокой чувствительности. При поражении сегментарного аппарата спинного мозга нарушается чувствительность в соответствующих дерматомах (диссоциированная или тотальная анестезия, гипестезия, парестезии), изменяются вегетативные спинальные рефлексы (висцеро-моторные, вегетативно-сосудистые, мочеиспускательные и др.). Важную информацию о состоянии двигательных и чувствительных нейронов спинного мозга получают при электромиографии, электронейромиографии, позволяющих определить скорость проведения импульсов по чувствительным и двигательным нервным волокнам, регистрировать вызванные потенциалы спинного мозга.
С помощью рентгенологического исследования выявляют поражение позвоночника и содержимого позвоночного канала (оболочки спинного мозга, сосуды и др.). Кроме обзорной спондилографии при необходимости проводят томографию, позволяющую детализировать структуры позвонков, размеры позвоночного канала, обнаружить кальцификацию мозговых оболочек и др. Анатомические контуры позвоночника, структур позвоночного канала спинного мозга хорошо визуализируются с помощью компьютерной томографии, магнитно-резонансной томографии. Определить уровень блока субарахноидального пространства можно с помощью радиоизотопной (радионуклидной) миелографии. В диагностике различных поражений спинного мозга используют термографию.
Пороки развития спинного мозга могут быть незначительными, без выраженных нарушений функции и крайне тяжелыми, с почти полным отсутствием, недоразвитием спинного мозга. Наиболее часто пороки развития наблюдаются в пояснично-крестцовых отделах спинного мозга нередко они сочетаются с аномалиями развития позвоночника, головного мозга и черепа, а также других органов.
Незначительные нарушения развития спинного мозга под влиянием внешних и внутренних причин могут явиться в более поздние периоды жизни причиной неврологических расстройств.
В шейном и грудном отделах спинного мозга имеется сегментов соответственно
Позвоночный столб
Позвоночный столб в норме представляет собой гибкое образование, состоящее в среднем варианте из 33-34 позвонков, связанных в единую цепь межпозвонковыми дисками, дугоотростчатыми суставами и мощным связочным аппаратом.
Число позвонков у взрослых не всегда одинаково: встречаются аномалии развития позвоночника, связанные как с увеличением, так и с уменьшением количества позвонков. Так 25-й позвонок зародыша у взрослого ассисимилируется крестцом, однако в некоторых случаях он не срастается с крестцом, образуя 6-й поясничный позвонок и 4 крестцовых позвонка (люмбализация – уподобление крестцового позвонка поясничному).
Встречаются и противоположные соотношения: крестец ассимилирует не только 25-й позвонок но и 24-й, образуя 4 поясничных и 6 крестцовых позвонков (сакрализация). Ассимиляция может быть полной, костной, неполной, двусторонней и односторонней.
В позвоночном столбе различают следующие позвонки: шейные – 7, грудные – 12, поясничные – 5, крестцовые – 5 и копчиковые – 4-5. При этом 9-10 из них (крестцовые – 5, копчиковые 4-5) соединены неподвижно.
В норме искривления позвоночного столба во фронтальной плоскости отсутствуют. В сагиттальной плоскости позвоночный столб имеет 4 чередующихся плавных физиологических изгиба в виде дуг, обращенных выпуклостью кпереди (шейный и поясничный лордозы) и дуг, направленных выпуклостью кзади (грудной и крестцово-копчиковый кифозы).
О нормальных анатомических соотношениях в позвоночном столбе свидетельствует выраженность физиологических изгибов. Физиологические изгибы позвоночника всегда плавные и в норме не бывают угловыми, а остистые отростки находятся на одинаковом расстоянии друг от друга.
Следует подчеркнуть, что степень изгибов позвоночного столба в различных отделах неодинакова и зависит от возраста. Так, к моменту рождения изгибы позвоночного столба существуют, однако степень их выраженности увеличивается по мере роста ребенка.
Позвонок
Позвонок (кроме двух верхних шейных) состоит из тела, дуги и отходящих от нее отростков. Тела позвонков соединены межпозвонковыми дисками, а дуги – межпозвоночными суставами. Дуги смежных позвонков, суставы, поперечные и остистые отростки соединены мощным связочным аппаратом.
Анатомический комплекс, состоящий из межпозвоночного диска, двух соответствующих межпозвоночных суставов и связок, расположенных на данном уровне, представляет своеобразный сегмент движений позвоночника – т.н. позвоночно-двигательный сегмент. Подвижность позвоночника в отдельном сегменте невелика, но движения многих сегментов, обеспечивают возможность значительной подвижности позвоночника в целом.
Размеры тел позвонков увеличиваются в каудальном направлении (сверху-вниз), достигая максимума в поясничном отделе.
В норме тела позвонков имеют одинаковую высоту в переднем и заднем отделах.
Исключением является пятый поясничный позвонок, тело которого имеет клиновидную форму: в вентральном отделе оно выше, чем в дорсальном (спереди выше, чем сзади). У взрослых тело имеет прямоугольную форму с закругленными углами. В переходном грудопоясничном отделе позвоночника могут выявляться трапециевидной формы тела одного или двух позвонков с равномерной скошенностью верхней и нижней поверхностей кпереди. Трапециевидная форма может быть у поясничного позвонка со скошенностью верхней и нижней поверхности кзади. Аналогичную форму пятого позвонка иногда принимают за компрессионный перелом.
Тело позвонка состоит из губчатого вещества, костные балки которого образуют сложное переплетение, преобладающее большинство их имеет вертикальное направление и соответствует основным линиям нагрузки. Передняя, задняя и боковые поверхности тела покрыты тонким слоем плотного вещества, продырявленного сосудистыми каналами.
От верхнебоковых отделов тела позвонка отходит дуга, в которой различают два отдела: передний, парный – ножка и задний – пластинка (Iamina), расположенная между суставными и остистыми отростками. От дуги позвонка отходят отростки: парные – верхние и нижние суставные (дугоотростчатые), поперечные и одиночные – остистые.
Описанное строение позвонка является схематическим, так как отдельные позвонки не только в разных отделах, но, и в пределах одного и того же отдела позвоночного столба могут иметь отличительные анатомические особенности.
Особенностью строения шейного отдела позвоночника является наличие отверстий в поперечных отростках СII-СVII позвонков. Эти отверстия образуют канал, в котором проходит позвоночная артерия с одноименным симпатическим сплетением. Медиальной стенкой канала является средняя часть полулунных отростков. Это следует учитывать при увеличении деформации полулунных отростков и возникновении артроза унковертебральных сочленений, что может приводить к компрессии позвоночной артерии и раздражению симпатических сплетений.
Межпозвоночные суставы
Межпозвоночные суставы образованы нижними суставными отростками вышележащего позвонка и верхними суставными отростками нижележащего.
Дугоотростчатые суставы во всех отделах позвоночного столба имеют аналогичное строение. Однако форма и расположение их суставных поверхностей неодинакова. Так, в шейных и грудных позвонках они располагаются в косой проекции, близкой к фронтальной, а в поясничных – к сагиттальной. Причем если в шейных и грудных позвонках суставные поверхности плоские, то в поясничных они изогнуты и представляют собой как бы отрезки цилиндра.
Несмотря на то что суставные отростки и их суставные поверхности в различных отделах позвоночного столба имеют своеобразные особенности, однако на всех уровнях сочленяющиеся суставные поверхности равны одна другой, выстланы гиалиновыми хрящами и укреплены туго натянутой капсулой, прикрепляющейся непосредственно у края суставных поверхностей. Функционально все дугоотростчатые сочленения относятся к малоподвижным.
К истинным суставам позвоночника помимо дугоотростчатых суставов относятся:
Межпозвонковый диск
Тела смежных позвонков от II шейного до I крестцового, соединены межпозвонковыми дисками. Межпозвонковый диск представляет собой хрящевую ткань и состоит из студенистого (пульпозного) ядра (nucleus pulposus), фиброзного кольца (аnnulus fibrosis) и из двух гиалиновых пластинок.
Студенистое ядро – шаровидное образование с неровной поверхностью, состоит из желатинообразной массы с высоким содержанием воды – до 85-90% в ядре, диаметр его колеблется в пределах 1-2,5 см.
В межпозвонковом диске в шейном отделе студенистое ядро смещено несколько кпереди от центра, а в грудном и поясничном располагается на границе средней и задней трети межпозвонкового диска.
Характерным для студенистого ядра являются большая упругость, высокий тургор, который определяет высоту диска. Ядро сжато в диске под давлением в несколько атмосфер. Основная функция студенистого ядра – рессорная: действуя подобно буферу, оно ослабляет и равномерно распределяет по поверхностям тел позвонков влияние различных толчков и сотрясений.
Студенистое ядро благодаря тургору оказывает постоянное давление на гиалиновые пластинки, раздвигая тела позвонков. Связочный аппарат позвоночника и фиброзное кольцо дисков противодействуют студенистому ядру, сближая смежные позвонки. Высота каждого диска и всего позвоночного столба в целом не является постоянной величиной. Она связана с динамическим равновесием противоположно направленных влияний студенистого ядра и связочного аппарата и зависит от уровня этого равновесия, соответствующего преимущественно состоянию студенистого ядра.
Ткань студенистого ядра способна высвобождать и связывать воду в зависимости от нагрузки, в связи с чем в разное время суток высота нормального межпозвоночного диска разная.
Так, утром, высота диска нарастает с восстановлением максимального тургора студенистого ядра и в определенной мере преодолевает эластичность тяги связочного аппарата после ночного отдыха. Вечером, тем более после физической нагрузки тургор студенистого ядра снижается и смежные позвонки сближаются. Таким образом, рост человека в течение суток изменяется в зависимости от высоты межпозвонкового диска.
У взрослого человека межпозвонковые диски составляют примерно четверть или даже треть высоты позвоночного столба. Отмеченные физиологические колебания роста в течение суток могут быть от 2 до 4 см. В связи с постепенным снижением тургора студенистого ядра в старости рост уменьшается.
Своеобразное динамическое противодействие влияний на позвоночный столб студенистого ядра и связочного аппарата является ключом к пониманию ряда дегенеративно-дистрофических поражений, развивающихся в позвоночнике.
Студенистое ядро представляет собой центр, вокруг которого происходит взаимное перемещение смежных позвонков. При сгибании позвоночника ядро перемещается кзади. При разгибании кпереди и при боковых наклонах – в сторону выпуклости.
Краниальную и каудальную (верхнюю и нижнюю соответственно в положении стоя) поверхность межпозвонкового диска образуют гиалиновые хрящевые пластинки,вставленные в лимбус (утолщение) тела позвонка. Каждая из гиалиновых пластинок равна по величине и плотно прилежит к соответствующей замыкающей пластинке тела позвонка, она соединяет студенистое ядро диска с костной замыкающей пластинкой тела позвонка. Дегенеративные изменения межпозвонкового диска распространяются на тело позвонка через замыкающую пластинку.
Связочный аппарат позвоночного столба
Позвоночный столб снабжен сложным связочным аппаратом, в состав которого входят: передняя продольная связка, задняя продольная связка, желтые связки, межпоперечные связки, межостистые связки, надостистая связка, выйная связка и другие.
Передняя продольная связка покрывает переднюю и боковые поверхности тел позвонков. Она начинается от глоточного бугорка затылочной кости и доходит до 1-го крестцового позвонка. Передняя продольная связка состоит из коротких и длинных волокон и пучков, которые прочно срастаются с телами позвонков и рыхло связаны с межпозвоночными дисками; над последними связка перекинута с одного тела позвонка на другое. Передняя продольная связка выполняет также функцию надкостницы тел позвонков.
Задняя продольная связка начинается от верхнего края большого отверстия затылочной кости, выстилает заднюю поверхность тел позвонков и доходит до нижнего отдела крестцового канала. Она толще, но уже передней продольной связки и богаче эластическими волокнами. Задняя продольная связка в отличие от передней прочно сращена с межпозвоночными дисками и рыхло – с телами позвонков. Поперечник ее неодинаков: на уровне дисков она широкая и полностью покрывает заднюю поверхность диска, а на уровне тел позвонков имеет вид узкой ленты. По сторонам от срединной линии задняя продольная связка переходит в тонкую мембрану, которая отделяет венозное сплетение тел позвонков от твердой мозговой оболочки и защищает спинной мозг от сдавления.
Желтые связки состоят из эластических волокон и соединяют дуги позвонков, особенно четко визуализируются при МРТ в поясничном отделе позвоночника толщиной около 3 мм. Межпоперечная, межостистые, надостистая связки соединяют ответствующие отростки.
Высота межпозвоночных дисков постепенно нарастает от второго шейного позвонка до седьмого, затем наблюдается снижение высоты до ThIV и достигает максимума на уровне диска LIV-LV. Наименьшей высотой отличаются самые верхние шейные и верхние грудные межпозвоночные диски. Высота всех межпозвоночных дисков, расположенных каудальнее тела ТhIV-позвонка, равномерно нарастает. Пресакральный диск очень вариабелен как по высоте, так и по форме, отклонения в ту или иную сторону у взрослых составляют до 2 мм.
Высота переднего и заднего отделов диска в различных отделах позвоночника неодинакова и зависит от физиологических изгибов. Так, в шейном и поясничном отделах передняя часть межпозвоночных дисков выше задней, а в грудном отделе наблюдаются обратные соотношения: в средней позиции диск имеет форму клина, обращенного вершиной назад. При сгибании высота переднего отдела диска уменьшается и клиновидная форма исчезает, а при разгибании клиновидная форма более выражена. Смещений тел позвонков при функциональных пробах в норме у взрослых отсутствует.
Позвоночный канал
Позвоночный канал является вместилищем для спинного мозга, его корешков и сосудов, позвоночный канал краниально сообщается с полостью черепа, а каудально – с крестцовым каналом. Для выхода спинномозговых нервов из позвоночного канала имеется 23 пар межпозвоночных отверстий. Некоторые авторы делят позвоночный канал на центральную часть (дуральный канал) и две латеральные части (правый и левый латеральные каналы – межпозвоночные отверстия).
В боковых стенках канала расположены 23 пары межпозвоночных отверстий, через которые из позвоночного канала выходят корешки спинномозговых нервов, вены и входят корешково-спинальные артерии. Передняя стенка латерального канала в грудном и поясничном отделах образована заднебоковой поверхностью тел и межпозвоночных дисков, а в шейном отделе в состав этой стенки входит и унковертебральное сочленение; задняя стенка – передней поверхностью верхнего суставного отростка и дугоотростчатого сустава, желтыми связками. Верхняя и нижняя стенки представлены вырезками ножек дуг. Верхняя и нижняя стенки образованы нижней вырезкой ножки дуги вышележащего позвонка и верхней вырезкой ножки дуги нижележащего позвонка. Диаметр латерального канала межпозвоночных отверстий нарастает в каудальном направлении. В крестце роль межпозвоночных отверстий выполняют четыре пары крестцовых отверстий, которые открываются на тазовой поверхности крестца.
Латеральный (корешковый) канал снаружи ограничен ножкой вышележащего позвонка, спереди – телом позвонка и межпозвоночным диском, сзади – вентральными отделами межпозвоночного сустава. Корешковый канал представляет собой полуцилиндрический желоб длиной около 2,5 см, имеющий ход от центрального канала сверху косо вниз и кпереди. Нормальный переднезадний размер канала – не менее 5 мм. Существует разделение корешкового канала на зоны: «входа» корешка в латеральный канал, «средней части» и «зону выхода» корешка из межпозвоночного отверстия.
«3она входа» в межпозвоночное отверстие является латеральным карманом. Причинами компрессии корешка здесь являются гипертрофия верхнего суставного отростка нижележащего позвонка, врожденные особенности развития сустава (форма, размеры), остеофиты. Порядковый номер позвонка, которому принадлежит верхний суставной отросток при данном варианте компрессии, соответствует номеру ущемленного корешка спинномозгового нерва.
«Средняя зона» спереди ограничена задней поверхностью тела позвонка, сзади – межсуставной частью дужки позвонка, медиальные отделы этой зоны открыты в сторону центрального канала. Основными причинами стенозов в этой области являются остеофиты в месте при крепления желтой связки, а также спондилолиз с гипертрофией суставной сумки сустава.
В «зоне выхода» корешка спинномозгового нерва спереди находится нижележащий межпозвоночный диск, сзади – наружные отделы сустава. Причинами компрессии в этой зоне служат спондилоартроз и подвывихи в суставах, остеофиты в области верхнего края межпозвоночного диска.
Спинной мозг
Спинной мозг начинается на уровне большого отверстия затылочной кости и заканчивается, по данным большинства авторов, на уровне середины тела LII-позвонка (описываются редко встречающиеся варианты на уровне LI и середины тела LIII-позвонка). Ниже этого уровня находится конечная цистерна, содержащая корешки конского хвоста (LII-LV, SI-SV и CoI), которые покрыты теми же оболочками, что и спинной мозг.
У новорожденных конец спинного мозга располагается ниже, чем у взрослых, на уровне LIII-позвонка. К 3 годам конус спинного мозга занимает обычное для взрослых местоположение.
До 3 месяцев корешки спинного мозга располагаются напротив соответствующих позвонков. 3атем начинается более быстрый рост позвоночника по сравнению со спинным мозгом. В соответствии с этим корешки становятся длиннее по направлению к конусу спинного мозга и располагаются косо вниз по направлению к своим межпозвоночным отверстиям.
В связи с отставанием роста спинного мозга в длине от позвоночника при определении проекции сегментов следует учитывать это несоответствие. В шейном отделе сегменты спинного мозга расположены на один позвонок выше, чем соответствующий им по счету позвонок.
В шейном отделе позвоночника имеется 8 сегментов спинного мозга. Между затылочной костью и СI-позвонком имеется сегмент C0-CI где проходит CI-нерв. Из межпозвоночного отверстия выходят спинномозговые нервы, соответствующие нижележащему позвонку (например, из межпозвоночного отверстия CV-CVI выходят нервы CVI).
Отмечается несоответствие грудного отдела позвоночника и спинного мозга. Верхнегрудные сегменты спинного мозга располагаются на два позвонка выше, чем соответствующие им по счету позвонки, нижнегрудные – на три. Поясничные сегменты соответствуют ThX-ThXII-позвонкам, а все крестцовые – ТhXII-LI-позвонкам.
Продолжением спинного мозга с уровня LI-позвонка является конский хвост. Спинальные корешки отходят от дурального мешка и расходятся вниз и латерально к межпозвоночным отверстиям. Как правило, они проходят рядом с задней поверхностью межпозвоночных дисков, за исключением корешков LII и LIII. Спинальный корешок LII выходит из дурального мешка над межпозвоночным диском, а корешок LIII- под диском. Корешки на уровне межпозвоночных дисков соответствуют нижележащему позвонку (например, уровню диска LIV-LV соответствует LV-корешок). В межпозвоночное отверстие входят корешки, соответствующие вышележащему позвонку (например, LIV-LV соответствует LIV-корешок).
Следует отметить, что существует несколько мест, где могут поражаться корешки при задних и заднебоковых грыжах межпозвоночных дисков: задний отдел межпозвоночных дисков и межпозвоночное отверстие.
Спинной мозг покрыт тремя мозговыми оболочками: твердой (dura mater spinalis), паутинной (arachnoidea) и мягкой (pia mater spinalis). Паутинная и мягкая оболочки, вместе взятые, также называются лепто-менингиальной оболочкой.
Твердая мозговая оболочка состоит из двух слоев. На уровне большого отверстия затылочной кости оба слоя полностью расходятся. Наружный слой плотно прилежит к кости и является, по сути, надкостницей. Внутренний слой образует дуральный мешок спинного мозга. Пространство между слоями называют эпидуральным (cavitas epiduralis), перидуральным или экстрадуральным.
Эпидуральное пространство содержит рыхлую соединительную ткань и венозные сплетения. Оба слоя твердой мозговой оболочки соединяются вместе при прохождении корешков спинномозговых нервов через межпозвоночные отверстия. Дуральный мешок заканчивается на уровне SII-SIII-позвонков. Его каудальная часть продолжается в виде терминальной нити, которая прикрепляется к периосту копчика.
Паутинная мозговая оболочка состоит из клеточной мембраны, к которой прикрепляется сеть трабекул. Паутинная оболочка не фиксирована к твердой мозговой оболочке. Субарахноидальное пространство заполнено циркулирующей цереброспинальной жидкостью.
Мягкая мозговая оболочка выстилает все поверхности спинного и головного мозга. К мягкой мозговой оболочке крепятся трабекулы паутинной оболочки.
Верхней границей спинного мозга является линия, соединяющая передний и задний отрезки дуги СI-позвонка. Заканчивается спинной мозг, как правило, на уровне LI-LIIв виде конуса, ниже которого идет конский хвост. Корешки конского хвоста выходят под углом 45° из соответствующего межпозвоночного отверстия.
Размеры спинного мозга на всем протяжении неодинаковы, толщина его больше в области шейного и поясничного утолщения. Размеры в зависимости от отдела позвоночника различны:
Эпидуральная жировая клетчатка более развита в грудном и поясничном отделах позвоночного канала.
Позвоночник человека — анатомия
Позвоночник человека – основа опорно-двигательного аппарата. При этом он не только выполняет опорную функцию и обеспечивает возможность прямохождения, но и представляет собой довольно гибкую ось тела, что достигается за счет подвижности подавляющего большинства его отдельных частей. При этом передняя часть позвоночника участвует в образовании стенок грудной и брюшной полостей. Но одной из наиболее важных его функций является обеспечение сохранности спинного мозга, который проходит внутри него.
Особенности строения позвоночника
Позвоночник человека образован лежащими друг на друге 31—34 позвонками, между телами которых располагаются своеобразные хрящевые образования – межпозвоночные диски. Кроме того, соседние позвонки связаны между собой суставами и связками. В целом в позвоночнике можно выделить 122 сустава разной величины и строения, 365 связок и 26 хрящевых соединений, но истинных суставов насчитывается только 52.
Большинство позвонков имеют сходное строение. Они имеют:
Губчатая кость представляет собой особый вид костной ткани, которая отличается высокой прочностью. Внутри она имеет систему расходящихся в разные стороны костных перекладин, что и обеспечивает ее повышенную стойкость к разнонаправленным нагрузкам.
На уровне каждого позвонка от соответствующих сегментов спинного мозга попарно отходят спинномозговые корешки. Они проходят в естественных отверстиях, образованных отростками позвонков. Тут же располагаются кровеносные сосуды, обеспечивающие питание спинного мозга.
Изменение положения позвоночника осуществляется с помощью мышц, прикрепляющихся к телам позвонков. Именно благодаря их сокращению происходит сгибание тела, а расслабление приводит к восстановлению нормального положения позвонков.
Отделы позвоночника и особенности строения позвонков
В позвоночнике выделяют 5 отделов: шейный, грудной, поясничный, крестцовый и копчиковый. При этом, как бы ни было странно, но действительно у разных людей позвоночник может быть образован различным количеством позвонков. Это:
Крестцовые и копчиковые позвонки соединяются неподвижно.
Шейный отдел позвоночника обладает наибольшей подвижностью. В нем есть 2 позвонка, строение которых сильно отличается от остальных, так как они должны обеспечивать соединение позвоночного столба с костными структурами головы, а также создавать возможность для поворотов, а также наклонов головы. Грудной отдел наименее подвижен. В нем есть прямые соединения с ребрами, что провоцирует появление соответствующих анатомических особенностей позвонков этого отдела. В целом он обеспечивает защиту органов и поддержку тела. Поясничный отдел позвоночника отличается массивными позвонками, принимающими на себя основной вес тела. Крестец, образованный 5-ю сросшимися позвонками, помогает поддерживать вертикальное положение тела и принимает участие в распределении нагрузки. Последний же отдел позвоночника, копчик, служит местом прикрепления связок и других анатомических структур.
Также встречаются аномалии развития, при которых наблюдается изменение количества позвонков. В норме во время эмбрионального развития 25 позвонок должен срастаться с крестцом. Но иногда этого не происходит, что приводит к образованию 6-го поясничного позвонка. В подобных случаях говорят о наличии люмбализации. Бывают и противоположные случаи, когда с крестцом срастается не только 25, но и 24 позвонок. В результате в поясничном отделе остается 4 позвонка, тогда как крестец образован 6-ю. Это носит название сакрализации.
Позвонки разных отделов позвоночного столба имеют разную величину и форму, но все они с передней, задней и боковой сторон покрыты тонким слоем плотной ткани, перфорированной сосудистыми каналами. Наименьшие размеры имеют шейные позвонки, в то время как 1-й из них, атлант, вовсе не имеет тела. По мере увеличения порядкового номера величина тел позвонков возрастает и достигает максимума в поясничном отделе. Сросшиеся крестцовые позвонки несут на себе весь вес верхней части тела и связывают позвоночник с тазовыми костями и нижними конечностями. Копчиковые позвонки являются остатком рудиментарного хвоста и представляют собой небольшие костные образования, которые имеют крайне слабо развитые тела и вовсе лишены дуг.
В норме высота тел позвонков одинакова по всей площади, за исключением 5-го поясничного позвонка (L5), тело которого имеет форму клина.
Присутствующие практически у всех позвонков черепично покрывающие друг друга остистые отростки отходят от них под разными углами в различных отделах позвоночника. Так, в шейном и поясничном отделах они расположены практически горизонтально, а на средне-грудном уровне, что соответствует 5—9 грудным позвонкам, они расположены под довольно острыми углами. В то же время отростки верхних и нижних грудных позвонков занимают промежуточное положение.
Остистые отростки, так же как и поперечные, являются базой, к которой прикрепляются связки и мышцы, приводящие в движение позвонки. Суставные отростки соседних позвонков формируют фасеточные суставы. Они создают возможность сгибания позвоночника назад и вперед.
Таким образом, тела позвонков соединены межпозвоночными дисками, а дуги – межпозвоночными суставами и связками. Образованный межпозвоночным диском, двумя соседними межпозвоночными суставами и связками анатомический комплекс называют позвоночно-двигательным сегментом. В каждом отдельном сегменте подвижность позвоночника невелика, но одновременное движение многих сегментов обеспечивает достаточный уровень гибкости и подвижности позвоночника в разных направлениях.
В норме позвоночник имеет 4 физиологических изгиба, которые обеспечивают ослабление толчков и сотрясений позвоночника при движении. Благодаря этому они не достигают черепа и обеспечивают сохранность головного мозга. Различают:
Лордозом называют изгиб позвоночника, обращенный выпуклостью в сторону передней части тела, а кифозом, соответственно, в противоположном направлении.
Благодаря наличию физиологических изгибов позвоночник человека и имеет S-образную форму. Но в норме они должны быть плавными и не превышать допустимых величин. Наличие выраженных углов или расположение остистых отростков на различном расстоянии друг от друга является признаком патологического усиления кифоза или лордоза. В боковой или фронтальной плоскости любые изгибы, наклоны в норме должны отсутствовать.
При этом степень физиологических изгибов не является величиной постоянной даже для абсолютно здорового человека. Дело в том, что угол наклона зависит от возраста человека. Так, ребенок рождается, уже имея физиологические изгибы позвоночника, но они выражены значительно слабее. Степень их проявления напрямую зависит от возраста ребенка.
В горизонтальном положении тела физиологические изгибы немного расправляются, а в вертикальном – более выражены. Поэтому утром после сна длина позвоночника немного увеличивается, изгибы выражены меньше, а к вечеру ситуация изменяется. При этом во время увеличения нагрузки величина изгибов увеличивается пропорционального приходящейся нагрузке.
Все позвонки имеют разный размер. При этом их ширина и высота прогрессивно увеличивается по мере отдаления от головы. Размеры межпозвоночных дисков соответствуют телам позвонков и присутствуют практически между всеми из них. Такой хрящевой прослойки, выполняющей функцию амортизатора и обеспечивающей подвижность позвоночника, нет только между 1-м и 2-м шейными позвонками, т. е. атлантом и аксисом, а также в крестце и копчике.
Всего в теле взрослого человека насчитывается 23 межпозвоночных диска. Каждый из них имеет студенистое ядро, называемое пульпозным, и окружающую его прочную волокнистую оболочку, названную фиброзным кольцом. Межпозвоночный диск переходит в достаточно тонкую пластинку гиалинового хряща, который закрывает костную поверхность.
Связочный аппарат
Позвоночник снабжен мощным связочным аппаратом, образованным большим количеством различных связок. Основными из них являются:
Также существуют межостистые, межпоперечные и надостистые связки, соединяющие соответствующие отростки. Но ножки дуг не связаны связками, благодаря чему и получаются межпозвонковые отверстия, сквозь которые выходят спинномозговые корешки и кровеносные сосуды.
Соединение позвоночника с черепом
Позвоночный столб объединяется с черепом посредством:
Атлантозатылочные суставы формируются в месте контакта выступающих частей (мыщелков) затылочной кости с верхними суставными ямками 1-го позвонка шейного отдела позвоночника, называемого атлантом. Оба атлантозатылочных сустава окружены широкими суставными капсулами и укрепляются 2-мя мембранами: передней и задней. Данные суставы имеют физиологические ограничения подвижности: сгибание до 20°, разгибание не превышающее 30°, наклоны головы в сторону в пределах 15—20°.
Кстати, именно через задние атлантозатылочные мембраны, отличающиеся большей шириной, проходят позвоночные артерии, отвечающие за кровоснабжение вертебробазилярного бассейна головного мозга.
Срединный атлантоосевой сустав имеет цилиндрическую форму и включает 2 отдельных сустава, которые формируются задней и передней суставными поверхностями зуба 2-го шейного позвонка, ямкой на задней стороне дуги 1-го шейного позвонка, ямкой на передней поверхности поперечной связки. Оба сочленения зуба обладают отдельными суставными полостями и капсулами. Зуб позвонка связан с большим затылочным отверстием соответствующей связкой, в то же время он имеет 2 прочные крыловидные связки, которые начинаются на его боковых поверхностях и прикрепляются к мыщелку затылочной кости, чем предотвращают чрезмерное вращение головы. Поэтому повороты в суставе возможны только на 30—40° в каждую сторону.
Латеральный атлантоосевой сустав – парный комбинированный многоосный малоподвижный сустав, в образовании которого принимают участие нижние суставные ямки позвонка С1 и верхние суставные поверхности осевого позвонка. Каждый сустав имеет отдельную капсулу и дополнительно усилен крестообразной связкой атланта. Она берет начало от верхушки зуба и заканчивается на передней части большого затылочного отверстия.
Спинной мозг
Спинной мозг – одна из частей центральной нервной системы. Это длинный, нежный цилиндрический тяж, немного сплюснутый спереди назад, от которой ответвляются нервные корешки. Именно спинной мозг несет ответственность за передачу биоэлектрических импульсов от головного мозга к каждому органу и мышце и наоборот. Он отвечает за работу органов чувств, сокращение при наполнении мочевого пузыря, расслабление сфинктеров прямой кишки и уретры, регуляцию работы сердечной мышцы, легких и т. д.
Спинной мозг располагается внутри позвоночного канала, а его длина у взрослого человека составляет 45 см у мужчин и 41—42 см у женщин. При этом вес столь важной для человеческого организма анатомической структуры не превышает 34—38 г. Таким образом, длина спинного мозга меньше, чем протяженность позвоночного канала. Он начинается от продолговатого мозга, являющегося нижним отделом головного мозга, и истончается на уровне 1 поясничного позвонка (L1), образуя мозговой конус. От него отходит так называемая концевая нить, нижняя часть которой состоит из спинномозговых оболочек и в конечном итоге прикрепляется ко 2-му копчиковому позвонку.
У мужчин верхушка конического заострения спинного мозга локализуется на границе нижнего края L1, а у женщин — посредине L2. С этого момента позвоночный канал занимают пояснично-крестцовые корешки, отходящие от последних сегментов спинного мозга, что и формирует крупное нервное образование – конский хвост. Составляющие его нервные корешки выходят под углом 45° из соответствующих межпозвоночных отверстий.
У новорожденных детей спинной мозг оканчивается на уровне L3, но к 3-м годам его конус уже находится на том же уровне, что и у взрослых.
Спинной мозг поделен продольными бороздами на две половины: переднюю и заднюю. Его центральная часть образована серым веществом, а наружные слои белым веществом. В центральной части спинного мозга существует канал, в котором находится спинномозговая жидкость. Он сообщается с IV желудочком головного мозга. У взрослых людей этот канал в отдельных частях или по всей протяженности спинного мозга заращен. Серое вещество формируется телами нейронов, т. е. нервных клеток, и в поперечном срезе напоминает по форме бабочку. В результате в нем выделяют:
В среднем диаметр спинного мозга равен 10 мм, но в области шейного и поясничного отделов позвоночника он увеличивается. В этих местах формируются так называемые утолщения спинного мозга, что объясняется влиянием функций рук и ног. Поэтому в шейном отделе позвоночника его поперечный размер составляет 10—14 мм, в грудном – 10—11 мм, а в поясничном – 12—15 мм.
Спинной мозг омывается ликвором или спинномозговой жидкостью. Она призвана играть роль амортизатора и защищать его от различных повреждений. При этом ликвор представляет собой максимально профильтрованную кровь, лишенную эритроцитов, но насыщенную белками и электролитами, подавляющее большинство которых приходится на натрий и хлор. Благодаря этому она абсолютно прозрачна. Ликвор образуется в желудочках головного мозга примерно по 0,5 л в сутки, хотя в среднем его объем в канале не превышает 130—150 мл. Поэтому даже при существенных потерях спинномозговой жидкости, ее потери быстро компенсируются организмом. Незначительная часть ликвора всасывается кровеносными и лимфатическими сосудами спинного мозга.
Оболочки спинного мозга
Спинной мозг окружен 3-мя оболочками: твердой наружной оболочкой, паутинной, отделенной от первой субдуральным пространством, и внутренней, называемой мягкой спинномозговой оболочкой. Последняя прилегает прямо к спинному мозгу и отделяется от занимающей среднее положение оболочки субарахноидальным пространством. Каждая из спинномозговых оболочек имеет собственные особенности строения и выполняет определенные функции.
Так, твердая оболочка представляет собой своеобразный футляр из соединительной ткани для этой чувствительной и важнейшей нервной структуры, густо оплетенный кровеносными сосудами и нервами. Она состоит из коллагеновых волокон и имеет 2 слоя, внешний плотно прилегает к костным структурам позвоночника и, по сути, образует надкостницу, а внутренний формирует дуральный мешок спинного мозга. Твердая оболочка дополнительно укреплена множественными пучками из соединительной ткани, которые и соединяют ее с задней продольной связкой, а в нижних отделах позвоночника формируют терминальную нить (концевую нить спинного мозга), в конечном итоге закрепляющуюся на периосте копчика. Твердая оболочка имеет различную толщину на разных участках, которая колеблется от 0,5 до 2 мм. Она надежно защищает спинной мозг от большинства внешних воздействий и проходит от большого затылочного отверстия вплоть до 2—3 крестцовых позвонков, т. е. закрывает нежный спинной мозг по всей длине.
Кроме того, эта оболочка имеет конусовидные выпячивания. Они призваны сформировать защитный слой для отходящих на уровне всех позвонков нервных корешков, поэтому и выходит вместе с ними в межпозвонковые отверстия.
Твердая оболочка отграничена от стенки позвоночного канала эпидуральным пространством. В нем находится жировая клетчатка, спинномозговые нервы и многочисленные кровеносные сосуды, ответственные за кровоснабжение позвонков и спинного мозга.
Упомянутое выше субдуральное пространство разделяет твердую и паутинную оболочки спинного мозга. По сути, это узкая щель, насыщенная тонкими пучками волокон соединительной ткани. При этом субдуральное пространство глухо заканчивается на уровне S2, но имеет свободное сообщение с аналогичным пространством внутри черепной коробки.
Паутинная оболочка – нежная, прозрачная анатомическая структура, образованная множественными трабекулами (тяжами), которая не имеет жесткой системы фиксации с твердой спинномозговой оболочкой. Они соединяются между собой только у межпозвонковых отверстий.
Паутинная оболочка отделена от мягкой субарахноидальным (подпаутинным) пространством, в котором циркулирует ликвор, а также проходят соединительнотканные тяжи, объединяющие эти оболочки между собой. Подпаутинное пространство сообщается с IV желудочком головного мозга, что обеспечивает беспрерывность циркуляции ликвора.
Третья оболочка спинного мозга находится в самой непосредственной близости от него и имеет множество кровеносных сосудов, обеспечивающих доставку крови к спинному мозгу. Она соединена с паутинной оболочкой значительным количеством соединительнотканных пучков.
Спинномозговые корешки
Как уже говорилось, весь спинной мозг разделен на сегменты. При этом он короче, чем позвоночный канал, поэтому наблюдается несоответствие порядкового номера его сегментов позициям позвонков. Таким образом, верхние шейные сегменты полностью отвечают положению тел позвонков. Смещение нумерации наблюдается уже у нижних шейных и грудных сегментов. Они находятся на один позвонок выше, чем отвечающие им позвонки. В центральной части грудного отдела позвоночника эта разница возрастает уже на два позвонка, а в нижней – на 3. Поэтому получается так, что поясничные сегменты спинного мозга находятся на уровне тел 10-го и 11-го грудных позвонков, а крестцовым и копчиковым соответствуют 12 грудной и 1 поясничный позвонки. Но спинномозговые корешки всегда выходят через межпозвоночные отверстия на уровне соответствующих по нумерации дисков.
От каждого спинномозгового сегмента отходит пара нервных корешков: передние и задние. Всего насчитывается 31 пара. Они берут начало от боковой поверхности спинного мозга и пронизывают дуральный мешок, формирующий для них защитную оболочку. При выходе из него спинномозговые корешки проходят через твердую оболочку, которая имеет специальные выпячивания в виде воронкообразных карманов, предназначенных именно для них. Благодаря этому спинномозговые корешки могут физиологическим образом изгибаться, но риск образования складок или их растяжения отсутствует.
Каждый дуральный воронкообразный карман имеет 2 отверстия, сквозь которые и проходят передние и задние нервные корешки. При этом они разграничены частями твердой и паутинной оболочек. Они прочно срощены с корешками, поэтому вытекание спинномозговой жидкости за пределы подпаутинного пространства исключено.
Передние и задние корешки объединяются на уровне межпозвоночных отверстий, образуя спинномозговые нервы. Но задний в области межпозвоночный отверстий утолщается, формируя так называемый ганглий. Передние и задние корешки соединяются в единое целое сразу после ганглия, чем образуют спинномозговой нерв. Каждый имеет несколько ветвей:
Кровеносные сосуды
Кровоснабжение позвоночника реализовано посредством достаточно больших артерий, которые проходят или в непосредственной близости от тел позвонков, или по ним. Артерии тел позвонков шейного отдела берут начало от подключичной артерии, грудные позвонки питаются от межреберных артерий, а поясничные – от поясничных. В результате позвоночник активно кровоснабжается на всех уровнях, причем давление в сосудах находится на довольно высоких показателях. Но если костные структуры имеют прямое кровоснабжение, то межпозвоночные диски лишены этого. Их питание осуществляется посредством диффузии веществ во время сжатия/распрямления диска при физической активности.
Поясничные и межреберные артерии расположены по переднебоковым поверхностям тел позвонков. В районе межпозвоночных естественных отверстий от них ответвляются задние ветви, которые отвечают за питание мягких тканей спины и дорсальных отделов позвонков. В свою очередь от них отходят спинальные ветви, которые углубляются в спинномозговой канал, где кровеносные сосуды снова делятся на 2 ветви: переднюю и заднюю. Передняя ветвь отличается более крупными размерами и расположена поперечно по отношению к передней части тела позвонка, а на задней поверхности объединяется с аналогичным сосудом противоположной стороны тела. Задняя ветвь протягивается по заднебоковой поверхности позвоночного канала и соединяется с аналогичной артерией противоположной стороны.
Таким образом, спинальные артерии формируют анастомотическую сеть, которая охватывает весь позвоночный канал и имеет поперечные и продольные ответвления. От нее отводятся многочисленные сосуды, ответственные за питание тел позвонков и спинного мозга. В тела позвонков артерии внедряются вблизи срединной линии, но они не переходят в межпозвоночные диски.
Спинной мозг имеет 3 бассейна кровоснабжения:
Что же касается венозной системы, то позвоночник имеет 4 венозных сплетения: 2 внешних, локализованные на передней поверхности тел позвонков за дужками, и 2 внутренних. Самым большим венозным сплетением является переднее внутрипозвоночное. Его крупные вертикальные стволы взаимосвязаны между собой расположенными поперечно ветвями. Оно прочно фиксировано к надкостнице по задней поверхности позвонков большим числом перемычек. Заднее венозное внутрипозвоночное сплетение может легко сдвигаться, поскольку не имеет крепких связей с телами позвонков. Но при этом все 4 венозных сплетения позвоночника тесно взаимосвязаны между собой многочисленными сосудами, пронизывающими тела позвонков, а также желтые связки. В целом они образовывают единое целое и простираются от основания черепа до самого копчика.
Венозная кровь отводится через систему верхней и нижней полых вен, в которые она поступает из позвонковой, межреберных, поясничных и крестцовых вен. Все межпозвонковые вены выходят через соответствующие отверстия позвоночника. При этом они прочно прикреплены к надкостнице костных краев отверстий.
Сам спинной мозг имеет 2 системы оттока венозной крови: переднюю и заднюю. При этом вены поверхности органа объединены крупной анастомотической сетью. Поэтому при необходимости произвести перевязку одной или нескольких вен, вероятность развития спинальных нарушений близка к нулю.
Возрастные и гендерные особенности позвоночника
Длина позвоночного столба у новорожденных не превышает 40% от всего роста. Но в течение первых 2-х лет жизни его протяженность увеличивается практически в 2 раза. Все это время все отделы позвоночника растут с большой скоростью, но главным образом в ширину. С 1,5 до 3-х лет скорость роста уменьшается, особенно в шейном и верхней части грудного отдела. Примерно в 3 года начинается активный рост поясничного и нижней части грудного отдела позвоночника. С 5 до 10 лет начинается фаза плавного, равномерного роста по всем параметрам, сменяемая фазой активного роста, длящейся с 10 до 17 лет. После этого рост шейного и грудного отделов замедляется, но ускоряется рост поясничного отдела. Весь процесс развития позвоночного столба завершается в 23—25 лет.
Таким образом, у взрослого мужчины длина позвоночника в среднем составляет 60—75 см, а у женщины – 60—65 см. С течением лет в межпозвоночных дисках происходят дегенеративные изменения, они уплощаются и перестают в полной мере справляться со своими функциями, а физиологические изгибы увеличиваются. В итоге не только возникают различные заболевания, но и происходит уменьшение длины позвоночного столба в старческом возрасте примерно на 5 см или более.
Грудной кифоз и поясничный лордоз больше выражены у женщин, чем у мужчин.
Таким образом, позвоночник человека имеет сложное строение, густую сеть нервов и кровеносных сосудов. Это и объясняет во многом сложность проведения хирургических вмешательств на нем и возможные риски. Поэтому сегодня все усилия направлены на поиск наименее инвазивных методик проведения операций, подразумевающих минимальное травмирование тканей, что резко уменьшает вероятность развития осложнений разной тяжести.