Главная • Библиотека • Остеохондроз у детей и взрослых • Анатомия позвоночника и его дистрофические изменения

Анатомия позвоночника и его дистрофические изменения

Нормальное анатомическое строение позвоночного столба общеизвестно из анатомии и приведено во всех руководствах, посвященных заболеваниям позвоночника. Прямохождение человека коренным образом повлияло на форму и функцию позвоночного столба, привело к перераспределению направления нагрузок, создало изгибы - лордозы, кифозы, которых нет у других животных. Нормальный, полностью сформированный позвоночный столб имеет физиологические изгибы вперед (шейный и поясничный лордозы) и назад (грудной и крестцовый кифозы). Позвоночный столб состоит из 33-34 позвонков, из которых 24 (шейные, грудные, поясничные) соединены подвижно и 9-10 (крестцовые, копчиковые) - неподвижно. Крестец с копчиком соединен подвижно. В подвижной части тела позвонков соединены эластичными хрящевыми межпозвонковыми дисками - симфизами, а дуги - суставами. Дуги, суставы, поперечные и остистые отростки имеют сложный и достаточно мощный связочный аппарат, ограничивающий движения позвоночного столба. Комплекс, состоящий из межпозвонкового диска, прилежащих к нему двух позвонков с суставами и связками, назван Ch. G. Schmorl и Н. Junghanns (1932) позвоночным сегментом. Сегментарное строение позвоночника позволяет рассмотреть его нормальную и патологическую анатомию на примере одного сегмента.

Площадки тел позвонков, называемые замыкающими, пластинками, образованы плотной костью, пронизанной множеством отверстий, через которые в детском возрасте проходят кровеносные сосуды, запустевающие к 12-14 годам. Межпозвонковый диск состоит из двух пластинок гиалинового хряща, покрывающих площадки тел смежных позвонков, фиброзного кольца и заключенного в нем студенистого (пульпозного) ядра. За счет пластинок гиалинового хряща происходит рост тел позвонков в высоту. Фиброзное кольцо состоит из плотных переплетающихся соединительнотканных пучков, расположенных вокруг студенистого ядра. Студенистое ядро образовано небольшим количеством хрящевых и соединительнотканных клеток и беспорядочно переплетающихся набухших гидрофильных соединительнотканных волокон. В зрелом возрасте в центре ядра может находиться небольшое количество жидкости, напоминающей синовиальную, в детском же и молодом возрасте она всегда содержится в ядре. Несмотря на видимость полной герметизации студенистого ядра, как показали многочисленные исследования, между ядром и внепозвоночными тканями идет активный обмен жидких сред. Так, водорастворимое контрастное вещество, введенное в студенистое ядро взрослого человека, исчезает уже через 20 мин.

Исследования, проведенные в последние годы, показали, что межпозвонковый диск представляет собой систему, находящуюся в равновесии благодаря взаимодействию осмотического и гидростатического давления. При увеличении нагрузки по оси позвоночника происходит отток жидкости из дисков, а устранение нагрузки приводит к ее притоку. При любом изменении механической нагрузки на диск, что происходит при всех движениях позвоночника, он действует как насос. Естественно, чем моложе субъект и эластичнее диск, тем крупнее студенистое ядро и активнее протекает этот процесс. Так, например, после ночного отдыха студенистое ядро приобретает максимальный тургор, поэтому утром высота диска увеличивается. К вечеру же, особенно при больших становых нагрузках, величина, а значит, и упругость студенистого ядра, а также высота диска уменьшаются, причем эти колебания могут доходить до 1/3 высоты дисков.

Согласно данным J. Calve и М. Galland (1930), студенистое ядро представляет собой центр, вокруг которого происходят взаимные перемещения смежных позвонков. При сгибании позвоночника студенистое ядро перемещается кзади, при разгибании - кпереди, при боковых наклонах - в сторону выпуклости. При условии сохранения жидкого студенистого ядра, а также окружающего его эластичного и упругого фиброзного кольца сегмент может в полной мере выполнять буферную функцию, совмещая свойства рессоры и амортизатора. Эти свойства позвоночника известны давно. Буферная функция тем совершеннее, чем большей гидрофильностью обладает студенистое ядро, чем больше эластичность и выше тонус фиброзного кольца, позволяющего ядру смещаться при движениях. С возрастом эти свойства диска постепенно утрачиваются.

Каждый межпозвонковый диск шире тел прилежащих к нему позвонков, его края немного выступают за пределы тел позвонков и покрыты с боков и спереди передней продольной связкой, а сзади - задней продольной связкой.

Определенные особенности характерны для строения позвоночного сегмента в шейном отделе. Здесь как тела позвонков, так и диски по строению отличаются от позвонков и дисков в других отделах. Особенность их заключается прежде всего в форме тел позвонков. Во-первых, в боковой проекции тела шейных позвонков выглядят не прямоугольниками, как в других отделах, а параллелограммами с наклоном вперед и вниз. Эту особенность необходимо учитывать при выборе методики съемки в прямой проекции. Во-вторых, верхняя поверхность тел СIII-CVII слегка вогнута во фронтальной плоскости, а их боковые участки значительно приподняты и образуют так называемые крючки тела позвонка. Нижние поверхности тел СII-CVI имеют выпуклую во фронтальной плоскости форму соответственно вогнутой форме нижележащего позвонка. Форма межпозвонкового диска соответствует форме позвонков, диск отделяет крючки тела нижнего позвонка от тела вышележащего позвонка. Крючки тела позвонка в норме никаких суставов не образуют. Обнаруженное заострение их на верхушках - проявление остеохондроза. Новый сустав (неоартроз) образуется только при резком истончении всего диска, когда тела позвонков сближаются и остеохондрозные костные разрастания на верхушках крючков упираются в дугу вышележащего позвонка.

Требует также внимания своеобразие последнего поясничного сегмента Lv-SI. Очень часто тело Lv, а иногда и LIV имеет клиновидную форму (острие клина направлено кзади). Именно такая форма при лордозе способствует наиболее равномерному распределению нагрузки на всю поверхность диска. Другая особенность касается высоты межпозвонковых дисков. Принято считать, что высота поясничных дисков нарастает сверху вниз и наибольшую высоту имеет диск Lv-SI. Однако результаты проведенных нами исследований показали, что в норме высота последнего диска почти в 75% случаев меньше высоты предыдущего, примерно в 15% равна ей и только в 7-10% случаев больше высоты остальных дисков. Это необходимо учитывать в практической работе, поскольку сравнительно небольшую высоту диска нередко расценивают как признак патологии.

Особого внимания заслуживают анатомические особенности продольных связок. Передняя продольная связка тянется вдоль всего позвоночного столба от нижней поверхности тела затылочной кости до передней поверхности крестца, где она переходит в его надкостницу. Связка покрывает не только переднюю, но и боковые поверхности тел позвонков и дисков. Она прочно сращена с телами позвонков, над дисками же перекидывается свободно и отделена от них рыхлой соединительной тканью. Необходимо обратить внимание на два чрезвычайно важных обстоятельства без которых невозможно понять как нормальную динамическую функцию позвоночника, так и ряд патологических процессов. Во-первых, в нормальном физиологическом положении позвоночника передняя продольная связка, как и большинство связок, имеет запас длины. Во многих руководствах высказывается мнение о фиксирующей, стабилизирующей функции связочного аппарата позвоночника, однако результаты проведенных нами исследований позволяют утверждать, что связки позвоночника не выполняют такой функции. Их функция заключается в ограничении движений, предотвращении превышения предела движений, поэтому при наклонах позвоночника на выпуклой стороне дуги связка натягивается и не допускает дальнейшего движения.

Во-вторых, прочно сращенная с телом позвонка передняя продольная связка имеет внутренний камбиальный слой, способный продуцировать костную ткань. Иными словами, передняя продольная связка является надкостницей, чем отличается от всех других связок организма челрвека. Любой процесс, способный пробудить костеобразующую функцию передней продольной связки, приводит к такому костеобразованию. Сама же передняя продольная связка не вовлекается ни в воспалительный, ни в опухолевый, ни в какой-либо другой процесс и не обызвествляется. Говоря об обызвествлении или окостенении передней продольной связки, мы демонстрируем или небрежное обращение с терминами, или незнание этих особенностей. Для того чтобы убедиться в объективности таких представлений, достаточно вспомнить картину позвоночного столба при фиксирующем гиперостозе (болезнь Форестье), когда толщина костных напластований на поверхности позвоночника может достигать 1 см и более. По мере продуцирования новой кости передняя продольная связка отодвигается, покрывая эти напластования спереди и по бокам.

Задние поверхности тел позвонков и дисков покрыты задней продольной связкой, которая, в отличие от передней, прочно сращена с диском и свободно перекидывается над телами позвонков, имея определенный запас длины. Между нею и телом позвонка располагается рыхлая соединительная ткань с венозными сплетениями. Задняя продольная связка не обладает костеобразовательной функцией и, возможно, в отличие от передней, может обызвествляться. Как передняя, так и задняя продольные связки богато иннервированы.

Помимо диска и продольных связок, смежные позвонки соединены двумя дугоотростчатыми суставами и короткими связками: желтыми, соединяющими дуги соседних позвонков, межпоперечными, расположенными с обеих сторон, межостистой и соответствующим участком надостистой связки.

Объем движений в каждом сегменте определяется высотой и эластичностью межпозвонкового диска, длиной связок в данном сегменте, а также размерами, формой и пространственным расположением суставных и остистых отростков.

В идеале развитие всех анатомических элементов сегмента должно происходить гармонично, они должны соответствовать друг другу. К примеру, длина связок должна быть такой, чтобы не допускать перерастяжения диска и повреждения отростков при различных движениях позвоночника, пока не исчерпана длина связок и эластические возможности диска. Однако такая гармония наблюдается чрезвычайно редко. Так, длина связок может допускать движения большего объема, чем позволяет эластичность диска, что приводит к его перенапряжению. В этих случаях при форсированных движениях в ткани диска могут возникать микротравмы, а иногда и макротравмы вплоть до его разрывов и выпадения студенистого ядра.

От взаимоотношений и взаимосоответствия элементов позвоночного сегмента зависит и его подвижность. Так, иногда даже у детей, при достаточных эластических возможностях диска разгибание может быть ограничено из-за больших размеров остистых отростков поясничных позвонков, а сгибание - в связи с малой длиной связок задних отделов сегмента.

Таким образом, можно утверждать, что несоответствие или неполное соответствие всех элементов позвоночного сегмента предрасполагает к микротравмам и перегрузкам этих элементов. Если же высота диска достаточно велика, а длина связки мала, то складывается иная ситуация: при форсированных движениях, особенно с нагрузкой, достаточно эластичный диск, перемещаясь в выпуклую сторону, может полностью натянуть переднюю или заднюю продольную связку, а если усилие достаточно велико, то и оторвать ее от места прикрепления к телу позвонка. У молодого человека диск может выпячиваться за счет своей эластичности, оставаясь при этом неповрежденным. В месте отрыва передняя продольная связка начинает продуцировать кость.

Анатомо-функциональными особенностями передней продольной связки обусловлена такая распространенная форма дистрофического поражения позвоночника, как фиксирующий гиперостоз (болезнь Форестье), при котором по неясным пока причинам происходит распространенное массированное костеобразование под передней продольной связкой. Именно передняя продольная связка продуцирует новые и новые напластования кости.

Одной из анатомических особенностей позвоночника является большое количество прикрепляющихся к нему связок и мышц. Я. Ю. Попелянский разработал методику выявления патологии мышц, сухожилий, связок, прикрепляющихся к различным отделам позвоночника. Не разделяя его концепцию об этих патологических состояниях как симптомах остеохондроза, саму диагностику поражений мышц и связок считаем чрезвычайно важной и полностью согласны с точкой зрения о необходимости учета изменений не только костей и дисков, но и всего мышечно-сухожильно-связочного аппарата.

После разбора некоторых анатомических особенностей позвоночного столба считаем целесообразным остановиться на распределении статических и динамических нагрузок в нормальном и деформированном позвоночнике. При вертикальном положении человека гравитационная нагрузка через тела позвонков передается на межпозвонковые диски, причем идеальной, т. е. наиболее щадящей для диска, она будет в том случае, если распределится равномерно по всей его площади. В таких условиях буферные свойства диска проявляются в наибольшей мере при наименьшей угрозе его повреждения. Однако при рассмотрении фотографии скелетированного позвоночного столба, а также рентгенограммы можно заметить, что в некоторых отделах - шейном, поясничном, особенно нижнем, лордоз обусловливает клиновидную форму дисков, вследствие чего нагрузка на задние отделы дисков больше, чем на передние. Эта ситуация еще более усугубляется при передней клиновидной форме тел поясничных позвонков, которая встречается далеко не редко.

Нагрузка на диски в разных сегментах одного и того же отдела неодинакова. На высоте лордоза наиболее нагружены задние участки межпозвонковых дисков. Такая неравномерность нагрузки с перегрузкой задних участков дисков предрасполагает к их дистрофическому изменению. Постоянная перегрузка приводит к преждевременному старению диска, а затем и к перегрузке соответствующих участков тел позвонков, нагрузка на которые также увеличивается вследствие уменьшения буферных свойств диска. Этот процесс ускоряется при дополнительных профессиональных и спортивных нагрузках и раньше всего проявляется в сегментах, несущих еще и усиленную динамическую нагрузку, т. е. наиболее подвижных. Неравномерность статических нагрузок еще больше возрастает при нарушениях нормальной формы позвоночного столба. Так, например, юношеский диспластический кифоз вызывает компенсаторное увеличение шейного и поясничного лордозов, что обусловливает еще большую неравномерность нагрузки на шейные и поясничные диски, а иногда и на дугоотростчатые суставы. Вследствие этого развивается не только остеохондроз, но и артроз дугоотростчатых суставов - спондилоартроз. Неблагоприятное перераспределение длительных статических нагрузок может быть связано также с вынужденными позами у лиц некоторых профессий, например у машинисток, швей и др.

В связи с этим, с точки зрения приспособленности к статическим нагрузкам, наиболее благоприятна такая форма позвоночного столба и отдельных позвонков, при которой нагрузка в каждом сегменте распределена равномерно по всей площади диска. Из этого следует, что при формировании в процессе роста физиологических изгибов, тела грудных позвонков в норме должны приобретать умеренно выраженную переднюю клиновидную форму, а тела шейных и поясничных позвонков - заднюю клиновидную форму, что иногда и наблюдается. Можно предположить, что в подобных случаях при прочих равных условиях остеохондроз должен встречаться реже. Так ли это, могут показать только специальные исследования.

Таким образом, строгое соответствие формы отдельных позвонков форме изгибов позвоночника способствует равномерному распределению статической нагрузки по всей поверхности диска. Нарушения же формы позвонков и всего позвоночника обусловливают неравномерную нагрузку на диски. Особенно неблагоприятны такие нарушения в уже сформированном (взрослом) позвоночнике, поскольку у детей в процессе роста и формирования позвоночного столба соседние сегменты, приспосабливаясь к этим деформациям, отчасти компенсируют их. Такое явление можно наблюдать как при врожденных аномалиях развития позвоночника, так и при деформациях, возникших в детском возрасте.

Требуют к себе внимания также различные врожденные и приобретенные блоки позвонков, роль которых, с нашей точки зрения, нельзя оценивать однозначно. Так, часто пишут, что сакрализация или люмбализация, особенно костная, блоки позвонков в. каком-либо отделе позвоночника никакого клинического значения не имеют. Возможно, это и так, если рассматривать позвоночных столб с точки зрения его статической функции. Однако если вспомнить о его динамической функции, то станет ясно, что блок позвонков в грудном отделе - это вовсе не то же самое, что в шейном или поясничном. Если роль динамической функции грудного отдела в обычных условиях жизни и труда невелика, то в шейном и поясничном отделах выключение из динамической функции хотя бы одного сегмента может значительно уменьшить амплитуду их движений, поэтому выпавшую функцию сегмента вынуждены взять на себя сохранившиеся сегменты. Если же к позвоночнику предъявляются повышенные требования, то оставшиеся сегменты могут легко оказаться перегруженными, что и приводит к их более раннему дистрофическому изменению.

Эти рассуждения в еще большей мере относятся к последним поясничным сегментам и к случаям сакрализации Lv. Проведенные в нашем отделе Г. С. Пуртовой исследования показали, что в норме почти 50% подвижности поясничного отдела в сагиттальной плоскости приходится на предпоследний сегмент (LIV-V) и 25% - на последний (Lv-SI). Из этого следует, что в случае исключения из функции даже одного из этих сегментов должна возникнуть значительная перегрузка остальных сегментов. В связи с этим именно с позиций влияния на статическую и динамическую функции позвоночника мы и должны рассматривать диспластические варианты переходного пояснично-крестцового отдела.

Основываясь на результатах проведенных исследований, мы считаем, что существующие классификации не позволяют точно представить влияние этой дисплазии на статическую и динамическую функции позвоночника. В связи с этим, мы предлагаем различать следующие виды сакрализации (уподобление Lv крестцовому позвонку):

костную (двусторонняя, односторонняя);
хрящевую (двусторонняя, односторонняя);
суставную (двусторонняя, односторонняя)

И люмбализации (отделение позвонка от крестца и уподобление поясничному):

полную (двусторонняя, односторонняя);
хрящевую (двусторонняя, односторонняя);
суставную (двусторонняя, односторонняя).

Эта классификация позволяет легко определить, какой из видов дисплазии и каким образом может отразиться на статической и динамической функциях позвоночника. Так, двусторонняя и односторонняя костная сакрализация исключают движения в этом сегменте, но не могут нарушить статическую функцию.

Хрящевая двусторонняя и односторонняя сакрализация также исключают динамическую функцию сегмента, не отражаясь на статике позвоночника. Однако если к позвоночнику предъявляются повышенные двигательные требования, например при анкилозе в тазобедренном суставе, то в хрящевом сращении могут возникнуть качательные движения и даже образоваться новый сустав.

Суставная сакрализация образуется или из хрящевой, или при больших поперечных отростках Lv, соприкасающихся с крестцом, но не сращенных с ним. Постепенно при движениях, особенно при хондрозе с уменьшением высоты диска, трущиеся друг о друга поперечные отростки и крестец образуют неоартроз. Суставная сакрализация и люмбализация на одной стороне сочетаются, хотя и редко, с хрящевой на другой стороне, но, естественно, не могут комбинироваться с костной сакрализацией, исключающей всякие движения в сегменте.

При хрящевой сакрализации на рентгенограммах видно, что между боковой массой крестца и мощным поперечным отростком вышележащего позвонка имеется небольшой неровный промежуток, причем контуры смежных поверхностей неровные, структура субхондральных участков обычная, во всяком случае не склерозированная и ничем не отличается от структуры остальной кости. При суставной сакрализации контуры смежных поверхностей ровные, четкие, как бы пришлифованные одна к другой, структура в субхондральных зонах склеротически перестроена. В таком суставе, как и во всяком другом, может развиться артроз, который может сопровождаться соответствующим болевым синдромом.

Как при сакрализации, так и при люмбализации между телом переходного позвонка и крестцом сохраняется межпозвонковый диск, высота которого варьирует от почти нормальной до едва просматриваемой, а при костной санкрализации диск может и вовсе отсутствовать.

До сих пор, отмечая, что сакрализация или люмбализация не отражается на статике позвоночника, мы имели в виду лишь симметричную форму этой анатомической аномалии. Однако в тех случаях, когда переходный позвонок асимметричен, возникает сколиоз, асимметричная нагрузка на правую и левую стороны позвонков и дисков, что, как уже отмечалось, может способствовать преждевременному развитию дистрофических изменений на перегруженных участках (рис. 18). Равномерность распределения статических и динамических нагрузок в каждом диске, естественно, нарушается при таких дисплазиях, как клиновидные позвонки - передние или задние, а особенно боковые, нарушающие симметрию позвоночника.

Нарушения формы позвоночника, приводящие к изменениям нагрузки на диски, могут возникнуть также под влиянием факторов, действующих вне позвоночника. Простейшим примером может быть контрактура в тазобедренном суставе в порочном положении бедра - приведении, отведении, сгибании или разгибании. Это неизбежно приведет к искривлению позвоночного столба, и он будет в таком положении функционировать при стоянии, ходьбе, работе. Возникновение дистрофической патологии при этом тем вероятнее и наступает тем быстрее, чем в более позднем возрасте изменяется форма позвоночника. Это и понятно, поскольку с возрастом уменьшается эластичность межпозвонкового диска и дистрофические изменения в нем происходят быстрее.

Нельзя не остановиться на анатомических особенностях крестцово-подвздошных суставов. Они устроены так, что всю нагрузку по существу несут не их суставные поверхности, а крестцово-подвздошные связки, передние и задние, поэтому постоянная нагрузка - их обычное состояние при вертикальном положении тела. Когда же связки начинают изменяться, перегрузки могут привести к появлению выраженных клинических симптомов.

Таким образом, анатомические особенности как нормального, так и деформированного позвоночника предрасполагают к перегрузкам его определенных анатомических структур, что приводит к их дистрофическому изменению - преждевременному старению.

П.Жарков

"Анатомия позвоночника и его дистрофические изменения" и другие статьи из раздела Остеохондроз у детей и взрослых

Читайте также: