Позвоночный столб представляет собой последовательность позвонков, скомпонованных вертикально друг за другом для удержания веса тела. Он является центральной точкой прикрепления для мышц и костей прилежащего скелета. Существует 7 шейных, 12 грудных, 5 поясничных, 5 сращенных крестцовых и 4-5 сращенных крестцовых позвонков.
Каждый позвонок имеет тело позвонка, 2 ножки, 2 пластинки, 2 поперечных отростка и 1 остистый отросток. Позвоночное отверстие — пространство между телом позвонка, ножками и пластинками. Совокупность позвоночных отверстий формирует позвоночный канал, который содержит спинной мозг и мозговые оболочки. Большинство позвонков обладают парой верхних и нижних суставных отростков (рис. 1). Суставы между ними формируют взаимосвязанное образование, которое ограничивает переднюю и заднюю дислокацию позвоночного столба.
Рисунок 1. Переднелатеральный вид позвоночного столба.
Тела позвонков объединяются фиброзно-хрящевыми межпозвонковыми дисками. Внешняя часть диска представляет собой жесткое фиброзное кольцо, а мягкая внутренняя часть — студенистое ядро. Комбинация этих двух частей такова, что межпозвонковый диск может действовать в качестве поглотителя сотрясений для позвоночного столба и предоставляет определенную гибкость.
При рождении позвоночный столб вогнут кпереди в грудном и крестцовом отделах. Эти изгибы позвоночника являются первичными. Вторичные выпуклые изгибы в шейном и поясничном отделах развиваются после рождения при подъеме и разгибании головы младенца, затем ребенок приобретает вертикальное положение, когда учится ходить. Суставы, связки и мышцы спины стабилизируют и облегчают движения позвоночного столба. Поддержку позвоночного столба обеспечивают различные связки (рис. 2, табл. 1), в частности:
• передняя продольная и задняя продольная связки на передней и задней поверхностях тела позвонка, которые совместно с межпозвонковыми дисками образуют суставы между телами позвонков;
• желтая связка между прилежащими пластинками;
• надостистые связки, которые соединяют концы остистых отростков;
• межостистые связки между остистыми отростками.
а) Типы позвонков. Шейные позвонки отличаются от других позвонков маленькими размерами тел позвонков, раздвоенными остистыми отростками (за исключением C7), а также наличием в поперечных отростках отверстий, через которые проходит позвоночная артерия.
Атлант (С1) не содержит тела или остистого отростка, однако имеет две латеральные массы, соединенные передней и задней дугами. Он образует сочленение с затылочной костью черепа посредством атланто-затылочного сустава, который позволяет совершать сгибание, разгибание и латеральное отклонение головы.
Осевой позвонок (С2) имеет уникальный пальцеподобный выступ — зуб, который образует сочленение с передней дугой атланта (С1). Этот уникальный сустав позволяет совершать ротацию головы. Также имеется два сустава между латеральными массами атланта и осевого позвонка (атланто-осевые суставы).
C7 имеет крупный пальпируемый остистый отросток и известен как выступающий позвонок.
Грудные позвонки характеризуются наличием суставных поверхностей на телах и поперечных отростках для образования соединений с ребрами (за исключением Th11 и Th12) в реберно-позвоночных суставах. Их широкие пластинки и направленные книзу остистые отростки перекрываются таковыми нижележащих позвонков и усиливают жесткость в этом отделе позвоночника.
Каждый из поясничных позвонков (рис. 3) имеет крупное тело для того, чтобы противостоять весу тела. Верхние сосцевидные отростки увеличены.
Рисунок 3. Вид сверху типичного поясничного позвонка.
Крестец — сращение 5 позвонков — представляет собой треугольной формы кость, которая формирует вогнутую заднюю стенку таза. Он удерживает вес и имеет отверстия для нервов из пояснично-крестцового сплетения. В нижнем крае позвоночного столба расположен небольшой копчик, образованный четырьмя сращенными позвонками.
Он служит в качестве места прикрепления для тазовых связок и мышц.
б) Нервы. Иннервация позвонков, связок, суставов, мышц и кожи позвоночного столба осуществляется из задних ветвей спинномозговых нервов, которые выходят из соответствующих межпозвонковых отверстий (рис. 4).
Рисунок 4. Заднелатеральный вид позвоночного столба.
1. Артерии. Кровоснабжение позвонков осуществляется сегментарными спинномозговыми ветвями восходящих шейных, позвоночных, межреберных, поясничных и латеральных крестцовых артерий.
2. Вены и лимфатические сосуды. Венозный отток от наружных отделов позвоночного столба обеспечивается сетью бесклапанных вен, которые окутывают каждый из позвонков. Эти вены анастомозируют сверху с венозными синусами твердой мозговой оболочки и головного мозга, а снизу — с тазовыми венами. В грудном отделе наружное позвоночное венозное сплетение анастомозирует с непарной веной, а также с верхней и нижней полыми венами.
Позвоночный канал содержит внутреннее венозное сплетение, которое располагается от основания черепа до копчика и обеспечивает венозный отток от структур внутри позвоночного канала (спинного мозга и мозговых оболочек). Венозная кровь может оттекать по венозным сплетениям в любом направлении, в зависимости от относительного давления в каждом из отделов. Данный механизм облегчает метастазирование опухолей.
б) Спинной мозг и мозговые оболочки. Внутри позвоночного канала спинной мозг окружен спинномозговыми оболочками и продолжается в продолговатый мозг ствола головного мозга. У взрослых спинной мозг заканчивается на уровне L2 с формированием мозгового конуса. У детей он может продолжаться вниз вплоть до L4.
Спинной мозг дает начало 31 паре спинномозговых нервов, формирующихся за счет объединения задних (чувствительных) и передних (двигательных) корешков, начинающихся от дорзолатеральной и вентролатеральной стороны спинного мозга соответственно (см. рис. 3). Смешанные (чувствительные и двигательные) спинномозговые нервы выходят из позвоночного канала через межпозвонковые отверстия, а затем делятся на задние и передние ветви:
• задние ветви сегментарно иннервируют глубокие мышцы спины и расположенную над ними кожу;
• передние ветви сегментарно иннервируют переднелатеральные стенки тела и регионально вносят вклад в формирование шейного, плечевого, поясничного и крестцового сплетений, которые способствуют объединению нескольких сегментов спинного мозга, разделению и перемещению к специальным отделам в качестве периферических нервов (например, седалищный нерв).
1. Артерии. Кровоснабжение спинного мозга осуществляется сетью артерий, которые окружают позвоночный столб. Передняя спинномозговая артерия и две задние спинномозговые артерии представляют собой продольно ориентированные сосуды, которые проходят по длине спинного мозга и несут кровь от позвоночных, глубоких шейных, межреберных и поясничных артерий:
• передняя спинномозговая артерия обеспечивает приток крови к передним двум третям спинного мозга и телам позвонков;
• задние спинномозговые артерии обеспечивают приток крови к задней трети спинного мозга и телам позвонков.
Дополнительный источник кровоснабжения спинного мозга — корешковые артерии, совокупность сегментарных артерий, начинающихся от позвоночных, глубоких шейных, восходящих шейных, задних межреберных, поясничных и латеральных крестцовых артерий. Эти парные (правая и левая) артерии проникают в спинномозговой канал через межпозвонковые отверстия и являются основными источниками кровоснабжения для спинного мозга, позвонков и спинномозговых оболочек.
Передняя корешковая артерия (артерия Адамкевича) — крупный корешковый сосуд, который кровоснабжает нижний грудной и поясничный отделы спинного мозга и является основным источником крови для передней спинномозговой артерии вдоль нижних 2/3 спинного мозга.
2. Вены и лимфатические сосуды. Венозный отток от спинного мозга осуществляется через внутреннее позвоночное венозное сплетение, описанное выше. Спинной мозг не имеет лимфатических сосудов.
в) Клинические взаимосвязи. Грыжи межпозвонковых дисков поясничных позвонков. Боль в спине — общий симптом грыжи межпозвонковых дисков поясничных позвонков. Многие пациенты вспоминают как минимум об одном или о серии событий, таких как автомобильные аварии, подъем и вращение тяжелых предметов или другие травмы, которые ее вызвали.
Боль усиливается от подъема тяжелых предметов или действий, связанных с напряжением, исходит из нижнего отдела спины и может иррадиировать в ягодичную область и задний отдел бедра. Если грыжа поясничного диска сдавливает нервный корешок, боль часто распространяется вниз, к коленному суставу. Иногда нахождение в положении сидя на протяжении длительного периода времени может усиливать боль.
Причины грыжи неизвестны, однако могут быть мультифакторными, связанными с повторным травмированием, нестабильностью или слабой мускулатурой спины или генетическими дефектами.
Наиболее распространенными местами локализации грыж диска являются диски L4/L5 и L5/S1. Студенистое ядро, более мягкий материал внутри диска, образует грыжу или протрузирует из диска и оказывает давление на расположенные рядом структуры. Если грыжа межпозвонкового диска оказывает давление на спинномозговой корешок, возникают синдром или симптомы, соответствующие распределению вовлеченного нервного корешка (рис. 5).
Грыжа межпозвонкового диска между L4 и L5, сдавливает нервный корешок L5, грыжа межпозвонкового диска между L5 и S1 сдавливает нервный корешок S1.
Особенности сдавления нервного корешка L4:
• слабость квадратной мышцы и приводящих мышц бедра;
• отсутствие или снижение рефлекса коленной чашечки;
• снижение чувствительности вдоль задней поверхности бедра, переднего отдела колена, а также медиальной поверхности голени и медиальной лодыжки (см. рис. 4).
Особенности сдавления нервного корешка L5:
• слабость большой ягодичной мышцы, икроножной мышцы, длинной малоберцовой, короткой малоберцовой и третьей малоберцовой мышц;
• отсутствие ахиллова рефлекса;
• снижение чувствительности вдоль латеральной лодыжки, латеральной поверхности стопы и тыльной поверхности V пальца стопы.
Симптомы, вызываемые грыжей межпозвонкового диска, могут диагностироваться путем тщательного сбора анамнеза и обследования. МРТ пораженного участка позвоночного столба также используется для выявления протяженности патологического процесса.
В целом лечение проявлений умеренной грыжи межпозвонкового диска включает короткий период покоя, релаксацию и физиотерапию как необходимые факторы снижения боли в спине и облегчения раннего возвращения к нормальной повседневной деятельности. Болеутоляющие средства иногда назначаются для повышения качества жизни пациента.
В некоторых случаях обширная центральная грыжа межпозвонкового диска оказывает значительное давление как на левый, так и на правый нервные корешки. Это может приводить к параличу обеих нижних конечностей, нарушению контроля над мочевым пузырем и заднепроходным сфинктером, потере двусторонних (левого и правого) коленных рефлексов с онемением в ягодичной и промежностной областях.
Совокупность симптомов указывает на серьезную протрузию диска или другое нарушение, которое требует немедленного лечения. Иногда необходимо удалить грыжу диска хирургическим путем для уменьшения давления на корешки спинномозговых нервов.
Рисунок 6. Позвоночный столб — поверхностная анатомия. Вид сзади спины молодой женщины. Обратите внимание на анатомические отметки, которые помогают определить различные уровни позвоночника (например, подвздошный гребень соответствует уровню позвонка L4).
Рисунок 7. Осевой скелет с выделенными сочленениями 1. Вид сзади всего позвоночного столба с выделенными суставами, где на целом осевом скелете демонстрируется костная поддержка для головы, шеи, спины и таза. Обратите внимание на различия сзади шейных, грудных и поясничных позвонков.
Рисунок 8. Осевой скелет с выделенными сочленениями 2. Вид спереди позвоночного столба с выделенными суставами, где целый осевой скелет включен для исследования и демонстрации костной поддержки для головы, шеи, грудной клетки и таза. Обратите внимание, каким образом позвонок L5 образует сустав с крестцом.
Рисунок 9. Осевой скелет с выделенными сочленениями 3. Латеральный вид позвоночного столба с выделенными суставами, где на целом скелете демонстрируется костная поддержка для головы, шеи, спины и таза. Обратите внимание на изгибы позвоночника и взаимоотношения ребер с грудными позвонками.
Рисунок 10. Позвоночный столб с выделенными сочленениями 1. Латеральный вид позвоночного столба, на котором демонстрируются подразделения и изгибы. Это правая сторона позвоночного столба с выделенными суставами, на котором удалены все поддерживающие кости. Обратите внимание на изгибы позвоночника, которые были реконструированы здесь. Это позвоночный столб пожилого человека.
Рисунок 11. Позвоночный столб с выделенными сочленениями 2. Заднелатеральный вид, на котором демонстрируется правая сторона позвоночного столба со специфическими позвонками и анатомическими отметками. Демонстрируются суставы, которые хорошо видны в поясничном отделе (см. суставы между L3 и L4).
Рисунок 12. Позвоночный столб с выделенными сочленениями 3. Вид спереди позвоночного столба, на котором показаны специфические позвонки и анатомические отметки. Обратите внимание на поперечные отверстия, которые присутствуюттолько в шейном отделе позвоночника.
Рисунок 13. Позвоночный столб с выделенными сочленениями 4. Переднелатеральный вид правой стороны позвоночного столба. На нем показаны межпозвонковые отверстия. Спинномозговые нервы покидают спинной мозг через эти отверстия и проходят латерально для иннервации тела.
Рисунок 14. Вид сверху на позвонок С1 (атлант). Череп, который размещается на атланте, образует сочленения с его верхними суставными поверхностями. Обратите внимание на поперечные отверстия, которые присутствуют лишь в шейных позвонках.
Рисунок 15. Вид сверху позвонка С2 (осевой позвонок). Вес черепа и атланта передается на верхние суставные фасетки. В центре передней части осевого позвонка находится костное возвышение (зуб), который действует в качестве стержневой точки, позволяя повороты черепа влево и вправо.
Рисунок 16. Шейные позвонки. Вид спереди типичных шейных позвонков. Обратите внимание на раздвоенный остистый отросток и поперечные отверстия для прохождения позвоночных артерий на своем пути в головной мозг.
Рисунок 17. Грудные позвонки. Заднелатеральный вид типичного грудного позвонка. Ребра прикрепляются к грудным позвонкам с помощью фасеточных суставов на поперечных отростках. Типичный грудной позвонок также имеет длинный, направленный вниз остистый отросток.
Рисунок 18. Поясничные позвонки. Заднелатеральный вид типичного поясничного позвонка. Они являются наиболее крупными позвонками и имеют крупные суставные отростки и утолщенные остистые отростки.
Рисунок 19. Крестец и копчик. Вид спереди. Обратите внимание на крестцовые отверстия, через которые нервы спинного мозга покидают поясничный канал для иннервации структур таза и нижних конечностей. Также обратите внимание на копчик, который формируется из четырех мелких рудиментарных позвонков.
Рисунок 20. Позвоночный столб — KT (латеральная проекция). Обратите внимание на ориентацию уровня воздуха-жидкости в желудке, указывающую на то, что изображение было получено у пациента, лежащего на спине. Тела позвонков грудного и поясничного отделов визуализируются, так же как крестец и копчик. Обратите внимание на изгибы в этом нормальном позвоночнике.
Рисунок 21. Позвоночный столб — КТ (сагиттальная проекция). На этом снимке демонстрируется взаимосвязь позвоночного столба с аортой, сердцем, печенью и тонкой кишкой. Обратите внимание, каким образом поясничные позвонки локализуются позади содержимого брюшной полости.
Рисунок 22. Позвоночный столб — MPT (сагиттальная проекция). Обратите внимание на размер тел позвонков и их взаимоотношения со спинным мозгом.
