Физиология и биомеханика краниовертебрального сочленения
Краниовертебральное сочленение — самый подвижный участок шейного отдела позвоночника. Оно представляет собой переходный участок между черепом и позвоночником, обладающий уникальной стабильностью и амплитудой движений. Особое костное строение атланта и осевого позвонка — так же как и суставов между черепом, С1 и С2 — обеспечивает множество разнообразных движений в краниовертебральном сочленении.
Механические свойства атланто-затылочного сегмента во многом обусловлены строением костных элементов, тогда как свойства атланто-осевого сегмента более зависят от строения связочного аппарата.
а) Атланто-затылочный комплекс. Затылочные мыщелки представляют собой округлые образования, соединенные с чашеобразными верхними суставными поверхностями латеральных масс атланта, формируя шаровидные суставы, в которых возможно движение в сагиттальной плоскости (например, сгибание-разгибание), но сильно ограничено осевое вращение и боковое сгибание.
Основным движением атланто-затылочного комплекса является сгибание и разгибание. В норме амплитуда сгибания составляет 21 градус, а разгибания — 3,5 градуса, что является наибольшим значением для любого, отдельно взятого сегмента шейного отдела позвоночника. Сгибание ограничено соприкосновением верхушки зуба с большим затылочным отверстием, а разгибание — покровной мембраной.
Благодаря анатомии сустава, боковое сгибание и осевое вращение ограничены сильнее — их амплитуды составляют 5,5 и 7,2° соответственно. Хотя идею осевого вращения в этом суставе долгое время отрицали, последние исследования подтвердили его наличие.
Амплитуда бокового сгибания составляет 3,4-5,5° с каждой стороны. Это движение ограничено анатомией атланто-затылочного сустава и крыловидными связками. Амплитуда осевого вращения составляет 2,4-7,2° с каждой стороны и ограничена теми же структурами.
В норме боковое сгибание и смещение в сагиттальной и фронтальной плоскостях значительно ограничены соединением затылочной кости с атлантом и, предположительно, покровной мембраной и связкой верхушки зуба.
б) Атланто-осевой комплекс. Атланто-осевой (С1-С2) сустав включает в себя четыре составляющих: два боковых атланто-осевых сустава; срединный атланто-осевой сустав, между передней дугой атланта и зубом; и сустав между задней поверхностью зуба и поперечной связкой атланта. В отличие от атланто-затылочного сустава, боковой атланто-осевой сустав имеет большую синовиальную сумку, что обеспечивает большую амплитуду движений. Зуб служит осью, вокруг которой вращается атланта.
Кроме того, суставные поверхности как С1, так и С2 выпуклые, что обеспечивает еще большую свободу осевого вращения вокруг зуба, а также допускает боковое сгибание и сгибание-разгибание. Средняя амплитуда осевого вращения составляет 23,3-38,9° с каждой стороны. Осью вращения головы в горизонтальной плоскости является зуб.
Исследования анатомии показали, что растяжение и перегиб контралатеральной позвоночной артерии возникает при амплитуде атланто-осевого вращения равной 30-35°. Когда вращение превышает 40°, возникает смыкание суставных поверхностей С1 и С2. Фактически, позвоночная артерия скручивается в петлю между С1 и С2, что позволяет ей избежать повреждения при нормальном движении в этой плоскости; длина артерии между атлантом и затылочной костью остается достаточной, если совершено движение с этой амплитудой.
Осевое вращение С1-С2 неблагоприятно совмещено с вращением в атланто-затылочном суставе. По существу, осевое вращение С1-С2 вызывает вращение меньшей амплитуды в противоположном направлении в атланто-затылочном суставе.
Общая амплитуда сгибания-разгибания С1-С2 составляет 10,1 -22,4°. Сгибание ограничено поперечной связкой атланта, разгибание — покровной мембраной соединения С1-С2. При сгибании и разгибании ось вращения расположена посередине между верхушкой и основанием зуба около его задней поверхности.
Боковое сгибание ограничено крыловидными связками до средней амплитуды 6,7°. В норме амплитуды бокового смещения, растяжения и компрессии в С1-С2 минимальны. Атланто-осевой сустав обеспечивает вращение шеи с амплитудой, равной 47°. Испытания подтвердили, что значение интервала осевого вращения в атланто-затылочном суставе составляет 8°, в атланто-осевом у взрослых — 40° в каждом направлении, у детей — 45°. Сгибание и разгибание примерно одинаковы в обоих суставах со средним значением общей амплитуды сгибания, равным 27,1°, и разгибания, равным 24,9°, учитывая весь комплекс: затылочную кость, атлант и осевой позвонок.
При возникновении воспалительного процесса в атланто-осевом суставе проявляется крайне сильная зависимость его стабильности от функции связочного аппарата, тогда как функция атланто-затылочного сустава и шейного отдела позвоночника ниже С2 нарушается не столь значительно.
Данные с трехмерной модели краниовертебрального сочленения пациентов с ревматоидным артритом также подтверждают, что помимо ферментативного расщепления костной ткани, присутствует нарушение движений — механический компонент поражения ревматоидным артритом. Эрозия основания зуба может привести к изменениям костной структуры согласно трансформационному закону Вольфа (Wolff) и различным исследованиям воздействия нагрузок на кость. На основании отмеченных изменений в латеральных массах атланта предполагают схожий механизм эрозивных изменений при ревматоидном артрите. Значения передней и задней атланто-дентальной дистанции показывают, что для крайней степени подвывиха атланто-осевого сустава необходима полная деструкция поперечной связки атланта в сочетании с нарушением функции крыловидных или капсульных связок.
Сложная анатомия и взаимоотношения между различными компонентами обусловливают уникальность краниовертебрального сочленения и значительную трудность хирургического доступа к глубоким структурам этой области. Доскональное понимание анатомии краниовертебрального сочленения имеет первостепенную важность для успешного хирургического вмешательства. Многочисленные исследования морфометрии и анатомии этой области обеспечили специалистов необходимой информацией о нормальных показателях, измерениях и параметрах, которые столь важны в предоперационном планировании и непосредственном ходе операции при хирургическом доступе в этой уникальной и сложноустроенной области.
