Анатомо-топографические особенности строения межпозвонковых дисков и общие методы коррекции
The human body revealed, all in interactive 3D
https://www.biodigitalhuman.com/home/features.html#feat-providers
Крайне полезно почитать. Несостоятельность дисков и их грыжи - дамоклов меч сколиозников: http://www.medlinks.ru/article.php?sid=28829
Костиков Н.О., Липатов В.А., Гамазинов И.Н.
Курский государственный медицинский университет
Кафедра оперативной хирургии и топографической анатомии
Кафедра неврологии и нейрохирургии
www.drli.h1.ru
drli@yandex.ru
Топографическая анатомия позвоночника - общие данные.
Область позвоночного столба простирается от затылочной кости до копчика и разделяется на 4 отдела: шейный, грудной, поясничный, крестцовый и копчиковый. Позвоночный столб - сложное костное образование, состоящее из 33-34 позвонков, межпозвонковых дисков и связочного аппарата. 7 позвонков принадлежит шейному отделу, 12 - грудному, 5 - поясничному, 5 - крестцовому и 4-5 - копчиковому. По передней и задней поверхностям тел позвонков и дисков проходят передняя и задняя продольные связки (ligg. longitudinales anterius et posterius). Передняя тянется от нижней поверхности затылочной кости до крестца, прикрепляясь к телам позвонков. Задняя также начинается от затылочной кости, но прикрепляется не к телам позвонков, а прочно срастается с дисками, образуя в этих местах расширения. Остистые отростки образуют костный гребень (crista mediana), хорошо заметный у худощавых людей. Между остистыми отростками позвонков и углами ребер с обеих сторон расположены два боковых желоба (sulci laterales), в которых проходят мышцы, выпрямляющие туловище (m. erector spinae). В позвоночнике имеются изгибы во всех отделах. В шейном и поясничном отделах кривизна изгибов направлена кпереди (лордозы), в грудном и крестцово-копчиковом - кзади (кифозы). См. рис.1.
Строение позвоночника
Рис.1. Строение позвоночника
Строение межпозвонкового диска.
Межпозвонковый диск располагается между двумя смежными поверхностями тел позвонков и представляет довольно сложное анатомическое образование. Сложность строения обусловлена своеобразным комплексом выполняемых функций. Межпозвонковому диску присущи 3 основные функции: функция соединения и удержания друг около друга смежных тел позвонков, функция полусустава, обеспечивающая подвижность тела одного позвонка относительно другого, и наконец функция амортизатора, предохраняющего тела позвонков от постоянной травматизации. Эластичность и упругость позвоночника, его подвижность и способность выдерживать значительные нагрузки в основном определяются состоянием межпозвонкового диска. Все указанные функции может выполнять только полноценный, не подвергшийся изменениям межпозвонковый диск.
Краниальная и каудальная поверхности двух смежных тел позвонков покрыты кортикальной костью только в периферических отделах, где кортикальная кость образует костный кант-лимбус. Остальная поверхность тел позвонков покрыта слоем плотной спонгиозной кости, получившей название замыкательной пластинки тела позвонка. Костный кант-лимбус приподнимается над замыкательной пластинкой, как бы обрамляя ее.
Межпозвонковый диск состоит из двух гиалиновых пластинок, фиброзного кольца и пульпозного ядра. Каждая из гиалиновых пластинок плотно прилежит к замыкательной пластинке тела позвонка, равная ей по величине и как бы вставлена в нее наподобие повернутого в обратном направлении часового стекла, ободком которого является лимбус.
Пульпозное ядро представляет собой желатиноподобную массу, состоящую из небольшого числа хрящевых и соединительнотканных клеток и волокнообразно переплетающихся набухших соединительнотканных волокон. Периферические слои этих волокон образуют своеобразную капсулу, ограничивающую желатинозное ядро. Это ядро оказывается заключенным в полость, содержащую небольшое количество жидкости, напоминающей синовиальную.
Фиброзное кольцо состоит из плотных соединительнотканных пучков, расположенных вокруг желатинозного ядра и переплетающихся в различных направлениях. Фиброзное кольцо содержит небольшое количество межуточного вещества и единичные хрящевые и соединительнотканные клетки. Периферические пучки фиброзного кольца тесно примыкают друг к другу и внедряются в костный кант-лимбус тела позвонка. Волокна фиброзного кольца, расположенные ближе к центру, располагаются более рыхло и постепенно переходят в капсулу желатинозного ядра. Вентральный (передний) отдел фиброзного кольца более прочен, чем дорсальный (задний).
Следует помнить, что все элементы межпозвонкового диска - гиалиновые пластинки, пульпозное ядро и фиброзное кольцо - структурно тесно связаны между собой.
Как уже было отмечено, межпозвонковый диск участвует в движениях, осуществляемых позвоночником. Суммарная амплитуда движений во всех сегментах позвоночника довольно значительна. Вследствие этого межпозвонковый диск сравнивают с полусуставом (Lushka, Schmorl, Junghanns). Пульпозное ядро в этом полусуставе соответствует суставной полости, гиалиновые пластинки - суставным концам, а фиброзное кольцо - суставной сумке.
Каждый межпозвонковый диск несколько шире соответствующего тела позвонка и в виде валика выстоит вперед и в стороны.
Пульпозное ядро благодаря своему тургору оказывает постоянное давление на гиалиновые пластинки смежных позвонков, стремясь отдалить их друг от друга. В то же время мощный связочный аппарат и фиброзное кольцо стремятся сблизить смежные позвонки, противодействуя пульпозному ядру межпозвонкового диска. Вследствие этого величина каждого отдельного диска и всего позвоночника в целом непостоянна, а зависит от динамического ядра и связочного аппарата двух смежных позвонков. Так, после сна желатинозное ядро приобретает максимальный тургор и высота позвоночного столба нарастает за счет раздвижения тел позвонков. К концу дня, особенно после становой нагрузки, тургор пульпозного ядра уменьшается, и позвонки сближаются. По данным А.П.Николаева суточные колебания величины позвоночного столба достигают 2 см.
Воздействие на позвоночник становой нагрузки и распределение ее на диск
Рис.2. Воздействие на позвоночник становой нагрузки и распределение ее на диск.
Этиология и патогенез дискогенного остеохондроза.
Остеохондроз - наиболее тяжелая форма дегенеративно-дистрофического поражения позвоночника, в основе которого лежит дегенерация позвоночного диска с последующим вовлечением тел позвонков, межпозвоночных суставов, связочного аппарата. Клинически проявления остеохондроза в зависимости от локализации сводятся к статическим, неврологическим, вегетативным и висцеральным расстройствам. Проблема дискогенного остеохондроза изучается на протяжении более ста лет. Долгое время неврологи и нейрохирурги считали единственным субстратом заболевания корешки и спинной мозг. В настоящее время существует ряд теорий, объясняющих причину возникновения остеохондроза.
Инфекционная теория. В последнее время весьма доказательна роль инфекции в развитии межпозвонкового остеохондроза. Особое место занимают хронические инфекции (грипп, туберкулез, сифилис). Однако, применение антибиотиков в практике нецелесообразно, т.к. морфологическим субстратом патологии являются полирадикулярные изменения, т.е. проявление воспаления в виде отека и болевого симптома (люмбаго).
Ревматоидная теория. При ревматизме происходит изменение химизма основного вещества диска и поражение его клеточных элементов, в патологический процесс при данной этиологии вовлекаются сразу несколько сегментов позвоночника.
Аутоиммунная теория. Доказана роль аутоиммунизации рядом серологических тестов, т.е. выявлялось увеличение количества антител к ткани межпозвоночного диска.
Травматическая теория. Доказывается следующими моментами:
- излюбленная локализация остеохондроза (нижнешейный и нижнепоясничный отделы позвоночника) соответствуют сегментам, несущим максимальную нагрузку;
- нередки случаи ДО после однократной травмы;
- ДО получил наибольшее распространение среди лиц, занимающихся тяжелым физическим трудом;
- воспроизведение ДО возможно в эксперименте при помощи механических факторов.
Роль травматических факторов в этиологии ДО составляет 85% случаев (Stary, 1964).
Аномалии развития позвоночника.
Инволютивная теория. Существует предположение, что причиной заболеваний межпозвонкового диска являются его преждевременное старение и изношенность. Причины старения - утрата регенерации, недостаточное диффузное питание, избыточные нагрузки, обезвоживание диска или же его первичная функциональная неполноценность (болезнь Шейерманна-Мау, или юношеский кифоз).
Мышечная теория. Господствовала в 20-30-е гг. прошлого столетия, согласно данной теории ДО вызывается контрактурой паравертебральных мышц, однако позже выяснилось, что это является не причиной, а следствием заболевания.
Эндокринная теория. В настоящее время никем не доказана.
Если причину возникновения ДО порой установить нельзя, то патогенез его изучен достаточно хорошо.
Вначале происходит дегенерация пульпозного ядра, которое обезвоживается и разволокняется, тургор уменьшается и наконец исчезает. На диске появляются трещины, в которые проникают образующиеся секвестры и растягивают наружные слои кольца. Кольцо выпячивается в позвоночный канал. Далее дегенерация распространяется на тела смежных позвонков. Проникновение части диска в губчатое вещество тела позвонка носит название грыжи Шморля. Возникает подобие артроза по типу первично-хрящевой формы, которое может перетекать в некроз. Костная ткань позвонка в силу регенерации разрастается, замыкательная пластинка склерозируется, образуются т.н. краевые остеофиты. Если фактор нагрузки продолжает действовать, то процесс вскоре становится необратимым, соединительная ткань замещает кольцо и ядро, далее разрушаются все элементы диска.
Клиника.
Клиническая картина поражений межпозвонковых дисков неоднотипна и зависит от локализации воздействия патологии на спинной мозг и корешки.
Стадии воздействия грыжи на корешок:
# Раздражение (проявляется болями).
# Компрессия (приводит к чувствительным нарушениям).
# Перерыв, или корешковый паралич (боль и чувствительность отсутствуют).
По субъективным данным первое место занимает ишалгия - боли разной степени интенсивности, характерны для первой и второй стадии. Второе место занимают расстройства чувствительности в связи со сдавлением чувствительного корешка. Третье место занимают вегетативные расстройства - сдавление симпатических волокон, особенно в грудном отделе, где их собственно больше всего (проявляются дискинезией, псевдоангинальными приступами, висцеральными болями, сосудистыми изменениями). Чаще всего соматические и вегетативные симптомы переплетаются.
Особое значение имеют т.н. бессимптомные грыжи, т.е. те, которые никогда не проявляются клинически (15% случаев - Andrea, 1929).
Максимальное число ДО наблюдается в возрасте 30-50 лет. После 50 лет клинические симптомы резко уменьшаются в связи с фибротизацией диска. Т.о. если симптомы ДО не начали проявляться до 50 лет, то они вряд ли возникнут в пожилом возрасте.
Общие принципы хирургического лечения остеохондроза позвоночных дисков.
ПАЛЛИАТИВНЫЕ ОПЕРАЦИИ. Лечение пояснично-крестцовых радикулитов и грыж путем ламинэктомии давало неплохие результаты. Удаляется хрящевой узел экстра- и интрадурально.
Применяется фасетэктомия - вскрытие межпозвонкового отверстия путем удаления суставных отростков с целью выявления латеральных грыж. Методика основана на ликвидации компрессии (в норме соотношение межпозвонкового отверстия и диаметра корешка 1,5-1,8 : 1 - Бирючков, 2005). Увеличивая расстояние, добиваются купирования неврологических расстройств.
Задняя декомпрессия - операция разгрузки корешка - иссекается гипертрофированная желтая связка, применялась редко.
Радикулотомия (ризотомия) - пересечение заднего чувствительного корешка нерва, применяется при спаянии нерва с грыжей, грубых необратимых изменениях самого корешка.
Операция выскабливания диска (Dandy, 1942) - после удаления грыжи через отверстие в фиброзном кольце острой ложечкой или щипцами выскабливают пульпозное вещество и гиалиновые пластинки с целью профилактики рецидива. Выскабливание применяется когда сама грыжа не обнаружена, но имеет место ее клиника.
СТАБИЛИЗИРУЮЩИЕ ОПЕРАЦИИ.
Задний спондилодез - укладывание аутотрансплантата из большеберцовой или подвздошной кости в виде распорки между остистыми отростками с целью фиксации. Аутотрансплантат вставляется в зарубки между двумя соседними остистыми отростками.
Межтеловый спондилодез - фиксация тел позвонков. После удаления грыжи и выскабливания диска в отверстие в фиброзном кольце вводится аутотрансплантат из гребня подвздошной кости.
Х.М.Шульман производил протезирование быстротвердеющим полиуретаном и добился обнадеживающих результатов. Современная наука шагнула дальше: производится протезирование настоящими хондроцитами человека, что получило весьма широкое применение в России.
Передний спондилодез - методика доступа для радикального удаления патологического очага (сзади, через позвоночный канал выполнить тотальную дискэктомию в принципе невозможно).
Заключение.
ДО проявляется у каждого второго жителя России в разных возрастах. Операции по удалению межпозвонковых грыж составляют 50% нейрохирургических операций. В оперативном лечении нуждается до 45% больных ДО. Главнейшими проблемами лечения являются частые рецидивы патологии и довольно значительное снижение качества жизни больного. Современное развитие нейрохирургии позвоночника направлено на уменьшение травматизации, совершенствовании операционного инструментария, методик проведения, развитие нейроэндоскопии, внедрение КТ и МРТ.
Список использованной литературы.
1. Жулев Н.М. - Остеохондроз позвоночника, 1999.
2. Юмашев Г.С., Фурман М.Е. - Остеохондрозы позвоночника, 1984.
3. Островерхов Г.Е. - Оперативная хирургия и топографическая анатомия, учебник.
4. Поленов А.Л. - Основы практической нейрохирургии, 1954.
5. А.А.Михневич - Неврологическое проявление грыж межпозвонковых дисков, клиника, диагностика, лечение, 1997.
http://osanka.ru/txt02.htm
Позвоночник - как это всё работает и почему болит
(cтатья для тех, кто хочет дойти до самой сути)
В этой статье будут отсутствовать сведения, излагаемые в руководствах по анатомии. Использование анатомических сведений будет производиться в той мере, в какой это необходимо для иллюстрации функций позвоночника и их расстройств.
Основное понятие в функциональной анатомии позвоночника - позвоночно-двигательный сегмент (ПДС - Junghans H., 1930). Обозначается, таким образом, соединение двух смежных позвонков, предполагающее взаимодействие с использованием диска, межпозвонковых суставов, связочного аппарата и мышц. Как видим, это понятие включает несколько анатомических элементов. ПДС является функциональной и структурной единицей позвоночника.
Количество ПДС не соответствует общему количеству позвонков, их количество может изменяться. Например, при соединениях остеофитами соседних позвонков функциональный характер ПДС теряется. В слившихся позвонках крестца нет ни одного ПДС. В известном смысле слова можно говорить и о том, что в течение жизни одного человека количество ПДС может быть уменьшено в результате перенесенного остеохондроза диска с последующей консолидацией смежных позвонков.
Биомеханический анализ сил, действующих на ПДС, показывает динамическую устойчивость этого элемента системы. Объем движений в ПДС определяется высотой диска и эластичностью соединительных тканей и структур, включая фиброзные ткани диска. Очевидно, что диску в этом отношении принадлежит ведущее место: дегенеративное изменение диска вызывает полное выключение из движения ПДС при неизменных качествах желтых связок, передней продольной и суставных связок.
Направление суставов обеспечивает направление движения. В этом отношении ПДС различных уровней имеют значительные отличия.
На уровне шейного отдела позвоночника косое расположение суставов позволяет совершать повороты, сгибание и разгибание в достаточно большом объеме. Это достигается и значительной высотой диска по отношению к высоте тела позвонка.
В грудном же отделе в силу специфичности суставов - соединение с ребрами - основное движение производится вокруг горизонтальной оси, т.е. сгибание и разгибание. Повороты в грудных ПДС практически невозможны. Незначительный поворот позвонка происходит при наклоне туловища.
В поясничном отделе позвоночника основное движение совершается вокруг горизонтальной оси, это достигается вертикальным расположением суставных поверхностей. Возможны ротации и наклоны в меньших объемах, чем сгибание и разгибание.
Позвоночник - осевой орган, выполняющий функцию обеспечения вертикальной позы при статических и динамических нагрузках в широком диапазоне. Как известно, внутридисковое давление положительно и составляет 5-6 атмосфер, что само по себе исключает возможность вправления выпавшего диска при проведении манипуляции, как это утверждается специалистами по мануальной терапии (Касьян Н.А., 1988). Но на практике это работает! Хотя процент врачебной ошибки исключительно высок, и травмы, нанесённые неопытными руками, очень тяжелы.
Распределение внутридискового давления человека, выполняющего работу в положении сидя или небольшого сгибания туловища, показывает, что задние отделы диска оказываются несколько разгруженными, чем передние. Это значит, что внутридисковое давление направлено в сторону позвоночного канала и оказывает преимущественное воздействие на заднюю дугу фиброзного кольца и заднюю продольную связку. Очевидно, что дегенеративно-дистрофический процесс раньше всего развивается в этой части и возможность грыже образования в сторону позвоночного канала наиболее высока. Указанная особенность распределения нагрузок по поперечнику диска позволяет понять причину высокой частоты остеохондроза диска и его осложнений у лиц сидячей профессии сравнительно с людьми, выполняющими динамическую работу. При динамической работе все отделы диска нагружаются более или менее равномерно, вероятность локального дистрофического поражения диска уменьшается.
С точки зрения биомеханики, в целом позвоночник представляет собой устойчивую систему. Эта устойчивость обеспечивается особым расположением мышц вокруг позвоночника, что позволило Н.А.Бернштейну (1926) сравнить их с вантами мачты.
Мышцы туловища и позвоночника составляют не только функциональный, но и структурный элемент, без которого о прочности позвоночника говорить не приходится. Защита его костно-хрящевых и связочных структур за счет мышечного футляра особенно четко выступает при резких движениях по типу рефлекторных реакций. Но эти мышцы по отношению к оси позвоночника распределены неравномерно как в количественном, так и в качественном отношении. Сохранение вертикальной позы, естественно, предполагает эквивалентное распределение сил растяжек (вант) при их разнообразном прикреплении. Иначе говоря, некоторые ванты несут большую нагрузку, чем другие. Для расчета этих сил мы должны рассмотреть позвоночник как устойчивый рычаг, равновесие которого сохраняется за счет равенства моментов сил, действующих во взаимнопротивоположных направлениях.
С точки зрения общей биомеханики позвоночник представляет собой кинематическую цепь с большим числом степеней свободы. Естественно, эти силы направлены на разгибание и сгибание этой цепи за счет ее подвижных звеньев.
По данным Огиенко Ф.Ф. (1972) для мужчины ростом 165 см и весом 60 кг эти силы будут распределены следующим образом:
Позиция 1
Ортоградное положение тела
Вариант 1 - руки вытянуты вдоль туловища. Люмбосакральный диск испытывает сжатие, обусловленное действием массы (30 кг) расположенной над ним части тела.
Вариант 2 - руки горизонтально вытянуты вперед. Позвоночник проявляет функцию рычага первого рода. Сила сжатия диска складывается из веса верхней половины тела и уравновешивающей силы мышцы-разгибателя стопы, что соответствует 66 кг.
Вариант 3 - горизонтально вытянутыми вперед руками удерживается груз 10 кг. Сила сжатия диска складывается из веса верхней половины тела, веса груза и уравновешивающей силы мышцы-разгибателя спины, что составляет 206 кг.
Позиция 2
Туловище в положении сгибания
Вариант 1 - туловище отклонено от фронтальной плоскости на 10, руки вытянуты вдоль тела. Сила сжатия диска складывается из веса половины тела и уравновешивающей силы мышцы-разгибателя спины, что составляет 60,6 кг.
Вариант 2 - туловище согнуто под углом 90, руки опущены, т.е. находятся перпендикулярно к туловищу. Отношение между плечами рычага 1:7, поэтому сила, действующая на уровне люмбосакрального диска, будет равна 210 кг.
Вариант 3 - туловище согнуто под углом 90, опущенными руками удерживается груз 30 кг. Сумма моментов сил груза и силы центра тяжести верхней половины тела должна быть равна моменту силы противодействия, что составляет нагрузку 480 кг.
Правда, в вариантах 2 и 3 отсутствует активная мышечная разгибательная активность и противодействующая сила приходится за счет напряжения связочного аппарата пояснично-крестцового отдела позвоночника. Происходит это потому, что при сгибании туловища больше 30 от вертикали активная разгиба тельная активность позвоночной мускулатуры выключается так называемый "феномен сгибательного облегчения".
Вариант 4 - момент подъема груза с пола из положения максимального сгибания уловища. В момент отрыва груза от пола проявляет свое действие рывковая или мгновенная сила, необходимая для преодоления инерции массы. При рывковом движении мышечная сила может значительно превосходить статическую силу. Этот рывковый механизм опасен также при метательных движениях, когда происходит значительная перегрузка связочного аппарата и дисков во время внезапной остановки или неумелом движении.
Клинический опыт показал, что судорогоподобная мышечная тяга в состоянии вызвать компрессионный перелом позвонка в здоровом костяке (Schmorl G., Junghans H., 1955; Гальперин М.Д., Терпугов Е.А., 1963).
Активность сгибателей и разгибателей, т.е. антагонистов, при чихании, кашле и натуживании работает на сжатие позвоночника. Подсчет площади сечения мышц, оказывающих одновременное сжатие по оси позвоночника, соотнесенный к силе, развиваемой этими мышцами, показал, что компрессионное усилие может достигнуть огромных величин - 1000-1500 кг!
Естественно, в положении лежа на спине, вертикальные усилия на позвоночник исключаются. В этом положении биомеханические усилия складываются, в основном, из вращающего момента. Мой расчет показал, что при пассивном вращении позвоночника пациента в положении универсального мобилизующего приема врачом оказывается усилие гораздо большее, чем в положении стоя с отягощением. Так, если длину рычага коротких ротаторов позвоночника принять за 3-5 см (расстояние от условной вертикальной оси вращения позвоночника в центре спинномозгового канала), величину длинного рычага пассивного вращения - от 50 до 100 см (все зависит от положения верхней ноги), а вес вращающего усилия (вес сегмента нижней конечности врача или сила активного давления этой ногой на верхнюю ногу пациента) - 5-20 кг., то расчет показывает следующее: минимальное усилие, оказываемое при таком раскладе величин, составляет 50 кг. А максимальное - 660 кг. Очевидно, что в положении лежа тормозящий момент силы мускулатуры туловища сведен к минимуму. Не следует забывать, что пациенту предлагается постоянно расслабляться, тем самым исключается активная защита позвоночника от пассивного энергичного его поворота.
Таким образом, это усилие распределяется на естественные эластические свойства связок, суставов позвоночника.
На шейном отделе позвоночника сила ротирующего усилия, производимого за длинный рычаг, каким является голова пациента, значительно меньше, чем при усилии на поясничный отдел, производимого ногой. К этому следует добавить, что во время ротации позвоночника внутридисковое давление вследствие естественного уменьшения объема диска значительно повышается.
Эти расчеты позволяют понять опасность чрезмерных ротирующих усилий, применяемых неопытными специалистами по мануальной медицине. Отрыв костных выступов, перерастяжение связок и формирование вторичных блокад могут явиться результатом форсированной ротации позвоночника.
Разгибание позвоночника сопровождается увеличением нагрузки на суставы и некоторым ее уменьшением на диски. С лечебной целью это положение применяется проведением тракции (ритмической) в положении лежа на животе. Уменьшение нагрузки на суставы и, в меньшей степени, на диски достигается проведением тракции в положении пациента лежа на спине. Особенно полезно это движение как прием общей, не нацеленной мобилизации суставов позвоночника.
Наклон позвоночника в стороны сопровождается всегда поворотом позвонков таким образом, что остистые отростки оказываются обращенными в сторону выпуклой части сколиоза (Jirout J., 1976).
Эта биомеханическая особенность ПДС имеет важное диагностическое и практическое значение. Нарушение линии поворотов остистых отростков - отставание - является диагностическим признаком блокады ПДС. Обычно, мобилизация ПДС в наклоне осуществляется фиксацией остистого отростка на уровне пораженного сегмента.
На этом закончим наш обзор анатомо-функциональных особенностей позвоночника с точки зрения специалиста мануальной терапии.
Некоторые детали функциональной анатомии позвоночника и других суставов будут приведены позднее, если это кому-то будет интересно.
https://www.biodigitalhuman.com/home/features.html#feat-providers
Крайне полезно почитать. Несостоятельность дисков и их грыжи - дамоклов меч сколиозников: http://www.medlinks.ru/article.php?sid=28829
Костиков Н.О., Липатов В.А., Гамазинов И.Н.
Курский государственный медицинский университет
Кафедра оперативной хирургии и топографической анатомии
Кафедра неврологии и нейрохирургии
www.drli.h1.ru
drli@yandex.ru
Топографическая анатомия позвоночника - общие данные.
Область позвоночного столба простирается от затылочной кости до копчика и разделяется на 4 отдела: шейный, грудной, поясничный, крестцовый и копчиковый. Позвоночный столб - сложное костное образование, состоящее из 33-34 позвонков, межпозвонковых дисков и связочного аппарата. 7 позвонков принадлежит шейному отделу, 12 - грудному, 5 - поясничному, 5 - крестцовому и 4-5 - копчиковому. По передней и задней поверхностям тел позвонков и дисков проходят передняя и задняя продольные связки (ligg. longitudinales anterius et posterius). Передняя тянется от нижней поверхности затылочной кости до крестца, прикрепляясь к телам позвонков. Задняя также начинается от затылочной кости, но прикрепляется не к телам позвонков, а прочно срастается с дисками, образуя в этих местах расширения. Остистые отростки образуют костный гребень (crista mediana), хорошо заметный у худощавых людей. Между остистыми отростками позвонков и углами ребер с обеих сторон расположены два боковых желоба (sulci laterales), в которых проходят мышцы, выпрямляющие туловище (m. erector spinae). В позвоночнике имеются изгибы во всех отделах. В шейном и поясничном отделах кривизна изгибов направлена кпереди (лордозы), в грудном и крестцово-копчиковом - кзади (кифозы). См. рис.1.
Строение позвоночника
Рис.1. Строение позвоночника
Строение межпозвонкового диска.
Межпозвонковый диск располагается между двумя смежными поверхностями тел позвонков и представляет довольно сложное анатомическое образование. Сложность строения обусловлена своеобразным комплексом выполняемых функций. Межпозвонковому диску присущи 3 основные функции: функция соединения и удержания друг около друга смежных тел позвонков, функция полусустава, обеспечивающая подвижность тела одного позвонка относительно другого, и наконец функция амортизатора, предохраняющего тела позвонков от постоянной травматизации. Эластичность и упругость позвоночника, его подвижность и способность выдерживать значительные нагрузки в основном определяются состоянием межпозвонкового диска. Все указанные функции может выполнять только полноценный, не подвергшийся изменениям межпозвонковый диск.
Краниальная и каудальная поверхности двух смежных тел позвонков покрыты кортикальной костью только в периферических отделах, где кортикальная кость образует костный кант-лимбус. Остальная поверхность тел позвонков покрыта слоем плотной спонгиозной кости, получившей название замыкательной пластинки тела позвонка. Костный кант-лимбус приподнимается над замыкательной пластинкой, как бы обрамляя ее.
Межпозвонковый диск состоит из двух гиалиновых пластинок, фиброзного кольца и пульпозного ядра. Каждая из гиалиновых пластинок плотно прилежит к замыкательной пластинке тела позвонка, равная ей по величине и как бы вставлена в нее наподобие повернутого в обратном направлении часового стекла, ободком которого является лимбус.
Пульпозное ядро представляет собой желатиноподобную массу, состоящую из небольшого числа хрящевых и соединительнотканных клеток и волокнообразно переплетающихся набухших соединительнотканных волокон. Периферические слои этих волокон образуют своеобразную капсулу, ограничивающую желатинозное ядро. Это ядро оказывается заключенным в полость, содержащую небольшое количество жидкости, напоминающей синовиальную.
Фиброзное кольцо состоит из плотных соединительнотканных пучков, расположенных вокруг желатинозного ядра и переплетающихся в различных направлениях. Фиброзное кольцо содержит небольшое количество межуточного вещества и единичные хрящевые и соединительнотканные клетки. Периферические пучки фиброзного кольца тесно примыкают друг к другу и внедряются в костный кант-лимбус тела позвонка. Волокна фиброзного кольца, расположенные ближе к центру, располагаются более рыхло и постепенно переходят в капсулу желатинозного ядра. Вентральный (передний) отдел фиброзного кольца более прочен, чем дорсальный (задний).
Следует помнить, что все элементы межпозвонкового диска - гиалиновые пластинки, пульпозное ядро и фиброзное кольцо - структурно тесно связаны между собой.
Как уже было отмечено, межпозвонковый диск участвует в движениях, осуществляемых позвоночником. Суммарная амплитуда движений во всех сегментах позвоночника довольно значительна. Вследствие этого межпозвонковый диск сравнивают с полусуставом (Lushka, Schmorl, Junghanns). Пульпозное ядро в этом полусуставе соответствует суставной полости, гиалиновые пластинки - суставным концам, а фиброзное кольцо - суставной сумке.
Каждый межпозвонковый диск несколько шире соответствующего тела позвонка и в виде валика выстоит вперед и в стороны.
Пульпозное ядро благодаря своему тургору оказывает постоянное давление на гиалиновые пластинки смежных позвонков, стремясь отдалить их друг от друга. В то же время мощный связочный аппарат и фиброзное кольцо стремятся сблизить смежные позвонки, противодействуя пульпозному ядру межпозвонкового диска. Вследствие этого величина каждого отдельного диска и всего позвоночника в целом непостоянна, а зависит от динамического ядра и связочного аппарата двух смежных позвонков. Так, после сна желатинозное ядро приобретает максимальный тургор и высота позвоночного столба нарастает за счет раздвижения тел позвонков. К концу дня, особенно после становой нагрузки, тургор пульпозного ядра уменьшается, и позвонки сближаются. По данным А.П.Николаева суточные колебания величины позвоночного столба достигают 2 см.
Воздействие на позвоночник становой нагрузки и распределение ее на диск
Рис.2. Воздействие на позвоночник становой нагрузки и распределение ее на диск.
Этиология и патогенез дискогенного остеохондроза.
Остеохондроз - наиболее тяжелая форма дегенеративно-дистрофического поражения позвоночника, в основе которого лежит дегенерация позвоночного диска с последующим вовлечением тел позвонков, межпозвоночных суставов, связочного аппарата. Клинически проявления остеохондроза в зависимости от локализации сводятся к статическим, неврологическим, вегетативным и висцеральным расстройствам. Проблема дискогенного остеохондроза изучается на протяжении более ста лет. Долгое время неврологи и нейрохирурги считали единственным субстратом заболевания корешки и спинной мозг. В настоящее время существует ряд теорий, объясняющих причину возникновения остеохондроза.
Инфекционная теория. В последнее время весьма доказательна роль инфекции в развитии межпозвонкового остеохондроза. Особое место занимают хронические инфекции (грипп, туберкулез, сифилис). Однако, применение антибиотиков в практике нецелесообразно, т.к. морфологическим субстратом патологии являются полирадикулярные изменения, т.е. проявление воспаления в виде отека и болевого симптома (люмбаго).
Ревматоидная теория. При ревматизме происходит изменение химизма основного вещества диска и поражение его клеточных элементов, в патологический процесс при данной этиологии вовлекаются сразу несколько сегментов позвоночника.
Аутоиммунная теория. Доказана роль аутоиммунизации рядом серологических тестов, т.е. выявлялось увеличение количества антител к ткани межпозвоночного диска.
Травматическая теория. Доказывается следующими моментами:
- излюбленная локализация остеохондроза (нижнешейный и нижнепоясничный отделы позвоночника) соответствуют сегментам, несущим максимальную нагрузку;
- нередки случаи ДО после однократной травмы;
- ДО получил наибольшее распространение среди лиц, занимающихся тяжелым физическим трудом;
- воспроизведение ДО возможно в эксперименте при помощи механических факторов.
Роль травматических факторов в этиологии ДО составляет 85% случаев (Stary, 1964).
Аномалии развития позвоночника.
Инволютивная теория. Существует предположение, что причиной заболеваний межпозвонкового диска являются его преждевременное старение и изношенность. Причины старения - утрата регенерации, недостаточное диффузное питание, избыточные нагрузки, обезвоживание диска или же его первичная функциональная неполноценность (болезнь Шейерманна-Мау, или юношеский кифоз).
Мышечная теория. Господствовала в 20-30-е гг. прошлого столетия, согласно данной теории ДО вызывается контрактурой паравертебральных мышц, однако позже выяснилось, что это является не причиной, а следствием заболевания.
Эндокринная теория. В настоящее время никем не доказана.
Если причину возникновения ДО порой установить нельзя, то патогенез его изучен достаточно хорошо.
Вначале происходит дегенерация пульпозного ядра, которое обезвоживается и разволокняется, тургор уменьшается и наконец исчезает. На диске появляются трещины, в которые проникают образующиеся секвестры и растягивают наружные слои кольца. Кольцо выпячивается в позвоночный канал. Далее дегенерация распространяется на тела смежных позвонков. Проникновение части диска в губчатое вещество тела позвонка носит название грыжи Шморля. Возникает подобие артроза по типу первично-хрящевой формы, которое может перетекать в некроз. Костная ткань позвонка в силу регенерации разрастается, замыкательная пластинка склерозируется, образуются т.н. краевые остеофиты. Если фактор нагрузки продолжает действовать, то процесс вскоре становится необратимым, соединительная ткань замещает кольцо и ядро, далее разрушаются все элементы диска.
Клиника.
Клиническая картина поражений межпозвонковых дисков неоднотипна и зависит от локализации воздействия патологии на спинной мозг и корешки.
Стадии воздействия грыжи на корешок:
# Раздражение (проявляется болями).
# Компрессия (приводит к чувствительным нарушениям).
# Перерыв, или корешковый паралич (боль и чувствительность отсутствуют).
По субъективным данным первое место занимает ишалгия - боли разной степени интенсивности, характерны для первой и второй стадии. Второе место занимают расстройства чувствительности в связи со сдавлением чувствительного корешка. Третье место занимают вегетативные расстройства - сдавление симпатических волокон, особенно в грудном отделе, где их собственно больше всего (проявляются дискинезией, псевдоангинальными приступами, висцеральными болями, сосудистыми изменениями). Чаще всего соматические и вегетативные симптомы переплетаются.
Особое значение имеют т.н. бессимптомные грыжи, т.е. те, которые никогда не проявляются клинически (15% случаев - Andrea, 1929).
Максимальное число ДО наблюдается в возрасте 30-50 лет. После 50 лет клинические симптомы резко уменьшаются в связи с фибротизацией диска. Т.о. если симптомы ДО не начали проявляться до 50 лет, то они вряд ли возникнут в пожилом возрасте.
Общие принципы хирургического лечения остеохондроза позвоночных дисков.
ПАЛЛИАТИВНЫЕ ОПЕРАЦИИ. Лечение пояснично-крестцовых радикулитов и грыж путем ламинэктомии давало неплохие результаты. Удаляется хрящевой узел экстра- и интрадурально.
Применяется фасетэктомия - вскрытие межпозвонкового отверстия путем удаления суставных отростков с целью выявления латеральных грыж. Методика основана на ликвидации компрессии (в норме соотношение межпозвонкового отверстия и диаметра корешка 1,5-1,8 : 1 - Бирючков, 2005). Увеличивая расстояние, добиваются купирования неврологических расстройств.
Задняя декомпрессия - операция разгрузки корешка - иссекается гипертрофированная желтая связка, применялась редко.
Радикулотомия (ризотомия) - пересечение заднего чувствительного корешка нерва, применяется при спаянии нерва с грыжей, грубых необратимых изменениях самого корешка.
Операция выскабливания диска (Dandy, 1942) - после удаления грыжи через отверстие в фиброзном кольце острой ложечкой или щипцами выскабливают пульпозное вещество и гиалиновые пластинки с целью профилактики рецидива. Выскабливание применяется когда сама грыжа не обнаружена, но имеет место ее клиника.
СТАБИЛИЗИРУЮЩИЕ ОПЕРАЦИИ.
Задний спондилодез - укладывание аутотрансплантата из большеберцовой или подвздошной кости в виде распорки между остистыми отростками с целью фиксации. Аутотрансплантат вставляется в зарубки между двумя соседними остистыми отростками.
Межтеловый спондилодез - фиксация тел позвонков. После удаления грыжи и выскабливания диска в отверстие в фиброзном кольце вводится аутотрансплантат из гребня подвздошной кости.
Х.М.Шульман производил протезирование быстротвердеющим полиуретаном и добился обнадеживающих результатов. Современная наука шагнула дальше: производится протезирование настоящими хондроцитами человека, что получило весьма широкое применение в России.
Передний спондилодез - методика доступа для радикального удаления патологического очага (сзади, через позвоночный канал выполнить тотальную дискэктомию в принципе невозможно).
Заключение.
ДО проявляется у каждого второго жителя России в разных возрастах. Операции по удалению межпозвонковых грыж составляют 50% нейрохирургических операций. В оперативном лечении нуждается до 45% больных ДО. Главнейшими проблемами лечения являются частые рецидивы патологии и довольно значительное снижение качества жизни больного. Современное развитие нейрохирургии позвоночника направлено на уменьшение травматизации, совершенствовании операционного инструментария, методик проведения, развитие нейроэндоскопии, внедрение КТ и МРТ.
Список использованной литературы.
1. Жулев Н.М. - Остеохондроз позвоночника, 1999.
2. Юмашев Г.С., Фурман М.Е. - Остеохондрозы позвоночника, 1984.
3. Островерхов Г.Е. - Оперативная хирургия и топографическая анатомия, учебник.
4. Поленов А.Л. - Основы практической нейрохирургии, 1954.
5. А.А.Михневич - Неврологическое проявление грыж межпозвонковых дисков, клиника, диагностика, лечение, 1997.
http://osanka.ru/txt02.htm
Позвоночник - как это всё работает и почему болит
(cтатья для тех, кто хочет дойти до самой сути)
В этой статье будут отсутствовать сведения, излагаемые в руководствах по анатомии. Использование анатомических сведений будет производиться в той мере, в какой это необходимо для иллюстрации функций позвоночника и их расстройств.
Основное понятие в функциональной анатомии позвоночника - позвоночно-двигательный сегмент (ПДС - Junghans H., 1930). Обозначается, таким образом, соединение двух смежных позвонков, предполагающее взаимодействие с использованием диска, межпозвонковых суставов, связочного аппарата и мышц. Как видим, это понятие включает несколько анатомических элементов. ПДС является функциональной и структурной единицей позвоночника.
Количество ПДС не соответствует общему количеству позвонков, их количество может изменяться. Например, при соединениях остеофитами соседних позвонков функциональный характер ПДС теряется. В слившихся позвонках крестца нет ни одного ПДС. В известном смысле слова можно говорить и о том, что в течение жизни одного человека количество ПДС может быть уменьшено в результате перенесенного остеохондроза диска с последующей консолидацией смежных позвонков.
Биомеханический анализ сил, действующих на ПДС, показывает динамическую устойчивость этого элемента системы. Объем движений в ПДС определяется высотой диска и эластичностью соединительных тканей и структур, включая фиброзные ткани диска. Очевидно, что диску в этом отношении принадлежит ведущее место: дегенеративное изменение диска вызывает полное выключение из движения ПДС при неизменных качествах желтых связок, передней продольной и суставных связок.
Направление суставов обеспечивает направление движения. В этом отношении ПДС различных уровней имеют значительные отличия.
На уровне шейного отдела позвоночника косое расположение суставов позволяет совершать повороты, сгибание и разгибание в достаточно большом объеме. Это достигается и значительной высотой диска по отношению к высоте тела позвонка.
В грудном же отделе в силу специфичности суставов - соединение с ребрами - основное движение производится вокруг горизонтальной оси, т.е. сгибание и разгибание. Повороты в грудных ПДС практически невозможны. Незначительный поворот позвонка происходит при наклоне туловища.
В поясничном отделе позвоночника основное движение совершается вокруг горизонтальной оси, это достигается вертикальным расположением суставных поверхностей. Возможны ротации и наклоны в меньших объемах, чем сгибание и разгибание.
Позвоночник - осевой орган, выполняющий функцию обеспечения вертикальной позы при статических и динамических нагрузках в широком диапазоне. Как известно, внутридисковое давление положительно и составляет 5-6 атмосфер, что само по себе исключает возможность вправления выпавшего диска при проведении манипуляции, как это утверждается специалистами по мануальной терапии (Касьян Н.А., 1988). Но на практике это работает! Хотя процент врачебной ошибки исключительно высок, и травмы, нанесённые неопытными руками, очень тяжелы.
Распределение внутридискового давления человека, выполняющего работу в положении сидя или небольшого сгибания туловища, показывает, что задние отделы диска оказываются несколько разгруженными, чем передние. Это значит, что внутридисковое давление направлено в сторону позвоночного канала и оказывает преимущественное воздействие на заднюю дугу фиброзного кольца и заднюю продольную связку. Очевидно, что дегенеративно-дистрофический процесс раньше всего развивается в этой части и возможность грыже образования в сторону позвоночного канала наиболее высока. Указанная особенность распределения нагрузок по поперечнику диска позволяет понять причину высокой частоты остеохондроза диска и его осложнений у лиц сидячей профессии сравнительно с людьми, выполняющими динамическую работу. При динамической работе все отделы диска нагружаются более или менее равномерно, вероятность локального дистрофического поражения диска уменьшается.
С точки зрения биомеханики, в целом позвоночник представляет собой устойчивую систему. Эта устойчивость обеспечивается особым расположением мышц вокруг позвоночника, что позволило Н.А.Бернштейну (1926) сравнить их с вантами мачты.
Мышцы туловища и позвоночника составляют не только функциональный, но и структурный элемент, без которого о прочности позвоночника говорить не приходится. Защита его костно-хрящевых и связочных структур за счет мышечного футляра особенно четко выступает при резких движениях по типу рефлекторных реакций. Но эти мышцы по отношению к оси позвоночника распределены неравномерно как в количественном, так и в качественном отношении. Сохранение вертикальной позы, естественно, предполагает эквивалентное распределение сил растяжек (вант) при их разнообразном прикреплении. Иначе говоря, некоторые ванты несут большую нагрузку, чем другие. Для расчета этих сил мы должны рассмотреть позвоночник как устойчивый рычаг, равновесие которого сохраняется за счет равенства моментов сил, действующих во взаимнопротивоположных направлениях.
С точки зрения общей биомеханики позвоночник представляет собой кинематическую цепь с большим числом степеней свободы. Естественно, эти силы направлены на разгибание и сгибание этой цепи за счет ее подвижных звеньев.
По данным Огиенко Ф.Ф. (1972) для мужчины ростом 165 см и весом 60 кг эти силы будут распределены следующим образом:
Позиция 1
Ортоградное положение тела
Вариант 1 - руки вытянуты вдоль туловища. Люмбосакральный диск испытывает сжатие, обусловленное действием массы (30 кг) расположенной над ним части тела.
Вариант 2 - руки горизонтально вытянуты вперед. Позвоночник проявляет функцию рычага первого рода. Сила сжатия диска складывается из веса верхней половины тела и уравновешивающей силы мышцы-разгибателя стопы, что соответствует 66 кг.
Вариант 3 - горизонтально вытянутыми вперед руками удерживается груз 10 кг. Сила сжатия диска складывается из веса верхней половины тела, веса груза и уравновешивающей силы мышцы-разгибателя спины, что составляет 206 кг.
Позиция 2
Туловище в положении сгибания
Вариант 1 - туловище отклонено от фронтальной плоскости на 10, руки вытянуты вдоль тела. Сила сжатия диска складывается из веса половины тела и уравновешивающей силы мышцы-разгибателя спины, что составляет 60,6 кг.
Вариант 2 - туловище согнуто под углом 90, руки опущены, т.е. находятся перпендикулярно к туловищу. Отношение между плечами рычага 1:7, поэтому сила, действующая на уровне люмбосакрального диска, будет равна 210 кг.
Вариант 3 - туловище согнуто под углом 90, опущенными руками удерживается груз 30 кг. Сумма моментов сил груза и силы центра тяжести верхней половины тела должна быть равна моменту силы противодействия, что составляет нагрузку 480 кг.
Правда, в вариантах 2 и 3 отсутствует активная мышечная разгибательная активность и противодействующая сила приходится за счет напряжения связочного аппарата пояснично-крестцового отдела позвоночника. Происходит это потому, что при сгибании туловища больше 30 от вертикали активная разгиба тельная активность позвоночной мускулатуры выключается так называемый "феномен сгибательного облегчения".
Вариант 4 - момент подъема груза с пола из положения максимального сгибания уловища. В момент отрыва груза от пола проявляет свое действие рывковая или мгновенная сила, необходимая для преодоления инерции массы. При рывковом движении мышечная сила может значительно превосходить статическую силу. Этот рывковый механизм опасен также при метательных движениях, когда происходит значительная перегрузка связочного аппарата и дисков во время внезапной остановки или неумелом движении.
Клинический опыт показал, что судорогоподобная мышечная тяга в состоянии вызвать компрессионный перелом позвонка в здоровом костяке (Schmorl G., Junghans H., 1955; Гальперин М.Д., Терпугов Е.А., 1963).
Активность сгибателей и разгибателей, т.е. антагонистов, при чихании, кашле и натуживании работает на сжатие позвоночника. Подсчет площади сечения мышц, оказывающих одновременное сжатие по оси позвоночника, соотнесенный к силе, развиваемой этими мышцами, показал, что компрессионное усилие может достигнуть огромных величин - 1000-1500 кг!
Естественно, в положении лежа на спине, вертикальные усилия на позвоночник исключаются. В этом положении биомеханические усилия складываются, в основном, из вращающего момента. Мой расчет показал, что при пассивном вращении позвоночника пациента в положении универсального мобилизующего приема врачом оказывается усилие гораздо большее, чем в положении стоя с отягощением. Так, если длину рычага коротких ротаторов позвоночника принять за 3-5 см (расстояние от условной вертикальной оси вращения позвоночника в центре спинномозгового канала), величину длинного рычага пассивного вращения - от 50 до 100 см (все зависит от положения верхней ноги), а вес вращающего усилия (вес сегмента нижней конечности врача или сила активного давления этой ногой на верхнюю ногу пациента) - 5-20 кг., то расчет показывает следующее: минимальное усилие, оказываемое при таком раскладе величин, составляет 50 кг. А максимальное - 660 кг. Очевидно, что в положении лежа тормозящий момент силы мускулатуры туловища сведен к минимуму. Не следует забывать, что пациенту предлагается постоянно расслабляться, тем самым исключается активная защита позвоночника от пассивного энергичного его поворота.
Таким образом, это усилие распределяется на естественные эластические свойства связок, суставов позвоночника.
На шейном отделе позвоночника сила ротирующего усилия, производимого за длинный рычаг, каким является голова пациента, значительно меньше, чем при усилии на поясничный отдел, производимого ногой. К этому следует добавить, что во время ротации позвоночника внутридисковое давление вследствие естественного уменьшения объема диска значительно повышается.
Эти расчеты позволяют понять опасность чрезмерных ротирующих усилий, применяемых неопытными специалистами по мануальной медицине. Отрыв костных выступов, перерастяжение связок и формирование вторичных блокад могут явиться результатом форсированной ротации позвоночника.
Разгибание позвоночника сопровождается увеличением нагрузки на суставы и некоторым ее уменьшением на диски. С лечебной целью это положение применяется проведением тракции (ритмической) в положении лежа на животе. Уменьшение нагрузки на суставы и, в меньшей степени, на диски достигается проведением тракции в положении пациента лежа на спине. Особенно полезно это движение как прием общей, не нацеленной мобилизации суставов позвоночника.
Наклон позвоночника в стороны сопровождается всегда поворотом позвонков таким образом, что остистые отростки оказываются обращенными в сторону выпуклой части сколиоза (Jirout J., 1976).
Эта биомеханическая особенность ПДС имеет важное диагностическое и практическое значение. Нарушение линии поворотов остистых отростков - отставание - является диагностическим признаком блокады ПДС. Обычно, мобилизация ПДС в наклоне осуществляется фиксацией остистого отростка на уровне пораженного сегмента.
На этом закончим наш обзор анатомо-функциональных особенностей позвоночника с точки зрения специалиста мануальной терапии.
Некоторые детали функциональной анатомии позвоночника и других суставов будут приведены позднее, если это кому-то будет интересно.