Вдоль спинного мозга располагаются кровоснабжающие его артерии: непарная передняя спинальная артерия и парная задняя спинальная артерия, которые формируются крупными радикуломедуллярными артериями. Поверхностные артерии спинного мозга связаны между собой многочисленными анастомозами. Венозная кровь от спинного мозга оттекает через поверхностные продольные вены и анастомозы между ними по корешковым венам во внутреннее позвоночное венозное сплетение.
Спинной мозг покрыт плотным чехлом твердой мозговой оболочки, отростки которой, отходящие у каждого межпозвоночного отверстия, покрывают корешок и спинномозговой узел. Пространство между твердой оболочкой и позвонками (эпидуральное пространство) заполнено венозным сплетением и жировой тканью. Кроме твердой мозговой оболочки спинной мозг покрыт также паутинной и мягкой мозговыми оболочками. Между мягкой мозговой оболочкой и спинным мозгом расположено субарахноидальное пространство спинного мозга, заполненное цереброспинальной жидкостью.
Миотатические рефлексы проявляются укорочением мышцы в ответ на ее растяжение при ударе неврологическим молоточком по сухожилию. Они отличаются локальностью, и по их состоянию устанавливается топика поражения спинного мозга. Важное значение имеет исследование поверхностной и глубокой чувствительности. При поражении сегментарного аппарата спинного мозга нарушается чувствительность в соответствующих дерматомах (диссоциированная или тотальная анестезия, гипестезия, парестезии), изменяются вегетативные спинальные рефлексы (висцеро-моторные, вегетативно-сосудистые, мочеиспускательные и др.). Важную информацию о состоянии двигательных и чувствительных нейронов спинного мозга получают при электромиографии, электронейромиографии, позволяющих определить скорость проведения импульсов по чувствительным и двигательным нервным волокнам, регистрировать вызванные потенциалы спинного мозга.
С помощью рентгенологического исследования выявляют поражение позвоночника и содержимого позвоночного канала (оболочки спинного мозга, сосуды и др.). Кроме обзорной спондилографии при необходимости проводят томографию, позволяющую детализировать структуры позвонков, размеры позвоночного канала, обнаружить кальцификацию мозговых оболочек и др. Анатомические контуры позвоночника, структур позвоночного канала спинного мозга хорошо визуализируются с помощью компьютерной томографии, магнитно-резонансной томографии. Определить уровень блока субарахноидального пространства можно с помощью радиоизотопной (радионуклидной) миелографии. В диагностике различных поражений спинного мозга используют термографию.
Пороки развития спинного мозга могут быть незначительными, без выраженных нарушений функции и крайне тяжелыми, с почти полным отсутствием, недоразвитием спинного мозга. Наиболее часто пороки развития наблюдаются в пояснично-крестцовых отделах спинного мозга нередко они сочетаются с аномалиями развития позвоночника, головного мозга и черепа, а также других органов.
Незначительные нарушения развития спинного мозга под влиянием внешних и внутренних причин могут явиться в более поздние периоды жизни причиной неврологических расстройств.
ПОЗВОНОЧНИК состоит из 31-34 позвонков: 7 шейных, 12 грудных, 5 поясничных, 5 крестцовых, 2-5 копчиковых (рис. 1.1). Это очень подвижное образование за счет того, что на всем его протяжении имеется 52 истинных сустава. Позвонок состоит из тела и дужки, имеет суставные, поперечные и остистый отростки. Тело позвонка из губчатого вещества, которое представляет собой систему костных перекладин, располагающихся в вертикальном, горизонтальном и радиальном направлениях. Тела позвонков и их отростки соединены между собой волокнисто-хрящевыми пластинками и мощным связочным аппаратом. Позвоночник образует 4 кривизны: шейный лордоз, грудной кифоз, поясничный лордоз и крестцово-копчиковый кифоз. Соседние позвонки в шейном, грудном и поясничном отделах соединены сочленениями и множеством связок. Одно из сочленений находится между телами позвонков (синхондроз), два других представляют собой истинные суставы, образованные между суставными отростками позвонков. Поверхности тел двух смежных позвонков соединяются между собой хрящом, между 1-ми 2-м шейными позвонками хрящ отсутствует.
Рис. 1.1. Общий вид позвоночника
Зубовидный отросток аксиса располагается вертикально от тела и является его продолжением. Зубовидный отросток имеет головку и шейку. Спереди на головке есть округлой формы суставная поверхность для сочленения с ямкой зуба на задней поверхности передней дуги атланта. Сзади на зубовидном отростке находится задняя суставная поверхность для сочленения с поперечной связкой атланта.
Нижние шейные позвонки (С3-С7) имеют низкое с большим поперечным диаметром тело.
За суставными отростками располагается дуга позвоночника, заканчивающаяся остистым отростком. Остистые отростки 3-5-го шейных позвонков короткие, слабо наклонены книзу и раздвоены на концах.
В поперечных отростках 1-6-го позвонков располагается отверстие поперечного отростка, через которое проходит позвоночная артерия.
Соединение черепа и шейного отдела позвоночника (сустав головы) характеризуется большой прочностью и подвижностью (В.П. Берснев, Е.А. Давыдов, Е.Н. Кондаков, 1998). Условно его разделяют на верхний и нижний суставы головы.
Капсулы парного атланто-аксиального сустава натянуты слабо, тонки, широки, эластичны и очень растяжимы. Сочленения нижних шейных позвонков от С2 до С7 осуществляются за счет парных боковых межпозвонковых суставов и соединений тел при помощи межпозвонковых дисков.
Межпозвонковые суставы являются нежными суставами между верхними и нижними суставными отростками каждых двух сочленяющихся позвонков. Суставные поверхности плоские, капсулы тонки и свободны, фиксируются по краям суставных хрящей. В сагиттальной плоскости суставы имеют вид щели, расположенной наклонно спереди вверх.
Фиброзное кольцо состоит из очень плотных переплетающихся соединительнотканных пластинок, которые располагаются концентрически вокруг мякотного ядра. В поясничном отделе передняя часть фиброзного кольца значительно толще и плотнее, чем задняя.
Края межпозвонкового диска спереди и с боков слегка выступают за пределы тел позвонков. Выпячивания диска в просвет позвоночного канала в норме не бывает.
Проходящая по вентральной поверхности позвоночника передняя продольная связка облегает переднюю поверхность диска, не срастаясь с ней, в то время как задняя продольная связка интимно связана с наружными кольцами его задней поверхности. Позвонки соединяются между собой благодаря межпозвонковому диску, продольным связкам, а также с помощью межпозвонковых суставов, которые укрепляются плотной суставной капсулой. Межпозвонковый диск с прилежащими к нему позвонками образует своеобразный сегмент движений позвоночника. Подвижность позвоночника в основном обусловлена межпозвонковыми дисками, которые составляют от 1/4 до 1/3 общей высоты позвоночного столба. Наибольший объем движений приходится на шейный и поясничный отделы позвоночника. Некоторые ортопеды рассматривают межпозвонковый диск вместе с телами примыкающих позвонков как своеобразный сустав или полусустав.
Эластичность диска в силу существующего тургора его тканей обеспечивает ему роль своеобразного амортизатора при перегрузках и травмах, а также приспособляемость позвоночника к тяге и различным условиям функционирования как в норме, так и при патологии.
Межпозвонковый диск лишен сосудов, они присутствуют лишь в раннем детстве, а затем происходит их облитерация. Питание тканей диска осуществляется из тел позвонков путем диффузии и осмоса.
Все элементы межпозвонкового диска довольно рано, начиная с третьего десятилетия жизни человека, начинают подвергаться процессам дегенерации. Этому способствуют постоянные нагрузки из-за вертикального положения туловища и слабые сепаративные возможности тканей диска.
Важное место в анатомических образованиях позвоночника, играющих роль в его статике и биомеханике, занимает связочный аппарат и прежде всего желтая связка, которая наибольшей мощности достигает в поясничном отделе. Связка состоит из отдельных сегментов, фиксирующих дужки двух смежных позвонков. Начинается она от нижнего края вышележащей дуги и заканчивается у верхнего края нижележащей, напоминая по расположению сегментов черепичное покрытие. Толщина ее колеблется от 2 до 10 мм.
Внутренняя поверхность позвоночника покрыта надкостницей, а междунею и твердой мозговой оболочкой выполнено клетчаткой эпидуральное пространство, в котором проходят вены, образующие сплетение, анастомозирующие с экстра-вертебральными венозными сплетениями, верхней и нижней полыми венами.
Рис. 1.2. Оболочки спинного мозга
Зубчатая связка проходит на боковой поверхности спинного мозга, с двух сторон от паутинной оболочки, между участками отхождения корешков, прикрепляется на твердой и на мягкой оболочках спинного мозга. Зубчатая связка представляет собой основную фиксирующую систему спинного мозга, дающую возможность незначительных перемещений его в передне-заднем, или краниально-каудальном, направлении. С уровня D12 сегмента спинной мозг фиксируется к самой нижней точке для дурального мешка при помощи конечной нити, длиной около 16 мм и толщиной 1 мм. Далее конечная нить перфорирует дно дурального мешка и прикрепляется к дорсальной поверхности 2-го копчикового позвонка.
В грудном отделе позвоночника 12 позвонков. Первый грудной позвонок наименьшего размера, каждый последующий несколько больше предыдущего в краниально-каудальном направлении. Грудной отдел позвоночника отличается двумя особенностями: нормальным кифотическим изгибом и сочленением каждого позвонка с парой ребер (рис. 1.3.).
Головка каждого ребра соединена с телами двух прилежащих позвонков и соприкасается с межпозвонковым диском.
Рис. 1.3. Особенности строения грудных позвонков
Основными связочными структурами спереди назад являются продольная связка, фиброзное кольцо, лучистые (грудные) связки, задняя продольная связка, ребернопоперечная (грудная) и межпоперечные связки, а также суставные сумки, желтая связка, меж- и надостистые связки. Структура грудного отдела позвоночника обеспечивает его устойчивость. Основными стабилизирующими элементами являются: реберный каркас, межпозвонковые диски, фиброзные кольца, связки, суставы. Межпозвоночные диски вместе с фиброзным кольцом в дополнение к своей амортизационной функции, представляют собой важный стабилизирующий элемент. Это особенно характерно для грудного отдела позвоночника. Здесь диски тоньше, чем в шейном и поясничном отделах, что сводит к минимуму подвижность между телами позвонков (О.А. Перльмуттер, 2000). В грудном отделе позвоночника суставы ориентированы во фронтальной плоскости, это ограничивает сгибательные, разгибательные и наклонные движения.
Поясничный позвонок имеет наибольшие размеры тела и остистого отростка (рис. 1.4). Тело позвонка овальной формы, его ширина преобладает над высотой. К задней его поверхности прикрепляется дуга двумя ножками, которые участвуют в формировании позвоночного отверстия, овальной или округлой формы.
У места прикрепления ножек дуги к телу позвонка находятся вырезки, более заметные на нижнем крае, чем на верхнем, которые в целом позвоночном столбе ограничивают межпозвонковое отверстие.
Шейное утолщение сформировалось под влиянием функций верхних конечностей, оно длиннее и объемнее. Функциональные особенности поясничного утолщения неразрывно связаны с функцией нижних конечностей, вертикальной позой.
Специальные симпатические центры, при участии которых осуществляется сокращение внутреннего сфинктера уретры, прямой кишки, а также расслабление мочевого пузыря располагаются на уровне 3-4-го поясничных сегментов, а парасимпатические центры, от которых берет начало тазовый нерв, на уровне 1-5-го крестцовых сегментов спинного мозга. С помощью этих центров происходит сокращение мочевого пузыря и расслабление сфинктера уретры, а также расслабление внутреннего сфинктера прямой кишки. На уровне 2-5-го крестцовых сегментов располагаются спинальные центры, участвующие в осуществлении эрекции.
Серое вещество на протяжении спинного мозга справа и слева от центрального канала образует симметричные серые столбы. В каждом столбе серого вещества различают переднюю его часть (передний столб) и заднюю часть (задний столб). На уровне нижнего шейного, всех грудных и двух верхних поясничных сегментов (от С8 до L1-L2) спинного мозга серое вещество образует боковое выпячивание (боковой столб). В других отделах спинного мозга (выше С8- и ниже L2-сегментов) боковые столбы отсутствуют.
На поперечном срезе спинного мозга столбы серого вещества с каждой стороны имеют вид рогов. Выделяют более широкий передний рог и узкий задний рог, соответствующие переднему и заднему столбам. Боковой рог соответствует боковому столбу серого вещества.
Различают 3 типа двигательных нейронов переднего и бокового двигательных рогов:
Интернейральный аппарат обеспечивает взаимодействие нейронов спинного мозга и согласованность работы его клеток.
Каждой паре спинномозговых корешков соответствует сегмент (8 шейных, 12 грудных, 5 поясничных, 5 крестцовых).
Шейные, грудные и первые четыре поясничные корешки выходят на уровне соответствующего по нумерации диска.
Каждый спинномозговой нерв делится на 4 ветви:
Менингеальная ветвь возвращается через позвоночное отверстие в позвоночный канал и участвует в иннервации твердой мозговой оболочки спинного мозга.
Передний корешок содержит толстые и тонкие волокна. Толстые отходят от мышечных волокон, проходят через передние в задний корешок, откуда проникают в спинной мозг, включаясь в пути болевой чувствительности.
Мышечная территория, иннервируемая передним корешком, образует миотом, который не совпадает полностью со склеро- или дерматомом.
Из нескольких корешков формируется нерв. В задних корешках есть аксоны псевдоуниполярных клеток, образующие спинномозговые узлы, располагающиеся в межпозвонковых отверстиях.
Заднекорешковые волокна при вступлении в спинной мозг подразделяются на медиальнолежащие волокна, вступающие в задний канатик, где они делятся на восходящие и нисходящие, от которых отходят коллатерали к мотонейронам. Восходящая часть волокон идет до конечных ядер продолговатого мозга. Латеральная часть заднего корешка состоит из волокон, которые заканчиваются на вставочных клетках своей или контрлатеральной стороны, проходя заднюю серую спайку, на больших клетках гомолатеральной стороны заднего рога, чьи аксоны образуют пучки нервных волокон передних канатиков или оканчиваются прямо на мотонейронах передних столбов.
Задний корешок содержит чувствительные волокна дерматома, а также волокна иннервирующих склеротом. Сегментарная иннервация может быть вариабельной.
Артериальные магистрали спинного мозга многочисленны. Спинной мозг разделяют на три отдела соответственно бассейнам кровоснабжения (А.А. Скоромец, 1972, 1998; G. Lazorthes, A. Gouaze, R. Djingjan, 1973) (рис. 1.6-1.8).
Верхний, или шейно-грудной, бассейны состоит из верхнего шейного отдела спинного мозга (С1-С4-сегменты) и шейного утолщения (С5-D-сегменты).
Первые четыре сегмента (C1-C4) снабжаются передней спинальной артерией, которая формируется от слияния двух ветвей позвоночных артерий. Корешковые артерии участия в кровоснабжении этого отдела не принимают.
Шейное утолщение (C5-D2) составляет функциональный центр верхних конечностей и имеет автономную васкуляризацию. Кровоснабжение обеспечивается двумя-четырьмя крупными корешково-спинальными артериями, сопровождающими 4-й, 5-й, 6-й, 7-й или 8-й корешки, отходящие от позвоночных, восходящей и глубокой шейных артерий.
Промежуточный, или средний, грудной бассейн соответствует уровню D3-D8-сегментов, кровоснабжение которых осуществляется единственной артерией, которая сопровождает 5-й либо 6-й грудной корешок. Этот отдел исключительно раним и является избирательным местом ишемического повреждения, так как возможности перетока на этом уровне очень невелики.
Промежуточный, или средний, грудной отдел спинного мозга является переходной зоной между двумя утолщениями, представляющими истинные функциональные центры спинного мозга. Его слабое артериальное кровоснабжение соответствует недифференцированности функций. Как и в верхней части шейного отдела спинного мозга, артериальный кровоток в среднем грудном отделе зависит от передней спинальной системы соседних двух бассейнов, т.е. от зон с обильным артериальным кровоснабжением.
Таким образом, в промежуточном грудном отделе спинного мозга сталкиваются восходящие и нисходящие сосудистые потоки, т.е. он является зоной смешанной васкуляризации и очень подвержен тяжелым ишемическим поражениям. Кровоснабжение этого отдела дополняется передней корешково-спи-нальной артерией, подходящей к D5-D7.
Этот отдел спинного мозга функционально очень дифференцирован и обильно васкуляризован, в том числе очень крупной артерией поясничного утолщения. Одной из наиболее постоянных артерий, участвующих в васкуляризации нижних отделов спинного мозга, является артерия, сопровождающая корешки L5 или S1.
Примерно в 1/3 случаев артерии, сопровождающие корешки L5, или S1, являются истинными радикуломедуллярными, участвующими в кровоснабжении сегментов эпиконуса спинного мозга (a. Desproqes-Gotteron).
Анатомически различаются вертикальные и горизонтальные артериальные бассейны спинного мозга.
В вертикальной плоскости выделяются три бассейна: верхний (шейно-грудной), промежуточный (средний грудной), нижний (грудной и пояснично-крестцовый).
Между верхним и нижним бассейнами, которые соответствуют утолщениям с хорошей васкуляризацией, расположены средние сегменты грудного отдела, которые имеют бедное кровоснабжение, как в экстра-, так и в интрамедулляр-ных зонах. Эти сегменты характеризуются весьма высокой ранимостью.
В поперечной плоскости центральный и периферический артериальные бассейны спинного мозга четко различимы.
В участках соприкосновения двух сосудистых бассейнов происходит перекрытие зон кровоснабжения их конечных ветвей.
Большинство очагов размягчения в спинном мозге локализуется почти всегда в центральном бассейне и, как правило, они наблюдаются в пограничных зонах, т.е. в глубине белого вещества. Центральный бассейн, который снабжается одним источником, более раним, чем зоны, которые питаются одновременно от центральных и от периферических артерий. В глубине центрального бассейна может устанавливаться переток из одной центральной артерии в другую в вертикальном направлении в определенных пределах.
Венозная гемодинамика состоит в объединении венозного оттока, идущего от обеих половин спинного мозга при наличии хороших анастомозов, как в вертикальной плоскости, так и между центральным и периферическим венозными бассейнами (рис. 1.10, 1.11).
Различают переднюю и заднюю системы оттока. Центральный и передний пути оттока идут в основном от серой спайки, передних рогов, пирамидных пучков. Периферический и задний пути начинаются от заднего рога, задних и боковых столбов.
Распределение венозных бассейнов не соответствует распределению артериальных. Вены вентральной поверхности отводят кровь из одного участка, занимающего переднюю треть поперечника спинного мозга, от всей оставшейся части кровь поступает в вены дорсальной поверхности. Таким образом, задний венозный бассейн оказывается более значительным, чем задний артериальный, и наоборот, передний венозный бассейн в объеме оказывается меньше артериального.
Вены поверхности спинного мозга объединены значительной анастомоти-ческой сетью. Перевязка одной или нескольких корешковых вен, даже крупных, не вызывает никаких спинальных повреждений или нарушений.
Внутрипозвоночное эпидуральное венозное сплетение имеет поверхность, приблизительно в 20 раз большую, чем разветвления соответствующих артерий. Это путь без клапанов с протяженностью от основания мозга до таза; кровь может циркулировать во всех направлениях. Сплетения построены таким образом, что при закрытии одних сосудов кровь немедленно оттекает другим путем без отклонений в объеме и давлении. Давление спинномозговой жидкости в физиологических пределах при дыхании, сердечных сокращениях, кашле и др. сопровождается различной степенью заполнения венозных сплетений. Увеличение внутреннего венозного давления при сжатии яремных вен или вен брюшной полости, при комплексии нижней полой вены определяется увеличением объема эпидуральных венозных сплетений, нарастанием давления спинномозговой жидкости.
Системы непарной и полых вен имеют клапаны; в случаях закупорки грудных или брюшных вен увеличение давления может распространиться ретроградно на эпидуральные вены. Однако соединительная ткань, окружающая эпидуральные сплетения, препятствует варикозному расширению вен.
Сдавливание нижней полой вены через брюшную стенку используется при спинальной внутрикостной венографии, чтобы получить лучшую визуализацию венозных сплетений позвонков.
Хотя в клинике приходится нередко констатировать некоторую зависимость кровообращения спинного мозга от общего артериального давления и состояния сердечно-сосудистой системы, современный уровень исследовательских работ позволяет допускать ауторегуляцию спинального кровотока.
Таким образом, вся центральная нервная система в отличие от других органов имеет защитную артериальную гемодинамику.
Для спинного мозга не установлены минимальные цифры артериального давления, ниже которых происходят циркуляторные нарушения. Напомним, что для головного мозга таковыми являются цифры от 60 до 70 мм рт.ст. Имеются данные о том, что давление от 40 до 50 мм рт.ст. не может быть у человека без появления спинальных ишемических нарушений или повреждений. Это означает, что критический порог должен был бы быть ниже и, следовательно, возможности ауторегуляции более широкими. Однако одно проведенное иследование еще не позволяет ответить на вопрос, существуют ли региональные различия этого механизма ауторегуляции.
Общая схема кровоснабжения грудной, поясничной и крестцовой частей спинного мозга выглядит следующим образом. К этим частям спинного мозга кровь доставляется несколькими корешково-медуллярными артериями, включая артерию Адамкевича, которые являются ветвями межреберных артерий, а в части наблюдений (в случаях артерий, идущих с поясничным или крестцовым корешком) доставляясь ветвями, отходящими непосредственно от аорты, и ветвями подвздошных или крестцовых артерий.
Задние, обычно более многочисленные (в среднем 14) и меньшие по диаметру, ветви радикуломедуллярных артерий формируют систему задней спинальной артерии, ее короткие ветви питают заднюю (дорсальную) треть спинного мозга.
Первыми симптомами спинальной ишемии являются оживление рефлексов и латентная спастичность, обнаруживаемая при электромиографии.
В патологических условиях при отеке или сдавлении спинного мозга гемодинамическая ауторегуляция нарушается или исчезает и кровоток становится зависимым, главным образом от системного давления. Накопление кислых метаболитов и углекислот в поврежденном участке вызывает расширение сосудов, не купирующееся терапевтическими средствами.
Хотя и имеется некоторая зависимость кровообращения спинного мозга от общего артериального давления и состояния сердечно-сосудистой системы, получены данные, свидетельствующие о существовании ауторегуляции спинального кровотока.
Экспериментально вызванный у животных отек спиного мозга сопровождается потерей ауторегуляции кровотока. Небольшое сдавление спинного мозга может привести к значительному снижению мозгового кровотока, который компенсируется механизмами вазодилатации или образованием артериальных коллатералей на уровне отека. В прилегающих ишемизированных сегментах продолжается уменьшение спинального кровотока. При нарастании компрессии спинного мозга кровоток уменьшается и на уровне сдавления. После ликвидации сдавления наблюдается реактивная гиперемия.
