АНАТОМИЯ
Позвоночник человека является довольно гибким сложным образованием, составленным из всех свободных позвонков, крестца, копчика, а также из соединяющего их в одно целое сложного мышечного и связочного аппаратов. Нормальное состояние последних и определяет довольно значительную подвижность позвоночника, особенно некоторых его отделов.
Движения между отдельными позвонками от С до крестца очень невелики; однако в итоге они дают довольно значительные экскурсии.
В нормальном позвоночном столбе различают физиологические кривизны в срединной плоскости.
У взрослого и у ребенка, который начал ходить (рис. 1), в шейном и поясничном отделах уже имеется лордоз (изгиб, обращенный выпуклостью кпереди), а в грудном и крестцовом — кифоз (изгиб, направленный выпуклостью кзади) —рис. 1.
Эти кривизны, известные уже старым анатомам и четко выраженные только у взрослого человека, были в совершенстве изучены и обоснованы лишь «творцом теоретической анатомии» Лесгафтом.
В позвоночнике возможны движения вокруг фронтальной оси — сгибание и разгибание, вокруг сагиттальной оси — отведение в стороны, вокруг вертикальной оси — вращение (ротация), круговое движение — циркумдукция (с участием всех осей); кроме того, в позвоночнике наблюдается пружинящее движение, при котором изменяют свою величину кривизны позвоночника — при прыжках.
Позвонки соединены друг с другом при помощи межпозвоночных дисков, парных истинных суставов и связок.
В позвоночнике взрослого, при наличии 24 свободных позвонков, имеется 23 межпозвоночных диска. Диск отсутствует между телами I и II шейных позвонков, но зато имеется между V поясничным и I крестцовым.
Как выше указано, межпозвоночные диски являются не синхондрозами, а своеобразными полусуставами. Центрально расположенное желатинозное ядро, nucleus pulposus, представляющее остатки редуцированной спинной струны, содержит рудиментарную полость сустава и состоит из некоторого количества хрящевых и соединительнотканных клеток и войлокообразно переплетающихся между собой набухших тонких соединительнотканных волокон.
Существование указанной рудиментарной полости сустава впервые было отмечено Люшка. При инъекции контрастного вещества в желатинозное ядро на трупе выясняется, что полость состоит из щелевидных пространств, как чешуйки лука прилегающих друг к другу (Шморль и Юнгханс).
При некоторых дистрофических (дегенеративных) изменениях дисков, выражающихся в отложении извести в желатинозное ядро, на рентгенограммах с живого можно проследить подобные картины.
Рис.1. Позвоночный столб (по Рауберу).
А — сзади, Б—сбоку, В — спереди. Обращает внимание искривление линии, проведенной по остистым отросткам, в грудном отделе как выражение наблюдающегося в норме правостороннего сколиоза. 26—промонторий.
Эластичность диска зависит от состояния всех его тканей, но в значительной мере от состояния желатинозного ядра, находящегося под постоянным давлением и равномерно передающим это давление на волокнистое кольцо. Тургор nucleus pulposus настолько велик, что на сагиттальных распилах нормальных позвоночников желатинозное ядро резко выбухает над общей поверхностью распила (Дьяконов, Зернов, Ледубль, Люшка, Тонков, Шморль).
Находящееся на периферии волокнистое кольцо, annulus fibrosus, состоит из плотных соединительнотканных пучков, расположенных концентрически и переплетающихся друг с другом в различных направлениях, а также из единичных хрящевых и соединительнотканных клеток и небольшого количества межуточного вещества.
Тела позвонков, состоящие из губчатого вещества, со всех сторон по периферии покрыты гладким тонким кортикальным слоем. Исключение составляют лишь прилежащие к дискам поверхности тел, отличающиеся некоторым своеобразием.
У взрослого центральные части указанных поверхностей не имеют кортикального слоя, губчатое вещество тел в этих участках представляется как бы «обнаженным». Лишь по периферии имеется краевой кольцевидный валик, лимбус, состоящий из компактного вещества (Люшка, Рохлин, Рубашева, Шморль).
Несколько вогнутая центральная часть краниальной (обращенной к черепу) и каудальной (обращенной к копчику) поверхностей тела позвонка является более плотной, чем губчатое вещество остальной части тела. Это — замыкающая пластинка тела позвонка (Рохлин, Мюллер, Шморль).
Замыкающие пластинки тел позвонков соприкасаются с гиалиновыми пластинками межпозвоночных дисков, а кольцевидный лимбус плотно связан при помощи шарпеевских волокон с волокнистым кольцом.
У ребенка до окончания роста позвонков в высоту прилежащие к дискам поверхности тел позвонков представляются не такими, как у взрослого. Они несколько выпуклы, неровны и на всем протяжении покрыты имеющими радиарное расположение бороздами. Эта бороздчатость является выражением бугристости зоны роста, которая располагается в телах позвонков под гиалиновыми пластинками межпозвоночных дисков.
Следует подчеркнуть, что у ребенка гиалиновые пластинки (на рисунках указаны поперечным штрихом), за счет которых происходит рост позвонка в высоту, находятся на всем протяжении верхних и нижних поверхностей тела, вплоть до самых краев его, а не только над замыкающими пластинками, как у взрослого.
Таким образам, до момента образования костного лимбуса и синостоза его с телом позвонка краниальные и каудальные поверхности тел позвонков являются зонами препараторного (предварительного) обызвествления, а гиалиновые пластинки — эпифизами тел позвонков. Что касается костного лимбуса, который развивается за счет множественных точек окостенения и в который внедряются шаарпеевские волокна волокнистого кольца, то он является апофизом тела позвонка (Рохлин, Рубашева, Шморль, Юнгханс).
Первые точки окостенения лимбуса появляются в хрящевом краевом канте у девочек в среднем в 7—10 лет, у мальчиков — в 11—14 лет. Множественные точки окостенения в лимбусе резче всего выражены (и наиболее склерозированы) у девочек в среднем в 14—16 лет, у мальчиков— в 17—19 лет.
Синостоз лимбуса с телом позвонка заканчивается у женщин к 22— 24 годам, у мужчин — к 24—26 годам, т. е. тогда, когда все процессы окостенения в позвоночнике заканчиваются.
С окончанием процессов окостенения неровные выпуклые зоны предварительного обызвествления тел позвонков сменяются вогнутыми гладкими замыкающими пластинками тел позвонков взрослого.
(Состояние межпозвоночных дисков в значительной мере определяет статику и динамику всего позвоночного столба. Диск играет сложную роль, как бы уподобляясь суставу. «Суставной головкой» служит nucleus pulposus; гиалиновые пластинки соответствуют суставным хрящам; annulus fibrosus уподобляется капсуле сустава и связкам; замыкающие пластинки тел позвонков образуют своеобразные суставные концы (Рохлин).
Таким образом, в своеобразном суставе, каковым является нормальный межпозвоночный диск, одна шаровидная головка, постоянно меняющая при движении свою форму, сочленяется с 2 покрытыми гиалиновыми пластинками суставными впадинами, образованными телами 2 соседних позвонков.
Нижние суставные отростки свободных позвонков сочленяются с нижележащими верхними суставными отростками смежных позвонков при помощи парных межпозвоночных суставов, articulationes interarticulares. Это истинные суставы, суставные поверхности которых выстланы гиалиновым хрящом и по свободному краю которых прикрепляются суставные капсулы. Всего в позвоночнике между дугами позвонков имеется 23 парных межпозвоночных сустава.
Величина, форма и расположение суставных отростков и находящихся между ними суставов на протяжении всего позвоночного столба очень различны (рис.3), чем и объясняется закономерная видимость рентгеновских суставных щелей этих суставов для одних частей позвоночного столба в одних проекциях, для других — в других. Особенно вариабильны суставные отростки в поясничном отделе.
По характеру и величине движений все межпозвоночные суставы относятся к амфиартрозам (к суставам с плоскими суставными поверхностями, которые являются отрезками шара с очень большим радиусом). Некоторым своеобразием отличаются межпозвоночные, суставы поясничных позвонков, где сочленяющиеся суставные поверхности являются не плоскими, а изогнутыми (одна — выпукла, другая — вогнута — Лесгафт, Зернов, Воробьев, Раубер, Тонков). Парные суставы этого отдела позвоночника являются отрезками одного и того же цилиндра; эти отрезки расположены на некотором расстоянии друг от друга. Ось этого цилиндра проходит позади остистых отростков (Тольд).
Между дугами смежных позвонков натянуты очень крепкие желтые связки, lig. flava, в которых преобладает эластическая ткань. Желтые связки так упруги, что, если на вынутом из трупа позвоночнике в области корней дуг отпилить тела от дуг, дуги настолько приближаются друг к другу, что приложить их к телам позвонков становится уже невозможным (Гюнтц). По той же причине при переломе дуг фрагменты их смещаются в каудальном направлении.
Из связок, соединяющих смежные позвонки друг с другом, следует указать еще на связки между верхушками поперечных отростков, lig. intertransversaria, и на связки между остистыми отростками, lig. inter- spinalia. При отрывах остистых и поперечных отростков силой тяги этих связок, а также мышечного аппарата фрагменты смещаются в каудальном направлении.
Кроме указанных связок, соединяющих смежные позвонки, имеются еще 2 связки, распространяющиеся вдоль всего позвоночного столба и соединяющие его в одно неразрывное целое.
Это, во-первых, передняя продольная связка, lig. longitudinale anterius, которая расположена не только на передней поверхности тел позвонков, но и на боковых (вплоть до межпозвоночных отверстий). Прикрепляясь плотно к телам позвонков, она перекидывается мостом через межпозвоночные диски; своеобразие прикрепления этой связки к телам позвонков указано на. Передняя продольная связка начинается от глоточного бугорка затылочной кости и, спускаясь вниз, доходит до тазовой поверхности I крестцового позвонка, переходя затем в надкостницу последнего.
Второй связкой, расположенной вдоль всего позвоночного столба, является задняя продольная связка. Она находится только на задней поверхности тел позвонков и плотно фиксирована к межпозвоночным дискам. Первая связка очень мощная, значение второй менее велико.
Ширина позвоночного столба на всем его протяжении неодинакова (рис.1). Шире всего позвоночник в области крестца и верхних грудных позвонков; в других отделах он значительно уже. Расширение позвоночника в области крестца соответствует месту сочленения его с тазовым поясом; расширение позвоночного столба в области верхних грудных позвонков соответствует месту фиксации верхних конечностей.
Высота тел свободных позвонков равномерно нарастает сверху вниз.
Начиная с верхних и особенно средних грудных позвонков, равномерно увеличивается в каудальном направлении и высота межпозвоночных дисков.
Высота диска наименьшая между II и III шейными позвонками; высота ниже расположенных дисков в шейном отделе позвоночника довольно равномерно нарастает в каудальном направлении.
Следует учитывать, что межпозвоночные диски во всех направлениях шире, чем соприкасающиеся с ними поверхности тел позвонков, в силу чего анатомически периферические отделы волокнистого кольца выступают за пределы смежных краниальных и каудальных поверхностей тел.
Рис. 2. Схема с заднего (/) и косого (//) снимков мацерированных поясничных позвонков мужчины 49 лет. Позвоночник в виде бамбуковой палки при болезни Бехтерева.
Одиночными стрелками указано обызвествление передней продольной связки при высоких межпозвоночных пространствах. Двойными стрелками отмечено отсутствие рентгеновских суставных шелей многих межпозвоночных суставов в силу костного анкилоза в некоторых из них. Тройными стрелками показаны анкилозы суставов головок XII ребер с телом соответствующего позвонка (вследствие чего при мацерации ребра оказались соединенными с позвонком).
Указанные особенности представлены на на схеме с боковой рентгенограммы поясничного отдела позвоночника; в рентгеновском изображении в нормальных условиях, т. е. при отсутствии обызвествления и окостенения передней продольной связки, это не имеет своего отражения.
Иное бывает при болезни Бехтерева, когда в силу обызвествления и окостенения передней продольной связки отмеченные особенности четко выступают на снимке.
В таких случаях позвоночный столб действительно напоминает на рентгенограммах бамбуковую палку — в области тел имеется сужение, в области дисков — расширение (рис.2).
Получающаяся при этой болезни своеобразная одеревенелость позвоночника была выделена в особую нозологическую единицу Бехтеревым еще в 1892 г., т. е. задолго до описания его Штрюмпеллем и Мари. Этому заболеванию в нашей отечественной литературе посвящено немало работ. Среди них следует отметить, помимо исследований самого Бехтерева, еще работы Голант, Кузьмина, Рохлина и др.
Как установлено Френкелем, болезнь Бехтерева начинается с инфекционного артрита межпозвоночных суставов, который во многих суставах заканчивается костным анкилозом. Обызвествление связочного аппарата (и, в частности, передней продольной связки) — явление вторичное.
Баклей полагает, что заболевание Бехтерева начинается с артрита и последующего анкилоза крестцово-подвздошных сочленений.
Повидимому, одним из первых клинических симптомов болезни Бехтерева является все же отсутствие и во всяком случае значительное уменьшение объема реберного типа дыхания, объясняющееся поражением реберно-позвоночных сочленений (Рохлин).
Анатомический и рентгеноанатомический анализы мацерированных позвоночников людей, страдавших болезнью Бехтерева, и людей, у которых наблюдался деформирующий спондилоз, показывают, что костные анкилозы межпозвоночных суставов при болезни Бехтерева наблюдаются при широких интактных межпозвоночных дисках, а при деформирующем спондилозе имеется резкое снижение высоты межпозвоночных пространств при неизмененных межпозвоночных суставах, которые «зияют» и на препарате и на рентгенограмме.
При calcinosis intervertebralis, который выражается в обызвествлении некоторых участков волокнистого кольца, на рентгенограммах эти обызвествления также выдаются в стороны от тел позвонков, отображая истинную протяженность межпозвоночных дисков в горизонтальном направлении.
Хотя в каждом свободном позвонке (кроме 2 верхних шейных, резко отличающихся от других) различают тело, дугу и отходящие от последней отростки, однако на различных уровнях позвоночного столба позвонки имеют свои особенности.
В силу этого шейные, грудные и поясничные позвонки выделяются в особые группы.
Несмотря на ясное разделение позвонков на указанные группы, переход из одной группы в другую совершается все-таки более или менее постепенно. В каждой группе наиболее типичными являются средние позвонки, между тем в переходных отделах они напоминают позвонки соседних групп. Это касается и фррмы тел позвонков и особенностей дуг и отростков.
Так, остистые отростки в шейных позвонках очень небольшие и имеют почти горизонтальное расположение. Книзу они увеличиваются в размерах. В грудном отделе остистые отростки, изменяя свое направление, располагаются косо, черепицеобразно накладываются друг на друга. В поясничном отделе остистые отростки расширяются, становятся очень массивными и вновь располагаются горизонтально в сагиттальной плоскости.
В то же время поперечные отростки, имея в шейном отделе очень небольшую величину, представляются наиболее мощными на I грудном позвонке и затем, постепенно уменьшаясь в размерах, сходят «на нет» на XII грудном позвонке, после чего начинают постепенно вновь увеличиваться.
Как известно, характерная особенность грудных позвонков заключается в том, что они вместе с ребрами и грудиной образуют скелет грудной клетки.
При среднем варианте у взрослого имеется 12 грудных позвонков и 12 пар ребер. Рудименты ребер имеются, однако, во всех отделах позвоночника. На рис. 3, сделанном с кранио-каудальных рентгенограмм V шейного, III грудного, III поясничного и I крестцового позвонков, участки, соответствующие рудиментам ребер, зачернены.
Легко представить себе, что в переходных шейно-грудном и поясничногрудном отделах позвоночника в качестве совершенно нормальных индивидуальных вариантов, иллюстрирующих различные фазы онтогенеза и остеогенеза, иногда удается наблюдать добавочные ребра; чаще всего это лишь рудименты ребер, только несколько превосходящие своими размерами соседние поперечные отростки, но в некоторых случаях — это истинные свободные шейные или поясничные ребра.
Рис. 3. Схемы (I, II. Ill, IV) с кранио-каудальных рентгенограмм различных групп позвонков (по Воробьеву и Зернову).
Ребра и участки, соответствующие рудиментам ребер, зачернены: позвоночные отверстия косо заштрихованы; поперечное отверстие шейных позвонков и соответствующий им промежуток между грудными позвонками и ребрами ромбовидно заштрихованы. На схеме П пунктиром помечено направление оси комбинированного сустава головки ребра и бугорка ребра.
При среднем варианте позвоночный столб у взрослого состоит из 24 свободных позвонков (7 шейных, 12 грудных и 5 поясничных) и 9 крестцово-копчиковых позвонков; в крестце при этом имеется 4 пары крестцовых отверстий.
Следует, однако, учитывать (Тонков), что число позвонков у человеческого зародыша больше: имеется 7 шейных, 13 грудных (и соответственно 13 пар ребер), 5 поясничных, крестцовых и копчиковых 13 — всего 38 (вместо 33, обычных для взрослого). Позже XIII пара ребер редуцируется, срастаясь с поперечными отростками соответствующего позвонка, и он тем самым из XIII грудного превращается в I поясничный. В то же время последний поясничный позвонок зародыша срастается с крестцом и становится I крестцовым. Наконец, исчезают последние копчиковые, и ко времени рождения имеются нормальные соотношения (24 свободных и 9 крестцово-копчиковых).
Таким образом, число позвонков уменьшается, особенно в крестцовом отделе, грудная клетка .делается короче, и крестец передвигается от каудального конца к головному.
Ввиду того, что на любой фазе может возникнуть задержка в развитии, число позвонков и ребер у взрослых людей не является одинаковым: наблюдаются аномалии развития позвоночника, связанные как с увеличением, так и с уменьшением количества позвонков и ребер.
Обнаруживая на снимках поясничного отдела рудиментарные поясничные ребра, мы не знаем, являются ли они рудиментами XIII пары ребер, т. е. выражением более ранней фазы онтогенеза, или же рудиментами XII пары ребер. Для ответа на этот вопрос необходимо было бы исследовать весь позвоночный столб, однако практического значения определение этой детали не имеет, а представляет лишь теоретический интерес.
Наблюдаемые в поясничном отделе позвоночника аномалии развития, связанные как с уменьшением, так и с увеличением количества позвонков, зависят от степени ассимиляции (уподобления) поясничных и копчиковых позвонков крестцовой костью.
25-й по счету позвонок зародыша у взрослого, как правило, ассимилируется крестцом, что приводит к тому, что у взрослого имеется 5 поясничных позвонков.
В некоторых случаях 25-й позвонок не срастается с крестцом, вследствие чего образуется 6 поясничных позвонков и 4 крестцовых позвонка. Это явление носит название люмбализации (уподобления крестцового позвонка поясничному). В крестце при этом получается лишь 3 пары крестцовых отверстий.
Наблюдаются и противоположные соотношения, а именно: крестец ассимилирует иногда не только 25-й свободный позвонок, но и 24-й, что приводит к уменьшению числа поясничных позвонков до 4 и увеличению числа крестцовых позвонков до 6. Подобная аномалия называется сакрализацией (уподобление поясничного позвонка крестцовым). В крестце при этом образуется 5 пар крестцовых отверстий.
Ассимиляция может быть, по терминологии Зернова, полной, костной (неподвижной) и неполной (подвижной), как двусторонней, так и односторонней.
При полной сакрализации между расширенным поперечным отростком 24-го свободного позвонка и боковой массой крестца имеется костное срастание; при неполной сакрализации между расширенным поперечным отростком 24-го свободного позвонка и боковой массой крестца наблюдается или фиброзное соединение, или хрящевое, или даже полусустав.
В некоторых случаях при сакрализации за счет поперечного отростка ассимилированного 24-го свободного позвонка протяженность ушковидной поверхности крестца увеличивается.
При наличии полной или неполной двусторонней или односторонней сакрализации для определения счета ассимилированных позвонков (так же, как и для определения счета ребер) следовало бы исследовать весь позвоночный столб. Лишь тогда можно было бы установить, является ли ассимилированный позвонок 24-м или 25-м, т. е. имеется ли сакрализация или люмбализация.
Практического значения, однако, это не имеет, и при наличии переходных пояснично-крестцовых позвонков часто употребляют условный термин «сакрализация». Различные варианты переходных поясничнокрестцовых позвонков встречаются с большой частотой (до 25%); они очень часто комбинируются с несрастанием дуги как в области переходного позвонка, так и по всему крестцовому каналу (spina bifida sacralis totalis).
Обычно это совершенно бессимптомные находки. Надо, однако, уметь отличать и болезненные состояния, могущие иногда сопровождать нормальные индивидуальные варианты данного отдела позвоночника.
Следует ясно представлять себе, что болезненные явления может вызвать лишь неполная (подвижная) сакрализация, в то время как полная (костная) сакрализация болезненной быть не может.
В некоторых случаях увеличение количества крестцовых позвонков является следствием ассимиляции копчиковых позвонков крестцовой костью. Ассимиляция может быть полной, костной, т. е. неподвижной, и неполной — подвижной (Зернов).
Срастание может происходить и между телами и между поперечными отростками. Когда ассимиляция происходит за счет латеральных отделов, оно сопровождается увеличением количества крестцовых отверстий; ассимиляция может быть односторонней и двусторонней.
Все виды ассимиляции копчиковых позвонков крестцовой костью являются бессимптомными находками.