Что такое морфофункциональное состояние позвоночника

Функции позвоночника.

Позвоночник является частью опорно-двигательной системы человека и выполняет следующие функции:

1. опорную;
2. двигательную;
3. защитную;
4. балансировочную (участвует в поддержании состояния равновесия);
5. амортизационную, или рессорную (обеспечивается за счет наличия изгибов и межпозвонковых дисков).

Позвоночный столб в норме у взрослого человека в переднее-заднем направлении образует искривления, обращенные в шейном отделе вперед – физиологический шейный лордоз, в грудном назад – грудной кифоз, в поясничном вперед – поясничный лордоз. Это превращает позвоночник в эластичную пружину, хорошо приспособленную к вертикальному положению человека. Выраженность физиологических изгибов позвоночника зависит от состояния костной системы, мышц и связок, окружающих позвоночник, и может изменяться даже в течении дня.

Позвоночно-двигательный сегмент

Позвоночник имеет сегментарное строение. Состоит из позвоночно-двигательных сегментов, каждый из которых представляет подвижное звено, принимающее участие в обеспечении разнообразных функций позвоночника как единой функциональной системы. ПДС образован двумя смежными позвонками, соединенными между собой с помощью межпозвонкового диска, двух пар суставных отростков позвонков, связками, соединяющими тела позвонков, дужки, поперечные и остистые отростки.

Позвонок состоит из тела, дуги, которая ограничивает сзади и с боков позвоночное отверстие. Располагаясь одно над другим, отверстия образуют позвоночный канал, в котором располагается спинной мозг. Отростки выступают на дуге позвонка. Остистый отросток непарный, направлен от середины дуги назад. Остальные отростки парные: одна пара — верхние суставные отростки, другая — нижние (служат для соединения смежных позвонков) и третья пара — поперечные отростки.

Межпозвонковый диск служит для соединения тел позвонков друг с другом, а также для амортизации вертикальных статических и динамических нагрузок во время физической активности. Он состоит из замыкательных пластинок, примыкающих непосредственно к телам позвонков, фиброзного кольца, студенистого ядра.

Замыкательные пластинки плотно прикреплены с одной стороны к поверхностям тел позвонков, с другой стороны к фиброзному кольцу.

Фиброзное кольцо состоит из плотных сетчато-расположенных пучков соединительной ткани, которые обеспечивают большую прочность диска, поддерживают его эластичность.

Студенистое (желатинозное, пульпозное) ядро имеет вид чечевицы и находится в глубине межпозвонкового диска. В межпозвонковом диске шейного отдела ядро занимает центральное положение, в верхнегрудном оно находится ближе кпереди, а в средне- и нижнегрудном и поясничном отделах – ближе кзади. В центре студенистого ядра имеется полость, заполненная синовиальной жидкостью. Ядро, подобно губке, может впитывать или терять жидкость, в зависимости от физической активности и возраста пациента. Это способствует сохранению и регуляции необходимого внутридискового давления,

Ядро, находясь под постоянным давлением, практически не поддается сжатию и действует как буфер, участвуя в движении позвоночника (сгибание, разгибание, наклон в стороны)

В первые годы жизни человека в ядре содержится 90% воды, в подростковом — до 80%, в старческом — не более 60%. При физической перегрузке и утомлении в ядре сокращается объем жидкости, и оно  сморщивается, что приводит к сближению поверхностей позвонков друг с другом, при этом уменьшается высота позвоночника в целом на 2-4 см.

Межпозвонковые (дугоотростчатые, фасеточные) суставы имеют различные формы и направления в разных отделах позвоночного столба. Они являются основными образованиями, определяющими объем и направление движений в каждом ПДС, это наиболее иннервируемые части ПДС, являющиеся достаточно активными рефлексогенными зонами.

Связочный аппарат позвоночного столба представлен несколькими мощными связками, играющими стабилизирующую роль. Передняя продольная связка, начинаясь от передних бугорков шейного позвонка, тянется по передней поверхности до копчика. При этом она жестко связана с телами позвонков и рыхло – с межпозвонковыми дисками. Задняя продольная связка проходит по задней поверхности тел позвонков, плотно прикрепляясь к дискам и рыхло – к телам позвонков. Желтая связка, прикрепленная к передним поверхностям дуг позвонков, ограничивает подвижность в межпозвонковых суставах. Окопопозвоночные мышцы поддерживают позвоночник и обеспечивают наклоны и повороты.

Опорные комплексы позвоночника по холдсворту

Принято выделять два основных опорных комплекса позвоночни¬ка: передний (ПОК) и задний (ЗОК). ПОК включает в себя: тела позвонков, межпозвонковые диски, переднюю и заднюю продольные связки. ЗОК состоит из дужек, суставных, поперечных и остистых отростков, желтых междужковых, межостных, надостных связок. Патологические нарушения одного или обоих опорных комплексов могут привести к нестабильности ПДС.
ПОК в нормально функционирующем ПДС предназначен глав¬ным образом для сопротивления силам тяжести – на него приходит¬ся от 70% до 88% нагрузки. ЗОК служит для защиты от ротационных, смещающихся в переднезаднем и боковых направлениях, сил и испытывает от 12% до 30% нагрузки. Неизмененный ПДС обладает большим запасом прочности, он способен при содружественной работе окружающих мышц выдерживать значительные вертикальные нагрузки длительные по времени, что позволяет позвоночнику выполнять свои функции.
Формирование позвоночника заканчивается только к 20 — 22-летнему возрасту, в силу чего позвоночник ребенка по ряду анатомических и функциональных показателей существенно отличается от позвоночника взрослого человека.

Особенности формирования позвоночника в детском возрасте

• Основной возрастной особенностью костной части позво¬ночного столба является продолжающийся до 15 — 16 лет процесс закрытия зон роста элементов позвонков (апофизов).
• В телах позвонков имеются центральные питающие артерии, запустевающие по мере взросления.
• Связочный аппарат позвоночника у детей более эластичен и более растяжим, чем у взрослых людей.
• Повышенная эластичность межпозвонковых дисков и свя¬зочного аппарата обусловливает повышенную подвижность позвоночника ребенка. Вместе с тем слабая стабилизирующая функция межпозвонковых дисков, сочетающаяся с повышенной растяжимостью связочного аппарата, создает предпосылки для возникновения нестабильности ПДС.

Болезней позвоночника достаточно много, но чаще всего встречается ряд заболеваний, которые имеют клиническое значение.

Анкилозирующий спондилит (болезнь Бехтерева). Это заболевание является разновидностью артрита, при котором происходит хроническое воспаление суставов позвоночника, крестцово-подвздошных суставов. Первоначально, воспаление возникает в крестцово-подвздошных суставах, затем переходит в позвоночник, приводя к скованности и ограничению подвижности. При длительном воспалении суставов позвоночника (спондилите), образуются депозиты кальция в связках вокруг межпозвоночных дисков, что приводит к ослаблению дисков и снижению их амортизационной и опорной функций. По мере накопления депозитов кальция в связках происходит значительно снижение, как объема движений, так и гибкости в позвоночнике. Болезнь может прогрессировать до сращения позвонков, что называется анкилозом. В результате анкилоза позвоночник теряет мобильность, позвонки становятся хрупкими, увеличивается риск перелома позвонков. Кроме повреждения позвоночника болезнь Бехтерева приводит к нарушениям в работе других органов, так как заболевание это системное.

Протрузия диска

Протрузии дисков не являются редкостью и довольно часто визуализируются при МРТ исследовании или КТ исследовании. Но само наличие протрузии не является клинически особо значимой находкой, особенно если обнаруживается у пациентов пожилого возраста, так как чаще наличие протрузии свидетельствуют о дегенеративных инволюционных изменениях в позвоночнике. Клиническое значение протрузия имеет только в том случае, если есть болевые проявления.

Остеохондроз

В течение времени позвоночник подвергается ежедневным нагрузкам и незначительным травмам, что в конечном итоге приводит к износу межпозвонковых дисков и их дегенерации. Фиброзное кольцо межпозвонкового диска при нагрузках подвергается повреждению, возникают микроразрывы фиброзной ткани, и потом зона повреждения замещается рубцовой ткани, эластические свойства которой значительно хуже, чем у фиброзной ткани. Такие изменения в фиброзном кольце приводят к снижению амортизационных функций диска и большему риску повторных разрывов диска. По мере рубцевания фиброзного кольца происходит также постепенное усыхание студенистой части диска (ядра), что приводит в свою очередь к снижению высоты диска. По мере снижения высоты диска и амортизационных функций позвонки начинают больше воздействовать друг на друга при нагрузках, что ведет к образованию костных разрастаний (остеофитов). Нарушение целостности фиброзного кольца ведет к образованию грыж дисков. Грыжи дисков и остеофиты могут оказывать компрессионное воздействие на корешки или стенозу, что приводит к появлению неврологической симптоматики.

Синдром фасеточных суставов

Фасеточные суставы соединяют позвонки друг с другом и позволяют обеспечить стабильность и подвижность позвонков. Как и любые другие суставы в организме, фасеточные суставы подвержены дегенеративным изменениям в хрящевой ткани. При артрите фасеточных суставов происходит как нарушение нормальных функций движения в позвоночнике, так и развивается клиническая картина (боли в спине, ограничение подвижности).

Фораминальной стеноз

Фораминальный стеноз это сужение позвоночного отверстия, через которое проходит корешок спинного мозга на выходе из позвоночника. Как правило, фораминальный стеноз возникает на фоне дегенеративных изменений позвоночника. Грыжи дисков, протрузии, отек мягких тканей и избыточные костные разрастания (остеофиты) могут приводить к развитию фораминального стеноза и компрессии корешков

Стеноз позвоночного канала

Стеноз это сужение пространства в позвоночнике, где проходит спинной мозг и корешки спинного мозга. Пространство спинального канала, как правило, изначально не очень большое, особенно в шейном и грудном отделах позвоночника, а при различных патологических изменениях в позвоночнике становится критически маленьким. Это могут быть как дегенеративные изменения в позвоночнике, так и травмы. Значительное сужение (стеноз) спинномозгового канала приводит к компрессионному воздействию на спинной мозг, что будет проявляться болями, слабостью в конечностях, нарушениями чувствительности, в тяжелых случаях нарушения функции мочевого пузыря и кишечника. У многих людей пожилого возраста имеется стеноз спинномозгового канала, в той или иной степени. В отличие от грыжи диска, при которой происходит компрессия одного – двух нервов и возникает картина радикулопатии, при стенозе происходит компрессионное воздействие одновременно на много нервов и такое состояние называется миелопатией. При стенозе возможно консервативное лечение, если симптоматика умеренная. Если есть выраженная неврологическая симптоматика, то тогда обычно рекомендуется оперативное лечение, цель которого провести декомпрессию спинного мозга.

Грыжа межпозвоночного диска

Грыжи межпозвоночных дисков происходит разрыв фиброзного кольца, которое окружает межпозвоночный диск. Этот разрыв вызывает высвобождение центральной части диска, содержащей вещество, которое называется желатинозным студенистым ядром. При давлении позвонков сверху и снизу студенистое ядро выходит наружу, оказывает давление на ближайшие нервные структуры и вызывает сильную боль и повреждение нерва. Грыжи дисков, чаще всего, возникают в поясничном отделе позвоночника и иногда называются экструзией диска.

Радикулопатия

Термин радикулит (радикулопатия) широко распространен, означает компрессию корешка. Радикулит может быть как в поясничном, так и в шейном или гораздо реже в грудном отделах позвоночника. Компрессия корешка возникает при избыточном давлении на нервный корешок. Избыточное давление может быть как со стороны костных тканей, так и мягких тканей (мышцы, хрящи, связки). Это давление нарушает функцию нерва, вызывая боль, покалывание, онемение или слабость.

Остеопороз заболевание, при котором происходит ослабление костной ткани, в том числе и позвонков, что увеличивает риск перелома позвонков, даже при незначительных нагрузках. Компрессионные переломы позвоночника являются наиболее распространенным типом переломов, обусловленных остеопорозом, также возможны при остеопорозе переломы бедра и запястья. Эти переломы позвонков могут изменить форму и прочность позвоночника, особенно у пожилых женщин, у которых на фоне таких переломов нередко возникает деформация позвоночника. Позвоночник приобретает избыточный наклон в грудном отделе (кифоз) и выпиранию плеч вперед. При выраженном остеопорозе даже простые движения, такие как наклон вперед, могут привести к перелому позвонков.

Пояснично-крестцовый радикулит

Пояснично-крестцовый радикулит (ишиас) связан с компрессией или повреждением седалищного нерва. Этот нерв проходит от нижней части спинного мозга, вниз по задней части ноги, к стопе. Повреждение или давление на седалищный нерв может вызвать характерные для пояснично-крестцового радикулита боли: острая или жгучая боль, которая исходит из нижней части спины в бедро и по пути следования седалищного нерва к стопе.

Спондилез

Спондилез это дегенеративное заболевание позвоночника, нередко приводящее к нарушению подвижности позвоночника, и обусловлено изменениями в костной ткани позвонков и развитием костным разрастаний (остеофитов).

Переломы позвоночника

Позвонки обладают большой прочностью и могут выдерживать большое давление, в то же время позвоночник не теряет гибкость. Но, как и другие кости в организме, они могут ломаться при экстремальном избыточном давлении, травме или заболевании. В таких случаях повреждения или переломы позвонков могут быть как незначительными, так и тяжелыми.

Компрессионные переломы

Как следует из названия, компрессионные переломы возникают от чрезмерных осевых нагрузок, что нарушает целостность тела позвонка. Остеопороз является одной из ведущих причин компрессионных переломов, так как происходит снижение способности позвонков выдерживать нагрузки. В таких случаях даже легкое падение или даже кашель могут привести к компрессионному перелому. Люди часто воспринимают боль в спине, как нормальный процесс старения, и подчас компрессионные переломы остаются незамеченными. Повторные компрессионные переломы могут приводить к уменьшению высоты позвоночника. Другой распространенной причиной компрессионного перелома является травма, такая как падение.

Часто, компрессионные переломы позвоночника в конечном итоге консолидируются самостоятельно (без лечения). Для снятия боли могут быть назначены препараты НПВС (например, аспирин)..При выраженных переломах возможно применение хирургических методов (вертебропластика и кифопластика).

Взрывные переломы

Взрывные переломы, как правило, возникают при тяжелой травме (например, при ДТП или падении с высоты). Взрывные переломы значительно более опасны, чем компрессионные переломы, так как передняя и средняя часть тела позвонка разбиты на несколько фрагментов, и это, скорее всего, может привести к травме спинного мозга. Кроме того, в связи с тем, что тело позвонка теряет свою целостность, позвоночник становится нестабильным. В некоторых случаях при взрывных переломах, если нет воздействия на спинной мозг, можно провести консервативное лечение. Если же есть свободные фрагменты или повреждение нервных структур, то необходимо оперативное лечение.

Переломы сгибания – разгибания

Такие переломы иногда называют переломами Chance, возникают при резком сгибании- разгибании. Чаще всего, такой вид травмы возникает при автомобильных авариях, у людей, пристегнутых ремнем безопасности, и возникает не только перелом позвонков, но и связок, дисков, а иногда и внутренних органов. Такие переломы, как правило, нестабильны и требуют оперативного лечения. Такой тип переломов встречается в 5-10 % случаев переломов позвоночника.

Перелом позвонка с дислокацией. Такие переломы возникают при воздействии большой силы, и происходит не только нарушение целостности тела позвонка, но и его смещение (за счет разрыва связок, дисков). Такие переломы часто требуют оперативного вмешательства.

Переломы также делятся на стабильные и нестабильные. Компрессионные переломы, как правило, считаются стабильными и не требуют хирургического вмешательства. Напротив,нестабильные переломы (например,взрывные или переломы Chance), как правило, требуют хирургического лечения нередко экстренного вмешательства.

Спондилолистез

Спондилолистез – это состояние, когда один позвонок скользит вперед (сублюксация) по отношению к другому. Дегенеративный спондилолистез поясничных позвонков часто является причиной приобретенной стеноза позвоночного канала в поясничном отделе позвоночника, особенно на уровне L4 и L5 и может проявляться клинически нейрогенной перемежающееся хромотой.

Спондилолиз

Это нарушение целостности дужки позвонка. Это нарушение может быть как врожденным, так и приобретенным в течение жизни. Спондилолиз может приводить к сползанию позвонка (листеза), особенно если спондилолиз двухсторонний.Приобретенный спондилолиз,как правило, возникает после стрессовых нагрузок и встречается у людей при интенсивной физической нагрузке например у спортсменов (особенно штангистов, футболистов, гимнастов).При выраженном спондилолизе лечение, как правило,оперативное.

Миелопатия

 При компрессии спинного мозга грыжей диска или при стенозе спинального канала появляется характерная неврологическая симптоматика повреждения спинного мозга (миелопатия). Симптоматика миелопатии вариабельна и характеризуется двигательными нарушениями в конечностях, нарушением чувствительности, иногда нарушением функции органов малого таза. При серьезном повреждении спинного мозга может быть отсутствие рефлексов.

Синдром конского хвоста

Фактически спинной мозг заканчивается на уровне L2 и разветвляется на пучок нервов, который напоминает по всей форме «конский хвост». Синдром конского хвоста проявляется определенной группой симптомов (нарушение мочеиспускания, дефекации, онемение внутренней поверхности бедер, перианальной области, слабость в нижних конечностях). Как правило, при таком синдроме показана экстренная хирургическая операция.

Деформации позвоночника

Деформация позвоночного столба означает любое значительное отклонение от нормальных изгибов позвоночника. Наиболее распространенными являются

• Сколиоз
• Гиперкифоз
• Гиперлордоз

Существуют различные причины патологического искривления позвоночника. Некоторые дети рождаются с врожденным сколиозом или врожденные гиперкифозом.

Иногда нервные и мышечные заболевания, травмы или другие заболевания вызывают деформации позвоночника (например, церебральный паралич).

Чаще всего (до 80-85%) сколиоз встречается “идиопатический ” (без очевидной причины). Идиопатический сколиоз развивается постепенно, но может быстро прогрессировать в период роста в подростковом возрасте.

Сколиоз

Термин сколиоз был впервые использован для описания этой деформации позвоночника Гиппократом в 400 году до нашей эры. Это прогрессирующее заболевание, причина которого неизвестна (идиопатический) в 80% случаев, хотя и существуют доказательства определенной роли генетического фактора и питания. У женщин в 10 раз выше риск развития сколиоза, чем у мужчин. Сколиоз часто сопровождается скручиванием позвоночника, что приводит к деформации реберных дуг и грудной клетки. Сколиоз обычно начинает проявляться в подростковом возрасте. Консервативное лечение достаточно эффективно при 1-2 степени сколиоза. При выраженной деформации (3-4 степени) и при прогрессирующем сколиозе в подростковом возрасте рекомендуется оперативное лечение (чем раньше проводится оперативное лечение, тем отдаленные результаты гораздо лучше).

Гиперкифоз

Небольшой кифоз является естественной кривизной грудного отдела позвоночника, в то время как гиперкифоз представляет собой избыточный наклон позвоночника в грудном отделе вперед (сутулость). Гиперкифоз распространен у пожилых людей и это, как правило, связано с наличием остеопороза и перенесенных компрессионных переломов позвонков. Причинами гиперкифоза могут быть также травмы, заболевания эндокринной системы и другие заболевания. В подростковом возрасте может встречаться такой гиперкифоз, как болезнь Шейермана Мау, для которой характера клиновидная деформация трех и более позвонков в грудном отделе позвоночника. Как правило, при болезни Шейермана Мау консервативное лечение достаточно эффективно, но при угле отклонения от оси более 60градусов рекомендуется оперативное лечение.

Гиперлордоз

Лордоз это естественный изгиб в поясничном отделе позвоночника вовнутрь, а гиперлордоз является патологическим увеличенным изгибом в поясничном отделе позвоночника. Гиперлордоз обычно сопровождается ненормальным наклоном таза вперед и часто сопровождается избыточным выпиранием ягодиц. Симптомы могут включать боль и онемение, если есть компрессия нервных структур. Как правило, гиперлордоз обусловлен слабостью мышц спины, гиперэкстензией, например, у беременных женщин, у мужчин с чрезмерным висцеральным жиром. Гиперлордоз также связан с половым созреванием.

Лечение гиперлордоза обычно не требуется, если нет воздействия на нервные структуры.

Опухоли позвоночника

Опухоли позвоночника встречаются достаточно редко. Опухоли могут быть доброкачественными и злокачественными. Первичные злокачественные опухоли спинного мозга встречаются очень редко. Злокачественные опухоли спинного обычно имеют метастатический характер и имеют первичный очаг в других органах и тканях.

С клинической и анатомической точки зрения опухоли могут быть классифицированы как опухоли эпидуральные, интрадуральные экстрамедуллярные и интрамедуллярные.

Метастатические опухоли позвоночника является наиболее распространенными для костных метастазов.

Наиболее распространенными солидными опухолями, вторично поражающими позвоночник являются: рак груди, простаты и почечная карцинома, на которые приходится почти 80% метастазов в позвоночник. На опухоли неизвестного первичного генеза приходится около 5% -10% случаев. Метастазы новообразований кроветворной системы составляют около 4% -10%.