Формирование поясничного отдела позвоночника

Детская ортопедия изучает этиологию и патогенез, клиническое течение и диагностику врожденных и приобретенных деформаций органов движения и опоры, включая профилактику и их лечение с восстановлением функции.

Интерпретация признаков деформации или отклонений от нормального развития позвоночника у детей в различные возрастные периоды жизни не всегда является простой задачей.

У новорожденного позвоночник имеет форму пологой выгнутой дуги, т.е. равномерного кифоза: в положении на спине на ровной поверхности позвоночник становится прямым. На 3-4 месяце жизни ребенок поднимает и удерживает головку, откидывая ее назад; в результате уравновешивания затылочных и лестничных мышц развивается физиологический шейный лордоз. В 6-7 месяцев ребенок сидит, позвоночник легко подвижен и под действием силы тяжести головы, плечевого пояса, внутренностей, устойчивого лордоза и уравновешивания мышцами спины формируется кифоз грудного отдела. В 8-9 месяцев ребенок начинает стоять, 10-12 месяцев ходить, при этом за счет мышц, сгибающих бедро, таз наклоняется вперед, увлекая поясничную часть позвоночника. Туловище в вертикальном положении уравновешивается ягодичными мышцами и мышцами спины – формируется физиологический лордоз поясничного отдела позвоночника.

Возникшие к концу первого года жизни физиологические изгибы позвоночника в сагиттальной плоскости, свойственные позвоночнику взрослого, продолжают развиваться и индивидуально формируются в процессе роста ребенка к 17-22 годам.
Ортостатическое, т.е. вертикальное положение человека определяет статику и осанку. Большое влияние на формирование осанки имеют внешние условия, режим дня, питание, физические перегрузки при спортивных занятиях, перенесенные заболевания, а так же все, что вносит дисбаланс в уравновешенное состояние мышечно-связочного «каркаса» и позвоночника. В результате формируется правильная или патологическая осанка.

Кифоз – искривление позвоночника в сагиттальной плоскости выпуклостью кзади. Различают верхнегрудной, нижнегрудной, поясничный и тотальный кифоз.

Врожденный кифоз наблюдается крайне редко с локализацией в  грудном и верхнепоясничном отделе. Деформация выявляется рано – в первом полугодии жизни, как только ребенок начинает сидеть. С ростом ребенка деформация заметно увеличивается, протекая безболезненно и без неврологических симптомов, к периоду полового созревания достигает выраженных размеров. Рост ребенка задерживается. При выявлении деформации применяют массаж спины, корригирующую гимнастику, при прогрессировании процесса проводят хирургическую фиксацию позвоночника.

Приобретенные кифозы могут быть результатом рахита, остеохондропатий, компрессионных переломов тел позвонков.

Рахитический кифоз является следствием общей мышечной гипотонии при тяжелом течение рахита. Развивается быстро, как только ребенок начинает сидеть. Для рахитического кифоза характерно равномерное искривление нижнегрудного и поясничного отделов позвоночника кзади. Терапия подобного состояния комплексная: это ,прежде всего  лечение рахита,  обязательное фиксирование ребенка в специальной кроватке,  проведение курсов массажей для укрепления мышц спины, живота, конечностей.

Лордоз – искривление позвоночника в сагиттальной плоскости выпуклостью вперед. Физиологический лордоз шейного и поясничного отделов позвоночника является результатом формирования ортостатического положения человека. Патологический или чрезмерный лордоз локализуется в основном в поясничном отделе позвоночника, может быть следствием патологических изменений в поясничных позвонках и окружающих их тканях врожденного (спондилолиз и спонтанный спондилолистез, клиновидные позвонки) и приобретенного характера. Среди последних деформаций чаще всего развивается как компенсаторное искривление при локализации процесса в другом отделе позвоночника (кифоз грудного отдела, круглая спина), при деформации нижних конечностях, нарушении функций мышц туловища и конечностей (coxa vara, анкилоз тазобедренных сустава в порочном положении, врожденный вывих бедра, слабость больших ягодичных мышц и гиперфункция сгибателей бедра) и др. Врожденный лордоз у детей старшего возраста при скрытом течение может проявиться быстрой утомляемостью, болевыми ощущениями в пояснице. Компенсаторные лордозы у детей чаще всего протекают бессимптомно.

При лечении лордозов, прежде всего необходимо устранить основную причину, вызвавшую развитие патологического лордоза. Рекомендуются специальный комплекс лечебной гимнастики, массаж, физиотерапия.

Сколиоз – наиболее часто встречающийся вид деформации у детей. Сколиоз – это искривление позвоночника во фронтальной плоскости, обусловленное патологическими изменениями в позвоночнике и паравертебральных тканях, склонных к прогрессированию деформации со статико– динамическими нарушениями и функциональными изменениями внутренних органов. По этиологическому фактору различают врожденные и приобретенные сколиозы.
Врожденный сколиоз – основой его происхождения являются аномалии развития позвоночника и ребер (добавочные, клиновидные позвонки и полупозвонки, синостозы остистых отростков, добавочные ребра), дисплазия пояснично-кретцового отдела позвоночника, определяющая понятие «диспластический сколиоз».

Читайте также:  Перелом первого шейного отдела позвоночника

Приобретенные сколиозы чаще выражаются как признаки других заболеваний. Статические сколиозы наблюдаются при укорочении нижней конечности, одностороннем врожденном вывихе бедра, контрактурах тазобедренного и коленного суставов. Неврогенные и миопатические сколиозы возникают вследствие нарушения равновесия мышц спины, при нейрофиброматозе, сирингомиелии, деформирующей мышечной дистонии, рахите. Известны сколиозы  вследствие обширных послеожоговых рубцов туловища, заболеваний и операций органов грудной полости и грудной клетки. Причиной сколиоза могут быть опухоли позвоночника и паравертебральной локализации.

Нарушение обменных процессов нередко сопровождается развитием сколиоза.

Идиопатический сколиоз представляет особую, наиболее распространенную форму, проявляющуюся как самостоятельное заболевание. В патогенезе сколиоза придается большое значение дегенеративно-дистрофическим процессам в эпифизарном хряще и самом диске, эпифизеолизу дисков при активном воздействии нервно-мышечной системы. При осмотре спереди обращают внимание на осанку; можно выявить вынужденное положение головы и ассиметрию лица, разный уровень расположения надплечий, деформацию грудной клетки, отклонение пупка от средней линии и разный уровень гребней подвздошных костей. При осмотре сзади одно надплечье выше другого, лопатка на вогнутой стороне искривления позвоночника приближена к остистым отросткам и расположена ниже противоположной, выявляются ассиметрия грудной клетки и реберный горб, ассиметрия треугольников талии. При осмотре сбоку отмечаются выраженность кифоза, величину реберного горба. Помимо осмотра врач – специалист  также оценивает подвижность позвоночника и силу мышц спины.  Диагноз сколиоза ставится после консультации  ортопеда с проведением всех необходимых тестов и рентгенологического исследования позвоночника с захватом таза в переднезаднем направлении в положении больного стоя и лежа и профильный снимок в положении лежа.

По локализации выделяют следующие типы сколиозов: шейно-грудной; грудной (может быстро прогрессировать с тяжелыми функциональными нарушениями дыхания и сердечно-сосудистой системы); пояснично-грудной (склонен к прогрессированию с нарушениями функции дыхания и сердечно-сосудистой системы, сопровождается болью), поясничный (отличается легким течением, редко дает тяжелые степени деформации); пояснично-кретцовый, при котором в дугу искривления включаются кости таза, создавая перекос с относительным удлинением одной ноги (может сопровождаться болями); комбинированный  тип сколиоза характеризуется наличием двух первичных дуг искривления (отличается стабильностью). По степени тяжести сколиоза выделяют первую, вторую, третью и наиболее тяжелую четвертую степень.

Прогрессирование сколиоза зависит от возраста больного, типа и степени деформации. Интенсивное увеличение деформации наблюдается в период бурного роста ребенка, достигает максимума в пубертатный период, у девочек в 11-13 лет, у мальчиков в 14-16 лет и обычно заканчивается при прекращении роста. Большей частью неблагоприятно протекают сколиозы,  проявившиеся до 6 летнего возраста, более благоприятно – после 10 и особенно после 12 лет. При выраженном прогрессировании сколиозы относят к декомпенсированным, без наклонности к прогрессированию или незначительным прогрессированием в течение длительного времени – к компенсированным. Дети с компенсированным сколиозом начальной степени должны лечиться в условиях поликлинике и дома, с медленно прогрессирующим течением – лучше в специализированных школах-интернатах, с интенсивным прогрессированием в ортопедическом стационаре.

Лечение сколиоза направлено на стабилизацию имеющего искривления, предупреждения его прогрессирования и компенсирования сколиоза путем повышения устойчивости позвоночника и выработки ортостатического положения с восстановлением баланса между кривизной сколиоза.

Лечение складывается из комплекса мероприятий, предусматривающих снижение статической нагрузки на позвоночник и организацию правильного двигательного режима в дошкольном учреждении, школе и дома. При этом следует устранить причины, способствующие деформации позвоночника: длительное сидение, неправильное положение в постели, неправильная поза при стоянии, ношение тяжелых предметов в одной руке и др. Необходимо проведение комплекса лечебной гимнастики (комплекс лечебной гимнастики составляется специалистом по лечебной физкультуре индивидуально для каждого больного или группы идентифицированных больных)  и курсов массажа, сеансов физиотерапии. Наряду с этим рекомендуется занятия спортивными играми с мячом, плавание, катание на лыжах.

Практика показывает, что проведение комплексов консервативного лечения  оказывают благоприятное воздействие на коррекцию сколиоза.

Профилактическая направленность является одним из основных звеньев детской ортопедии. Ранняя диагностика и лечение устраняют прогрессирование деформаций, предупреждают нарушение функций органов опоры и движения. Этим определяется основная задача ортопеда и детского хирурга совместно с педиатром.

Читайте также:  Подготовка к рентгену шейного отдела позвоночника

Источник

Позвоночник и спинной мозг предназначены для обеспечения движений, поддержания структурной целостности и вертикального положения, передачи сигнала от головного мозга и согласования моторных, сенсорных и вегетативных путей. Позвоночник и спинной мозг состоят из нескольких различных типов тканей, ответственных за эти различные функции. Эмбриологическое развитие человеческого позвоночника и спинного мозга является сложным процессом, приводящим к формированию сложноустроенных структур. Несмотря на огромные продвижения в молекулярных и биологических методах после многих десятилетий, сделавших доступными современного исследования, эмбриологическое развитие позвоночника и нервной системы остается не полностью понятным. Сложный каскад сигнальных событий на молекулярном уровне участвует в развитии позвоночных и нервных элементов. Изменения в этих важных этапах могут привести к отклонениям и аномалиям развития, некоторые из которых могут угрожать целостности и функции этих структур при развитии человека, что потенциально приведет к неврологической дисфункции или увеличенной восприимчивости нервных структур к травме.

Ранний эмбриональный период позвоночника

Формирование позвоночного столба, а также тела в целом, начинается во время периода гаструляции, при котором биламинарный эмбриональный диск преобразовывается в триламинарный эмбриональный диск. Этот процесс встречается в начале третьей недели после оплодотворения и характеризуется инвагинацией эктодермальных клеток через первичную борозду первичной полоски, создавая эмбриональную мезодерму. Концентрация инвагинированных внутриэмбриональных клеток мезодермы в краниальном конце первичной полоски формирует первичную ямку или узел. Непрерывно окутывающие клетки в первичном узле формируют канал, называемый хондриальной трубкой, которая непрерывна с амниотической полостью. Эти инвагинирующиеся клетки двигаются в краниальном направлении, они свойственны эмбриональной эндодерме, и формируют хондральную пластину, которая впоследствии превращается в хорду. Мигрирующими клетками, которые формируют хорду, управляют с помощью хемотаксиса фактор роста фибробластов 4 и фактор роста фибробластов 8. Наличие хорды побуждает лежащие эктодермальные клетки распространяться вширь, чтобы сформировать нервную пластину. Примерно на 19 день эта нейроэктодермальная ткань свернется, чтобы сформировать нервную борозду, которая впоследствии закроется, чтобы стать нервной трубкой. Хорда также играет одну из основных ролей в эмбриональном развитии в качестве координирования созревания позвоночного столба. 

Инвагинирующиеся клетки, которые мигрировали латерально, дифференцируются в три главных области: параксиальная, промежуточная и боковая мезодермальные пластины. Эти мезодермальные предшественники будут развиваться, чтобы сформировать позвоночник, мочеполовую систему и трубку пищеварительного тракта, соответственно. Эти близкие пространственные отношения могут быть причиной проявления аномалий развития позвоночника, происходящих при мочеполовых нарушениях. Параксиальная мезодерма развивается в 42 – 44 пар сомитов в течение нескольких дней. Сомиты развиваются от краниального к каудальному концу и их число может служить оценкой эмбрионального возраста. Эти структуры являются, возможно, самым очевидным примером эмбриологического понятия метамер, в которых многократные анатомически подобные единицы устроены линейно, чтобы сформировать сложную структуру или орган. Каждый отдельный сегмент далее дифференцируется в две крупнейших области. Дорсолатеральная область сегмента, составленного из дерматомов и миотомов зреет, чтобы в конечном счете сформировать мускулатуру спины и поверхность кожи, соответственно. Вентромедиальная область, склеротомы сомитов являются предшественниками позвоночного столба развивающегося человека. Нервная трубка дифференцируется, чтобы сформировать спинной мозг.

Развитие позвоночного столба

В то время как гестация продолжается, на 4-ой и 5-ой неделе происходит формирование отдельных тел позвонков из метамерных сегментов. Этот процесс лучше всего объяснен теорией пересегментации, в которой каждый склеротом делится на ростральную и каудальную половины. Каждый позвонок фомируется из каудальной половины одного склеротома и краниальной половины смежного склеротома. Слияние этих двух склеротомов формирует центр, который станет отдельным телом позвонка . Каждый сформированный позвонок сопровождают сегментальные артерии и нервы. Теория пересегментации была доказана экспериментально в моделях. Шаблон позвонка во время пересегментации контролируется влиянием генов HOX и Pax. Ранее было предположено, что хорда может играть роль в координировании процесса ресегментации. Cмежные с нервной трубкой мезодермальные клетки развиваются в дужки, пластинчатые части и ножки, которые служат для защиты структур, проходящих через позвоночный канал.

Хорда является центральной осью для недавно сформированного центра и в конечном счете распадается между позвонками (процесс хондрогенеза), в области межпозвоночного диска она способствует формированию пульпозного ядра. Клетки склеротомов распространяются, чтобы сформировать окружающее фиброзное кольцо. В течение 6-ой недели молекулярные факторы от хорды и нервной трубки сигнализируют об инициировании процесса хондрогенеза. Два центра хондрогенеза в центре формируют единый большой сегмент хряща. На каждой дужке позвонка расположено по одному центру хондрогенеза, которые впоследствии растут, чтобы соединиться с противоположной частью дужки. Окостенение этих хрящевых предшественников начинается на 9-ой неделе развития. Три точки окостенения могут быть найдены в каждом позвонке, одна расположена в центре и одна в каждой половине дужки позвонка. Окостенение начинается в нижне-грудном отделе позвоночника и идет от этой точки краниально и каудально. Этот медленный процесс продолжается после рождения, потому что половинки дужек позвонков не полностью соединяются приблизительно до возраста 6 лет.

Читайте также:  Сколиоз шейного отдела позвоночника последствия

Развитие спинного мозга

Как уже сказано, нервная система развивается из растущей вширь эктодермальной нервной пластины, которая формируется над хордой. В то время как продолжается быстрый рост, края нервной пластины складываются и в конечном счете соединяются, чтобы сформировать нервную трубку. При нарушении закрытия нервной трубки образуется врожденный дефект, который называется миеломенингоцеле. Около 5 недели эмбрионального развития в пределах нервной трубки возникают спинные и брюшные пары утолщений крыловидной и базальной пластинкок. Эти утолщения отделены структурно пограничной бороздой и в конечном счете станут сенсорными и моторными трактами. Пограничная борозда исчезает в течение 6 недели из-за непрерывного быстрого увеличения. Ранее разделенные структуры, однако, сохраняют свои соответствующие функции. Задние и передние рога спинного мозга появляются в процессе эмбрионального роста, тракты белого вещества начинают появиться на 7-ой или 8-ой неделе.


Созревание позвоночника в детстве и юности

Медленный рост позвоночника в детстве и юности обеспечивает механическую ось для всего аксиального скелета, а также обеспечивает безопасность спинного мозга и нервных корешков. Окостенение позвоночника продолжается после рождения от трех основных точек окостенения, состоящих из центра и позвоночных дуг. Интересно, что люди непохожи на большинство других позвоночных животных, у которых не центр окостенения формирует истинную замыкательную пластину, а скорее тонкая хондроэпифизиальная область в замыкательных пластинах, которая также способствует периферическому росту. Пара нейроцентральных синхондрозов возле присоединения ножек к телу позвонка и единственный задний синхондроз на вершине дуги обеспечивают рост позвоночника и расширение позвоночного канала. Эти синхондрозы легко визуализируются на обычных рентгенограммах как просветления и не должны приниматься за перелом или порок развития. Позвоночный канал достигает своего взрослого диаметра в возрасте 6 – 8 лет после закрытия нейроцентральных синхондрозов. Раннее закрытие или асимметричный рост этих синхондрозов могут привести к развитию врожденного стеноза позвоночного канала или сколиоза.

Центры окостенения: 1 – грудной позвонок до рождения и в пубертатный период (2); 3 – атлант; 4 – эпистрофей; 5 – поясничный позвонок; 6 – крестец новорожденного (спереди) и 4-летнего ребенка (сверху) (7).
На рисунке обозначено время окостенения

Первоначально у новорожденного полностью кифотизированный позвоночник. Это основное искривление остается в грудной области после развития вторичных искривлений при росте ребенка. Шейный лордоз развивается, когда задние мышцы шейного отдела позвоночника набирают силу и увеличиваются в объеме из-за того, что ребенок начинает поднимать голову вертикально. Поясничный лордоз развивается позже при созревании, поскольку ребенок начинает сидеть, стоять и ходить, и полностью стабилизируется после половой зрелости. Вторичные точки окостенения появляются в каждом позвонке в начале юности и расположены в концах остистых, поперечных и суставных отростков, а так же в апофизах тел позвонков. Как и основные точки окостенения, эти структуры могут визуализироваться рентгенографически и должны учитываться во время оценки травматического повреждения. Нужно также отметить, что неполная окостенелость позвоночника привносит существенные различия в сигнале МРТ. Рост в местах окостенения происходит в течение молодого возраста с закрытием зон роста в возрасте примерно 25 лет. После прекращения роста верхние и нижние апофизы становятся жесткими, для формирования края тела позвонка к которому прикрепляется межпозвоночный диск.

Источник:

Ссылки по теме:

Источник