Позвоночный столб имеет физиологические изгибы – изгибы вперед (лордоз) и изгибы назад (кифоз).
Строение позвоночного столба
Ограниченная подвижность одного позвоночного сегмента может сопровождаться значительными изменениями изогнутости позвоночника, обусловленной появлением дополнительных раздражающих факторов и возникающего при этом нарастания рефлекторного напряжения мышечного аппарата. При хроническом раздражении тканей одного или нескольких позвоночных двигательных сегментов возникает стойкое избыточное напряжение мышц-разгибателей спины и патологическое изменение конфигурации позвоночника. Чрезмерное напряжение мышц обычно сопровождается их болезненностью.
Структуры межпозвонкового диска, кроме заднего отдела фиброзного кольца, практически лишены болевых рецепторов. Однако задняя часть фиброзного кольца и примыкающая к ней задняя продольная связка, другие ткани, расположенные в эпидуральном пространстве, и сама твердая мозговая оболочка богаты болевыми рецепторами. Поэтому их раздражение сопровождается значительными, иногда интенсивными, резко выраженными болевыми ощущениями. Особенно выражена боль, возникающая при раздражении находящихся в эпидуральном пространстве нервных тканей — нервных корешков, спинальных ганглиев и спинномозговых нервов, а на шейном уровне позвоночника также и параартериальных нервных сплетений, окружающих позвоночные артерии. Иннервацию паравертебральных мышц обеспечивают главным образом задние ветви шейных, грудных и поясничных спинномозговых нервов.
Движения позвоночного столба
У взрослого человека движение позвоночного столба осуществляется по трем основным осям:
- сгибание (flexia) и разгибание (extensia) вокруг поперечной оси;
- наклоны (lateroflexia) вокруг горизонтальной переднезадней (сагиттальной) оси;
- ротация (rotocio) — происходит вокруг продольной (вертикальной) оси.
Наиболее значительна возможность сгибания и разгибания позвоночного столба в сагиттальной (вперед — назад) и во фронтальной плоскости (наклоны) — в нижнем шейном, нижнем грудном и поясничном отделах. Ротация его особенно значительна в шейном отделе.
Функции позвоночного столба
В обеспечении функций позвоночного столба весьма значительна роль дугоотростчатых межпозвонковых суставов. Они обеспечивают следующие функции:
- опорную — участие в обеспечении статики позвоночника;
- статическую — участие в обеспечении взаимоотношения позвонков и позвоночных сегментов, их стабилизации и поддержании статики позвоночного столба;
- динамическую — участие в изменении положения и направления относительно смежных позвонков и в осуществлении при этом совершаемых в определенных пределах движений позвоночного столба и вместе с ним всего опорно-двигательного аппарата;
- приспособительную — участие в рефлекторных изменениях конфигурации позвоночника, способствующих снижению физической нагрузки на позвоночные двигательные сегменты.
Любой патологический процесс, изменяющий функции межпозвонкового диска и дугоотростчатых суставов, ведет к нарушению статики и биомеханики позвоночного столба. В случаях патологии позвоночника физиологические изгибы позвоночного столба (шейный лордоз, грудной кифоз, поясничный лордоз) могут быть уплощенными или же выраженными чрезмерно.
Заболевания позвоночного столба
Боковые искривления позвоночного столба, приобретающие стойкий характер, — сколиозы, как правило, являются отклонением от нормы и имеют различные причины. При этом установить причину сколиоза иногда весьма непросто. Это привело к тому, что среди стойких сколиозов, обычно возникающих в период роста позвоночника, количество идиопатических сколиозов достигает 85%. По времени проявления их разделяют на инфантильные (диагностируются в первые 3 года жизни), ювенильные (в возрасте старше 3 лет). Кроме того, сколиозы дифференцируются на простые, или неструктурные, чаще по происхождению функциональные, и сколиозы сложные, структурные, обычно имеющие объективную причину.
Неструктурные сколиозы проявляются в детском возрасте или позже, без признаков органической патологии позвонков и позвоночного столба в целом, при этом уточнить их причину нередко не удается. Возможные причины: нарушение осанки, плоскостопие, укорочение одной ноги, рефлекторное, вторичное напряжение мышц, обусловленное наличием боли. Структурные сколиозы, как и другие стойкие патологические изгибы позвоночного столба, могут быть как врожденными, так и приобретенными. Иногда имеют семейный характер, в связи с этим возможно их наследственное происхождение. Они могут быть следствием гиперкинезов, например торсионной дистонии, встречаются при сирингомиелии, болезни Фридрейха, перенесенном детском полиомиелите, при миопатиях, гормональной спондилопатии, могут быть следствием травмы, опухоли позвоночника. Устранение причины сколиоза может вести к уменьшению степени его выраженности или к его исчезновению.
По локализации сколиоз может быть шейно-грудным, грудным, поясничным, комбинированным (S-образным). При структурном стойком сколиозе степень выраженности его искривления определяется в градусах: легкий сколиоз — до 20°; умеренный — от 20 до 40°, тяжелый — свыше 40°.
Таким образом, изменения конфигурации позвоночника многовариантны и могут быть сопряжены с различными причинными факторами. Среди частых причин патологического искривления позвоночника возможны различные варианты осложнений происходящих в позвоночных сегментах структурных изменений, обычно именуемых остеохондрозом позвоночника. Уточнение причины их происхождения, локализации, степени выраженности, сочетания с другими патологическими проявлениями может способствовать решению вопроса о нозологическом диагнозе, а следовательно, и оказанию оптимальной помощи пациенту.
Искривление позвоночника изменяет степень нагрузки, приходящейся на единицу площади разных участков межпозвонковых дисков. Чем более выражен лордоз, тем значительнее на его уровне перегрузка межпозвонковых дисков, особенно их задней части, и значительнее тенденция к соскальзыванию позвонка.
Спондилолиз (греч. spondylos — позвонок + lysis — разрушение, рассасывание) — дефект в межсуставной части дужки позвонка в виде одноили двусторонней щели, возникший в связи с аномалией развития или в результате перестройки костной структуры дужки при ее функциональной перегрузке. Обнаруживается на спондилограммах, выполненных в косой проекции. Щель в задней части дужки может быть следствием врожденной слабости дужки, проявляется в возрасте старше 5 лет. Обычно провоцируется травмой, в частности при резком разгибании позвоночника. Нередко сочетается со спондилолистезом.
В субхондральных отделах костной ткани происходит активация ее синтеза. При этом интерлейкин-1 (ИЛ) и простагландин EII повышают активность металлопротеиназ и плазминогена, что способствует увеличению локальной секреции факторов роста костной ткани, повышению плотности субхондральной кости. В результате хрящевая ткань подвергается перестройке, ведущей к изменению ее объема. При этом параллельно проявляется тенденция к стимуляции роста костной ткани, в частности к формированию остеофитов. В дальнейшем в случае образования грыжи межпозвонкового диска к дисметаболическим процессам могут присоединяться и аутоиммунные реакции, обычно разворачивающиеся в эпидуральном пространстве.
Особенности морфологических изменений в позвоночном столбе варьируют в зависимости от многих факторов. Большое значение имеют физические воздействия на опорные структуры позвоночных сегментов, которые возникают при резких движениях, при выполнении тяжелой работы, при поднятии тяжести и нарастают при длительном пребывании пациента в фиксированной позе. При плоскостопии и ношении обуви на каблуках возникает изменение физиологических изгибов в позвоночном столбе, что вызывает увеличение рефлекторного напряжения определенных мышечных групп и связок позвоночного столба.
Патологические изменения изгибов позвоночника и тем более их сочетание с проявлением локальной или отраженной боли нередко оказываются следствием патологии позвоночника. Поэтому выявление изменений состояния позвоночника и их адекватная трактовка могут способствовать уточнению клинического диагноза и, следовательно, оказанию больному адекватной помощи.
Физические нагрузки, испытываемые позвоночным двигательным сегментом, сказываются прежде всего на состоянии входящих в его состав межпозвонкового диска, в первую очередь его пульпозного ядра, или замещающего его пульпозного комплекса, а также дугоотростчатых суставов. В хрящевой ткани этих опорных структур нарушается гомео-стаз, изменяются физические свойства кислых и нейтральных гликоза-миногликанов (мукополисахаридов) и коллагена. При этом цитокины, в частности ИЛ-1, ингибируют синтез хрящевых клеток.
Статью подготовил и отредактировал: врач-хирург Пигович И.Б.