Спинной мозг: строение и функции, основы физиологии

Спинной мозг – это часть центральной нервной системы. Он располагается в позвоночном канале. Представляет собой толстостенную трубку с узким каналом внутри, несколько сплюснутую в передне-заднем направлении. Имеет довольно сложное строение и обеспечивает передачу нервных импульсов от головного мозга к периферическим структурам нервной системы, а также осуществляет собственную рефлекторную деятельность. Без функционирования спинного мозга невозможны нормальное дыхание, сердцебиение, пищеварение, мочеиспускание, сексуальная деятельность, любые движения в конечностях. Из этой статьи Вы сможете узнать о строении спинного мозга и особенностях его функционирования и физиологии.

Спинной мозг закладывается на 4-й неделе внутриутробного развития. Обычно женщина еще даже не подозревает, что у нее будет ребенок. В течение всей беременности происходит дифференцировка различных элементов, а некоторые отделы спинного мозга полностью заканчивают свое формирование уже после рождения в течение первых двух лет жизни.

Спинномозговые функции и их особенности

Проводниковая функция осуществляется передачей импульса по восходящим мозговым путям к головному мозгу и обратно к органам-исполнителям по нисходящим мозговым путям. Длинные тракты передачи импульсных сигналов позволяют передавать их со спинного мозга в разные функциональные отделы головного, а короткие – обеспечивают связь между соседними сегментами спинномозгового тяжа.

Спинномозговые функции и их особенности

Рефлекторная функция воспроизводится путем активации простой рефлекторной дуги (коленный рефлекс, разгибание и сгибание рук и ног). Сложные рефлексы воспроизводятся с участием головного мозга. Спинномозговой тяж также отвечает за выполнение вегетативных рефлексов, которые контролируют работу внутренней среды человека – пищеварительной, мочевыделительной, сердечно-сосудистой, половой систем. Приведенная схема иллюстрирует функции вегетативной системы в организме. Управление вегетативных и двигательных рефлексов осуществляется за счет проприорецепторов в толще спинномозгового тяжа. Строение и функции спинного мозга имеют ряд особенностей у человека.

Рассмотрим строение спинномозгового тяжа для лучшего понимания того, какие функции он выполняет.

Какие возможны заболевания?

Так как этот орган регулирует передачу импульсов ко всем системам и органам, основной признак нарушения его деятельности — это потеря чувствительности. В связи с тем что этот орган входит в состав ЦНС, то и заболевания связаны с неврологическими особенностями. Обычно различные поражения спинного мозга вызывают такие симптомы:

• нарушения в движении конечностей;
• болевой синдром шейного и поясничного отделов;
• нарушения чувствительности кожных покровов;
• паралич;
• недержание мочи;
• потерю мышечной чувствительности;
• повышения температуры в пораженных местах;
• боли в мышцах.

Вас может заинтересовать: Передние корешки спинного мозга: строение, структура в разрезе и основные функции

Эти симптомы могут развиваться в разной последовательности, исходя из того, в какой области располагается это поражение. В зависимости от причин возникновения заболеваний выделяют 3 группы:

1. Всевозможные пороки развития, в том числе и послеродовые. Чаще всего встречаются врожденные аномалии.
2. Заболевания, которые предполагают нарушение кровообращения либо различные опухоли. Бывает, что такие патологические процессы вызывают и наследственные заболевания.
3. Всевозможные травмы (ушибы, переломы), нарушающие работу спинного мозга. Это могут быть травмы в результате автокатастроф, падения с высоты, бытовые или в результате пулевого либо ножевого ранения.

Любая травма спинного мозга или заболевания, которые вызывают такие последствия, являются очень опасными, потому что часто лишают многих людей возможности ходить и полноценно жить. Следует как можно быстрее обратиться к врачу, чтобы начать лечение вовремя, если после травмы или заболевания наблюдаются вышеперечисленные симптомы либо такие нарушения:

• потеря сознания;
• ухудшение зрения;
• частые приступы судорог;
• затруднение дыхания.

В противном случае заболевание может прогрессировать и вызвать такие осложнения:

• хронические воспалительные процессы;
• нарушение работы желудочно-кишечного тракта;
• нарушение в работе сердца;
• нарушение кровообращения.

Поэтому следует вовремя обратиться за помощью к врачу, чтобы пройти правильное лечение. Ведь благодаря этому можно спасти свою чувствительность и уберечься от патологических процессов в организме, которые могут привести к инвалидному креслу.

Внешнее строение спинного мозга

Спинной мозг являет собой тяж, он образован мозговой тканью. На всей своей протяженности он имеет округлую форму при сечении, исключениями являются лишь зоны утолщения, где наблюдается его уплощение. Шейное утолщение размещается от третьего позвонка шеи до первого грудного. Пояснично-крестцовое уплощение локализуется в области 10-12 позвонка грудного отдела.

Внешнее строение спинного мозга

Спереди и сзади спинного мозга на своей поверхности имеет бороздки, которые делят орган на две половины. Мозговой тяж имеет три оболочки:

• твердую – представляет собой белую блестящую плотную фиброзную ткань, богатую эластичными волокнами;
• паутинную – выполнена из покрытой эндотелием соединительной ткани;
• сосудистую – оболочка из рыхлой соединительной ткани богатой сосудами для обеспечения питания спинного мозга.

Между двумя нижними прослойками размещается ликвор (спинномозговая жидкость).

Оболочки мозга

1. Твердая оболочка. Находится сразу за надкостницей позвоночника, однако вплотную к ней не прилегает. Между надкостницей и твердой оболочкой расположено эпидуральное пространство. Ткань твердой оболочки — соединительная, в ней расположены сосуды, лимфатические и кровеносные. Эпидуральное пространство заполнено жировой клетчаткой. Здесь же расположены венозные сплетения.
2. Паутинная оболочка — сеть тонких пластинок из соединительной ткани, по строению напоминающих паутину. Пластинки составлены коллагеновыми и эластическими волокнами. Между паутинной и мягкой оболочкой есть субарохноидальное пространство с ликвором, обеспечивающим обмен и питание нейронов.
3. Мягкая оболочка. Это сосудистое окружение, имеющее зубчатые связки для фиксации и обеспечивающее связь и питание между ликвором и мозгом.

Внутреннее строение спинного мозга

Центральные отделы спинномозгового тяжа выполнены серым веществом. На препарате среза органа это вещество по очертанию имеет сходство с бабочкой. Состоит данный компонент мозга из тел нервных клеток (вставочного и двигательного типа). Данный участок нервной системы разделяется на функциональные зоны: передние и задние рога. Первые содержат нейроны двигательного типа, вторые имеют вставочные нервные клетки. На протяжении отрезка спинномозгового тяжа от 7-го шейного сегмента до 2-го поясничного имеются дополнительные боковые рога. Здесь содержатся центры, отвечающие за функционирование вегетативной НС (нервной системы).

Внутреннее строение спинного мозга

Задние рога характеризуются неоднородностью своей структуры. В составе этих зон спинного мозга имеются специальные ядра, выполненные вставочными нейронами.

Внешняя часть спинномозгового тяжа образуется белым веществом, выполненным аксонами нейронов «бабочки». Спинномозговые борозды условно дробят белое вещество на 3 пары канатиков, известных как: боковые, задние и передние. Аксоны объединяются в несколько проводящих трактов:

• ассоциативные волокна (короткие) – обеспечивают связь различных спинномозговых сегментов;
• восходящие волокна, либо чувствительные, – передают нервные сигналы к головному отделу ЦНС;
• нисходящие волокна, либо двигательные, – передают импульсные сигналы от коры полушарий к передним рогам, контролирующим органы-исполнители.

Задние канатики содержат проводники только восходящие, а оставшиеся две пары характеризуются наличием нисходящих и восходящих путей проведения. Количество проводящих трактов в канатиках различное. Приведенная таблица демонстрирует расположение проводящих трактов в спинной части ЦНС.

Боковой канатик проводников:

• спинно-мозжечковый тракт (задний) – передает в мозжечок импульсные сигналы проприоцептивного характера;
• спинно-мозжечковый тракт (передний) – отвечает за связь с корой мозжечка, куда и транслирует импульсные сигналы;
• спинно-таламический тракт (наружный боковой) – отвечает за передачу к мозгу импульсных сигналов от рецепторов, реагирующих на боль и изменение температуры;
• пирамидный тракт (наружный боковой) – проводит от коры больших полусфер двигательные импульсные сигналы к спинномозговому тяжу;
• красноядерно-спинномозговой тракт – контролирует поддержание тонуса мышц скелета и регулирует выполнение подсознательных (автоматических) двигательных функций.

Передний канатик проводников:

• пирамидный тракт (передний) – транслирует двигательный сигнал от коры верхних отделов ЦНС к нижним;
• спинно-таламический тракт (передний) – осуществляет передачу импульсных сигналов от тактильных рецепторов;
• преддверно-спинномозговой – осуществляет координацию сознательных движений и равновесие, а также характеризуется наличием связи с продолговатым мозгом.

Задний канатик проводников:

• тонкий пучок волокон Голля – отвечает за передачу импульсных сигналов от проприорецепторов, интерорецепторов и кожных рецепторов нижних отделов туловища и ног к головному мозгу;
• клиновидный пучок волокон Бурдаха – отвечает за передачу тех же рецепторов в головной мозг из рук и верхних отделов туловища.

Проводящие пути

Длинные восходящие и нисходящие пути с помощью двусторонней связи соединяют периферию с головным мозгом. Афферентные импульсы по проводящим путям спинного мозга проводятся в головной, передавая ему информацию обо всех изменениях во внешней и внутренней среде организма. По нисходящим путям импульсы от головного мозга передаются к эффекторным нейронам спинного мозга и вызывают или регулируют их деятельность.

Восходящие пути:

1. Задние канатики (чувствительные пути), которые проводят сигналы от кожных рецепторов к продолговатому мозгу.
2. Спиноталамические, направляют импульсы в таламус.
3. Дорсальный и вентральный (спиномозжечковые) отвечают за проведение возбуждения от проприорецепторов к мозжечку.

Нисходящие пути

1. Пирамидный — проходит в передних и боковых столбах спинного мозга, отвечает за выполнение движений.
2. Экстрапирамидный тракт начинается от структур головного мозга (красное ядро, базальные ганглии, черная субстанция) и идет к передним рогам, отвечает за непроизвольные (бессознательные) движения.

Сегментарное строение спинномозгового тяжа

Сегментарное строение спинномозгового тяжа

Спинной мозг человека по своему строению относится к сегментарным органам. Какое же количество сегментов он имеет в человеческом организме? Всего мозговой тяж содержит 31 сегмент соответственно отделам позвоночника:

• в шейном – восемь сегментов;
• в грудном – двенадцать;
• в поясничном – пять;
• в крестце – пять;
• в копчике – один.

Сегменты мозгового тяжа имеют по четыре корешка, формирующих спинномозговые нервы. Задние корешки сформированы из аксонов чувствительных нейронов, они входят в задние рога. Задние корешки имеют чувствительные ганглии (по одному на каждом). Затем в этом месте образуется синапс между чувствительным и двигательным клетками НС. Аксоны последних формируют передние корешки. Приведенная схема демонстрирует строение спинного мозга и его корешков.

Строение спинного мозга и его корешков

В центре спинномозгового тяжа на всем его протяжении локализуется канал, он заполняется ликвором. К голове, рукам, легким и сердечной мышце проводящие волокна тянутся от шейных и верхнегрудных сегментов. Сегменты поясницы и грудного участка мозга отдают нервные окончания к мышцам туловища и брюшной полости с ее содержимым. Нижнепоясничные и крестцовые сегменты человека отдают нервные волокна ногам и мышцам нижнего пресса.

Функции

Несмотря на многие столетия эволюционных изменений в устройстве спинного мозга, его функциональные обязанности остались практически теми же. По существу, их всего две – проводниковая, а также рефлекторная.

Они практически всегда сопутствуют друг другу. Представить их себе можно следующим образом – человек прикоснулся к чему-то горячему, коже была нанесена травма, информация о которой переместилась по проводниковым путям к коре головного мозга, а оттуда поступила команда отдернуть руку. Спиной мозг выполняет все действия автоматически – человек редко контролирует свои рефлексы.

Проводниковую же функцию легче изобразить, как осуществление произвольных желаний – для того, чтобы догнать автобус, человек направляет свои усилия в мышцы конечностей, усиление работы сердечнососудистой и дыхательной системы. Итогом становится ускорение двигательной активности без ущерба для здоровья догоняющего.

Благодаря слаженной работе спинного мозга функции его осуществляют в большинстве своем автоматически. Специалист проверяет их при медицинском осмотре. Однако, если спинномозговой канал находится в вынужденном положении, к примеру, из-за травмы, то проводниковая, равно как и рефлекторная проводимость будет искажена.

Вывод

Таким образом, потеря определенных функций, к примеру, движений ног, позволяет определить, какой именно отдел оказался поврежден. Травмы данного органа являются одними из самых серьезных, и повреждения зачастую оказываются неисправимыми. Главное, следить за здоровьем своего позвоночника, и не перенагружать его без серьезной необходимости.

Орган расположен в позвоночном канале, а его длина составляет не более 45 см, что меньше, чем длина самого позвоночника. Это обусловлено тем, что мозг растет только до пятилетнего возраста, а позвоночник, как правило, до конца полового созревания.

Опасность повреждений и травм

Мозг спинной связывает все системы организма. Его структура играет важную роль для выполнения верной работы опорно-двигательного аппарата. Если его повредить, возникнет спинномозговая травма, тяжесть которой зависит от обширности повреждений: растяжения, разрывы связок, вывихи, повреждения дисков, позвонков, отростков – легкие, средние. К тяжелым относят переломы со смещением и множественные повреждения самого канала. Это очень опасно, ведет к нарушению функциональности канатиков и параличу нижних конечностей (спинальный шок).

Если травма тяжелая, шок длится от нескольких часов до месяцев. Сопровождается патология нарушением чувствительности ниже места травмирования и дисфункцией тазовых органов, включая недержание мочи. Выявить травмы может компьютерно-резонансная томография. Для лечения легких ушибов и повреждений зон могут использоваться медикаментами, лечебной гимнастикой, массажем, физиотерапией.

Тяжелые варианты нуждаются в операции, особенно диагностирования компрессии (разрыв – клетки умирают мгновенно, есть риск инвалидности). Последствиями травмирования мозга спинного служат долгий восстановительный период (1-2 года), который можно ускорить иглорефлексотерапией, эрготерапией и другими вмешательствами. После тяжелого случая есть риск вернуть двигательную способность не полностью, а иногда навсегда остаться в инвалидной коляске.

Сегменты

Сегмент спинного мозга

– это отдельная часть органа, которая отвечает за определенные части тела, а также за работу всех органов. Всего выделяют 31 сегмент. Дабы проще разобраться в функциях каждого из сегментов, которые в совокупности составляют отделы, необходимо составить простую таблицу.

Отделы спинного мозга и их функции: таблица

Отделы	За что отвечают
Шейные	Движение диафрагмы и локтевых суставов
Грудные	Чувствительность кожи, работа мышечной системы, легких, сердца, пищеварительной системы
Поясничные	Работа простаты, почек, мочевого пузыря, надпочечников, матки, мочеточников
Крестцовые	Центры дефекации, мочеиспускания и эрекции

Сколько их? ↑

Спинной мозг окутан тремя соединительнотканными оболочками, которые берут свое начало из мезодермы – среднего зародышевого листка.

Если идти с поверхности вглубь, оболочки эти располагаются следующим образом:

• твердая – самая наружная;
• паутинная – средняя, расположена внутри от твердой;
• мягкая – самая внутренняя.

В сторону головы все три оболочки продолжаются в соответствующие оболочки головного мозга, однако каждую из них в головном и спинном мозге отличают свои анатомо-топографические особенности.

А знаете ли вы, какое число костей составляет наш скелет? Узнайте подробнее в нашей статье о том, сколько костей в организме человека. Почему появляются пяточные шпоры? Ответ на этот вопрос вы сможете найти здесь.

Морфология и расположение в теле

Спинной мозг отходит от головного и находится в позвоночном канале, который образуют соединённые в кольцо дуги позвонков. Верхняя часть соединена с продолговатым мозгом, нижняя срастается с позвонками копчика.

Выделяют пять отделов спинного мозга:

• шейный (8 позвонков);
• грудной (12 позвонков);
• поясничный (5 позвонков);
• крестцовый (5 позвонков);
• копчиковый (1 позвонок).

Заканчивается спинной мозг на уровне первого поясничного позвонка. Отсюда отходит пучок нервных волокон, который называется конским хвостом. Сужающийся спинной мозг становится концевой или спинномозговой нитью, толщина которой не превышает 1 мм. Конец нити срастается с надкостницей копчикового отдела.

Рис. 1. Внешнее строение и отделы спинного мозга.

Длина спинного мозга взрослого варьирует от 40 до 45 см, а ширина – от 1 до 1,5 см. На разных участках позвоночника диаметр не одинаков. Масса мозга составляет в среднем 35 г.

Утолщения и борозды

Значительные уплотнения спинномозгового канала имеют только два отдела — позвонки шейного отдела и пояснично-крестцового.

Именно там наблюдается наибольшая концентрация нервных окончаний, которые отвечают за правильное функционирование верхних и нижних конечностей. Поэтому ушиб спинного мозга может негативно сказаться на координации и передвижениях человека.

Поскольку спинномозговой канал имеет симметричные половины, через них пролегают специфические границы разделения — передняя срединная щель и борозда задняя.

От срединной щели по обе ее стороны пролегает передняя борозда латеральная. В ней берет свое начало двигательный корешок.

Таким образом, борозда служит для разделения боковых и передних канатиков спинного мозга. Кроме этого, сзади тоже имеется латеральная борозда, которая также выполняет функцию разделительной границы.

Рефлексы

Функциональное разнообразие нейронов спинномозговых структур создает условия для рефлекторной деятельности, как с участием собственных элементов, так и центральных – коры и подкорковых центров.

В каждой такой рефлекторной дуге обязательно присутствуют звенья:

• афферентное – воспринимает импульсы;
• вставочное – связывает между собой чувствительный и двигательный нейроны;
• эфферентное – передает импульс непосредственному исполнителю.

Среди двигательных рефлексов следует уделить внимание – миотатическим, которые направлены на растяжение/сокращение мышц, а также кожные – подошвенный и брюшной. С их помощью каждый человек может выполнять произвольные и непроизвольные движения.

Помимо двигательных, существуют и другие рефлексы. Так, вегетативные принято подразделять на симпатические и парасимпатические. Их общая задача – контроль и обеспечение постоянства внутренней среды организма для поддержания жизнедеятельности людей.

Диагностика нарушений и группа риска

Заболевания корешков спинного мозга воспалительного или травматического характера определяются при помощи таких инструментальных клинических исследований, как МРТ и УЗИ. Более других развитию патологий подвержены профессиональные спортсмены, военные и строители. В группу риска входят пациенты, перенесшие хирургическое вмешательство. Чаще других болеют лица со спондилоартрозом, остеохондрозом, грыжами и онкологическими образованиями.

При возникновении чувствительности спинномозговых структур требуется проведение дифференциальной диагностики. Часто симптомы заболевания не позволяют правильно поставить диагноз, а соответственно и назначить лечение. К примеру, нервный узел под названием «конский хвост», образованный нейронами крестцового позвонка, оказывает воздействие на половые органы, кишечник и мочевой пузырь.

На практике существует огромное количество случаев, когда неопытные врачи назначали лечение последствий заболевания. При этом катализатор нарушений не был устранен, что сопровождалось постоянными рецидивами и в результате приводило к серьезным осложнениям.

На основе книги: Дегенеративно-дистрофические поражения позвоночника (лучевая диагностика, осложнения после дисэктомии)

Рамешвили Т.Е. , Труфанов Г.Е., Гайдар Б.В., Парфенов В.Е

Позвоночный столб

Позвоночный столб в норме представляет собой гибкое образование, состоящее в среднем варианте из 33-34 позвонков, связанных в единую цепь межпозвонковыми дисками, дугоотростчатыми суставами и мощным связочным аппаратом.

Число позвонков у взрослых не всегда одинаково: встречаются аномалии развития позвоночника, связанные как с увеличением, так и с уменьшением количества позвон­ков. Так 25-й позвонок зародыша у взрослого ассисимилируется крестцом, однако в не­которых случаях он не срастается с крестцом, образуя 6-й поясничный позвонок и 4 крес­тцовых позвонка (люмбализация – уподобление крестцового позвонка поясничному).

Встречаются и противоположные соотношения: крестец ассимилирует не только 25-й позвонок но и 24-й, образуя 4 поясничных и 6 крестцовых позвонков (сакрализац­ия). Ассимиляция может быть полной, костной, неполной, двусторонней и односто­ронней.

В позвоночном столбе различают следующие позвонки: шейные – 7, грудные – 12, поясничные – 5, крестцовые – 5 и копчиковые – 4-5. При этом 9-10 из них (крестцовые – 5, копчико­вые 4-5) соединены неподвижно.

В норме искривления позвоночного столба во фронтальной плоскости отсутствуют. В сагиттальной плоскости позвоночный столб имеет 4 чередующихся плавных физиологических изгиба в виде дуг, обращенных выпуклостью кпереди (шейный и поясничный лордозы) и дуг, направленных выпуклостью кзади (грудной и крестцово-копчиковый кифозы).

О нормальных анатомических соотношениях в позвоночном столбе свидетельствует выраженность физиологических изгибов. Физиологические изгибы позвоночника всег­да плавные и в норме не бывают угловыми, а остистые отростки находятся на одинаковом ­расстоянии друг от друга.

Следует подчеркнуть, что степень изгибов позвоночного столба в различных отделах неодинакова и зависит от возраста. Так, к моменту рождения изгибы позвоночного столба существуют, однако степень их выраженности увеличивается по мере роста ребенка.

Позвонок

Позвонок (кроме двух верхних шейных) состоит из тела, дуги и отходящих от нее от­ростков. Тела позвонков соединены межпозвонковыми дисками, а дуги – межпозвоночными суставами. Дуги смежных позвонков, суставы, поперечные и остистые отрост­ки соединены мощным связочным аппаратом.

Анатомический комплекс, состоящий из межпозвоночного диска, двух соответствующи­х межпозвоночных суставов и связок, расположенных на данном уровне, предст­авляет своеобразный сегмент движений позвоночника – т.н. позвоночно-двигательный сегмент. Подвижность позвоночника в отдельном сегменте невелика, но движения многих сегментов, обеспечивают возмож­ность значительной подвижности позвоночника в целом.

Размеры тел позвонков увеличиваются в каудальном направлении (сверху-вниз), достигая макси­мума в поясничном отделе.

В норме тела позвонков имеют одинаковую высоту в переднем и заднем отделах.

Исключением является пятый поясничный позвонок, тело которого имеет клиновидную форму: в вентральном отделе оно выше, чем в дорсальном (спереди выше, чем сзади). У взрослых тело имеет прямоугольную форму с закругленными углами. В переходном грудопояс­ничном отделе позвоночника могут выявляться трапециевидной формы тела одного или двух позвонков с равномерной скошенностью верхней и нижней поверхностей кпереди. Трапециевидная форма может быть у поясничного позвонка со скошенностью верхней и нижней поверхности кзади. Аналогичную форму пятого позвонка иногда принимают за компрессионный перелом.

Тело позвонка состоит из губчатого вещества, костные балки которого образуют слож­ное переплетение, преобладающее большинство их имеет вертикальное направление и соответствует основным линиям нагрузки. Передняя, задняя и боковые поверхности тела покрыты тонким слоем плотного вещества, продырявленного сосудистыми канала­ми.

От верхнебоковых отделов тела позвонка отходит дуга, в которой различают два от­дела: передний, парный – ножка и задний – пластинка (Iamina), расположенная между суставными и остистыми отростками. От дуги позвонка отходят отростки: парные – вер­хние и нижние суставные (дугоотростчатые), поперечные и одиночные – остистые.

Описанное строение позвонка является схематическим, так как отдельные позвонки не только в разных отделах, но, и в пределах одного и того же отдела позвоночного стол­ба могут иметь отличительные анатомические особенности.

Особенностью строения шейного отдела позвоночника является наличие отверстий в поперечных отростках СII-СVII позвонков. Эти отверстия образуют канал, в котором про­ходит позвоночная артерия с одноименным симпатическим сплетением. Медиальной стенкой канала является средняя часть полулунных отростков. Это следует учитывать при увеличении деформации полулунных отростков и возникновении артроза унко­вертебральных сочленений, что может приводить к компрессии позвоночной артерии и раздражению симпатических сплетений.

Межпозвоночные суставы

Межпозвоночные суставы образованы нижними суставными отростками вышеле­жащего позвонка и верхними суставными отростками нижележащего.

Дугоотростчатые суставы во всех отделах позвоночного столба имеют аналогичное строение. Однако форма и расположение их суставных поверхностей неодинакова. Так, в шейных и грудных позвонках они располагаются в косой проекции, близкой к фрон­тальной, а в поясничных – к сагиттальной. Причем если в шейных и грудных позвонках суставные поверхности плоские, то в поясничных они изогнуты и представляют собой как бы отрезки цилиндра.

Несмотря на то что суставные отростки и их суставные поверхности в различных от­делах позвоночного столба имеют своеобразные особенности, однако на всех уровнях сочленяющиеся суставные поверхности равны одна другой, выстланы гиалиновыми хря­щами и укреплены туго натянутой капсулой, прикрепляющейся непосредственно у края суставных поверхностей. Функционально все дугоотростчатые сочленения относятся к малоподвижным.

К истинным суставам позвоночника помимо дугоотростчатых суставов относятся:

• парный атланто-затылочный сустав, соединяющий затылочную кость с первым шейным поз­вонком;
• непарный срединный атланто-осевой сустав, соединяющие позвонки CI и CII;
• парный крестцово-подвздошный сустав, соединяющий крестец с подвздош­ными костями.

Межпозвонковый диск

Тела смежных позвонков от II шейного до I крестцового, со­единены межпозвонковыми дисками. Межпозвонковый диск представляет собой хря­щевую ткань и состоит из студенистого (пульпозного) ядра (nucleus pulposus), фиброзного кольца (аnnulus fibrosis) и из двух гиалиновых пластинок.

Студенистое ядро – шаровидное образование с неровной поверхностью, состоит из желатинообразной массы с высоким содержанием воды – до 85-90% в ядре, диаметр его колеблется в пределах 1-2,5 см.

В межпозвонковом диске в шейном отделе студенистое ядро смещено несколько кпереди от центра, а в грудном и поясничном располагается на границе средней и за­дней трети межпозвонкового диска.

Характерным для студенистого ядра являются большая упругость, высокий тургор, который определяет высоту диска. Ядро сжато в диске под давлением в несколько ат­мосфер. Основная функция студенистого ядра – рессорная: действуя подобно буферу, оно ослабляет и равномерно распределяет по поверхностям тел позвонков влияние различных толчков и сотрясений.

Студенистое ядро благодаря тургору оказывает постоянное давление на гиалиновые пластинки, раздвигая тела позвонков. Связочный аппарат позвоночника и фиброзное кольцо дисков противодействуют студенистому ядру, сближая смежные позвонки. Вы­сота каждого диска и всего позвоночного столба в целом не является постоянной ве­личиной. Она связана с динамическим равновесием противоположно направленных влияний студенистого ядра и связочного аппарата и зависит от уровня этого равнове­сия, соответствующего преимущественно состоянию студенистого ядра.

Ткань студенистого ядра способна высвобождать и связывать воду в зависимости от нагрузки, в связи с чем в разное время суток высота нормального межпозвоночного диска разная.

Так, утром, высота диска нарастает с восстановлением максимального тургора студе­нистого ядра и в определенной мере преодолевает эластичность тяги связочного аппа­рата после ночного отдыха. Вечером, тем более после физической нагрузки тургор студенистого ядра снижается и смежные позвонки сближаются. Таким образом, рост человека в течение суток изме­няется в зависимости от высоты межпозвонкового диска.

У взрослого человека межпозво­нковые диски составляют примерно четверть или даже треть высоты позвоночного столба. Отмеченные физиологические колебания роста в течение суток могут быть от 2 до 4 см. В связи с постепенным снижени­ем тургора студенистого ядра в старости рост уменьшается.

Своеобразное динамическое проти­водействие влияний на позвоночный столб студенистого ядра и связочного аппарата является ключом к пониманию ряда дегенеративно-дистрофических поражений, разви­вающихся в позвоночнике.

Студенистое ядро представляет собой центр, вокруг которого происходит взаимное перемещение смежных позвонков. При сгибании позвоночника ядро перемещается кзади. При разгибании кпереди и при боковых наклонах – в сторону выпуклости.

Фиброзное кольцо, состоящее из соединительно-тканых волокон, расположенных вокруг студенистого ядра, образует передний, задний и боковые края межпозвонково­го диска. К костному краевому канту оно прикрепляется посредством волокон Шарпея. Волокна фиброзного кольца прикрепляются также и к задней продольной связке позво­ночника. Периферические волокна фиброзного кольца составляют прочный наружный отдел диска, а волокна, находящиеся ближе к центру диска, расположены более рых­ло, переходя в капсулу студенистого ядра. Передний отдел фиброзного кольца плотнее, массивнее заднего. Передняя часть фиброзного кольца в 1,5-2 раза больше задней. Ос­новная функция фиброзного кольца – фиксирование смежных позвонков, удержание внутри диска студенистого ядра, обеспечение движения в разных плоскостях.

Краниальную и каудальную (верхнюю и нижнюю соответственно в положении стоя) поверхность межпозвонкового диска образуют гиали­новые хрящевые пластинки,вставленные в лимбус (утолщение) тела позвонка. Каждая из гиалино­вых пластинок равна по величине и плотно прилежит к соответствующей замыкающей пластинке тела позвонка, она соединяет студенистое ядро диска с костной замыкающей пластинкой тела позвонка. Дегенеративные изменения межпозвонкового диска рас­пространяются на тело позвонка через замыкающую пластинку.

Связочный аппарат позвоночного столба

Позвоночный столб снабжен сложным связочным аппаратом, в состав которого входят: передняя продольная связка, задняя продольная связка, желтые связки, межпоперечные связки, межостистые связки, надос­тистая связка, выйная связка и другие.

Передняя продольная связка покрывает переднюю и боковые поверхности тел позвонков. Она начинается от глоточного бугорка затылочной кости и доходит до 1-го крестцового позвонка. Передняя продольная связка состоит из коротких и длинных во­локон и пучков, которые прочно срастаются с телами позвонков и рыхло связаны с меж­позвоночными дисками; над последними связка перекинута с одного тела позвонка на другое. Передняя продольная связка выполняет также функцию надкостницы тел позвонков.

Задняя продольная связка начинается от верхнего края большого отверстия затылоч­ной кости, выстилает заднюю поверхность тел позвонков и доходит до нижнего отдела крестцового канала. Она толще, но уже передней продольной связки и богаче эласти­ческими волокнами. Задняя продольная связка в отличие от передней прочно сращена с межпозвоночными дисками и рыхло – с телами позвонков. Поперечник ее неодинаков: на уровне дисков она широкая и полностью покрывает заднюю поверхность диска, а на уровне тел позвонков имеет вид узкой ленты. По сторонам от срединной линии задняя продольная связка переходит в тонкую мембрану, которая отделяет венозное сплетение тел позвонков от твердой мозговой оболочки и защищает спинной мозг от сдавления.

Желтые связки состоят из эластических волокон и соединяют дуги позвонков, осо­бенно четко визуализируются при МРТ в поясничном отделе позвоночника толщиной около 3 мм. Межпоперечная, межостистые, надостистая связки соединяют ответствую­щие отростки.

Высота межпозвоночных дисков постепенно нарастает от второго шейного позвонка до седьмого, затем наблюдается снижение высоты до ThIV и достигает максимума на уровне диска LIV-LV. Наименьшей высотой отличаются самые верхние шейные и верхние грудные межпозвоночные диски. Высота всех межпозвоночных дисков, расположенных каудальнее тела ТhIV-позвонка, равномерно нарастает. Пресакральный диск очень ва­риабелен как по высоте, так и по форме, отклонения в ту или иную сторону у взрослых составляют до 2 мм.

Высота переднего и заднего отделов диска в различных отделах позвоночника не­одинакова и зависит от физиологических изгибов. Так, в шейном и поясничном отделах передняя часть межпозвоночных дисков выше задней, а в грудном отделе наблюдаются обратные соотношения: в средней позиции диск имеет форму клина, обращенного вер­шиной назад. При сгибании высота переднего отдела диска уменьшается и клиновид­ная форма исчезает, а при разгибании клиновидная форма более выражена. Смещений тел позвонков при функциональных пробах в норме у взрослых отсутствует.

Позвоночный канал

Позвоночный канал является вместилищем для спинного мозга, его корешков и со­судов, позвоночный канал краниально сообщается с полостью черепа, а каудально – с крестцовым каналом. Для выхода спинномозговых нервов из позвоночного канала име­ется 23 пар межпозвоночных отверстий. Некоторые авторы делят позвоночный канал на центральную часть (дуральный канал) и две латеральные части (правый и левый лате­ральные каналы – межпозвоночные отверстия).

В боковых стенках канала расположены 23 пары межпозвоночных отверстий, через которые из позвоночного канала выходят корешки спинномозговых нервов, вены и вхо­дят корешково-спинальные артерии. Передняя стенка латерального канала в грудном и поясничном отделах образована заднебоковой поверхностью тел и межпозвоночных дисков, а в шейном отделе в состав этой стенки входит и унковертебральное сочленение; задняя стенка – передней поверхностью верхнего суставного отростка и дугоотрос­тчатого сустава, желтыми связками. Верхняя и нижняя стенки представлены вырезками ножек дуг. Верхняя и нижняя стенки образованы нижней вырезкой ножки дуги выше­лежащего позвонка и верхней вырезкой ножки дуги нижележащего позвонка. Диаметр латерального канала межпозвоночных отверстий нарастает в каудальном направлении. В крестце роль межпозвоночных отверстий выполняют четыре пары крестцовых отвер­стий, которые открываются на тазовой поверхности крестца.

Латеральный (корешковый) канал снаружи ограничен ножкой вышележащего поз­вонка, спереди – телом позвонка и межпозвоночным диском, сзади – вентральными отделами межпозвоночного сустава. Корешковый канал представляет собой полуци­линдрический желоб длиной около 2,5 см, имеющий ход от центрального канала свер­ху косо вниз и кпереди. Нормальный переднезадний размер канала – не менее 5 мм. Существует разделение корешкового канала на зоны: «входа» корешка в латераль­ный канал, «средней части» и «зону выхода» корешка из межпозвоночного отверстия.

«3она входа» в межпозвоночное отверстие является латеральным карманом. При­чинами компрессии корешка здесь являются гипертрофия верхнего суставного отростка нижележащего позвонка, врожденные особенности развития сустава (форма, размеры), остеофиты. Порядковый номер позвонка, которому принадлежит верхний суставной от­росток при данном варианте компрессии, соответствует номеру ущемленного корешка спинномозгового нерва.

«Средняя зона» спереди ограничена задней поверхностью тела позвонка, сза­ди – межсуставной частью дужки позвонка, медиальные отделы этой зоны открыты в сторону центрального канала. Основными причинами стенозов в этой области являют­ся остеофиты в месте при крепления желтой связки, а также спондилолиз с гипертрофи­ей суставной сумки сустава.

В «зоне выхода» корешка спинномозгового нерва спереди находится нижележащий межпозвоночный диск, сзади – наружные отделы сустава. Причинами компрессии в этой зоне служат спондилоартроз и подвывихи в суставах, остеофиты в области верх­него края межпозвоночного диска.

Спинной мозг

Спинной мозг начинается на уровне большого отверстия затылочной кости и закан­чивается, по данным большинства авторов, на уровне середины тела LII-позвонка (опи­сываются редко встречающиеся варианты на уровне LI и середины тела LIII-позвонка). Ниже этого уровня находится конечная цистерна, содержащая корешки конского хвоста (LII-LV, SI-SV и CoI), которые покрыты теми же оболочками, что и спинной мозг.

У новорожденных конец спинного мозга располагается ниже, чем у взрослых, на уровне LIII-позвонка. К 3 годам конус спинного мозга занимает обычное для взрослых местоположение.

От каждого сегмента спинного мозга отходят передние и задние корешки спинномоз­говых нервов. Корешки направляются к соответствующим межпозвоночным отверсти­ям. 3десь задний корешок образует спинномозговой узел (локальное утолщение – ган­глий). Передний и задний корешки соединяются сразу после ганглия, формируя ствол спинномозгового нерва. Верхняя пара спинномозговых нервов покидает позво­ночный канал на уровне между затылочной костью и СI-позвонка, нижняя – между SI и SII-позвонками. Всего имеется 31 пара спинномозговых нервов.

До 3 месяцев корешки спинного мозга располагаются напротив соответствующих поз­вонков. 3атем начинается более быстрый рост позвоночника по сравнению со спинным мозгом. В соответствии с этим корешки становятся длиннее по направлению к конусу спинного мозга и располагаются косо вниз по направлению к своим межпозвоночным отверстиям.

В связи с отставанием роста спинного мозга в длине от позвоночника при определе­нии проекции сегментов следует учитывать это несоответствие. В шейном отделе сег­менты спинного мозга расположены на один позвонок выше, чем соответствующий им по счету позвонок.

В шейном отделе позвоночника имеется 8 сегментов спинного мозга. Между заты­лочной костью и СI-позвонком имеется сегмент C0-CI где проходит CI-нерв. Из межпо­звоночного отверстия выходят спинномозговые нервы, соответствующие нижележаще­му позвонку (например, из межпозвоночного отверстия CV-CVI выходят нервы CVI).

Отмечается несоответствие грудного отдела позвоночника и спинного мозга. Верхне­грудные сегменты спинного мозга располагаются на два позвонка выше, чем соответс­твующие им по счету позвонки, нижнегрудные – на три. Поясничные сегменты соот­ветствуют ThX-ThXII-позвонкам, а все крестцовые – ТhXII-LI-позвонкам.

Продолжением спинного мозга с уровня LI-позвонка является конский хвост. Спинальные корешки отходят от дурального мешка и расходятся вниз и латерально к межпозвоночным отверстиям. Как правило, они проходят рядом с задней поверхностью межпозвоночных дисков, за исключением корешков LII и LIII. Спинальный корешок LII выходит из дурального мешка над межпозвоночным диском, а корешок LIII- под диском. Корешки на уровне меж­позвоночных дисков соответствуют нижележащему позвонку (например, уровню диска LIV-LV соответствует LV-корешок). В межпозвоночное отверстие входят корешки, соответствую­щие вышележащему позвонку (например, LIV-LV соответствует LIV-корешок).

Следует отметить, что существует несколько мест, где могут поражаться корешки при задних и заднебоковых грыжах межпозвоночных дисков: задний отдел межпозвоноч­ных дисков и межпозвоночное отверстие.

Спинной мозг покрыт тремя мозговыми оболочками: твердой (dura mater spinalis), паутинной (arachnoidea) и мягкой (pia mater spinalis). Паутинная и мягкая оболочки, вместе взятые, также называются лепто-менингиальной оболочкой.

Твердая мозговая оболочка состоит из двух слоев. На уровне большого отверстия затылочной кости оба слоя полностью расходятся. Наружный слой плотно прилежит к кости и является, по сути, надкостницей. Внутренний слой образует дуральный мешок спинного мозга. Пространство между слоями называют эпидуральным (cavitas epidura­lis), перидуральным или экстрадуральным.

Эпидуральное пространство содержит рыхлую соединительную ткань и венозные сплетения. Оба слоя твердой мозговой оболочки соединяются вместе при прохожде­нии корешков спинномозговых нервов через межпозвоночные отверстия. Дуральный мешок заканчивается на уровне SII-SIII-позвонков. Его каудальная часть продолжается в виде терминальной нити, которая прикрепляется к периосту копчика.

Паутинная мозговая оболочка состоит из клеточной мембраны, к которой прикреп­ляется сеть трабекул. Паутинная оболочка не фиксирована к твердой мозговой оболоч­ке. Субарахноидальное пространство заполнено циркулирующей цереброспинальной жидкостью.

Мягкая мозговая оболочка выстилает все поверхности спинного и головного мозга. К мягкой мозговой оболочке крепятся трабекулы паутинной оболочки.

Верхней границей спинного мозга является линия, соединяющая передний и задний отрезки дуги СI-позвонка. Заканчивается спинной мозг, как правило, на уровне LI-LIIв виде конуса, ниже которого идет конский хвост. Корешки конского хвоста выходят под углом 45° из соответствующего межпозвоночного отверстия.

Размеры спинного мозга на всем протяжении неодинаковы, толщина его больше в области шейного и поясничного утолщения. Размеры в зависимости от отдела позвоночника различны:

• на уровне шейного одела позвоночника – переднезадний размер дурального меш­ка составляет 10-14 мм, спинного мозга – 7-11 мм, поперечный размер спинного мозга приближается к 10-14 мм;
• на уровне грудного отдела позвоночника – переднезадний размер спинного моз­га соответствует б мм, дурального мешка – 9 мм, за исключением уровня ThI-­Тhll-позвонков, где он составляет 10-11 мм;
• в поясничном отделе позвоночника – сагиттальный размер дурального мешка варь­ирует от 12 до 15 мм.

Эпидуральная жировая клетчатка более развита в грудном и поясничном отделах позвоночного канала.