Калмин лекции по анатомии

ми позвонками происходят вокруг всех трех осей. Объем движений увели- чивается благодаря относительной толщине межпозвоночных дисков. Сгибание вперед сопровождается скольжением тел позвонков, так что вышележащий позвонок может перегибаться через край нижележащего. В шейном отделе возможно сгибание на 70º, разгибание и вращение на 80º.

Подвижность грудных позвонков ограничивается тонкими межпозвоночными дисками, грудной клеткой и расположением суставных и остистых отростков. Амплитуда движения при сгибании равна 35º, при разгибании – 50º, при вращении – 20º.

В поясничной части позвоночного столба толстые межпозвоночные диски допускают сгибание, разгибание и боковое сгибание. Сгибание здесь возможно на 60º, а разгибание – на 45º. Вращение здесь почти невозможно ввиду расположения суставных отростков в сагиттальной плоскости. Наиболее свободны движения между нижними поясничными позвонками. Здесь находится центр большинства общих движений туловища.

Характерным для позвоночного столба является сочетание вращения с боковым сгибанием. Эти движения возможны в большей степени в верхних отделах позвоночника и сильно ограничены в нижних его отделах. В грудной части при боковом сгибании остистые отростки поворачиваются в сторону вогнутости позвоночника, а в поясничной части, наоборот, в сторону выпуклости. Максимум бокового сгибания приходится на поясничный отдел и его соединение с грудным отделом позвоночника. Сочетанное вращение выражается поворотом тел позвонков в сторону сгибания.

Некоторой подвижностью обладает также крестцово-копчиковое соединение у молодых людей, особенно у женщин. Это имеет существенное значение при родах, когда под давлением головки плода копчик отклоняется назад да 1-2 см и увеличивается выход из полости таза.

Объем движений позвоночного столба значительно уменьшается с возрастом. Признаки старения появляются здесь раньше и сильнее выражены, чем в других частях скелета. К ним относится дегенерация межпозвоночных дисков и суставных хрящей. Межпозвоночные диски становятся более волокнистым и, разрыхляются, утрачивают свою упругость и как бы выдавливаются за пределы позвонков. Имеет место обызвествление хрящей, а в некоторых случаях в центре дисков появляются окостенения, что приводит к срастанию соседних позвонков. Вслед за дисками изменяются позвонки. Тела позвонков становятся порозными, по их краям образуются остеофиты. Высота тел позвонков уменьшается, нередко они приобретают клиновидную форму, что приводит к уплощению поясничного лордоза. Ширина позвонков во фронтальной плоскости увеличивается по верхнему и нижнему краям; позвонки принимают вид «катушкообразных». Разрастание кости происходит по краям суставных поверхностей позвонков. Одним из наиболее частых

50

проявлений старения позвоночного столба является окостенение передней продольной связки, которое хорошо выявляется на рентгенограммах.

Развитие и возрастные особенности позвоночного столба

Скелет туловища проходит в эмбриональном развитии бластемную, хрящевую и костную стадии. Позвонки и ребра имеют отчетливо выраженное сегментарное расположение, обусловленное метамерией тела зародыша. У эмбриона по обеим сторонам хорды образуются сегментарно расположенные скопления мезодермы, называемые сомитами. Первая пара сомитов появляется на 16-й день от оплодотворения, а в конце 6-й недели зародыш имеет 39 пар сомитов. Из общей массы мезодермы выделяются группы клеток, которые образуют зачатки осевого скелета, называемые склеротомами.

Мезенхима в склеротомах распределяется неравномерно; в интервалах между сомятами находятся скопления клеток, представляющие зачатки тел позвонков, а на уровне сомитов формируются межпозвоночные диски. Таким образом, тело каждого позвонка развивается за счет двух соседних сегментов. В середину тела позвонка входит межсегментарная артерия. Из первичного центра, расположенного в окружности хорды, мезенхима распространяется дорсально к нервной трубке, образуя зачаток дуги и остистого отростка (нейральную часть позвонка), и латерально, давая начало поперечным и реберным отросткам.

Бластемная стадия сменяется хрящевой. Раньше всего хрящ появляется в теле позвонка, а затем в дуге и реберных отростках: последние у грудных позвонков отделяются, образуя хрящевые ребра, а у шейных, поясничных и крестцовых позвонков обособления реберных отростков не происходит. Хрящевой позвонок представляет единое целое и не подразделяется на части. На ранних этапах развития тела позвонков различных отделов имеют сходную форму.

Окостенение позвонков начинается на 2-м месяце эмбрионального периода и происходит в кранио-каудальном направлении. Первыми появляются точки окостенения в дугах шейных позвонков, на 3-м месяце закладываются точки окостенения в дугах грудных и поясничных позвонков. В это же время начинается окостенение грудных ребер. В телах позвонков точки окостенения появляются раньше в грудном отделе (также в начале 3-го месяца). Окостенение грудных позвонков и ребер можно рассматривать как один из признаков начинающегося созревания функциональной системы дыхания. На 4-м месяце точки окостенения могут быть обнаружены в телах поясничных позвонков, на 5-м месяце в телах шейных и крестцовых позвонков. Окостенение тел позвонков происходит эндохондрально, образованию кости предшествует проникновение в хрящ кровеносных сосудов.

51

Позднее путем перихондрального окостенения формируется кортикальная пластинка компактного вещества. Хорда сохраняется в виде студенистого ядра. Точки окостенения в телах типичных позвонков закладываются симметрично в каждой половине тела, но быстро сливаются между собой. В дугах позвонков точки окостенения парные.

У новорожденного типичный позвонок состоит из трех костных элементов – тела и двух половин дуги, разделенных прослойками хряща. На верхней и нижней поверхностях тела позвонка также располагается хрящ в виде пластинок, надетых на позвонок наподобие консервных крышек. Межпозвоночные диски в этом возрасте составляют половину высоты тел позвонков. Поэтому на рентгенограммах позвоночного столба новорожденных между телами позвонков имеются широкие промежутки, которые заняты дисками и упомянутыми хрящевыми пластинками.

Ввиду указанных особенностей позвоночный столб плода и новорожденного эластичен, но обладает малой прочностью. Поэтому во время родов в случаях неправильного положения плода и при неосторожном выполнении акушерских манипуляций нередко происходят травмы позвоночного столба, особенно в его шейной части; это приводит к повреждению спинного мозга и снабжающих его артерий и может быть причиной разнообразных нервных расстройств и даже смерти новорожденного.

После рождения рост позвонков в ширину происходит периостально, рост в высоту осуществляется за счет образования кости около хрящевых пластинок. К 3-4 месяцам начинается слияние половин дуг у нижних грудных и верхних поясничных позвонков, отсюда процесс распространяется

âобоих направлениях, и на 2-3-м году жизни смыкание происходит почти на всем протяжении позвоночного столба. Вслед за этим окостеневают остистые отростки. Срастание тел позвонков с дугами наступает в интервале 3-6 лет.

Окостенение некоторых позвонков отличается от приведенной схемы. В атланте точки окостенения закладываются в передней дуге и латеральных массах, слияние частей позвонка завершается к 10 годам. Зуб осевого позвонка имеет две самостоятельные точки окостенения, которые появляются у плодов 4-5 месяцев, несколько позднее образуется добавочная точка

âвершине зуба. За счет названных точек окостеневает верхняя часть тела осевого позвонка; их синостоз с телом позвонка наступает в 4-5 ëåò.

Шейные и поясничные позвонки имеют добавочные точки окостенения в реберных отростках, вскоре они сливаются с поперечными отростками. Формирование суставных отростков происходит у детей 4-5 месяцев, сначала в шейной и грудной частях позвоночника, позднее у поясничных позвонков. В латеральных частях крестца во второй половине внутриутробного периода появляется от одной до трех точек окостенения, которые, по-видимому, соответствуют реберным отросткам других позвонков. В коп-

52

чике точки окостенения образуются только в телах позвонков, причем в 1-м позвонке окостенение начинается на последнем месяце внутриутробного развития, а в остальных позвонках – после рождения. В возрасте 6-9 лет появляются вторичные точки окостенения в хрящевых пластинках по краям тел позвонков. Эти пластинки иногда уподобляют эпифизарным хрящам, но они в отличие от настоящих эпифизарных хрящей не играют роли в росте позвонков. К 12-15 годам хрящевые пластинки превращаются в костные ободки. После 15 лет начинается их сращение с телом позвонка; завершается этот процесс после 20 лет. Дольше всего следы синостозирования сохраняются в поясничной части позвоночного столба. Вследствие окостенения хряща и уменьшения высоты межпозвоночных дисков суживаются промежутки между позвонками, видимые на рентгенограммах. Это происходит уже на 1-2-м году жизни. В этом возрасте значительно изменяется форма тел позвонков на рентгеновских снимках, из овальных они становятся четырехугольными.

Крестцовые позвонки остаются обособленными до 7 лет, после чего происходит их сращение. Этот процесс распространяется от верхушки к основанию крестца и заканчивается к 25 годам, поэтому на крестцах молодых людей бывает видна щель между телами I и II позвонков. Нередко бывают не полностью сращены и их дуги. Рост позвоночного столба в длину происходит интенсивно в первые 3 года, затем замедляется до 7 лет. Новая активизация роста отмечается перед началом полового созревания. Отделы позвоночного столба растут неравномерно.

Распределение позвонков по отделам у эмбриона отличается от такового у взрослого. Первоначально закладывается 38 позвонков. Шейных позвонков, как и у взрослого, – 7, зато грудных – 13. В поясничном отделе имеется 5 позвонков, а в крестцово-копчиковом отделе – от 10 до 13 позвонков. Преобразования позвонков заключаются в том, что XIII грудной позвонок становится I поясничным, а V поясничный становится I крестцовым. Последние 4-5 копчиковых позвонков редуцируются. Таким образом, в эмбриональном периоде грудная часть позвоночного столба теряет один позвонок и укора- чивается, что отражает процесс укорочения грудной клетки в филогенезе млекопитающих. Утрата каудальных элементов соответствует редукции хвостового отдела позвоночника в эволюции приматов. Изучение онтогенеза позвоночного столба позволяет понять структурные отношения в этой части скелета, а также объяснить анатомические варианты и аномалии позвонков, многие из которых выявляются в детском возрасте.

Варианты и аномалии развития позвонков

Знание различных форм изменчивости позвонков имеет большое практическое значение, так как аномалии нередко приводят к деформациям по-

53

звоночника, нарушению движений и сопровождаются болезненными расстройствами. С точки зрения генеза варианты и аномалии позвонков подразделяются на три главные группы:

1.Расщепление позвонков в результате неслияния их частей, которые развиваются из отдельных точек окостенения.

2.Дефекты позвонков, образующиеся в результате незакладки точек окостенения. При этом та или иная часть позвонка остается неокостеневшей. В эту же группу входит врожденное отсутствие одного или нескольких позвонков.

3.Варианты и аномалии переходных отделов, связанные с нарушением процессов дифференцировки позвоночного столба. При этом позвонок, находящийся на границе какой-либо части позвоночника, уподобляется соседнему позвонку из другого отдела и как бы переходит в другую часть позвоночного столба.

Ñклинической точки зрения варианты и аномалии позвонков подразделяются по другому принципу:

1.Аномалии развития тел позвонков.

2.Аномалии развития задних отделов позвонков.

3.Аномалии развития числа позвонков.

Каждая группа аномалий развития весьма многочисленна. Остановимся только на наиболее важных или часто встречающихся пороках.

Аномалии развития тел позвонков

1.Аномалии развития зуба II шейного позвонка: неслияние зуба с телом II шейного позвонка, неслияние верхушки зуба с самим зубом II шейного позвонка, агенезия апикального отдела зуба II шейного позвонка, агенезия среднего отдела зуба II шейного позвонка, агенезия всего зуба II шейного позвонка.

2.Брахиспондилия – врожденное укорочение тела одного или нескольких позвонков.

3.Микроспондилия – малые размеры позвонков.

4.Платиспондилия – уплощение отдельных позвонков, приобретающих форму усеченного конуса. Может сочетаться со сращением или гипертрофией позвонков.

5.Позвонок клиновидный – результат недоразвития или агенезии одной или двух частей тела позвонка. Диспластический процесс в обоих слу- чаях захватывает две части тел грудных или поясничных позвонков (либо обе боковые, либо обе вентральные). Позвонки под действием нагрузки сдавливаются и располагаются в виде клиновидных костных масс между нормальными позвонками. При наличии двух или нескольких клиновидных позвонков возникают деформации позвоночного столба.

54

6.Позвонок бабочковидный – нерезко выраженное расщепление тела позвонка, распространяющееся от вентральной поверхности в дорсальном направлении на глубину не более ½ сагиттального размера тела позвонка.

7.Расщепление тел позвонков (ñèí.: spina bifida anterior) – возникает при неслиянии парных центров окостенения в теле позвонка, обычно в верхнегрудной части позвоночного столба. Щель имеет сагиттальное направление.

8.Спондилолиз – несращение тела и дуги позвонка, наблюдается с одной или обеих сторон. Встречается почти исключительно у V пояснич- ного позвонка.

9.Спондилолистез – соскальзывание или смещение тела вышележащего позвонка кпереди (крайне редко – кзади) по отношению к нижележащему позвонку. Внешне в поясничной области при спондилолистезе заметна впадина, образующаяся в результате западания остистых отростков вышележащих позвонков.

Аномалии развития задних отделов позвонков

1.Аномалии дуг позвонков: отсутствие дуги позвонка, недоразвитие дуги позвонка, деформация дуги позвонка.

2.Аномалии отростков позвонков: агенезия поперечных отростков позвонков, гипоплазия поперечных отростков позвонков, деформация суставных отростков позвонков, гипоплазия суставных отростков позвонков, расщепление остистого отростка позвонков, добавочные отростки позвонков.

3.Асимметрия развития парных суставных отростков – наблюдается преимущественно в V поясничном и I крестцовом позвонках. Разновеликая высота правого и левого суставных отростков создает биомеханические предпосылки для развития бокового искривления поясничного отдела позвоночного столба.

4.Конкресценция (син.: блокирование) – слияние (неразделение) позвонков. Чаще встречается в шейном отделе. Популяционная частота – 2%. Различают несколько разновидностей:

À) Конкресценция тотальная – слияние за счет дуг и суставных отростков;

Á) Конкресценция изолированная – слияние суставных отростков; В) Конкресценция спиралевидная – дуги нескольких позвонков расщеплены, одна из половин дуги каждого позвонка отклонена кверху и конкресцирована с отклоненной книзу, противоположной ей половиной дуги вышележащего позвонка, а вторая, соответственно, отклонена книзу и конкресцирована с противоположной ей ду-

гой нижележащего позвонка.

55

5.Расщепление дуги позвонка (spina bifida) – бывает открытым (spina bifida aperta) и скрытым (spina bifida occulta). Чаще всего расщепляются дуги V поясничного и I крестцового позвонков. Нередко расщепляется задняя дуга атланта. Открытое расщепление вовлекает кроме позвонков также мягкие ткани спины и может захватывать весь позвоноч- ник или большую его часть. Подобная аномалия носит название рахисхиза. При рахисхизе обычно имеются пороки развития спинного и головного мозга; плод с такой аномалией нежизнеспособен. Иногда при расщеплении дуг позвонков происходит выпячивание содержимого позвоночного канала – спинного мозга с его оболочками или только мозговых оболочек, в результате чего образуется спинномозговая грыжа. Наиболее часто наблюдается скрытое расщепление дуги позвонка, которое внешне незаметно и выявляется лишь при рентгеновском исследовании.

Аномалии числа позвонков

1.Агенезия крестца – врожденное отсутствие крестца. Наблюдается у детей, матери которых больны сахарным диабетом.

2.Аномалии копчиковых позвонков – встречаются различные формы срастания копчиковых позвонков между собой и с крестцом. Количе- ство копчиковых позвонков варьирует от 1 до 5, причем наиболее часто, имеется 3 или 4 позвонка. Пятичленные крестцы обычно сочетаются с четырехчленными копчиками, а шестичленные крестцы – с трех- членными копчиками.

3.Аномалии переходных отделов позвоночного столба – связаны с нарушением процессов дифференцировки позвоночного столба. При этом позвонок, находящийся на границе какой-либо части позвоночного столба, уподобляется соседнему позвонку из другого отдела и как бы переходит в другую часть позвоночного столба.

À) Ассимиляция атланта (син.: окципитализация атланта) – частичное или полное сращение I шейного позвонка с затылочной костью, может быть симметричной (двусторонней) или асимметрич- ной (односторонней). Частота ассимиляции атланта составляет 0.14- 2.1%. Ограничение подвижности головы бывает небольшим, так как объем движений в атлантозатылочном суставе невелик.

Á) Тораколизация шейных позвонков – развитие шейных ребер, чаще всего у VII позвонка. Очень редко образуются ребра у VI и вышележащих шейных позвонков. Частота нахождения шейных ребер – 0.48-1.8%. Эта аномалия имеет клиническое значение, так как при шейных ребрах ограничивается подвижность шеи и могут возникать боли вследствие сдавления близлежащих нервных стволов, а также сосудистые расстройства в верхней конечности. Зна-

56

менитый анатом прошлого столетия В.Л.Грубер описал 4 степени развития шейного ребра:

1)ребро не выходит за пределы поперечного отростка;

2)выходит за пределы отростка, но не достигает I грудного ребра;

3)достигает хряща I грудного ребра;

4)соединяется с рукояткой грудины.

Â) Люмбализация грудных позвонков – незакладка нижних ребер, чаще всего XII позвонка.

Ã) Тораколизация поясничных позвонков – развитие добавочных ребер. Отсутствие XII ребра отмечается в 0.5-1.0% случаев, незакладка XI ребра бывает гораздо реже.

Ä) Сакрализация V поясничного позвонка – уподобление V поясничного позвонка по форме I крестцовому, сопровождающееся их частичным или полным срастанием. Частота различных форм сакрализации составляет в сумме около 30%.

Å) Люмбализация I крестцового позвонка – отделение I крестцового позвонка от крестца и уподобление его поясничным позвонкам. Отмечается лишь в 1% случаев

4.Аплазия позвонков – вариабельна по локализации и распространенности. Может включать лишь аплазию копчика, крестца или/и пояснич- ного отдела. Иногда отсутствует весь каудальный отдел, начиная с XII грудного позвонка.

5.Позвонки или полупозвонки клиновидные добавочные – наличие боковых или задних добавочных полупозвонков. Чаще встречается в грудном отделе. Иногда наблюдается полное удвоение пояснично-крес- тцового отдела позвоночного столба.

Âзависимости от вида аномалий происходит смещение границ между частями позвоночного столба либо в краниальном, либо в каудальном направлении. Вариабельность позвонков отчетливо возрастает в направлении сверху вниз и становится наибольшей в пояснично-крестцовой и крестцо- во-копчиковой переходных зонах. Это можно рассматривать как отражение перестройки соответствующих частей позвоночного столба в антропогенезе, в связи с прямохождением. Переход от горизонтального положения тела к наклонному, а затем вертикальному сопровождался изменением механи- ческих условий, в первую очередь повышением нагрузки на поясничную и крестцовую части позвоночника. Здесь преимущественно встречаются и аномалии, связанные с иесращением частей позвонка.

57

Форма и развитие грудной клетки

Грудная клетка представляет собой костно-хрящевое образование, состоящее из 12 грудных позвонков, 12 пар ребер и грудины, соединенных между собой с помощью различных видов соединений.

Форма грудной клетки человека значительно отличается от формы ее у четвероногих животных. Характерна для человека грудная клетка, расширенная посередине, с преобладанием поперечного размера над переднезадним, тогда как у животных грудная клетка суживается впереди и превалирует у нее сагиттальный размер. Число истинных ребер, сочленяющихся с грудиной, у человека меньше, чем у других приматов. У человека и антропоидов наблюдается редукция двух последних ребер, которые сильно укорачиваются и утрачивают связь с реберной дугой («колеблющиеся ребра»).

Преобразования грудной клетки у приматов обусловлены множеством факторов. Среди них необходимо отметить частичное освобождение передних конечностей от опорной функции, вследствие чего уменьшается давление на верхние сегменты грудной клетки, и она получает возможность расширяться. Специфические особенности грудной клетки человека связаны с прямохождением. При вертикальном положении тела внутренности давят своей тяжестью не на грудину, как у четвероногих животных, а в направлении, параллельном грудине, и это также способствует раздвиганию ребер в стороны.

В грудной клетке различают 4 стенки (переднюю, заднюю, 2 латеральные) и 2 отверстия (верхнее и нижнее). Передняя стенка образована грудиной и реберными хрящами, задняя – грудными позвонками и задними концами ребер, боковые – ребрами. Верхняя апертура грудной клетки ограничена I грудным позвонком, внутренними краями первых ребер и верхним краем рукоятки грудины. Переднезадний размер верхней апертуры – 5-6 см, поперечный – 10-12 см. Нижняя апертура ограничена сзади телом XII грудного позвонка, спереди – мечевидным отростком грудины, по бокам – нижними ребрами. Ее переднезадний размер равен 13-15 см, поперечный – 25-28 см.

Развитие трудной клетки проходит ряд этапов. До 3-го месяца эмбрионального развития трудная клетка опереди незамкнута. Лишь на 9-й неделе происходит соединение хрящевых ребер с зачатком грудины. Окостенение ребер начинается одновременно с окостенением грудных позвонков. Первичная точка окостенения локализуется соответственно углу ребра, откуда процесс распространяется к обоим его концам. Отмечено более раннее окостенение средних ребер. В возрасте 8-15 лет в головке и бугорке ребра образуются вторичные точки окостенения. Они длительное время отделены от ребра хрящевыми пластинками, в которых локализуются зоны роста.

58

Синостозы между головкой, бугорком и костной частью ребра наступают в возрасте 22-25 лет.

Своеобразно развитие грудины. Парные зачатки этой кости представлены у эмбриона тяжами мезенхимы, которые перемещаются к средней линии и сливаются друг с другом. В конце 2-го месяца грудина приобретает хрящевое строение, и к ней подходят ребра. Затем хрящевой зачаток грудины подразделяется на сегменты – стернебры, sternebrae. Окостенение сегментов грудины происходит позже, чем окостенение ребер, начиная с 5-го месяца внутриутробного периода. Мечевидный отросток окостеневает после рождения, на 2-6-м году. Образование синостозов между сегментами грудины начинается с 4 лет и продолжается до 25-летнего возраста, а рукоятка и мечевидный отросток срастаются с телом грудины после 30 лет. Сегментация грудины и длительное сохранение хрящевых соединений между ее частями, вероятно, обусловлены неодинаковой подвижностью ребер, которые своей тягой вызывают изгиб грудины.

Грудная клетка новорожденных имеет колоколообразную или пирамидальную форму. Верхняя часть ее сдавлена с боков, а нижняя, напротив, сильно расширена, так как там располагается объемистая печень. Попереч- ник грудной клетки мал, а сагиттальный размер относительно больше, чем у взрослых. У надышавшего ребенка ребра располагаются наклонно. С на- чалом дыхательных движений ребра поднимаются и приобретают почти горизонтальное положение. Подгрудинный угол увеличивается. Поэтому дыхательные движения ребер у грудных детей невелики. В первые два года жизни в связи с расширением легких происходит быстрый рост грудной клетки. Изменение статики тела, вызываемое стоянием и ходьбой ребенка, и обусловленное этим перераспределение сил тяжести оказывают воздействие на форму грудной клетки. К трем годам грудная клетка становится конусовидной, возрастает наклон ребер, грудина опускается по отношению к позвонкам; если у новорожденного яремная вырезка находится на уровне I грудного позвонка, то у трехлетнего ребенка она соответствует III позвонку. Формирование грудного кифоза оказывает влияние на положение ребер и форму грудной клетки, которая постепенно уплощается в переднезаднем направлении. Развитие мышц плечевого пояса способствует расширению ее верхнего отдела.

В возрасте 6-7 лет происходит замедление роста грудной клетки, и она приобретает многие черты, характерные для взрослого. Однако дефинитивная форма грудной клетки устанавливается не раньше 11-12 лет. В периоде полового созревания снова происходит быстрый рост грудной клетки. Изменение формы грудной клетки в детском возрасте и особенно увеличение наклона ребер, позволяют совершать более значительные движения, благодаря чему формируется грудной тип дыхания, при котором грудная клетка расширяется во всех направлениях.

59