Kryukov_Diagnostikum_perelomov_Tom_3

вертикальных нагрузках, в то же время горизонтально расположенные костные перемычки препятствуют деформации в поперечном направлении.

Микрорентгенологическими исследованиями АС. Алибекка-диев [1971, 1972] установил, что в молодом возрасте отмечается выраженная ячеистая структура с расположением вертикальных, горизонтальных и косых костных балок в соответствии с действием силовых нагрузок. Различия в толщине балок в этом возрасте не определяется. В пожилом возрасте наблюдается уменьшение структурных элементов губчатого вещества, но вертикальные балки становятся более грубыми и утолщенными, горизонтальные же — уменьшаются и количественно, и качественно. Все это выражается в общем увеличении порозности всех отделов тел позвонков.

Изучение структуры тел позвонков позволило выявить хорошо выраженные костные балочки в виде линий, идущих от нижнего суставного отростка к верхней поверхности тела позвонка, от

верхнего суставного отростка к нижней суставной поверхности Пересечение этих линий создает дополнительную прочность позвоночника.

Расположение системы костных балок в телах позвонков зависит от функциональной особенности позвоночника. В губчатом веществе позвонков основные системы костных балок расположены по направлению сил тяжести — система вертикальных пластинок, по направлению сил растяжения — система горизонтальных пластинок. По направлению сил тяги мышечно-связочного аппарата находится система радиально ориентированных пластинок. Таким образом, позвоночник человека представляет собой сегментарную конструкцию, состоящую из костных и эластических элементов. Позвонки, числом 33—34, в виде костных колец расположены в одну колонну — позвоночный столб, который делится на пять отделов: шейный (7 позвонков), грудной (12), поясничный (5), крестцовый (5) и копчиковый (4—5). Эластические элементы включают в себя межпозвонковые диски и связочный аппарат.

Тела позвонков по направлению вниз постепенно увеличиваются, достигая наибольших размеров в V поясничном и I крестцовом, после чего снова уменьшаются.

Известно, что предел прочности тел грудных позвонков у мужчин в возрастной группе 19—40 лет при скорости деформации 10 мм/мин составляет от 436 до 1054 кг/см2. Наиболее слабым участком позвонков, где начинается разрушение при осевом нагружении, является подлимбовая зона. Предел же прочности губчатого вещества тел грудных и поясничных позвонков в среднем равен 67 кг/см2. Прочность 1 см3 позвонка у лиц молодого возраста равна 45 кг/см2. Испытание целого позвонка молодых людей на сжатие показало, что его перелом наступал при нагрузке 70 кг/см2, на растяжение — на 12.8—21.3 % меньше; у пожилых от сдавления — 20—30 кг/см2, при растяжении — на 9.6—12.3 % меньше.

Удельная прочность достигает наибольшего значения в шейном отделе — от 117 до 155 кг/см2, в грудном и поясничном отделах она колеблется от 82 до 100 кг/см2.

Упругие свойства тел позвонков определяются также м о-дулем упругости (модуль Юнга), характеризующим сопротивляемость материала, средняя величина которого для шейного отдела

составляет около 1540 кг/см2, грудного и поясничного — примерно по 1420 кг/см2 [Гозулов С.А.

и др., 1966, 1972].

Деформация тел позвонков на 6—10 % не нарушает упругих свойств костной ткани и не сопровождается макроскопическими изменениями структуры. Наибольшей величиной упругой деформации обладают поясничные позвонки (1.5—1.9 мм), наименьшей — III—V грудные позвонки (около 1.1 мм). При вертикальной компрессии грудного отдела позвоночника было установлено,

что его прочность составляет 190 кг при величине упругой деформации 5.3 мм; при компрессии грудного отдела в комплексе грудной клетки его прочность была равна 240 кг при деформации

33 мм.

В возрасте 46—60 лет у мужчин средние показатели предела прочности и общей прочности тел позвонков составляют соответственно 100 кг/см2 и 344 кгс. Снижение предела прочности позвонков происходит в направлении от головы к крестцу [Обысов А.С., Аникин Ю.М., 1972]. М.А. Хелимский с соавт. [1968] установили присущее телам позвонков отличительное свойство: при нагрузке, превышающей предел их упругости, возникает остаточная деформация, которая исчезает в сравнительно короткий срок. После чего тела позвонков почти полностью восстанавливают свои первоначальные размеры. Критическая нагрузка для грудных позвонков в зависимости от площади их поперечного сечения колеблется от 490 до 990 кг, а предел прочности — от 48 до 86 кг/см2. По данным Е.П. Подрушняка и Е.И. Суслова [1967], предел прочности на сжатие губчатой части позвонка равен 0.14—0.50 кг/мм2.

Пороговые нагрузки для шейного и верхнего грудного отделов позвоночника при сгибании и разгибании равны соответственно 90—95 и 125—130 кг, при боковых наклонах — 70—80 кг, при падении человека с высоты собственного роста и ударе головой о плоскость — до 600 кг

[Пырлина Н.П. и др., 1972, 1974, 1975].

Г.С. Юмашев с соавт. [1970], А.П. Громов с соавт. [1971], D. Kallieris, G. Schmidt [1974], Р. Lowenhielm и др. [1977] создали экспериментальную модель «хлыстового» механизма травмы шейного и верхнего грудного отделов позвоночника и установили, что максимальному изгибу подвергается позвоночник на уровне 1—11 грудных позвонков. Повреждения его образуются при нагрузке около 60—75 кг при угле наклона головы 90—100» со скоростью ее движения не менее 4.4 м/с. Большинство же гиперфлексионных и гиперэкстензионных переломов встречаются в области VI—VII шейных позвонков.

Следует обратить внимание, что названные повреждения формируются на так называемой «границе двух сред» — череп — шейный отдел, шейный — грудной отделы, грудной — поясничный отделы, поясничный отдел — таз (см. «Диагностикум...», т. 1, 2).

При кратковременных вертикальных динамических нагрузках наиболее часто переломы возникают в нижнем грудном и верхнем поясничном отделах позвоночника [Snuder R.J., 1971]. А.П. Громов с соавт. [1978, 1979] экспериментально установили прочность позвоночника человека при продольных ударных нагрузках. На изолированном комплексе позвоночника (с XI грудного по 111 поясничный) при действии кратковременных (длительностью 0.05—0.07 с) продольных ударных нагрузок переломы возникали при перегрузке 14 g, нагружающей силе 565 кгс, предел прочности достигал 38 кгс/см2. По данным G. Rotondo [1966], повреждения в

нижнем грудном и верхнем поясничном отделах позвоночника образуются при перегрузках около 22 g в течение 0.1—0.2 с.

Травмы позвоночника принято разделять на две большие группы: «прямая» и «непрямая». Наиболее частой причиной повреждений является «непрямая» травма, когда сила действует по оси позвоночника с чрезмерным сгибанием или переразгибанием одного из его отделов.

Я.Л. Цивьян [1971] выделяет четыре основных механизма переломов при «непрямой» травме позвоночника: сгибательный, разгибательный, сгибательно-ротационный и компрессионный.

Характер и особенности повреждения тела позвонка и его частей зависят от механизма

перелома. Большинство авторов считают, что для сгибательного положения тела характерной является образование перелома, придающего телу позвонка клиновидную форму. В то же время для компрессионного механизма типичными можно считать оскольчатые «взрывные» переломы тел позвонков.

Процесс разрушения развивается в определенной последовательности. При деформации тел позвонков на 12—13 % от исходной высоты появляются первые макроскопические необ- ратимые изменения в виде компрессии лимбовой зоны. Сжатие позвонков до 17—18 % вызывает появление трещин и компрессии в области талии. Увеличение деформации до 25—26 % приводит к перелому тел позвонков без смещения отломков, а продолжающееся сжатие до 36—37 % вызывает переломы со смещением. При увеличении относительной деформации до 40—45 % наступает фрагментация тел.

Своеобразными реакциями и способностью к разрушению обладают межпозвонковые диски.

Экспериментально был установлен средний предел прочности межпозвонковых дисков при сжатии, в том числе и у детей в возрасте от 2 мес до 12—17 лет. Минимальный предел прочности имеют диски у новорожденных, максимальный — у мужчин 24—35 лет, у женщин — 18—23 лет. До 18 лет величина общей прочности межпозвонковых дисков существенных различий по полу не имеет. Испытания J. Morris [1973] на сжатие показали, что

межпозвонковый диск у молодых людей ведет себя как упругое тело до достижения максимального давления 635 кг.

Растяжимость фиброзного кольца объясняется специфическим косым и спиральным расположением его волокон. Оно выполняет роль тормоза в движениях с большой амплитудой и по мере увеличения нагрузки прогрессивно падает. Растяжимость фиброзного кольца обеспечивает важнейшее свойство нормально функционирующего диска — упругость, т.е. спо- собность диска восстанавливать свою первоначальную форму после действия силы.

Результаты исследования С.А. Гозулова с соавт. [1972] позволили установить упругую деформацию межпозвонковых дисков: шейного отдела — 1.22 мм, грудного — 1.6 мм, поясничного — 2.1 мм.

Экспериментально доказано, что при растяжении межпозвонковые диски способны выдерживать нагрузку в 4—5 раз меньшую, чем при сжатии. Предел прочности межпозвонко- вых дисков на растяжение определял J.O. Galante [1967], который нашел его равным 2 кг/мм2. В. Москаленко [1927], Я.А. Ротенберг [1927], А.П. Громов [1966], А.Е. Карасева [1971] указывают на конструктивные и физические особенности позвоночного столба и считают, что прямой позвоночник более предрасположен к переломам, чем изогнутый, с выраженной кривизной.

По общепринятому мнению, S-образный профиль позвоночника является результатом ортостатического положения тела человека. Известно, что прямой столб прочнее изогнутого в отношении вертикальной нагрузки. Однако конструкция с двойным изгибом обладает большей прочностью, чем с одним [Asmussen E., I960]. В данном случае явления резильянса проявляются наиболее наглядно (см. «Диагностикум»..., т. 1, гл. 1).

Наиболее частой причиной повреждений позвоночника является падение с высоты, число судебно-медицинских экспертиз по поводу которых достигло 20.0—39.9 % всех случаев механической травмы [Савостин Г.А., 1977; Велишева Л. С., Серебренников И.М., 1981]. В настоящее время в связи с увеличением моторизирован-ных средств передвижения

автотранспортная травма выросла в серьезную проблему. В результате дорожно-транспортных происшествий число лиц, погибших на месте, у которых обнаружены переломы позвоночника, достигает 21.2 %. Анализируя автомобильную травму, А.А. Матышев [1969] отметил, что переломы грудного отдела позвоночника при переездах через грудную клетку возникли в 27 %, а при ударах — в 10 % случаев. Автор указывает, что повреждения позвоночника как при ударе, так и при переезде чаще образуются в результате приложения силы сзади.

Мотоциклетный травматизм занимает 25.7—34.1 % среди транспортных травм. А.В. Пермяков [J982] указывает, что у мотоводителей возникают переломы остистых отростков шейных позвонков и компрессионные переломы тел поясничных позвонков, а у пассажиров коляски — в 14.2 % случаев встречаются компрессионные переломы в грудном отделе.

Повреждения и заболевания позвоночника у спортсменов встречаются в 11.5 % случаев по отношению ко всей патологии опорно-двигательного аппарата. Статико-динамические

особенности позвоночника обусловливают определенную локализацию повреждений его отделов. Переломы тел позвонков во время спортивных занятий возникают в большинстве слу- чаев в области грудного и поясничного отделов, а именно, в 52 % случаев на уровне XI грудного

— II поясничного позвонков [Башкиров В.Ф., 1981; Франке К., 1981; Blini V., 1957]. Нередки повреждения шейного и верхнегрудного отделов позвоночника.

Наиболее специфичной формой переломов тел позвонков при спортивной травме принято считать компрессионные и вертикальные, которые нередко сочетаются друг с другом, а также переломе вывихи. Переломы дужек и отростков позвонков чаще всего формируются вторично, после переломов тел [Крюков В.Н., 1995].

Глава 2 Переломы тел позвонков Переломы позвоночника, по данным травматологической литературы, составляют от 9.4 до 31.2

% всех переломов костей скелета [Смольков В.Т., 1965; Глушак B.C., 1966; Синило М.И., Межинский П.С., 1968; Holzer F., Kloss К., 1962]. Переломы шейного отдела позвоночника наблюдаются в 12.8 % всех повреждений позвоночного столба, часто сочетаются с травмой продолговатого или спинного мозга и дают наибольший процент смертности [Гориневская В.В., 1953]; повреждения грудного отдела составляют от 29 до 44.7 % [Фейгин Л.Е., 1966].

Данные литературы и экспертная практика свидетельствуют о том, что в большинстве случаев причиной повреждений позвоночника является «непрямая» травма: осевое нагружение с чрезмерным сгибанием или разгибанием в случаях падения с высоты (конструкционная неустойчивость). Реже — прямое воздействие при различных видах транспортной травмы или при ударах твердыми тупыми предметами.

Переломы тел позвонков при вертикальных нагрузках Запредельное вертикальное нагружение, при котором формируются конструкционные

(непрямые) повреждения тел позвонков, возникает, как правило, при падениях с высоты и вертикальном варианте «приземления» (на ноги, на голову, на ягодицы), а также в случаях производственных травм, когда на позвоночник действует продольная сила — масса падающего предмета.

Если в момент травмирования позвоночник находится в «физиологическом» положении, то происходит увеличение имеющихся естественных изгибов, что является своеобразным демп- фером. Переломы тел позвонков возникают прежде всего не в участках наибольшего изгиба, а в местах перехода одного отдела в другой: нижний шейный и верхний грудной, нижний грудной и верхний поясничный [Кондратенко В.И., 1963;

Каплан А.В., 1967; Babin-Chevaye J., 1966].

В этих участках формируются фрагментарные переломы (в травматологии их часто обозначают как «взрывные переломы», или «лопающиеся»). Они составляют 10—16 % общего числа компрессионных переломов. Причиной их образования, по мнению ряда авторов, является

обязательное компрессионное воздействие по вертикальной оси с первоначальным разрывом верхней костной замыкательной пластинки и последующим внедрением внутрь позвонка пульпозного ядра, которое и разрывает тело на отдельные фрагменты [Коваленко Е.А., 1967;

Цивьян Я.Л., 1972; Roberts J.B., Curtiss P.H., 1970] (рис. 7, а, б).

Подобные фрагментарные переломы возникают на грудных и поясничных позвонках при падении с высоты на ягодицы в положении сидя (рис. 8, а) или при падениях на плечи (рис. 8,

б).

дефектов компактного и губчатого вещества (рис. 9). Такие переломы могут располагаться в верхней, средней или нижней трети тела.

В случаях формирования перелома в верхней трети он имеет почти горизонтальную

ориентацию. Верхняя замыкательная пластинка частично или полностью разъединяется с телом вследствие разрушения подлимбовой зоны, смещается кпереди и-нависает в виде козырька. Этот перелом может быть двух видов, либо неполное разъединение с небольшим смещением и незначительным разрушением компактной пластинки, либо — с полным отъединением этой пластинки от гела, значительным ее смещением кпереди и выраженным разрушением компактного и губчатого вещества (рис. 10).

На позвонках, имеющих выраженную талию, разрушение компактного вещества проявляегся в виде «желобовидного углубления», а при отсутсгвии или слабой выраженности талии — «валикообразного вспучивания» (рис. 11).

На верхней замыкательной пластинке (чаще неполно поврежденного позвонка) могут быть выявлены трещины во фронтальной плоскости, располагающиеся в дорсальной или средней части тела. Причиной образования такой трещины является преимущественное разрушение

компактного и губчатого вещества в передних отделах от растяжения костной

Рис 11. Компрессионные переломы тел XII грудного позвонка. а — «валикообразное вспучивание», б — «желобовидное углубление» компактной пластинки ткани в сагиттальной плоскости. Под действием такого растяжения и возникает указанная трещина разрывного характера (рис. 12)

Поскольку эта трещина возникает от действия растягивающих сил, перпендикуляр,

черепа. При той же форме черепа и длине менее 13 см образуются множественные переломы только костей свода и основания черепа. При брахиокранной форме черепа и длине шейного отдела 17 см в случаях падения с высоты около 3 м возникают переломы в шейном отделе при целости костей черепа.

Суть этих вариантов повреждений заключается в том, что конструкционный запас прочности при брахиокранной форме черепа больше, чем при долихокрании. Конструкционная не- устойчивость стержня (шейного отдела) проявляется тем значительнее, чем в большей степени увеличивается соотношение его длины и ширины (устойчивой пропорцией является соот- ношение 1:5). Варианты травмы черепа и шейного отдела позвоночника (изолированно или в сочетании) и определяются вышеназванными комбинациями «запаса» прочности.

Одной из особенностей строения тел шейных позвонков (кроме I и II) является наличие в боковых участках верхних поверхностей костных выступов — «крючков тела». Другая особенность — вогнутость верхней поверхности тела в сагиттальной плоскости, нижней — во фронтальной. Это придает верхней поверхности во фронтальной плоскости вид своеобразной дуги. Действие вертикальной нагрузки сопровождается тем, что тело вышележащего позвонка как бы «выпрямляет» эту дугу, растягивая костную ткань во фронтальной плоскости. За

пределами прочности такое своеобразие формы предрасполагает к возникновению разрывной трещины в сагиттальной (или близкой к ней) плоскости. Наибольшее зияние трещины наблюдается на верхней части передней поверх- 2 Заказ № 344