Физиологические особенности шейного отдела позвоночника

Анатомо-физиологические особенности шейного отдела позвоночника

Шейный отдел позвоночного столба имеет ряд особенностей 75.

Шейные позвонки, vertebrae cervicales. Соответственно меньшей (по сравнению с нижележащими отделами позвоночного столба) нагрузке, падающей на шейные позвонки, их тела имеют меньшую величину. Поперечные отростки характеризуются наличием отверстий поперечного отростка, foramena processus transversalia, которые получаются вследствие сращения поперечных отростков с рудиментом ребра, processus costarius. Получающийся из совокупности этих отверстий канал защищает проходящие в них позвоночные артерию и вену. На концах поперечных отростков отмеченное сращение проявляется в виде двух бугорков — tuberculum anterius et posterius. Передний бугорок VІ позвонка сильно развит и называется tuberculum caroticum — сонный бугорок. Остистые отростки на концах раздвоены, за исключением VІ и VІІ позвонков. У последнего остистый отросток отличается большой величиной, поэтому VІІ шейный позвонок называется vertebra prominens (выступающий).

От общего типа строения позвонков отличаются І и ІІ шейные позвонки 75,77:

ь І позвонок — атлант, atlas, — представляет собой кольцо, состоящее из двух дуг, соединенных между собой боковыми утолщенными частями, большая часть тела его в процессе развития отходит ко ІІ позвонку и прирастает к нему, образуя зуб, dens.

ь ІІ позвонок — осевой, axis, — на верхней поверхности тела имеет зубовидный отросток, который сочленяется с передней дугой І шейного позвонка.

Атлант (СІ) и череп вращаются как единое целое. Поворот головы в сторону на половину максимально возможной амплитуды осуществляется за счет атлантоосевого сочленения (CІ — CІІ). Тела шейных позвонков небольшие, отделены друг от друга диском не на всём протяжении, поэтому нагрузка на шейные диски больше, чем на диски других отделов позвоночного столба. Верхняя поверхность тел шейных позвонков вогнута во фронтальной плоскости, боковые части тел позвонков вытянуты вверх, поэтому тело каждого позвонка как бы сидит в седле, образуемом телами нижележащего позвонка. Вытянутые боковые края тел позвонков называются полулунными, или крючковидными (унковертебральными) отростками. Эти отростки, охватывая нижнебоковые углы вышележащего позвонка, образуют настоящие суставы — унковертебральные сочленения (сустав Люшка). Поверхности унковертебральных сочленений покрыты суставным хрящом, суставная щель в среднем равна 3 мм, снаружи сустав покрыт капсулой. Крючковидные отростки на уровне CVII-VI расположены на боковой, а на уровне CVII — ТI — на заднебоковой поверхности тел позвонков в непосредственной близости от межпозвонкового отверстия. Высота крючковидных отростков увеличивается сверху вниз и достигает 3,5 мм. Крючковидный отросток слегка наклонён кнутри, при деформирующем артрозе его внешняя поверхность расположена вертикально или отклонена кнаружи — в сторону позвоночной артерии.

Важной особенностью шейных позвонков является наличие широкого поперечного отростка, у основания которого имеется широкое поперечное отверстие. Отверстия в поперечных отростках VI — II шейных позвонков (СVI — СII) формируют канал позвоночной артерии, в котором проходят позвоночная артерия, две позвоночные вены и симпатический позвоночный нерв. Он берёт начало от шейно — грудного (звёздчатого) узла и является составной частью позвоночного сплетения — совокупности нервов, идущих около позвоночной артерии и вены. Позвоночный нерв является частью шейного симпатического ствола и даёт ветви к позвоночным сосудам, оболочкам спинного мозга, надкостнице позвонков, межпозвонковым дискам, длинной мышце шеи. Он принимает участие в иннервации мозговых образований, васкуляризуемых позвоночной артерией и её анастомозами (наружная, сонная и затылочная). Окутывая позвоночную артерию, позвоночное сплетение обеспечивает по ходу основной артерии и её ветвей симпатическую иннервацию ряда внутримозговых и внутричерепных образований. При наличии унковертебральных эндостозов велика вероятность сдавления позвоночной артерии на участке, где она расположена вне поперечных отверстий, а также травматизации позвоночного сплетения 60.

Расположенные на боковых отделах дужек верхние и нижние суставные отростки образуют межпозвонковые суставы. Таким образом, в области пяти нижних шейных позвонков, в отличие от остальных отделов позвоночного столба, имеется два вида суставов — унковертебральные и межпозвонковые.

Несмотря на то, что в межпозвонковом отверстии, вертикальный размер которого составляет 4 мм, располагается фиброзная и жировая ткань, а нервный корешок с узлом занимает всего 1/4 — 1/6 просвета, он нередко подвергается сдавлению. Поскольку в шейном отделе, в отличие от других отделов позвоночного столба, корешки идут не отвесно, а под прямым углом к спинному мозгу, что ведёт к ограничению их подвижности, напряжению, трению и большой ранимости при остеохондрозе.

Задние корешки СIII — СVIII и ТI занимают медиальную часть межпозвонкового отверстия, образованного снизу и сверху краями дужек позвонков. Спереди канал межпозвонкового отверстия ограничен заднебоковыми краями дисков и участком тела позвонка, сзади — суставными отростками и жёлтой связкой. Зона заднебокового края диска и жёлтой связки имеет большое значение в патологии корешков. Задние корешки и спинномозговые узлы СI и СII лежат вблизи позвоночной артерии 61. Если рядом с корешком проходит корешково-мозговая артерия, то наряду с корешковыми проявлениями дегенеративно — дистрофических поражений шейного отдела позвоночного столба развиваются различные варианты нарушений спинномозгового кровообращения.

Позвоночный канал в шейном отделе имеет форму призмы 75. На уровне СV — СVI сагиттальный размер его составляет 15 мм и более. Наибольшее шейное утолщение спинного мозга имеется на уровне СIV. Определённое значение для клиники шейного остеохондроза имеют так называемые резервные пространства между спинным мозгом и стенками позвоночного канала, которые заполнены мозговыми оболочками, спинномозговой жидкостью, жировой клетчаткой, венозными сплетениями и лимфатическими сосудами. Расстояние от спинного мозга до кости спереди составляет 0,3-0,4 см, сзади — 0,4-0,5 см, боковые расстояния равны 0,2-1 см. Наименьшая величина резервного пространства спереди и сзади на уровне СVI, наибольшая — на уровне СI — СII. Благодаря резервным пространствам при максимальных переднезадних и боковых наклонах головы перерастяжения спинного мозга не возникает, так как он несколько смещается в сторону наклона, что способствует уменьшению натяжения. В патологических условиях даже незначительная травма, иногда только вследствие резкого сокращения окружающих мышц, может привести к подвывиху шейного позвонка (чаще одностороннему), что вызывает уменьшение резервного пространства с развитием неврологических нарушений. Это происходит при неожиданных не координированных не дозированных движениях шеи (резкий поворот головы при занятиях гимнастикой, на окрик, для удержания равновесия при падении и т.д.).

Приведенные данные помогают понять сущность различных синдромов шейного остеохондроза: корешковых, спинальных, рефлекторных и др. Следует отметить, что клиника остеохондроза шейного отдела позвоночника обусловлена не грыжевыми выпячиваниями (вследствие большой плотности центрального отдела задней продольной связки задние грыжи в шейном отделе чрезвычайно редки), а изменениями костных структур (остеофиты) и унковертебральным артрозом.

Дегенеративным изменениям наиболее подвержены нижне-шейные сегменты (СIV-СV, СV-CVI, CVI-CVII,), отличающиеся наибольшей подвижностью 71. Клиническое значение имеет близость к костно-суставному аппарату позвоночника пограничного симпатического ствола. Пограничные симпатические стволы, лежащие в виде цепочек узлов справа и слева вдоль позвоночника, являются важными компонентами симпатической части вегетативной нервной системы. Продольно узлы соединены межузловыми соединительными ветвями, образованными пучками миелиновых и безмиелиновых волокон. Кроме того, они соединены между собой поперечными комиссурами и, как уже описывалось ранее, со спинномозговыми нервами — белыми и серыми соединительными ветвями. Симпатический ствол делится на шейную, грудную, поясничную и крестцовую части. В нём насчитывается в среднем 22 узла.

В шейных отделах симпатический ствол имеет два постоянных узла — верхний и нижний 72. Нижний симпатический узел вместе с непостоянным средним и верхним грудным часто сливаются в звёздчатый узел. Верхний шейный узел располагается на дорсомедиальной поверхности внутренней сонной артерии у тела затылочной кости. Медиальнее I ребра лежит непостоянный средний шейный узел. Звёздчатый узел расположен позади подключичной артерии. К этим узлам подходят преганглионарные симпатические волокна — отростки клеток, расположенных в боковых рогах восьмого шейного — первых грудных сегментах спинного мозга. В узлах пограничного симпатического ствола располагаются тела вторых нейронов. Их постганглионарные ветви направлены от верхнего шейного узла к четырём верхним шейным нервам, языкоглоточному нерву, нервным сплетениям глотки и гортани, сердцу, внутренней и наружной сонным артериям, от звёздчатого узла — к 7-му и 8-му шейным нервам, подключичной артерии, позвоночной и верхнечелюстной, общей и внутренней сонным артериям, сердцу.

От звёздчатого узла берёт начало позвоночный нерв, образующий параартериальное сплетение вокруг позвоночной артерии 75.

Основные группы мышц, обеспечивающие движения шейного отдела позвоночника 20. Вокруг фронтальной оси осуществляются сгибание и разгибание шеи, и наклоны головы вперед-назад. Основными мышцами, обеспечивающими разгибание шеи, являются трапециевидная мышца, пластырная мышца шеи и головы, мышца, выпрямляющая позвоночник.

Трапециевидная мышца располагается на задней поверхности туловища и шеи. Она начинается от затылочной кости, выйной связки и остистых отростков всех грудных позвонков. Верхняя часть мышечных пучков прикрепляется к ключице, средняя — к акромиону лопатки, нижняя — к ости лопатки. При опоре на ключицы и лопатки, сокращаясь с двух сторон, мышца разгибает голову и шею, уменьшая грудной кифоз и увеличивая шейный лордоз. Сокращаясь на одной стороне, мышца поворачивает голову и шею в противоположную сторону.

Пластырная мышца располагается под трапециевидной. Начинается она от остистых отростков пяти нижних шейных и верхних грудных позвонков. Мышечные пучки направляются косо вверх кнаружи, прикрепляясь к затылочной кости и сосцевидным отросткам. При двустороннем сокращении мышцы разгибают шею и отклоняют голову назад. Сокращаясь с одной стороны, поворачивают голову и шею в свою сторону.

Мышца, выпрямляющая позвоночник, располагается в глубоком слое. Она лежит вдоль всего позвоночника от крестца до затылочной кости и делится на три части. Одна из них — длиннейшая мышца — прикрепляется к поперечным отросткам шейных позвонков и сосцевидному отростку. Она является мощным разгибателем туловища и шеи, отклоняет голову назад. При одностороннем сокращении совместно с лестничными мышцами наклоняет голову и шею в свою сторону.

Перечисленные мышцы находятся в постоянном напряжении, противодействуя силе тяжести, под действием которой голова наклоняется вперед. При засыпании сидя происходит расслабление этих мышц и голова склоняется на грудь. Таким образом, эти мышцы участвуют в удержании головы в вертикальном положении. Напряжение этих мышц при удержании головы в вертикальном положении небольшое, но постоянное. При фиксации рабочей позы, а также при быстрых и мелких движениях руками напряжение перечисленных мышц резко возрастает. Эти мышцы, наряду с другими мышцами шеи, формируют шейный лордоз, степень которого постоянно изменяется в зависимости от многих факторов, основными из которых являются положение головы, плечевого пояса, туловища, верхних конечностей и степень напряжения указанных мышц.

Основными мышцами, обеспечивающими сгибание шеи, являются грудино-ключично-сосцевидная и лестничные мышцы. Эти мышцы обеспечивают сгибание шеи при ускоренных движениях. При медленном плавном сгибании шеи они расслаблены, а уступающую работу (уступая весу головы), растягиваясь, производят мышцы, разгибающие шею и отклоняющие голову назад.

Грудино-ключично-сосцевидная мышца располагается на переднебоковой поверхности шеи, начинаясь двумя ножками от рукоятки грудины и грудинного конца ключицы. Мышца прикрепляется к сосцевидному отростку височной кости. Сокращаясь с двух сторон, она сгибает шею при ускоренном движении. Одностороннее сокращение мышцы сопровождается поворотом шеи в противоположную сторону.

Лестничные мышцы (передняя, средняя, задняя) располагаются по переднебоковой поверхности шеи под грудино-ключично-сосцевидной. Они начинаются от поперечных отростков шейных позвонков, прикрепляются к І и ІІ ребрам. Двустороннее сокращение этих мышц сопровождается сгибанием шеи при ускоренных движениях. Сокращаясь односторонне, эти мышцы совместно с разгибателями той же стороны наклоняют шею в свою сторону при быстрых движениях, а также поворачивают ее в свою сторону.

Вокруг сагиттальной оси производятся наклоны головы и шеи вправо и влево.

Наклоны головы и шеи при ускоренных движениях происходят при одновременном сокращении сгибателей и разгибателей одной стороны. При медленном наклоне головы и шеи движущей силой является вес головы, а сгибатели и разгибатели противоположной стороны при этом выполняют, растягиваясь, уступающую работу.

Возвращение головы и шеи в исходное положение обеспечивается одноименными мышцами противоположной стороны, которые, сокращаясь, производят преодолевающую работу.

Вокруг вертикальной оси производятся повороты головы и шеи вправо и влево. Повороты головы и шеи обеспечиваются мышцами с косым направлением пучков при их одностороннем сокращении (грудино-ключично-сосцевидной, трапециевидной, пластырной и лестничными).

Кровоснабжение мышц шеи. Принципиальное значение для дальнейшего обоснования методики ЛФК при шейном остеохондрозе позвоночника имеет знание источников кровоснабжения мышц шеи, головного и спинного мозга с его корешками.

Мышцы шеи снабжаются кровью из системы двух артерий: наружной сонной и подключичной 75. Ветви наружной сонной артерии снабжают кровью грудино-ключично-сосцевидную мышцу и поверхностные мышцы задней области шеи. Ветви подключичной артерии, среди которых большое значение имеет позвоночная артерия, снабжают кровью боковые мышцы шеи, глубокие мышцы задней поверхности шеи и трапециевидную мышцу.

Кровоснабжение головного мозга. Головной мозг получает кровь из ветвей двух артерий: внутренней сонной и позвоночной, которые образуют анастомоз в области основания мозга 75. Из системы внутренней сонной артерии снабжаются кровью лобные, теменные и височные доли мозга за счет передней и средней артерий головного мозга. Из системы позвоночной артерии получают кровь задние отделы головного мозга: затылочные доли, мозжечок, внутреннее ухо, в котором расположен вестибулярный аппарат, продолговатый мозг, мост, где расположены ядра черепно-мозговых нервов (с V по ХІІ — тройничный, отводящий, лицевой, слуха и равновесия, языкоглоточный, блуждающий, добавочный и подъязычный). Снабжение кровью перечисленных областей головного мозга происходит из ветвей задней артерии головного мозга, являющейся одним из основных ответвлений позвоночной артерии.

Кровоснабжение спинного мозга. Главной артерией, питающей кровью спинной мозг, является также позвоночная артерия, от которой отходят сразу по вступлении ее в полость черепа три продольные артерии к спинному: передняя артерия спинного мозга и две задние артерии спинного мозга 82. Эти артерии снабжают кровью спинной мозг на всем его протяжении. Они соединяются посегментарно между собой, образуя кольцевые анастомозы. В шейном отделе спинной мозг дополнительно получает кровь из ветвей позвоночной артерии.

Таким образом, вышеизложенные особенности строения и функции шейного отдела позвоночника способствуют наиболее частому развитию дегенеративно-дистрофических изменений в этой области с возникновением наиболее выраженных проявлений остеохондроза: корешковых, сосудистых, спинальных, вертеброгенных, миодистрофических и других.