Сегменты позвоночника и иннервация
Спинномозговые нервы в норме и при болезни
Каждый спинномозговой нерв дает начало своей возвратной ветви, которая обеспечивает твердую мозговую оболочку, заднюю продольную связку позвоночника и межпозвонковый диск механорецепторами и рецепторами боли. Каждый синовиальный фасеточный (межпозвонковый) сустав (сустав между суставными отростками позвонков) иннервируют три близлежащих спинномозговых нерва. Боль, вызванная прямым повреждением или заболеванием перечисленных выше структур, проецируется на участок кожи, иннервируемый соответствующими задними ветвями.
Иннервация кожи задними ветвями спинномозговых нервов.
а) Зоны сегментарной чувствительной иннервации: дерматомы. Дерматом — это участок кожи, иннервируемый нервными волокнами одного заднего нервного корешка. Дерматомы «правильной формы» существуют только у эмбриона, позднее их очертания искажаются из-за роста конечностей. Спинномозговые нервы сегментов С5-Т1 спинного мозга идут в верхнюю конечность, поэтому дерматом С4 в области угла грудины примыкает к дерматому Т2.
Спинномозговые нервы сегментов L2-S2 спинного мозга идут в нижнюю конечность, поэтому дерматом L2 в области над ягодицами примыкает к дерматому S3. Схемы, подобные представленной на рисунке ниже, не отражают смешанную иннервацию кожи в области, иннервируемой несколькими следующими друг за другом задними нервными корешками.
Так, например, кожа на туловище над межреберными промежутками получает дополнительную импульсацию от спинномозговых нервов, находящихся сразу над и под основным иннервирующим нервом.
Дерматомы эмбриона.
Дерматомы взрослого человека.
б) Зоны сегментарной двигательной иннервации. Каждая мышца верхней или нижней конечности получает иннервацию более чем от одного спинномозгового нерва, что обусловлено взаимным обменом импульсации в плечевом и пояснично-крестцовом сплетениях. Изменение сегментарной иннервации конечностей в зависимости от движений человека представлено на рисунке ниже.
Направляющиеся от центра к периферии чувствительные сегментарные нервы взаимодействуют с идущими от периферии к центру двигательными сегментарными нервами при осуществлении сгибательного или избегающего рефлекса. (Распространенный термин «сгибательный рефлекс» довольно условен, так как, например, стимуляция латеральной поверхности конечности может вызвать ее приведение, а не сгибание.)
Сегментарный контроль движений конечностей человека.
в) Сгибательный рефлекс нижней конечности. На рисунке ниже показан сгибательный рефлекс нижней конечности при перекрестной тяге разгибателей.
(А) Начало опорной фазы движения с правой ноги.
(Б) Контакт ноги с острым предметом вызывает сгибательный рефлекс нижней конечности, одновременно с которым происходит перекрестный ответ мышц-разгибателей, необходимый для поддержки всей массы тела.
Последовательность событий:
1. Импульсы идут от подошвенных ноцицепторов по афферентным большеберцово-седалищным путям к телам ганглиев задних корешков, находящимся в межпозвонковых отверстиях на уровне L5-S1. Импульсация поднимается по конскому хвосту (б) и попадает в сегмент L5 спинного мозга. Часть импульсов распространяется вверх и вниз по тракту Лиссауэра (в) для активации сегментов L2-L4 и S1 спинного мозга.
2. Во всех пяти сегментах первичные ноцицептивные афференты возбуждают вставочные нейроны дуги сгибательного рефлекса, находящиеся в основании задних рогов (2а). Между ноцицептивными афферентами и конечными мотонейронами может существовать цепочка из нескольких последовательных вставочных нейронов. При этом аксоны медиально расположенных вставочных нейронов пересекают спинной мозг в его комиссуре, тем самым делая возможным переход возбуждения на контралатеральные вставочные нейроны (2б).
3. На стороне возбуждения α- и γ-мотонейроны сегментов L3-S1 спинного мозга осуществляют сокращение подвздошно-поясничной мышцы (а), мышц задней поверхности бедра (б), а также мышц, отвечающих за тыльное сгибание голеностопного сустава (г). При этом происходит активация ипсилательных ингибиторных вставочных нейронов 1а (не показаны на рисунке), отвечающих за ингибирование импульсации по мотонейронам антигравитационных мышц.
4. На контралатеральной стороне α- и γ-мотонейроны сегментов L2-L5 спинного мозга осуществляют сокращение большой ягодичной мышцы (не указана здесь) и четырехглавой мышцы бедра (в).
Обратите внимание: на рисунке не указаны переключающие нейроны спиноталамического тракта. Данные нейроны получают возбуждение в тракте Лиссауэра от ноцицептивных афферентных волокон, перенаправляя поток импульсации к участкам мозга, способным определить локализацию и природу первоначальных импульсов.
Сгибательный рефлекс. МН—мотонейрон.
в) Синдромы сдавления нервных корешков. Самые частые места возникновения сдавления нервных корешков внутри позвоночного канала — области наибольшей подвижности спинного мозга, т.е. нижний шейный и нижний поясничный уровни. Сдавление нервного корешка может проявляться пятью следующими симптомами.
1. Боль в мышцах, иннервируемых соответствующими спинномозговыми нервами.
2. Парестезии (онемение или покалывание) в области соответствующего дерматома.
3. Потеря кожной чувствительности, особенно при совпадении двух видов иннервации при поражении двух соседних дерматомов.
4. Двигательная слабость.
5. Потеря сухожильных рефлексов при поражении иннервации на соответствующем уровне.
Обратите внимание: синдромы компрессии (защемления) периферических нервов описаны в отдельной статье на сайте.
г) Компрессия нервных корешков:
1. Компрессия шейных нервных корешков. У 50 % пациентов в возрасте 50 лет и у 70 % пациентов в возрасте 70 лет межпозвонковые диски и синовиальные суставы шеи становятся мишенью для такого дегенеративного заболевания, как шейный спондилез Несмотря на то, что заболевание может поражать любые шейные межпозвонковые суставы, чаще всего дегенеративные патологические процессы развиваются на уровне шейного позвонка С6—центра вращения при сгибательных и разгибательных движениях шеи.
Располагающийся над позвонком С6 спинномозговой нерв и находящийся под позвонком С7 спинномозговой нерв могут сдавливаться в области межпозвонкового сустава при экструзии межпозвонкового диска или образовании костных выростов (остеофитов). При ситуациях, представленных на рисунках ниже, а также в таблице ниже возможно возникновение чувствительных и двигательных нарушений, а также нарушений рефлексов.
2. Компрессия пояснично-крестцовых нервных корешков. Стеноз позвоночного канала поясничного отдела позвоночника — термин, означающий сужение позвоночного канала поясничного отдела позвоночника из-за внедрения в него остеофитов или межпозвонкового диска (при его пролапсе). Место локализации 95 % пролапсов межпозвоночного диска — уровень сразу над или под последним поясничным позвонком. Типичное направление грыжеобразования—заднелатеральное, при котором происходит компрессия нервных корешков, идущих к следующему межпозвонковому отверстию.
При этом возникают такие симптомы, как боль в спине, обусловленная разрывом фиброзного кольца, и боль в ягодицах/бедре/ноге, обусловленная сдавлением задних нервных корешков (идущих к седалищному нерву). Боль усиливается при растяжении поврежденного корешка, например, если врач поднимает выпрямленную ногу пациента.
Пролапс межпозвонкового диска на уровне L4-L5 вызывает боль или парестезии в области дерматома L5. Двигательную слабость можно диагностировать при тыльном сгибании большого пальца ноги (а позднее—всех пальцев и лодыжки) и при эверсии стопы. Кроме того, двигательную слабость можно диагностировать при отведении бедра (тест проводят в положении пациента на боку).
При пролапсе межпозвонкового диска на уровне L5-S1 (наиболее частый вариант) симптомы субъективно ощущают в области задней поверхности ноги и подошвенной поверхности стопы (дерматом S1). Также можно выявить двигательную слабость при подошвенном сгибании стопы, снижение или отсутствие ахиллова рефлекса.
Спондилез шейного позвонка С7 справа.
Компрессия ствола спинномозгового нерва С7 остеофитами.
Сдавление нервов (стрелки) при заднелатеральном пролапсе двух нижних межпозвонковых дисков.
МРТ, сагиттальная проекция.
Определяется пролапс диска L5/S1 с компрессией cauda equina (стрелка).
д) Резюме. В эмбриогенезе нейроэпителиальные клетки спинного мозга митотически делятся в вентрикулярной зоне нервной трубки. После этого дочерние клетки переходят в промежуточную зону и дифференцируются до нейробластов или глиобластов. Аксоны развивающихся задних рогов спинного мозга образуются из спинальных ганглионарных клеток нервного гребня. Передние рога спинного мозга образуют аксоны, которые позднее формируют передние нервные корешки. Внешняя зона нервной трубки (маргинальная) содержит аксоны развивающихся нервных путей.
Каудальный конец спинного мозга развивается отдельно, из клеток каудальной зоны, связанной нервной трубкой. После 12-й недели развития начинается быстрый рост позвоночника, за счет которого нижний край спинного мозга перемещается выше в позвоночном канале; при рождении он соответствует уровню L2-L3, а еще через восемь недель—находится на уровне поясничных позвонков L1-L2. Результатом данного смещения становится прогрессирующее несоответствие между уровнем сегмента, от которого отходит нервный корешок, и уровнем межпозвонкового отверстия, через которое он выходит из позвоночного канала. Рефлекторные дуги представляют собой дорсальные нервные волокна мезенхимы позвонков; в норме расщепленное строение нервной трубки исчезает за счет объединения этих нервных волокон в спинномозговые нервы.
Спинной мозг и нервные корешки взрослого человека, находящиеся в субарахноидальном пространстве, покрыты мягкой мозговой оболочкой и прикреплены к твердой мозговой оболочке зубчатыми связками. В экстрадуральном пространстве расположены вены, по которым происходит отток крови от красного костного мозга позвонков. Данные вены не обладают клапанами, что делает возможным перемещение по ним раковых клеток. На уровне окончания спинного мозга расположен конский хвост, образованный парами спинномозговых нервов сегментов L3-S5.
По мере выхода через межпозвонковое отверстие (в котором расположен ганглий заднего корешка) спинномозговой нерв дает начало своей возвратной ветви, отвечающей за иннервацию связок и твердой мозговой оболочки.
Сегментарная чувствительная иннервация в норме проявляется дерматомным характером иннервации кожи задними корешками (посредством смешанных периферических нервов). Сегментарная двигательная иннервация проявляется в форме двигательной активности, осуществляемой специфическими группами мышц. Сдавление нервного корешка (например, при пролапсе межпозвонкового диска) может проявляться на сегментарном уровне мышечной болью, парестезиями в области определенных дерматомов, потерей кожной чувствительности, двигательной слабостью, потерей сухожильных рефлексов.
Поясничная (спинномозговая) пункция — процедура, при которой осуществляют аккуратное введение иглы в промежуток между остистыми отростками позвонков L3-L4 или L4-L5. Проведение данной процедуры противопоказано при подозрении на повышение внутричерепного давления. Спинальную анестезию осуществляют путем введения местного анестетика в поясничную цистерну; при эпидуральной анестезии анестетик вводят в поясничное эпидуральное пространство; при каудальной анестезии анестетик вводят через крестцовую щель.
Видео урок анатомии спинномозговых нервов и шейного нервного сплетения
— Вернуться в оглавление раздела «Неврология.»
Редактор: Искандер Милевски. Дата публикации: 14.11.2018
Источник
Иннервация позвоночного столба. Авторы научных работ по иннервации позвоночного столба считают, что позвоночный столб с позвонками, межпозвонковыми дисками, связками и дугоотростчатыми суставами является объектом чрезвычайно обильной иннервации. Иннервация его осуществляется ветвями спинномозговых нервов, симпатического ствола, а также нервными сплетениями по ходу сосудов, кровоснабжающих отделы позвоночного столба.
Спинномозговые нервы формируются за счет нервных волокон передних и задних корешков спинного мозга. В области заднего корешка расположен спинномозговой узел, в котором заложены тела афферентных нейронов. Задний корешок несет чувствительные нейроны, передний — двигательные и симпатические. В области межпозвонкового отверстия эти два корешка сближаются и создают спинномозговой нерв со смешанными по функции волокнами (рис. 26).
После выхода спинномозгового нерва из межпозвонкового отверстия он посылает в позвоночный канал менингеальную ветвь (для иннервации стенок позвоночного канала и оболочек спинного мозга) и делится на переднюю ветвью более крупную, и заднюю, более тонкую, незначительную. В состав этих ветвей входят чувствительные, двигательные и симпатические нервные волокна (рис. 27).
Спинномозговых нервов — 31 пара: 8 пар —шейных, 12 — грудных, 5 — поясничных, 5 — крестцовых и 1 пара копчиковых.
Передние ветви спинномозговых нервов в основном принимают участие в формировании четырех крупных нервных сплетений: шейного, плечевого, поясничного и крестцового. Кроме кожного покрова и мышц переднебоковой стороны туловища, они снабжают нервами верхние и нижние конечности, а также имеют связь с узлами симпатического ствола.
Задние ветви спинномозговых нервов иннервируют кожу и мышцы спины, а мелкие ветви — дуги и отростки позвонков.
Задняя ветвь I шейного спинномозгового нерва, или подзатылочный нерв,— чисто двигательная, иннервирует только мышцы затылка. Задняя ветвь II шейного спинномозгового нерва, или большой, затылочный нерв,— самая крупная из всех задних ветвей, снабжает нервами тыльную поверхность атланта и осевого позвонка, а также капсулы боковых атлантоосевых суставов.
Мануальная гомеопатическая и рефлексотерапия остеохондроза позвоночника
В иннервации позвоночного столба наблюдается следующая закономерность: каждый позвонок обслуживается ветвями двух спинномозговых нервов — выше- и нижерасположенных. Спинномозговые нервы в основном иннервируют заднюю поверхность позвоночного столба, стенки позвоночного канала и оболочки спинного мозга. Переднебоковую поверхность позвоночного столба иннервируют ветви симпатического ствола (рис. 28), образующегося за счет ядер, расположенных в боковых рогах спинного мозга на протяжении от VIII шейного до III поясничного сегментов.
Симпатический ствол представляет собой парное образование, которое тянется с одной стороны позвоночного столба в виде цепочки узлов, соединенных между собой короткими нервными волокнами. Аналогично делению позвоночного столба на области в симпатическом стволе различают шейный, грудной, поясничный, крестцовый и копчиковый отделы. Число узлов в общем приближается к количеству позвонков за исключением шейного отдела, где имеются только 3 узла: верхний, средний и нижний, и копчикового, имеющего один узел.
Верхний шейный узел веретенообразной формы, самый большой из всех узлов симпатического ствола, величиной 2 см и больше. Он располагается впереди поперечных отростков II и III шейных позвонков. Его верхний полюс продолжается в довольно значительный стволик — внутренний сонный нерв, который поднимается по внутренней сонной артерии, образуя вокруг нее симпатическое сплетение. Верхний шейный узел имеет связь с четырьмя верхними спинномозговыми нервами. Его ветви иннервируют переднюю дугу атланта и переднебоковую поверхность тел 3— 4 верхних шейных позвонков с межпозвонковыми дисками.
Средний узел овальной формы, лежит на высоте VI шейного позвонка, направляет соединительные ветви к V и VI спинномозговым нервам, иннервирует тела и поперечные отростки 4 нижних шейных позвонков, а также смежные с ними межпозвонковые диски.
Нижний симпатический узел (звездчатый) по величине равен предыдущему, расположен позади подключичной артерии на уровне поперечного отростка VII шейного позвонка и головки I ребра. Этот узел часто сливается с I грудным узлом, отдает соединительные ветви к VI, VII и VIII шейным спинномозговым нервам, а одну ветвь — позвоночный нерв — направляет на поверхность позвоночной артерии, вокруг которой нерв образует симпатическое сплетение. Это сплетение посылает ветви к стенкам позвоночного канала и оболочкам спинного мозга. Звездчатый узел иннервирует тела VI и VII шейных и I грудного позвонков (рис 29).
Позвоночный нерв и позвоночные сосуды располагаются в костно-мышечном канале, образованном за счет отверстий поперечных отростков шейных позвонков. Этот канал в среднем имеет длину 10—12 см. Все компоненты канала окружены жировой клетчаткой, которая является как бы буферной зоной, в которой происходит расширение и смещение позвоночной артерии. Сдавление артерии остеофитами в 33 % случаев происходит на уровне IV—VI шейных позвонков.
Грудной отдел симпатического ствола представляет цепочку из 11 —12 узлов. Они располагаются впереди головок ребер, и только 2 нижних лежат на боковой поверхности тел позвонков. В целом цепочка перекидывается через межреберные промежутки впереди межреберных нервов, которые соединительными ветвями связаны с симпатическими узлами. Крупными ветвями грудных узлов являются большой и малый чревные нервы. Они спускаются по боковой поверхности позвоночного столба в брюшную полость и по пути иннервируют тела VII—XII грудных позвонков. Все переднебоковые поверхности тел грудных позвонков, реберно-позвоночные суставы и грудные межпозвонковые диски иннервируются ветвями грудного отдела симпатического ствола. К телам III—VI грудных позвонков подходят также ветви от симпатических сплетений межреберных артерий и других висцеральных сосудов, например, аорты, сосудов пищевода.
Поясничный отдел состоит из 4—5 симпатических узлов, лежащих на передней поверхности тел поясничных позвонков. По величине они меньше грудных и соединены между собой продольными, а с противоположными узлами — и поперечными нервными волокнами. Аналогично грудным поясничные узлы связаны с поясничными спинномозговыми нервами. Симпатические ветви этого отдела многочисленны и широко разветвляются в телах поясничных позвонков. Нервные сплетения поясничных артерий также служат мощным источником иннервации тех же позвонков и дисков (рис. 30).
Следовательно, обильная иннервация поясничного отдела позвоночного столба связана с увеличением нагрузки на данный отдел, а это, в свою очередь, привело к увеличению массы тела позвонков. С увеличением тел увеличилась гемопоэтическая ткань (костный мозг), и поэтому надкостница поясничных позвонков стала активным воспринимающим аппаратом.
Онтогенез позвоночника
Тазовый отдел состоит из 4 пар крестцовых узлов и одного копчикового, который довольно часто отсутствует. Крестцовые узлы симпатического ствола расположены на передней поверхности крестца кнутри от тазовых крестцовых отверстий. Как и в поясничном отделе, между крестцовыми узлами имеются продольные и поперечные связи. Чем ниже узлы, тем меньше они по величине. У копчиковых позвонков обе цепочки симпатического ствола внизу смыкаются. Тазовый отдел симпатического ствола иннервирует тазовую поверхность крестца и копчика.
С боковых сторон позвоночного столба хорошо заметны межпозвонковые отверстия (за счет верхней и нижней вырезок в основании дуг смежных позвонков). В шейном и верхнем грудном отделах позвоночного столба эти отверстия имеют вид удлиненных, вертикальных щелей, в нижнем грудном и верхнем поясничном отделе они круглые, а в нижнем поясничном отделе отверстия преимущественно овальной формы. В состав межпозвонковых отверстий входят сегментарные артерии, вены, нервы, нервные корешки и спинномозговые узлы (рис.31).
На стенах отверстий расположено венозное сплетение. Наличие значительного числа нервных элементов внутри и вокруг межпозвонкового отверстия свидетельствует о том, что эта область является мощным рецепторным полем.
В биомеханике позвоночного столба значительную роль играют реберно-позвоночные суставы, которые подвижно соединяют ребра с телами и поперечными отростками грудных позвонков. Каждый из них слагается из двух суставов: сустава головки ребра и реберно-поперечного сустава (рис. 32).
Кровоснабжение этих суставов осуществляется за счет выше- и нижерасположенных межреберных артерий. Передняя ветвь межреберной артерии снабжает кровью сустав головки ребра, а задняя ветвь — реберно-поперечный сустав. Иннервация этих суставов осуществляется грудными спинномозговыми нервами, мелкими ветвями симпатического ствола, а также нервными сплетениями межреберных кровеносных сосудов (рис. 33).
Все компоненты сустава обильно снабжены мелкими сосудами и нервами. Два верхних реберно-позвоночных сустава иннервируются ветвями от нижнего шейного симпатического узла и передней ветви VIII шейного спинномозгового нерва. Остальные суставы получают ветви от 2 смежных симпатических узлов или от их межузловых соединений.
Строение позвоночного столба
При всех дегенеративно-деформирующих процессах в костном и хрящевом аппарате позвоночного столба, при венозном стазе, отечных явлениях в полости позвоночного канала и межпозвонковых дисках болевые рецепторы периоста, сосудов и костного мозга позвонков постоянно сигнализируют в центральную нервную систему о нарушении нормальных взаимоотношений между структурными элементами позвоночного столба.
В формировании болевых синдромов в области позвоночного столба важное значение имеют не только непосредственное поражение корешков спинного мозга, но и ирритативные процессы, возникающие в оболочечно-связочных структурах позвонков и в межпозвонковых дисках, а также при непосредственном раздражении симпатических узлов. При раздражении нервных окончаний в позвоночном канале болевые импульсы передаются по оболочечным ветвям не только своего спинномозгового нерва, но и на нервы соседних сегментов через широкую сеть анастомозов, расположенных в области оболочек спинного мозга и надкостницы позвонков. Поэтому возникшие в позвоночном столбе раздражения очагового характера вызывают болевые ощущения, распространенные на многие органы и системы организма человека.
Источник