По периферическим нервам нервные импульсы поступают от спинного мозга ко всем органам нашего тела для регуляции их функции. Информация от органов и тканей поступает в ЦНС по чувствительным нервным волокнам. Большинство нервов нашего организма имеют в своем составе чувствительные, двигательные и вегетативные волокна.
Околопозвоночные мышцы. Околопозвоночными называются мышцы, расположенные около позвоночного столба. Они поддерживают позвоночник и обеспечивают такие движения, как наклоны и повороты корпуса тела. К отросткам позвонков прикрепляются различные мышцы. Боль в спине часто бывает обусловлена повреждением (растяжением) околопозвоночных мышц при тяжелой физической работе, а также рефлекторным мышечным спазмом при повреждении или заболевании позвоночника. При мышечном спазме происходит сокращение мышцы, при этом она не может расслабиться.
При повреждении многих позвоночных структур (дисков, связок, суставных капсул) происходит непроизвольное сокращение околопозвоночных мышц, направленное на стабилизацию поврежденного участка. При спазме мышц в них накапливается молочная кислота, представляющая собой продукт окисления глюкозы в условиях недостатка кислорода. Высокая концентрация молочной кислоты в мышцах обусловливает возникновение болевых ощущений. Молочная кислота накапливается в мышцах из-за того, что спазмированные мышечные волокна передавливают кровеносные сосуды. При расслаблении мышцы просвет сосудов восстанавливается, происходит вымывание кровью молочной кислоты из мышц и боль проходит.
Позвоночно-двигательный сегмент (ПДС). В вертебрологии широко используется понятие позвоночно-двигательного сегмента, представляющего собой функциональную единицу позвоночного столба. Позвоночный сегмент состоит из двух соседних позвонков, соединенных между собой межпозвоночным диском, связками и мышцами. Благодаря фасеточным суставам, в позвоночном сегменте имеется некоторая возможность движений между позвонками. Через фораминальные отверстия, расположенные в боковых отделах позвоночного сегмента, проходят кровеносные сосуды и нервные корешки (рис. 6).
Рис. 6. Позвоночно-двигательный сегмент
ПДС является звеном сложной кинематической цепи. Нормальная функция позвоночника возможна только при правильной работе многих позвоночных сегментов. Нарушение функции позвоночного сегмента проявляется в виде сегментарной нестабильности или сегментарной блокады. В первом случае между позвонками возможен избыточный объем движений, что может способствовать появлению механической боли или даже динамической компрессии нервных структур. В случае сегментарной блокады движения между двумя позвонками отсутствуют. При этом движения позвоночного столба обеспечиваются за счет избыточных движений в соседних сегментах (гипермобильность), что также может способствовать развитию болевого синдрома.
При некоторых заболеваниях позвоночника происходит нарушение функции одного позвоночного сегмента, тогда как при других отмечается мультисегментарное поражение.
После описания строения основных анатомических образований, формирующих позвоночный столб, познакомимся с анатомией и физиологией различных отделов позвоночника.
Шейный отдел позвоночника является самым верхним отделом позвоночного столба. Он состоит из 7 позвонков. Этот отдел имеет физиологический изгиб (физиологический лордоз) в виде буквы С, обращенной выпуклой стороной вперед. Шейный отдел является наиболее мобильным отделом позвоночника. Такая подвижность дает нам возможность выполнять разнообразные движения шеей, а также повороты и наклоны головы.
В поперечных отростках шейных позвонков имеются отверстия, в которых проходят позвоночные артерии. Эти кровеносные сосуды участвуют в кровоснабжении ствола мозга, мозжечка, а также затылочных долей больших полушарий. При развитии нестабильности в шейном отделе позвоночника, образовании грыж, сдавливающих позвоночную артерию, при болевых спазмах позвоночной артерии в результате раздражения поврежденных шейных дисков появляется недостаточность кровоснабжения указанных отделов головного мозга. Это проявляется головными болями, головокружением, мушками перед глазами, шаткостью походки, изредка нарушением речи. Данное состояние получило название вертебрально-базилярной недостаточности.
Два верхних шейных позвонка, атлант и аксис, имеют анатомическое строение, отличное от всех остальных позвонков (рис. 7). Благодаря наличию этих позвонков человек может совершать разнообразные повороты и наклоны головы.
Рис. 7. Строение атланта (С1) и аксиса (С2)
Первый шейный позвонок, атлант, не имеет тела позвонка, а состоит из передней и задней дуг. Дуги соединены между собой боковыми костными утолщениями (латеральными массами).
Второй шейный позвонок, аксис, имеет в передней части костный вырост, который называется зубовидным отростком. Зубовидный отросток фиксируется с помощью связок в позвоночном отверстии атланта, представляя собой ось вращения первого шейного позвонка. Такое анатомическое строение позволяет нам совершать высокоамплитудные вращательные движения атланта и головы относительно аксиса.
Шейный отдел – это наиболее уязвимая часть позвоночника в отношении травматических повреждений. Данный риск обусловлен слабым мышечным корсетом в области шеи, а также небольшими размерами и низкой механической прочностью позвонков шейного отдела.
Повреждение позвоночника может произойти как в результате прямого удара в область шеи, так и при запредельном сгибательном или разгибательном движении головы. Последний механизм называется хлыстовой травмой при автомобильных авариях или травмой ныряльщика при ударе головой о дно при нырянии на мели. Этот вид травматического повреждения очень часто сопровождается повреждением спинного мозга и может стать причиной летального исхода.
Грудной отдел позвоночника состоит из 12 позвонков. В норме он имеет вид буквы С, обращенной выпуклостью назад (физиологический кифоз). Грудной отдел позвоночника участвует в формировании задней стенки грудной клетки. К телам и поперечным отросткам грудных позвонков с помощью суставов прикрепляются ребра. В передних отделах ребра соединяются в единый жесткий каркас с помощью грудины, формируя грудную клетку. Межпозвоночные диски в грудном отделе имеют очень небольшую высоту, что значительно уменьшает подвижность этого отдела позвоночника. Кроме того, подвижность грудного отдела ограничивают длинные остистые отростки позвонков, расположенные в виде черепицы, а также грудная клетка. Позвоночный канал в грудном отделе очень узкий, поэтому даже небольшие объемные образования (грыжи, опухоли, остеофиты) приводят к развитию компрессии нервных корешков и спинного мозга.
Поясничный отдел позвоночника состоит из 5 самых крупных позвонков. У некоторых людей в поясничном отделе насчитывается 6 позвонков (люмбализация), однако в большинстве случаев такая аномалия развития не имеет клинического значения. В норме поясничный отдел имеет легкий плавный изгиб вперед (физиологический лордоз), так же как и шейный отдел позвоночника. Поясничный отдел позвоночника соединяет малоподвижный грудной отдел и неподвижный крестец. Структуры поясничного отдела испытывают значительное давление со стороны верхней половины тела. Кроме того, при подъеме и переносе тяжестей давление, воздействующее на структуры поясничного отдела позвоночника, может возрастать во много раз. Все это является причиной наиболее частого изнашивания межпозвоночных дисков в поясничном отделе.
Значительное повышение давления внутри дисков может привести к разрыву фиброзного кольца и выходу части пульпозного ядра за пределы диска. Так формируется грыжа диска, которая может приводить к сдавлению нервных структур, появлению болевого синдрома и неврологических нарушений.
Мышцы. Говоря о фиксации позвоночника связками, необходимо также подчеркнуть важную роль мышц, не только обеспечивающих двигательную функцию позвоночника, но и стабилизирующих двигательные сегменты – так называемый мышечный корсет. К последнему относят глубокие и поверхностные мышцы спины, шеи, а также мышцы брюшного пресса.
В поддержании скелета в вертикальном положении, контроле и синхронизации всех его движений огромную роль играют мышцы, формируя так называемый двигательный стереотип. Мышц у человека в три раза больше, чем костей, – около 600. Причем это только так называемых скелетных – поперечнополосатых – мышц, т. е. таких, которые мы по желанию сокращаем (или расслабляем). Скелетными они называются, в общем, правильно, хотя не все поперечнополосатые мышцы прикреплены к костям – мимические мышцы прикрепляются к коже.