Анатомо-физиологические особенности магистральных артерий головы, призванных способствовать обеспечению непрерывно-поступательного движения адекватных объемов крови к мозгу, создают при некоторых условиях определенные предпосылки для нарушения мозгового кровообращения.
Позвоночная артерия (a.а vertebralis) является самой крупной ветвью подключичной артерии и отходит от нее справа под острым углом (60–80°), слева — под прямым (90–95°). Пройдя вверх и назад 5–8 см, сосудистонервный пучок позвоночной артерии на уровне VII шейного позвонка образует изгиб — позвоночная артерия огибает поперечный отросток этого позвонка, и на уровне VI шейного позвонка входит в костный канал.
Поднимаясь вертикально вверх, в узком канале поперечных отростков CVI–CII шейных позвонков, попарно расположенных по бокам от тел позвонков, как нитка через бусины, проходят позвоночные артерии (a.a vertebralis). Далее сосудисто-нервный пучок позвоночной артерии выходит из канала дугоотростчатых суставов на уровне II шейного позвонка, отклоняется кнаружи под углом 45° для того, чтобы войти в отверстие удлиненного поперечного отростка первого шейного позвонка (атланта). Выйдя из него, сосудисто-нервный пучок позвоночной артерии резко меняет вертикальное направление на горизонтальное, огибает заднюю поверхность тела первого шейного позвонка и, поворачивая вверх и вперед, проходит через шейнозатылочную мембрану и твердую мозговую оболочку. В месте огибания сосудисто-нервного пучка позвоночной артерии тела первого шейного позвонка при повороте головы в сторону происходит сдавление противоположной позвоночной артерии, при наклоне головы в сторону — со своей стороны, при наклоне головы назад и особенно при одновременном поднимании рук кверху — обеих подключичных артерий, от которых отходят позвоночные. Это влечет за собой уменьшение кровотока в позвоночных артериях, у здоровых людей является тренирующим фактором, а у больных вызывает симптомы недостаточности кровоснабжения головного мозга (рис. 1).
Рис. 1. Сужение или полное сдавление одной из позвоночных артерий в месте сгибания сосудисто-нервного пучка позвоночной артерии задней поверхности тела первого шейного позвонка при повороте головы в противоположную сторону
Сужение позвоночной артерии наступает в результате внедрения сосудистой стенки в просвет артерии. Сужение или закупорка может быть постоянной или временной в зависимости от вида патологии (угол отхождения от подключичной артерии, патологическая извитость на уровне шейнозатылочного сочленения, сдавление межпозвонковой грыжей) и условий, в которых возникает или усиливается нарушение проходимости позвоночных артерий, например, при изменении положения головы.
Появление или усиление головокружений при поворотах головы в стороны, разгибания шеи и фиксации в этих позах получило наименование синдрома де Клейна. Он может сопровождаться и другими проявлениями: чувством дурноты, зрительными расстройствами, нарушениями статики и пр., и является не только свидетельством включения механизмов сдавления позвоночной артерии, но и признаком резко ограниченных компенсаторных возможностей кровообращения по всей позвоночно-основной системе в результате самых разнообразных причин.
Сразу после выхода из костного канала на уровне реберно-поперечного отростка II шейного позвонка позвоночная артерия проходит вблизи от атлантоосевого сустава (атлант — первый шейный позвонок), а в отдельных случаях расположена в его капсуле. Такая близость артерии к атлантоосевому суставу, когда общее фасциальное влагалище сосудисто-нервного пучка позвоночной артерии прилегает к наружному слою его капсулы, способствует сдавлению одной из позвоночных артерий при движениях в этом суставе.
Начальный участок отрезка позвоночной артерии между CII–CI позвонками извитой, располагается между мышцами шеи и образует две «резервные петли», в результате которых при повороте головы не происходит нарушения кровотока. Благодаря извитости позвоночных артерий в них значительно уменьшается пульсовая волна и достигается равномерность тока крови. Однако их избыточное удлинение приводит к перегибам, что может являться причиной нарушений кровотока при перемене положения головы.
В 70 % случаев одна из позвоночных артерий, обычно левая, шире правой в 1,5–2 раза. У 10 % людей, а по данным нашего центра, в 15 % случаев наблюдается недоразвитие или отсутствие одной из позвоночных артерий. В таких случаях уменьшение кровотока в результате сдавления позвоночной артерии может привести к сосудистой катастрофе. Некоторые авторы описывают храп как признак преходящего паралича продолговатого мозга в результате недоразвития одной из позвоночных артерий.
Во внутричерепном отделе позвоночника позвоночная артерия отдает ветви к твердой мозговой оболочке задней части черепа. При недостаточности кровоснабжения в системе позвоночно-основной артерии может возникать ухудшение кровоснабжения твердой мозговой оболочки, изменения в которой вызывают раздражение нервных рецепторов блуждающего нерва и веточек тройничного нерва. В результате возникают боли, иррадиирующие из затылка в теменную, височную, лобную области и глазницу.
От внутричерепного отдела позвоночной артерии отходят задние и передние спинномозговые артерии, кровоснабжающие четыре верхних сегмента спинного мозга, чем объясняется возможность появления спинальных расстройств в виде параличей при сдавлении одной из позвоночных артерий.
Рядом отходит задняя нижняя мозжечковая артерия, при недостаточности кровоснабжения которой возникает статическая и динамическая мозжечковая шаткость в виде ощущения неустойчивости при ходьбе, «пьяной» походки, пошатывание и падение при стоянии с закрытыми глазами и вытянутыми вперед руками. У нескольких больных с клиникой недостаточности кровоснабжения в задней нижней мозжечковой артерии нами при магнитно-резонансной томографии наблюдалось недоразвитие миндалины мозжечка.
Внутричерепные отделы позвоночных артерий отдают большое количество мелких срединных артерий, которые кровоснабжают передние и боковые отделы продолговатого мозга, где расположены корешок тройничного нерва, ядра IX–X пар черепномозговых нервов и нижняя ножка мозжечка. При ухудшении артериального кровообращения этой зоны развиваются боли в одной половине головы с онемением одной половины лица и слабостью мимической мускулатуры на другой.
Основная артерия является единственной непарной артерией в головном мозге и образуется в результате слияния двух позвоночных артерий. Лишь в 50 % случаев основная артерия расположена строго по средней линии, в остальных случаях отклонена вправо или влево, чаще вправо. Отклонение основной артерии обусловлено различием в калибре позвоночных артерий и происходит в сторону позвоночной артерии с меньшим диаметром. Длина основной артерии — 3–4 см, диаметр — 4–5 мм.
Наиболее чувствительной и ранимой зоной смежного (промежуточного) кровообращения при недостаточности кровообращения в позвоночно-основном бассейне является область сетчатой формации ствола мозга. Это связано с тем, что она снабжается кровью из мелких сосудов всех отделов ствола мозга, удаленных от крупных артерий. При недостаточности кровоснабжения этой области у больных отмечается повышенная утомляемость, общая слабость, сонливость днем и нарушение сна ночью (частые пробуждения, за которыми следует длительный бессонный период).
Глубокие ветви задней мозговой артерии, проникая через продырявленное вещество, тремя группами питают кровью большую часть зрительного бугра и гипоталамическую область. Важнейшими зонами смежного (промежуточного) кровообращения в коре больших полушарий головного мозга являются задняя треть межтеменной борозды (зона соединений ветвей задней, передней и средней мозговых артерий), клин и предклинье, задний отдел мозолистого тела и полюс височной доли (зона соединений ветвей задней и передней мозговых артерий), верхняя затылочная, нижняя и средняя височные и веретенообразная извилины (зона соединений ветвей задней и средней мозговых артерий). При недостаточности кровоснабжения в системе позвоночно-основной артерии для дисфункции этих отделов характерно наличие в клинической картине заболевания обмороков с потерей сознания, кризов с повышением артериального давления или приступов судорог с потерей сознания (височной эпилепсии).
На всем протяжении позвоночную артерию сопровождают вены. На уровне первого шейного позвонка с каждой стороны позвоночные вены совместно с подзатылочными венами образуют своеобразный венозный чехол — шейнозатылочный синус, соединенный мелкими ветвями с внутренней яремной веной. На всем протяжении шейного отдела позвоночника позвоночная вена с помощью межпозвонковых вен и сплетений сообщается с продольным боковым синусом, а также с венами тел позвонков, образуя с каждой стороны единый венозный комплекс. Оба венозных комплекса соединены между собой поперечными соединениями, расположенными на передней поверхности тел позвонков. В 25 % случаев позвоночная вена является продолжением шейнозатылочного синуса и выглядит сплошным чехлом для артерии на всем ее протяжении. Между стенками позвоночной артерии и венами всегда имеется слой рыхлой соединительной ткани.
Шейнозатылочный синус является важным звеном в венозном оттоке крови из полости черепа. В нем происходит активация венозного кровотока путем передачи пульсации позвоночной артерии венозному звену кровообращения.
Повышение внутричерепного венозного давления или резкое снижение общего артериального давления, отек мозга и ряд других факторов вызывают сужение участков позвоночных артерий перед входом их в череп, независимо от места раздражения. Количество нейрорецепторов на 1 см2, подсчитанное гистологами в окружающих сосудисто-нервный пучок позвоночной артерии мышцах, в 16 раз больше, чем в других мышечных тканях. По данным литературы, центры гравитационной регуляции положения тела в пространстве находятся в мягких тканях шейного отдела позвоночника на уровне шейнозатылочного сочленения. При подъеме артериального давления в системе позвоночноосновной артерии выше 180 мм рт. ст. происходит расширение артериальных сосудов с резким увеличением проницаемости сосудистой стенки и образованием микрокровоизлияний в окружающих тканях. Способствующими факторами являются инфекции, прием препаратов, увеличивающих проницаемость сосудистой стенки (салицилаты, алкоголь).
Головной мозг, находящийся внутри черепа, функционирует как полузакрытая гидравлическая система, функционально связанная с центральной и автономной нервной системами, нейромышечной и эндокринной системами. Ее границей является твердая мозговая оболочка — плотная малоэластичная ткань, которая выстилает внутренние поверхности черепа и позвоночного канала, состоит из внутреннего и наружного листков и срастается с надкостницей в области черепных швов. Она образует вертикальные отростки: серп мозга и серп мозжечка, которые разделяют полушария мозга и мозжечка, а также горизонтальные отростки, которые образуют намет мозжечка, с двух сторон отделяющий полушария мозга от мозжечка.
Паутинная оболочка тонкая и нежная, лишена сосудов, отделена от мягкой мозговой оболочки свободными пространствами, заполненными жидкостью, что дает определенную степень подвижности.
Мягкая мозговая оболочка богато снабжена сосудами, прилегает непосредственно к мозгу и отвечает за кровоснабжение прилегающих отделов.
Желудочковая система головного мозга человека состоит из четырех желудочков: два из них располагаются по бокам, а третий и четвертый — посередине. Боковые желудочки располагаются в полушариях мозга и сообщаются с III желудочком через специальное отверстие (Монро), III и IV желудочки связаны также специальным отверстием (Сильвиев водопровод). Специальные отверстия (Мажанди и Люшка) соединяют IV желудочек с пространством под паутинной оболочкой.
Продукция спинномозговой жидкости осуществляется сплетениями (хориоидальными), связанными с мягкой мозговой оболочкой и расположенными в боковых, III и IV желудочках мозга, которые фильтруют жидкость из кровеносной системы в систему желудочков мозга. Резорбция спинномозговой жидкости в венозную систему осуществляется с помощью специальных ворсин и грануляций, находящихся в области срединного венозного синуса, а также во всех венозных синусах, формируя внутримозговую дренажную систему. Продукция и резорбция спинномозговой жидкости в полузакрытой гидравлической системе осуществляется под контролем постоянства внутренней среды организма — гомеостаза. Это механизмы восстановления и саморегуляции, функционирующие по принципу обратной связи, позволяющие человеку адаптироваться к изменениям внешней и внутренней среды.
Основание черепа образует горизонтальные (глазничные) части лобной кости, пластинку решетчатой кости, находящейся в вырезке лобной кости, тело клиновидной кости, основную часть затылочной кости, малые и большие крылья клиновидной кости, пирамиды височных костей. Соединения клиновидной кости и основной части затылочной кости, находящейся спереди от большого затылочного отверстия, называется клинозатылочным соединением, или синхондрозом (КЗС), и является важным хрящевым соединением, обеспечивающим баланс сгибательной и разгибательной активности основания черепа в течение всей жизни человека.
Сочленение первого шейного позвонка с черепом — это качающийся сустав с небольшими объемами сгибания вперед, назад, бокового наклона и вращения. Под черепом, справа и слева, имеются «полозья», которые сочленяются с суставными «чашками» первого шейного позвонка. «Полозья» черепа и «чашки» первого шейного позвонка не находятся в строго сагиттальной плоскости, а шире друг от друга сзади и сужаются внутрь кпереди. Суставные поверхности черепа гладкие и однотипные, но могут быть их вариации до полного отсутствия (седловидная гиперплазия атланта), когда череп садится на позвоночник, как «гриб на ножку».
Первый шейный позвонок — атлант — не имеет тела, суставных и остистого отростков, он состоит из передней и задней дуг, боковых масс и реберно-поперечных отростков (рис. 2).
Рис. 2. Череп с шейным отделом позвоночника: 1 — височная кость; 2 — верхний отросток нижней челюсти; 3 — нижняя челюсть; 4 — затылочная кость; 5 — атлант (первый шейный позвонок); 6 — аксиз (второй шейный позвонок); 7 — третий шейный позвонок; 8 — остистый отросток пятого шейного позвонка; 9 — поперечный отросток шестого шейного позвонка; 10 — межпозвонковое отверстие; 11 — выступающий остистый отросток седьмого шейного позвонка; 12 — ключица; 13 — грудина; 14 — шейнозатылочный сустав; 15 — I и II шейные позвонки; 16 — второй шейный позвонок; 17 — четвертый шейный позвонок; 18 — пятый шейный позвонок; 19 — шестой шейный позвонок; 20 — седьмой шейный позвонок
II шейный позвонок (аксиз, эпистрофей) отличается массивным зубовидным отростком (dens). Верхняя поверхность тел III–VI шейных, в отличие от грудных и поясничных позвонков, имеет седловидную форму.
Особенностью шейного отдела позвоночника является его наибольшая подвижность по сравнению с грудным и поясничным отделами. Эта подвижность обусловлена действительно высокой подвижностью головы, особенно в области головных суставов (соединениях черепа с атлантом и атланта с аксизом), на долю которых приходится до 50–55 % всего объема движений головы, и только 20–45 % обеспечивается движениями в средне- и нижнешейном отделах позвоночника, при этом в шее, из-за унковертебральных сочленений, резко ограничены наклоны в стороны и ротация по вертикальной оси. Наибольший объем движений обеспечивается в шейном отделе позвоночника при движении головы в сагиттальной плоскости — это сгибание вперед и разгибание назад.
Полулунные отростки тела позвонка находятся в тесной взаимосвязи с межпозвонковым диском, межпозвонковым отверстием и позвоночной артерией: они ограничивают боковое сгибание шейного отдела.
Поперечные отростки образованы рудиментом ребра и истинным поперечным отростком. В их отверстиях проходит позвоночная артерия с сопутствующими венами и нервным сплетением.
Суставы человеческого тела, будучи связующими и защитными анатомическими образованиями, обеспечивают различную степень подвижности опорнодвигательного аппарата путем соприкасающихся костных поверхностей, одновременно сохраняя их от износа.
С функциональной и клинической точек зрения суставы неотделимы от мышечной сферы, связок и нервной системы, управляющей движениями. При проведении информации в мозг 70 % анализируется на нижележащих уровнях нервной системы и только 30 % доходит до коры полушарий большого мозга. В то же время каждая мышца, даже самая маленькая, имеет представительство в коре полушарий большого мозга. Это указывает на особенно важную связь нервной и мышечной систем в жизнедеятельности человеческого организма.
В структуре сустава различают следующие основные элементы: суставные поверхности, суставную капсулу, суставную полость и связки.
Суставные поверхности — это гладкие поверхности костных зон, посредством которых осуществляются соединения. Степень свободы движений находится в прямом отношении к их форме и величине. Форма этих поверхностей различна; они бывают плоскими, сфероидными (суставная головка), эллипсоидными, седлообразными, блоковидными, вогнутыми.
Суставные поверхности покрыты суставным хрящом, состоящим из хрящевой гиалиновой ткани. Он лишен сосудов и нервов, защищает суставные поверхности костей и в то же время способствует их движению в суставе.
Разрушение хряща (вызываемое сильным износом из-за отсутствия синовиальной жидкости, а также вследствие чрезмерных мышечных усилий и различных патологических процессов) ограничивает движения, а иногда ведет к появлению неподвижности.
Суставные поверхности контактируют благодаря суставной капсуле, которая выстлана изнутри тонкой сухожильной синовиальной мембраной, а снаружи представлена более уплотненной фиброзной мембраной, состоящей из пучков волокнистой соединительной ткани.