Обоснование способов фиксации грудного и поясничного отделов позвоночника

Разрушение одной или нескольких структур может привести к неспособности позвоночника противостоять физиологическим нагрузкам. Показания к хирурги­ческой стабилизации после поражения определённых структур зависят от вклада этих структур в общую систему стабильности позвоночника. Хирург должен опре­делить, может ли позвоночник функционировать как нагрузочно-несущая колон­на, способен ли он нести как функциональную, так и стрессовую нагрузку.

С появлением концепции F. Denis, с учётом анатомии трёх колонн позвоночника (рис. 1) стал возможен более точный анализ его стабильности. Зная, какая колонна повреждена, клиницист на основании комплексного обследования может легче определить методику, необходимую для восстановления позвоночника как несущей системы.

Биомеханические основы стабилизации позвоночника лежат в области опре­деления восстановления равновесного положения позвоночника как нагрузочно- несущей системы.

Основываясь на понятии моментальной оси вращения (рис. 2), представ­ляемой точкой в пространстве, относительно которой вращается тело позвонка, объясняют биомеханические нарушения, возникающие в результате разрушения несущих колонн позвоночника.

Для моментальной оси вращения не обязательно находиться в каждой дис­кретной структуре позвонка, но она меняет положение, когда структура изменяет форму или структурная целостность позвонка нарушена. В нормальном интакт- ном позвоночнике моментальная ось вращения определяет точку, вокруг которой действуют как центр гравитации, так и поясничные мышцы. По известной анало­гии G.L. Lowery и соавт. сравнивали позвоночник с подъёмным краном. В верти­кальном положении моменты, созданные силами гравитации и паравертебральной мускулатурой, относительно постоянны и находятся в положении равновесия (рис. 3).

Повреждение передней колонны приводит к перемещению моментальной оси вращения кзади и книзу, что увеличивает плечо рычага гравитации (рис. 4). Для нейтрализации этих сил необходимо чрезмерное напряжение паравертеб- ральной мускулатуры.

При повреждении задней колонны происходит смещение моментальной оси вращения кпереди из-за отсутствия противодействия паравертебральной мус­кулатуры силе гравитации вследствие разрушения заднего остеолигаментозного стягивающего комплекса (рис. 5).

Одновременное повреждение ещё и средней колонны существенно усугубляет смещение моментальной оси вращения. Так, повреждение передней и средней

.

Рис.1. Трёхколонное строение позвоночника: Рис 2. Моментальная ось вращения

a) anterior, m) media, p) posterior.

Мышечная

Сила

Рис. 3 Нейтральное положение позвоночного сегмента Рис. 4 Повреждение передней колонны.

Рис 5. Повреждение задней колонны

колонн, характерное для взрывных переломов, резко смещает моментальную ось вращения кзади. Мышцы не могут сбалансировать рычаг, созданный силой гравитации, и равновесие нарушается. Новое местоположение моментальной оси вращения на этом примере отражает неспособность повреждённого позвоночника и паравертебральной мускулатуры сопротивляться длинному плечу момента гра­витации (рис. 6). Это доказывает нестабильный характер повреждений двух колонн позвоночника.

Знание закономерностей патологических смещений моментальной оси враще­ния помогает с наибольшей эффективностью определить способы восстановления нормального её расположения и оптимально применить тот или иной способстабилизации повреждённого позвоночника. Следует помнить, что сама стаби­лизация вносит изменения в расположение моментальной оси вращения в других сегментах. Поэтому чем меньше сегментов подвергается хирургической стабили­зации, тем с меньшей вероятностью можно предположить влияние фиксации на смежные сегменты.

Таким образом, при повреждении передней и средней колонн для восстановле­ния равновесной системы необходимо переносить кпереди смещённую дорсально моментальную ось вращения, уменьшая длину рычага гравитации (рис. 7).

При повреждении задней позвоночной колонны с клинических и биомеханичес­ких позиций показано применение дорсального инструментария, так как момен­тальная ось вращения восстанавливает своё положение при искусственном восста­новлении анатомической целостности заднего остеолигаментозного стягивающего комплекса (рис. 8).

моментальная мышечная сила сила гравитации

ось вращения

Рис. 6 Повреждение передней и средней колон