Сосудистая система и позвоночник

Сосудистая система и позвоночник

Нервная система с ее иерархически организованными условиями, кровеносная, лимфатическая и нейроэндокринная системы являются основными взаимодействующими между собой системами организма, координирующими жизненные процессы. Нервная система осуществляет все связи и коммуникации, нейроэндокринная система является иерархически организованным подуровнем нервной системы. Кровеносная система доставляет к тканям необходимые вещества, распределяет их и удаляет побочные продукты обмена веществ. Кровеносная система принимает участие в работе гомеостатических механизмов, таких как регуляция температуры тела, поддержание баланса жидкости в организме, регулирование снабжения клеток кислородом и питательными веществами при различных физиологических состояниях организма.

Сердечно-сосудистая система состоит из сердца (насоса), системы кровеносных сосудов (распределяющих и собирающих трубок) и обширной сети капилляров, артериол и венул – тончайших сосудов, обеспечивающих быстрый обмен веществ между тканями и сосудами.

Сердце состоит из двух последовательных насосов: один насос проталкивает кровь через легкие для обеспечения обмена кислорода и углекислого газа (легочная циркуляция, или легочный круг кровообращения), а через другой кровь движется ко всем остальным органам и тканям тела человека (системная циркуляция). Кровь может двигаться через сердце только в одном направлении. Ее одностороннее движение через сердце обеспечивается соответствующим устройством створок клапанов. Хотя сердечный выброс имеет прерывистый характер, к тканям и органам тела человека (на периферию) кровь движется сплошным (непрерывным) потоком за счет растяжения аорты и ее ветвей во время сокращения желудочков сердца (систола) и за счет эластической тяги стенок крупных артерий при поступательном проталкивании крови во время расслабления желудочков сердца (диастола).

От сердца кровь попадает в аорту и ее артериальные ветви. По мере приближения к периферии эти ветви суживаются, их стенки становятся тоньше. Меняется и морфологическое строение тканей стенок сосудов. Аорта является преимущественно эластической структурой, тогда как стенки периферических артерий содержат больше мышечных волокон, а в стенках артериол вообще преобладает мышечный слой.

В крупных артериях сопротивление, производимое трением крови о стенки сосуда, относительно невелико, и давление в них лишь в незначительной степени ниже, чем в аорте. Мелкие артерии, оказывают движению крови большее сопротивление. Максимальное сопротивление кровоток встречает в артериолах, которые иногда называют «кранами» сердечно-сосудистой системы. Таким образом, наибольшее падение давления происходит в окончаниях малых артерий и артериолах. Изменение силы сокращений круговых мышц малых сосудов позволяет регулировать приток крови к органам и тканям и помогает контролировать кровяное артериальное давление.

Помимо понижения давления, в артериолах происходит изменение характера движения крови с пульсирующего на равномерный. Пульсация артериального кровотока, вызванная прерывистым выбросом крови из сердца, гасится на капиллярном уровне за счет растяжения крупных артерий и сопротивления, производимого трением в малых артериях и артериолах.

От каждой артериолы отходит много капилляров. Общая площадь поперечного сечения капиллярного русла весьма значительна, несмотря на то, что площадь поперечного сечения отдельного капилляра меньше площади отдельной артериолы. В результате скорость кровотока в капиллярах значительно снижается, подобно тому, как замедляется течение воды на широких участках реки. В капиллярах создаются идеальные условия для обмена веществ между кровью и тканями путем диффузии, так как они состоят из коротких трубок со стенками толщиной всего в одну клетку и скорость кровотока в них низкая.

Возвращаясь от капилляров к сердцу, кровь проходит через венулы, затем через вены большего размера. Давление внутри этих сосудов постоянно уменьшается, пока кровь не достигнет правого предсердия. Ближе к сердцу количество вен уменьшается, меняются толщина и строение их стенок, уменьшается общая площадь поперечного сечения венозного русла, а скорость движения крови увеличивается. Скорость кровотока фактически обратно пропорциональна площади поперечного сечения сосудов на любом участке сосудистой сети тела человека. Число сосудов от аорты до капилляров возрастает примерно в 3 млрд раз, а общая площадь поперечного сечения сосудов увеличивается примерно в 500 раз. Большая часть крови, содержащейся в сосудах большого круга кровообращения, находится в венах и венулах (67 %); лишь 5 % от ее общего объема – в капиллярах и 11 % – в аорте, артериях и артериолах. Напротив, кровь, содержащаяся в малом легочном круге кровообращения, почти поровну делится между артериальными, капиллярными и венозными сосудами. Площадь поперечного сечения полых вен, приходящих к сердцу, больше, чем у аорты, поэтому скорость движения крови в полых венах ниже, чем в аорте.

Кровь, поступающая в правый желудочек из правого предсердия, прокачивается в систему легочных артерий под давлением, равным в среднем 1/7 давления в артериях большого круга кровообращения. Затем она проходит через легочные капилляры, где освобождается от углекислого газа и поглощает кислород. Обогащенная кислородом кровь возвращается через легочные вены в левое предсердие и прокачивается левым желудочком на периф ерию, завершая, таким образом, цикл.

При нормальном кровообращении в здоровом организме общий объем крови остается постоянным, и увеличение объема крови в одном участке должно сопровождаться его уменьшением в другом. Тем не менее распределение циркулирующей крови по различным участкам тела определяется сердечным выбросом левого желудочка и состоянием сократительной способности резистивных сосудов (артериол), расположенных в этих участках.

Сосудистая артериальная система головного мозга имеет ряд принципиальных особенностей, обеспечивающих наиболее высокий уровень объемного кровотока, непрерывное поступательное движение крови, возможности коллатеральной (вспомогательной) компенсации мозгового кровотока через артериальный круг основания мозга и сосудистую оболочечную сеть.

В сосудистой артериальной системе головного мозга имеется ряд факторов, способствующих развитию нарушений мозгового кровообращения – мозговых инсультов при стенозировании или закупорке того или иного церебрального сосуда мозга. Это прежде всего необычно высокая потребность головного мозга в кислороде – на равный объем ткани в 10 раз большая, чем в поперечнополосатой мышце, и в 4 раза, чем в миокарде. Выключение кровоснабжения на несколько минут ведет к повреждению мозговой ткани, а на 5 минут и более – к ее некрозу (омертвению).

Сухие цифры медицинской статистики сообщают, что 450 тысяч человек в России ежегодно переносят инсульт. В одной Москве с этим диагнозом госпитализируются до 2 тысяч больных в месяц, число это ежегодно растет. Рост этот тем тревожнее, чем больший процент людей трудоспособного возраста поражает этот тяжелый недуг. Нужно учесть, что на 100 тысяч населения от инсульта умирают 175 человек, 31 % выживших нуждаются в постороннем уходе, 20 % могут ходить, и только 20 % возвращаются к труду и привычной жизни. 80 % не вернувшихся к труду больных ложатся тяжелым бременем на семьи, становясь не статистическим показателем, а конкретной бедой.

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 (а. 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, сосудисто-нервный 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 CV–CII шейных позвонков, попарно расположенных по бокам от тел позвонков, как нитка через бусины, проходят позвоночные артерии (а. а 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 шейно-затылочного 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– Х пар черепно-мозговых 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 – шейно-затылочный 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 шейно-затылочного синуса и выглядит сплошным чехлом для артерии на всем ее протяжении. Между стенками позвоночной артерии и венами всегда имеется слой рыхлой соединительной ткани.

Шейно-затылочный 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 шейно-затылочного сочленения. При подъеме артериального давления в системе позвоночно-основной 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.

Данный текст является ознакомительным фрагментом.