Тупой перелом позвонков

Переломы позвоночника составляют от 9,4 до 31,2% всех переломов костей скелета. При этом переломы шейного его отдела встречаются 12,8% всех повреждений позвоночного столба (часто они сочетаются с травмой продолговатого или спинного мозга и дают наибольший процент смертности), грудного отдела — от 29 до 44,7%.

В большинстве случаев причиной повреждений позвоночника является непрямая травма — вызываемое его осевым нагружением: чрезмерное сгибание или разгибание, сгибание, сопряженное с ротацией, или компрессия (наиболее часто встречающиеся при падении со значительной высоты), реже — прямое воздействие при различных видах транспортной травмы или при ударах тупыми твердыми предметами.

Повреждения тел позвонков при вертикальной нагрузке

В случаях продольного нагружения при вызванном деформацией позвонка уменьшении высоты его тела на 12—13% от исходного значения появляются первые макроскопические необратимые изменения в виде компрессии лимбовой зоны. Уменьшение высоты позвонка на 17—18% вызывает появление трещин и компрессии в области его талии, на 25—26% — приводит к перелому тела позвонков без смешения отломков, на 36—37% — к перелому уже со смещением отломков. При увеличении относительной деформации до 40—45% наступает фрагментация тела позвонка.

Межпозвонковые диски при осевой нагрузке ведут себя до определенного предела (у лиц молодого возраста составляет около 635 кг) как упругое тело, восстанавливая первоначальную форму после прекращения действия силы.

При нахождении позвоночника в момент травмы в физиологическом положении происходит увеличение его естественных изгибов, являющееся своеобразным демпфером. При запредельном нагружении возникают фрагментарные переломы тел позвонков, однако прежде всего не в участках наибольшего изгиба, а в местах перехода одного отдела позвоночника в другой. Причиной их образования является разрыв верхней костной замыкательной пластинки с последующим внедрением внутрь позвонка пульпозного ядра, которое и разрывает его тело на отдельные фрагменты. При падении с высоты на ягодицы в положении сидя возникновение таких переломов типично для грудного и поясничного отделов.

В передних отделах тела большинства позвонков при вертикальном нагружении одновременно испытывают превалирующие сжимающие (ориентированы вертикально) и растягивающие (направлены горизонтально) напряжения. Данное обстоятельство обусловливает однотипность компрессионных переломов позвонков.

Классическим вариантом такого перелома тела позвонка является его клиновидная форма из-за наибольшего разрушения переднего отдела. Линия перелома на передней поверхности позвонка ориентирована поперечно, на боковых — косо. По краям перелома различной степени выраженности — признаки сжатия костной ткани, вплоть до дефектов компактного и губчатого вещества (рис. 11.1).

Переломы при этом могут быть либо в виде неполного разъединения с небольшим смещением и незначительным разрушением компактной пластинки, либо с полным отъединением этой пластинки от тела, значительным ее смещением кпереди и выраженным разрушением компактного и губчатого вещества (рис. 11.2).

На верхней замыкательной пластинке (чаще неполно поврежденного позвонка) могут формироваться трещины во фронтальной плоскости, располагающиеся в дорсальной или средней части тела позвонка. Причиной их образования является преимущественное разрушение компактного и губчатого вещества в передних отделах от растяжения костной ткани в сагиттальной плоскости (рис. 11.3).

Поскольку эта трещина возникает от действия растягивающих сил, перпендикуляр, восстановленный из ее середины в вентральном направлении, будет указывать на направление наклона туловища в момент травмы: кпереди, вправо или влево (рис. 11.4).

Переломы шейных позвонков наиболее часто возникают при падении человека с высоты на голову. Их локализация определяется положением шейного отдела

Рис. 11.1. Схемы топографии напряжений (а) и механизма образования (б) компрессионного клиновидного перелома тела позвонка при смещенной кпереди вертикальной нагрузке (по А. И. Коновалову)

Рис. 11.2. Схема механизма образования перелома замыкательной пластинки при вертикальной нагрузке тела поясничного позвонка (по А. И. Коновалову с соавт.)

Рис. 11.3. Схемы топографии напряжений (а) и механизма образования (б) разрывной трещины верхней замыкательной пластинки (по А. И. Коновалову)

Рис. 11.4. Векторографический анализ направления наклона туловища по расположению разрывной трещины верхней замыкательной пластинки (по А. И. Коновалову): а — кпереди; б — кпереди и влево; в — кпереди и вправо

позвоночника в момент травмы и местом соударения головой о грунт. Как при сгибательном, так и при разгибательном положении шейного отдела позвоночника (место соударения с грунтом — теменно-затылочная или лобная область) повреждения чаще локализуются в нижней части соответственно «пику» его изгиба (С3—С5). В случаях бокового наклона головы (место соударения — теменно-височная область) — преимущественно в средней части.

При долихокранной форме черепа и длине шейного отдела 13—17 см травма позвоночника сочетается с локальными повреждениями черепа. При той же форме черепа и длине шейного отдела позвоночника менее 13 см образуются множественные переломы только костей свода и основания черепа. При брахикранной форме черепа и длине шейного отдела 17 см в случаях падения с высоты около 3 м повреждения локализуются только в шейном отделе позвоночника. Различие в повреждениях объясняется, с одной стороны, большим конструкционным запасом прочности черепов брахикранной формы в сравнении с долихоцефальной. С другой стороны, тем обстоятельством, что конструкционная неустойчивость стержня (аналог шейного отдела позвоночника) проявляется тем значительнее, чем в большей степени его длина превалирует над шириной (устойчивой пропорцией является соотношение 1:5).

При условии сохраняющегося лордоза в шейном отделе вертикальное нагружение сопровождается еще большим его увеличением. При этом могут возникать разрывы передней продольной связки и межпозвонковых дисков, нередко с отрывом фрагмента верхних замыкательных пластинок — своеобразные остеоэпифи- зиолизы, а также переломы тел позвонков, имеющие все признаки разрыва костной ткани. На передней поверхности позвонков в средней их части траектория перелома, как правило, проходит поперечно, на боковых — направляется косо

Рис. 11.5. Схемы топографии напряжений (а) и механизма образования (б) перелома тела шейного позвонка при вертикальной нагрузке с запрокидыванием головы кзади

(по А. И. Коновалову)

Рис. 11.6. Схемы топографии напряжений (а) и механизмов образования (б) переломов на нижней поверхности I шейного позвонка при вертикальной нагрузке

(по А. И. Коновалову)

к верхней или нижней замыкательной пластинке или в ту и другую сторону (рис. 11.5). Несмотря на вертикальное нагружение, высота тела сломанного позвонка не меняется (в отличие от «классического компрессионного» перелома), что позволяет дифференцировать условия и механизм травмы при анализе рентгенограмм.

При склоненной кпереди голове (шейный лордоз в этом случае выпрямляется, а вектор нагружения проходит по передним отделам тел позвонков) осевая нагрузка вызывает образование типичных «клиновидных» компрессионных переломов в нижней части шейного отдела позвоночника.

Повреждение I шейного позвонка при вертикальном нагружении характеризуется на начальном этапе разрушением компактного вещества на нижней поверхности в виде валикообразного вспучивания и (или) желобовидного углубления компактного и губчатого вещества, огибающих суставные поверхности по их основанию. В последующем — возникновением на этих поверхностях трещин разрывного характера (преимущественно сагиттальной ориентации). В тех случаях, когда местом соударения с грунтом являются теменные области, трещины могут образовываться и на нижней поверхности задней дуги (рис. 11.6).

Образование таких повреждений связано с тем, что вокруг нижних суставных площадок при начальных нагружениях отмечаются только силы сжатия, они и

Рис. 11.7. Схемы топографии напряжений (а) и механизмов образования (б) косовертикальных переломов II шейного позвонка при вертикальной нагрузке

(по А. И. Коновалову)

формируют переломы. Возрастание нагрузки ведет к тому, что боковые массы позвонка начинают «скользить» по наклонным суставным поверхностям II шейного позвонка. Это сопровождается трансформацией сжимающих напряжений в растягивающие с фронтальной ориентацией, что и приводит к образованию указанных разрывных трещин.

При аналогичных условиях нагружения на II шейном позвонке могут возникать косовертикальные переломы, проходящие через суставные площадки и отделяющие дужки позвонка от тела. Их образование также связано с появлением растягивающих напряжений фронтальной ориентации на суставных поверхностях (рис. 11.7).

Если вектор вертикальной нагрузки совпадает с осью шейного отдела позвоночника в его верхнем сегменте, возможно формирование довольно редко встречающегося двустороннего перелома передней и задней дуг I шейного позвонка, обозначаемого как перелом Джефферсона. Его образование вызывает латеральное (в стороны) смещение боковых масс атланта, обусловливаемое давлением мыщелков затылочной кости на боковые массы в сочетании с воздействием снизу суставных поверхностей осевого позвонка.

В случаях превышения объема физиологических движений в атлантоаксиальном сочленении (имеет место как при падении с высоты на голову, так и при резком сгибании или разгибании головы в условиях транспортной травмы либо при ударах в лобную или затылочную область) возможно конструкционное повреждение зубовидного отростка II шейного позвонка.

При чрезмерном сгибании головы зубовидный отросток упирается в поперечную связку и разрывает ее. Образуется так называемый транслигаментарный вывих атланта с повреждением спинного мозга. При большем усилии может сформироваться поперечный перелом отростка у его основания с признаками разрыва по краям перелома на задней поверхности и долома — на передней (рис. 11.8, а, б).

При резком «откидывании» головы кзади зубовидный отросток, оказываясь под давлением передней дуги атланта, отгибается кзади, что сопровождается кон-

Рис. 11.8. Схемы топографии напряжений и механизмов образования переломов зубовидного отростка II шейного позвонка при чрезмерном сгибании (а, б) и разгибании (в, г) головы (по А. И. Коновалову)

центрацией растягивающих напряжений на его передней поверхности и сжимающих — на задней. В связи с этим зона разрыва образующегося также и в этом случае перелома отростка располагается на его передней поверхности, а долома — на задней (рис. 11.8, в, г).