эпидуральное пространство головного мозга
Эпидуральное пространство головного мозга
Развитие. Образование примитивной оболочки мозга начинается с единичных клеток нервного гребня. На 23-25 сутки образуется закладка оболочки, в которой через пару суток обнаруживаются псевдоворсинки твердой мозговой оболочки (ТМО), которые впоследствии редуцируются. 38-39-е сутки являются ключевым моментом формирования архитектоники ТМО. Далее, когда эмбрион достигает размера 15 мм, архитектоника оболочечной системы головного мозга начинает приобретать элементы дефинитивной структуры.
ТМО с самого начала эмбриогенеза обуславливает «футлярное развитие» центральной нервной системы в соответствии с принципом осевой симметрии [1].
Анатомическое строение. Dura mater encephali представляет собой оболочку беловатого цвета из плотной фиброзной ткани с большим количеством эластических и коллагеновых волокон, не содержит сосудов и состоит из двух листков. Служит одновременно внешней оболочкой головного мозга и тесно контактирует с внутренней надкостницей костей черепа. У детей ТМО прочно соединяется с костями черепа, а у взрослых она во многих местах соединяется не так прочно. В определенных местах выражено расщепление durae mater на два листка. В них располагаются венозные синусы, полость полулунного узла и эндолимфатического мешка. Так же в головном мозге она образует многочисленные отростки. Их принято делить на наружные и внутренние. Наружными отростками являются оболочки черепных нервов. Внутренние отростки делят полость черепа на несколько отделов [9].
Сагиттальные отростки называются серповидными. Поперечные же образуют палатку мозжечка и диафрагму турецкого седла. Оба серповидных отростка сходятся в области protuberantia occipitalis interna, образуя крест. Внутренняя гладкая поверхность durae mater encephali соединятся с другими оболочками при помощи мозговых вен, вливающихся в венозный синус ТМО, и так называемых арахноидальных ворсинок. Ворсинки развиваются постепенно и прорастая в твёрдую оболочку, не выпячивая стенки синуса, а прободая ее и вступая в непосредственное соприкосновение с эндотелием венозного синуса. Таким образом, пахионовы грануляции располагаются вдоль синусов головного мозга. Это образования, встречающиеся только в головном мозге, больше всего их на поверхностях полушарий мозга и гораздо меньше в мозжечке. Имеются исследования о том, что количество пахионовых грануляций возрастает при различных заболеваниях, таких как: эпилепсия, пороки сердца, слабоумие, также при хроническом алкоголизме.
Самым крупным образованием является серп большого мозга (falx cerebri), он находится в сагиттальной плоскости и проникает между полушариями мозга. Имеет вид серповидной изогнутой пластинки в виде двух листков. Начинается от заднего края петушиного гребня и почти вплотную примыкает к мозолистому телу и у верхнего края намета мозжечка заканчивается. Около линии сращения намета мозжечка и серпа большого мозга располагается прямой синус, посредством которого соединяются между собой верхний и нижний сагиттальные, поперечные и затылочные синусы [11]. Серп мозжечка (falx cerebelli) так же, как и серп большого мозга, располагается в сагиттальной плоскости. В его основании образуется затылочный синус. Передний край проникает между полушариями мозжечка, а задний идет до заднего края большого затылочного отверстия.
Важными образованиями являются синусы, которые образуются за счет расщепления оболочки на 2 листка.
Синусы ТМО представлены:
Особенности синусов (sinus durae matris):
Еще одним образованием является каменисто-наклоненная связка, в образовании которой участвуют волокна, которые идут к заднему наклоненному отростку от верхушки пирамиды. По Доленсу выделяют также фиброзные кольца, которые отвечают за фиксацию внутри пещеристого синуса внутренней сонной артерии. Отростки durae mater encephali образуют полость, называемую тройничной, в которой расположены корешок и узел тройничного нерва. Эти отростки также образуют манжеты, которые охватывают сосуды, а также черепные нервы на выходе их из мозга. Они очень хорошо выражены у нервов, которые выходят из яремного отверстия. Также под турецким седлом расположена диафрагма седла (diaphragmа sellae), которая образует его крышу. Под ней залегает гипофиз.
Между костями свода черепа и durae mater encephali имеется щелевидное пространство, которое названо эпидуральным и содержит эпидуральную жидкость. Внутренняя ее поверхность со стороны субдурального пространства выстлана эндотелием. Конечно, оно значительно уступает эпидуральному пространству позвоночного канала, но все же существует.
Несмотря на то, что ТМО считается бессосудистой, все же в ней имеются сосудистые сети: внутренняя и наружная капиллярные и артериовенозная. Внутренняя сеть находится под эндотелием ТМО, артериовенозная сеть расположена в толще оболочки и состоит из венозной и артериальной части. В наружную часть жидкость оттекает из эпидурального пространства [7].
Некоторые заболевания связанные с патологией ТМО. Субдуральная гематома возникает, когда существует скопление крови между твердой и арахноидальной мозговыми оболочками, обычно в результате разрыва соединительных вен, в качестве последствий травмы головы. Эпидуральная гематома представляет собой совокупность крови между твердой мозговой оболочкой и внутренней поверхностью черепа и обычно вызвана артериальным кровотечением. Интрадуральные процедуры, такие как удаление опухоли головного мозга или лечение невралгии тройничного нерва с помощью микрососудистой декомпрессии, требуют разреза ТМО. Для достижения герметичного восстановления и предотвращения возможных послеоперационных осложнений твердая оболочка обычно закрывается швами. В случае дефицита собственной ткани ТМО для замены оболочки можно использовать дуральный заменитель. Небольшие промежутки в твердой оболочке могут быть покрыты хирургической пленкой для герметичности.
Эпидуральный абсцесс – это инфекция внутри эпидурального пространства в любом месте головного или спинного мозга. Твердая мозговая оболочка образует внутреннюю оболочку костного черепа, и в нормальных условиях между черепом и твердой мозговой оболочкой нет места. Повышение внутричерепного давления (ВПД), связанное с инфекциями, воспалением или опухолями, открывает эпидуральное пространство и отделяет кость от ткани. Это новообразованное эпидуральное пространство может содержать кровь, гной или абсцесс. Ниже большого отверстия эпидуральное пространство расширяет длину позвоночника. Он имеет 2 отделения: истинное пространство сзади и сбоку от спинного мозга, содержащее амортизирующий слой жира, заключенный в проникающие артерии и обширное венозное сплетение, и потенциальное переднее пространство, где твердое тело прилипает к задней поверхности тела позвонка. Эпидуральные абсцессы возникают в результате инфекций, вовлекающих спинномозговое или краниальное эпидуральное пространство. Внутричерепные эпидуральные абсцессы (ВЭА) являются осложнениями черепной хирургии или травмы; они также могут осложнять оториноларингологические инфекции или другие процедуры на шее и грудной клетке. Спинальный эпидуральный абсцесс (СЭА) может иметь острое и хроническое проявление. Эта простая категоризация коррелирует с определенными клиническими и лабораторными проявлениями, бактериологическими и спинномозговыми жидкостями, анатомическими деталями и патологией. Острый СЭА обычно длится менее 2 недель с лихорадкой и признаками системного воспаления из гематогенного источника. Это контрастирует с тонкой, лихорадочной и давней хронической СЭА, возникшей в результате прямого распространения остеомиелита позвонков. Оба присутствуют с болями в спине и корешке, но лейкоцитоз (в сыворотке и ЦСЖ) чаще встречается в острой форме, а не в хронической. Острые формы расположены позади спинного мозга, но хронические формы обычно являются передними к спинному мозгу. Общая патология гнойная и экссудативная при острой, но с грануляционной тканью при хронической.
В 2011 году исследователи обнаружили соединительнотканный мостик между шейной частью durae mater encephali и m. rectus capitis posterior major. Различные клинические проявления могут быть связаны с этими анатомическими отношениями, такие как головные боли, невралгия тройничного нерва и другие симптомы, связанные с шейной частью ТМО. M. rectus capitis posterior minor имеет аналогичную связь [6].
Оболочечно-мышечные, оболочечно-связочные соединения в верхнем шейном отделе позвоночного столба и затылочных областях могут давать ответы на вопросы о причинах цервикогенной головной боли с точки зрения анатомии и физиологии. Это предположение будет также объяснять эффективность манипуляций при лечении цервикогенной головной боли [5].
Дуральная эктазия – это расширение durae mater encephali и распространена она при нарушениях развития соединительной ткани, таких как синдром Марфана и синдром Элерса-Данлоса. Эти состояния иногда обнаруживаются в связи с мальформацией Арнольда-Киари [10].
Спонтанная утечка цереброспинальной жидкости – это потеря жидкости и давления в цистернах мозга из-за отверстий в dura mater encephali.
Также, одним из частых патологических состояний является тромбоз венозных синусов головного мозга. Его диагностика сопряжена с МРТ, МР- и КТ- веносинусографии.
Заключение. Таким образом, знание архитектоники dura mater encephali, особенностей строения синусов ТМО, циркуляции венозной крови в них, а также особенностей развития некоторых патологических состояний связанных с нарушением строения dura mater является основополагающим фактором эффективной диагностики в практике врача.
Клиническая анатомия позвоночника и спинного мозга
Для успешного и безопасного проведения спинальной и эпидуральной анестезии необходимо хорошо ориентироваться в анатомии позвоночника и спинного мозга.
Позвоночный канал проходит от большого затылочного отверстия до крестцовой щели, но при этом субарахноидальное пространство обычно заканчивается на уровне второго крестцового позвонка ( рис.1.1 ).
 |  |
| |||||
| Рис.1.1. | Рис 1.2. |
Прилегающие друг к другу тела позвонков разделены межпозвонковыми дисками. Хотя все позвонки имеют общую структуру ( рис 1.3 ), они различаются по форме и размерам в зависимости от их расположения и функции. Шейные позвонки, имеющие наименьшую весовую нагрузку и максимальную подвижность, относительно малы по сравнению с большими массивными позвонками крестцового отдела ( рис 1.4 ).
 |  |
| Рис. 1.3. Типичный позвонок грудного отдела 1. Остистый отросток 2. Дужка позвонка 3. Отверстие позвонка (позвоночный канал). 4. Поперечный отросток 5. Верхний суставной отросток 6. Ножка позвонка 7. Тело позвонка | Рис.1.4. Наклонные виды грудного и поясничного позвонков. |
Особенности отдельных позвонков оказывают влияние на технику, в первую очередь, эпидуральной пункции. Остистые отростки отходят под различными углами на разных уровнях позвоночника. В шейном и поясничном отделах они располагаются почти горизонтально по отношению к пластине, что облегчает срединный доступ при перпендикулярном расположении иглы к оси позвоночника. На средне-грудном уровне (Тh5-9 ) остистые отростки отходят под достаточно острыми углами ( рис 1.2 ), что делает предпочтительным парамедиальный доступ. Отростки верхних грудных (Тh1-4 ) и нижних грудных (Тh10-12 ) позвонков ориентированы промежуточно по сравнению с двумя вышеуказанными особенностями. На этих уровнях ни один из доступов не имеет преимуществ перед другим.
Крестец сформирован путем срастания 5 крестцовых позвонков, внутри которых спинальный канал продолжается дальше вниз до конца крестцовой щели ( рис.1.5a и б ). Иногда пластинки у крестцовых позвонков могут отсутствовать на уровне S4 и даже S5, обуславливая формирование ненормально большой крестцовой щели. Ниже крестца находится копчик.
 |  |
| Рис. 5а. Вид сзади. | Рис. 5б. Сагиттальный срез крестца и копчика 1. S4 2.Крестцовая щель 3.Крестцово-копчиковая связка |
 |  |
| Рис.1.6. Поперечный срез поясничного позвонка, демонстрирующий присоединение спинных связок. 1. Надостистая связка 2. Межостистая связка 3. Желтая связка 4. Задняя продольная связка 5. Передняя продольная связка | Рис.1.7. Сагиттальный срез через второй и третий поясничные позвонки, демонстрирующий связки, присоединенные к смежным дугам и остистым отросткам 1. Надостистая связка 2. Межостистая связка 3. Желтая связка |
Желтая связка состоит из двух листков, сращенных по средней линии под острым углом. В связи с этим она как бы натянута в виде «тента». В шейном и грудном отделах желтая связка может быть не сращена по средней линии, что вызывает проблемы при идентификации эпидурального пространства по тесту потери сопротивления. Желтая связка тоньше по средней линии (2-3 мм) и толще по краям (5-6 мм). В целом, она имеет наибольшую толщину и плотность на поясничном
(5-6 мм) и грудном уровнях (3-6 мм), и наименьшую в шейном отделе (1,5-3 мм). Вместе с дужками позвонков желтая связка формирует заднюю стенку позвоночного канала. ( рис. 1.8 )
При проведении иглы срединным доступом она должна пройти сквозь надостистые и межостистые связки, а затем сквозь желтую связку. При парамедиальном доступе игла минует надостистую и межостистую связки, сразу достигая желтой связки. Желтая связка плотнее других, поэтому возрастание сопротивления при прохождении ее иглой, с последующей его потерей используют для идентификации эпидурального пространства.
Оболочки спинного мозга.
 | Рис.1.9. Поперечный срез позвоночного канала в грудном отделе, демонстрирующий спинные связки и содержимое дурального мешка. 1. Задняя продольная связка 2. Надкостница 3. Нервный корешок 4. Cубарахноидальное пространство 5. Эпидуральное пространство 6. Мягкая мозговая оболочка 7. Паутинная оболочка 8. Субдуральное пространство 9. Субдуральная перегородка 10. Твердая мозговая оболочка (внутренний слой) 11. Твердая мозговая оболочка (внешний слой) 12. Желтая связка 13. Зубчатая связка 14. Дорсальный корешок нерва 15. Вентральный корешок нерва 16. Ганглии дорсального корешка 17. Спинномозговой нерв |
 | Рис.1.10. Схематичная диаграмма, показывающая уровни, на которых заканчивается эпидуральное пространство, субарахноидальное пространство и спинной мозг. 1.Спинной мозг 2.Мягкая мозговая оболочка 3.Субарахноидальная перегородка 4.Паутинная оболочка 5.Субдуральное пространство 6.Твердая мозговая оболочка 7.Эпидуральное пространство 8.Позвонок 9.Желтая связка 10.Трабекула 11.Субарахноидальное пространство |
Между мягкой мозговой и паутинной оболочками проходят многочисленные тонкие трабекулы. Кроме того, там находятся два волокнистых тяжа, которые поддерживают спинной мозг в центральном положении внутри позвоночного канала, а также зубчатая связка и субарахноидальная перегородка. ( рис.1.11 ).
 | Рис.1.11 1.Задняя медиальная перегородка 2.Передняя медиальная щель 3.Трабекула 4.Субарахноидальное пространство 5.Мягкая мозговая оболочка 6.Паутинная оболочка 7.Субдуральное пространство 8.Твердая мозговая оболочка 9.Пространство для вентрального корешка нерва 10.Пространство для дорсального корешка нерва 11.Зубчатая связка 12.Корешки 13.Субарахноидальная перегородка 14.Нервные волокна, взаимосвязывающие нервные корешки смежных сегментов 15.Вентральный корешок нерва 16.Спинномозговой нерв Т10 17.Ганглии дорсального корешка 18.Дорсальный корешок нерва |
Зубчатая связка, которая обнаружена на обеих (передней и задней) сторонах спинного мозга, является продолжением мягкой мозговой оболочкой на передние и задние нервные корешки. Достигая паутинной оболочки, она имеет треугольную проекцию ( рис.1.11 ). Субарахноидальная перегородка соединяется с мягкой мозговой и паутинной оболочками в медиальной плоскости сзади ( рис.1.11 ). Имея ячеистую структуру, она не является окончательно сформированной перегородкой, но может стать частичным барьером для свободного распространения введенных жидкостей, в особенности в грудном отделе.
Все три оболочки спинного мозга также распространяются в стороны, окружая сначала нервные корешки, а затем и смешанные спинномозговые нервы. Таким образом, мягкая мозговая, паутинная и твердая мозговая оболочки формируют эндонервий, перинервий и эпинервий. Субарахноидальное пространство также распространяется в стороны вдоль нервных корешков смешанных нервов на небольшое расстояние ( рис.1.14 ). Эти дуральные манжеты обычно заканчиваются в межпозвонковых отверстиях, но иногда они распространяются на сантиметр или более, вдоль спинномозговых нервов ( рис.1.16 ).
 |  |
| Рис. 1.14. | Рис. 1.16. |
Твердая мозговая оболочка (ТМО) представляет собой листок соединительной ткани, состоящей из коллагеновых волокон, ориентированных как поперечно, так и продольно, а также некоторого количества эластических волокон, ориентированных в продольном направлении. ( рис. 1.12 ) На протяжении длительного времени считали, что волокна ТМО имеют преимущественно продольную ориентацию. В связи с этим рекомендовали при пункции субарахноидального пространства ориентировать срез спинальной иглы с режущим кончиком вертикально, чтобы он не пересекал волокна, а как бы их раздвигал. Позднее при помощи электронной микроскопии выявили достаточно беспорядочное расположение волокон ТМО – продольное, поперечное и частично циркулярное. Толщина ТМО вариабельна (от 0,5 до 2 мм) и может отличаться на разных уровнях у одного и того же пациента. Чем толще ТМО, тем выше ее способность к ретракции (стягиванию) дефекта.
Мягкая мозговая оболочка. Мягкая мозговая оболочка вплотную окутывает спинной мозг и его кровеносные сосуды и является продолжением церебральной мягкой мозговой оболочки ( рис.1.15 ). Она состоит из двух слоев. Внутренний слой находится в непосредственном контакте с глиальными клетками и не может быть снят со спинного мозга. Кровеносные сосуды, которые проходят вдоль корешков спинных нервов и спинного мозга находятся четко снаружи и покрыты мягкой мозговой оболочкой. Микроскопически это покрытие распространяется до начала капилляров.
| |
| Рис. 1.15. Фотография спинного мозга, покрытого мягкой мозговой оболочкой. |
Все три оболочки спинного мозга также распространяются и латерально, чтобы окутать сначала нервные корешки, а затем и смешанные спинномозговые нервы. Таким образом, мягкая мозговая, паутинная и твердая мозговая оболочки формируют эндонервий, перинервий и эпинервий. Субарахноидальное пространство также распространяется латерально вдоль нервных корешков смешанных нервов на короткое расстояние ( рис.1.14 ). Эти дуральные манжеты обычно заканчиваются в межпозвонковых отверстиях, но иногда они распространяются на сантиметр, или более, вдоль спинномозговых нервов ( рис.1.16 ).
Наилучшей проницаемостью характеризуются препараты с промежуточной способностью растворяться в жирах – лидокаин, бупивакаин.
Объяснением этому является тот факт, что диффузия из эпидурального в субарахноидальное пространство осуществляется непосредственно сквозь клетки паутинной оболочки, поскольку межклеточные связи настолько плотны, что исключают возможность проникновения молекул между клетками. В процессе диффузии препарат должен проникнуть в клетку через двойную липидную мембрану, а затем, еще раз преодолев мембрану, попасть в субарахноидальное пространство. Паутинная оболочка состоит из 6-8 слоев клеток. Таким образом, в процессе диффузии вышеуказанный процесс повторяется 12-16 раз. Препараты с высокой жирорастворимостью термодинамически более стабильны в двойном липидном слое, чем в водном внутри- или внеклеточном пространстве, в связи с этим, им «труднее» покинуть мембрану клетки и переместиться во внеклеточное пространство. Таким образом, замедляется их диффузия сквозь паутинную оболочку. Препараты с плохой растворимостью в жирах имеют противоположную проблему – они стабильны в водной среде, но с трудом проникают в липидную мембрану, что тоже замедляет их диффузию.
Препараты, с промежуточной способностью растворяться в жирах, в наименьшей степени подвержены вышеуказанным водно-липидным взаимодействиям.
Эпидуральное пространство (ЭП)
ЭП является частью спинномозгового канала между его наружной стенкой и твердой мозговой оболочкой, простирается от большого затылочного отверстия до крестцово-копчиковой связки. Твердая оболочка прикрепляется к большому затылочному отверстию, а также к первому и второму шейным позвонкам, в связи с этим растворы, введенные в ЭП, не могут подняться выше этого уровня. ЭП расположено кпереди от пластины, с боков ограничено ножками, а спереди телом позвонка.
ЭП содержит: а) жировую клетчатку, б) спинно-мозговые нервы, выходящие из спинно-мозгового канала через межпозвонковые отверстия, в) кровеносные сосуды, питающие позвонки и спинной мозг. Сосуды ЭП в основном представлены эпидуральными венами, формирующими мощные венозные сплетения с преимущественно продольным расположением сосудов в боковых частях ЭП и множеством анастомотических веточек. ЭП имеет минимальное наполнение в шейном и грудном отделах позвоночника, максимальное – в поясничном отделе, где эпидуральные вены имеют максимальный диаметр.
В обычных условиях давление в ЭП имеет отрицательное значение. Наиболее низким оно является в шейном и грудном отделе. Увеличение давления в грудной клетке при кашле, пробе Вальсальвы приводит к повышению давления в ЭП. Введение жидкости в ЭП повышает давление в нем, величина этого повышения зависит от скорости и объема введенного раствора. Параллельно увеличивается давление и в субарахноидальном пространстве.
Давление в ЭП становится положительным в поздних сроках беременности за счет повышения внутрибрюшного давления и расширения эпидуральных вен. Уменьшение объема ЭП способствует более широкому распространению местного анестетика.
Непреложным является факт, что препарат, введенный в ЭП, попадает в СМЖ и спинной мозг.
В настоящее время экспериментально подтвержден лишь один механизм проникновения лекарственных препаратов из ЭП в СМЖ / СМ – диффузия через оболочки спинного мозга (см. выше).
Новые данные по анатомии эпидурального пространства.
При отсутствии дегенеративных заболеваний позвоночника, межпозвонковые отверстия обычно открыты, независимо от возраста, что позволяет введенным растворам свободно покидать ЭП.
Воспалительные заболевания и ранее перенесенные операции искажают нормальную анатомию эпидурального пространства.
С внутренней стороны к твердой мозговой оболочке очень близко прилежит паутинная оболочка, которая, тем не менее, с ней не соединяется. Пространство, образуемое этими оболочками, называют субдуральным. Термин «субдуральная анестезия» является некорректным и не идентичным термину «субарахноидальная анестезия». Случайное введение анестетика между паутинной и твердой мозговой оболочкой может явиться причиной неадекватной спинальной анестезии.
Начинается от большого затылочного отверстия (где переходит в интракраниальное субарахноидальное пространство) и продолжается приблизительно до уровня второго крестцового сегмента, ограничивается паутинной и мягкой мозговой оболочками. Оно включает в себя спинной мозг, спинно-мозговые корешки и спинно-мозговую жидкость.