Судебно-медицинская диагностика механизма гиперфлексионно-гиперэкстензионной травмы шейного отдела позвоночника и спинного мозга

В настоящее время довольно много работ иностранных авторов посвящены изучению механизма «хлыстовых» повреждений шейной части позвоночника, которые наблюдаются чаще всего при автомобильных травмах (Billig, 1956, Cammack, 1957, Volobra, 1964, Rituccii G., Falzig, 1966).

По данным американских экспертов в США ежегодно свыше 1 млн. человек подвергаются гиперфлексионно-гиперэкстензионной травме шеи (ГГТШ). Примерно 25% всех случаев ГГТШ заканчивается хроническими болями и потерей трудоспособности (Скоромец А. А., Новосельцев С. В., 2002).

Внезапное движение нефиксированной головы, приводящее к гиперфлексионно-гиперэкстензионной травме шеи (ГГТШ), чаще всего возникает в результате резкого торможения или ускорения движения автомобиля в момент автодорожного столкновения, реже – в спорте, на производстве, в быту или вследствие других причин (La Rocca H., 1978). Особенно часто ГГТШ возникает в ситуации, когда водитель автомашины не успевает вовремя затормозить и врезается в стоящий впереди автомобиль (Castro W. H. M., Schilgen M., Meyer S., 1997). Передний автомобиль смещается кпереди, а у сидящих в нем людей голова по инерции вначале откидывается назад, а затем совершает форсированное сгибание. Это двухэтапное («хлыстовое») движение и является причиной повреждения шеи. У людей, сидящих в заднем автомобиле, движения головы происходят в обратной последовательности, но также способны вызвать повреждение шеи. При лобовых или боковых столкновениях автомобилей ГГТШ возникает реже. Исходя из трех механизмов действия травмирующей силы, можно сделать вывод, что при столкновении спереди и сзади деформации будут развиваться во фронтальной плоскости, т. к. удар происходил в сагиттальной плоскости. При боковых ударах деформации происходят в сагиттальном плане, поскольку удар пришелся во фронтальной плоскости.

Травмирование тканей шеи в большей степени происходит при растяжении, чем при сдавлении (чтобы вызвать повреждение шейных позвонков, при растяжении в среднем необходима сила всего в 160-360 кг, а при сдавлении – 1350-1800 кг) (Yogandan N., Pintar F. A., Kleinberger M., 1999). Тяжесть повреждения зависит от соотношения инерционных масс двух сегментов тела (с одной стороны головы и верхнешейного отдела позвоночника, с другой стороны нижнешейного отдела туловища), а также величины и направленности ускорения (West D. H., Gough J. P., Harper T. K., 1993). Повреждения обычно возникают в результате превышения так называемого физиологического лимита движений для шейного отдела позвоночника.

Но иногда повреждение шеи происходит в том случае, когда амплитуда сгибания или разгибания не превышает нормальный объем движений. Биомеханический анализ показывает, что шея при ГГТШ не просто разгибается или сгибается, а совершает более сложное движение. Перед форсированным сгибанием голова компенсаторно смещается вперед (за счет частичного разгибания в верхнешейном отделе), а перед экстензией компенсаторно смещается назад, при этом отмечается небольшое сгибание в верхнешейном отделе. Наиболее значительное повреждение может возникать именно в точках максимального вытягивания или ретракции.

M.M. Panjabi, K. Abumi, J. Duranceau, J. Crisco (1988) экспериментальным путем установили, что критическая величина ускорения, вызывающая повреждение шейного отдела, неодинакова на разных уровнях: она минимальна на уровне C_V-C_VI (4g) и максимальна на уровне C_II-C_III (10g). По мнению этих авторов, повреждение мягкотканевых образований как в верхнешейном, так и особенно в нижнешейном отделах, вызванное растяжением передних элементов позвоночно-двигательного сегмента, происходит в момент флексии верхнеешейного отдела и экстензии средне- и нижнешейного отдела. При дальнейшей экстензии шейного отдела, которая происходит путем взаимного скольжения фасеточных суставов в нижнешейном отделе позвоночника, мягкие ткани страдают в меньшей степени, так как это движение чаще всего происходит в физиологических пределах. Однако поскольку лимит экстензии этого отдела позвоночника ограничен, при дальнейшем увеличении нагрузки возникают разрыв связок, компрессионные переломы позвонков и основания черепа.

Повреждение корешков в межпозвонковых отверстиях происходит вследствие резкого изменения градиента давления во время форсированного сгибания и переразгибания. Площадь позвоночного канала при гиперэкстензии уменьшается за счет внедрения желтой связки, при гиперфлексии увеличивается, поэтому в результате внезапных движений возникают колебания давления, которые также могут повреждать ткани шейного отдела.

Помимо гиперфлексионно-гиперэкстензионного механизма повреждения, являющегося основным в 70% случаев ГГТШ, повреждение может происходить в результате скручивания шеи при резком повороте туловища вокруг своей оси (ротационный механизм) (Gately M.S., 1968). При этом неизбежно возникают боковые смещения головы, которые приводят к сдавлению суставных поверхностей на ипсилатеральной стороне (в фазе гиперэкстензии) и растяжению капсулы сустава на противоположной стороне (в фазе гиперфлексии). При наличии ротации головы в момент травмы ГГТШ часто бывает более тяжелой (Radanov B.P., Di Stefano G., 1995).

Последствия травмы зависят и от степени сокращения мышц шеи во время травмы. При неожиданном столкновении мышцы обычно расслаблены, благодаря чему размах колебаний головы максимален, в силу этого при гиперэкстензии повреждаются передние связки и мышцы, а при гиперфлексии – задние связки и мышцы. Если при столкновении у пострадавшего произошло напряжение мышц, то колебательные движения головы ограничиваются, но при этом увеличивается риск повреждения позвонков и межпозвонковых дисков. Если пострадавший успел частично среагировать на столкновение, но его мышцы сократились недостаточно, чтобы существенно ограничить колебания головы, то в результате сочетания компрессии и растяжения в фазе сгибания может возникнуть задний пролапс межпозвонкового диска. Однако если пострадавший успевает втянуть голову в плечи, травма обычно бывает менее значительной.

Следует подчеркнуть, что нет прямой зависимости тяжести ГГТШ от степени повреждения автомобиля: ГГТШ чаще наблюдается у пассажиров легко или умеренно поврежденного автомобиля. Место, которое занимал в машине пострадавший, не оказывает существенного влияния на тяжесть травмы. При пользовании ремнями безопасности риск ГГТШ несколько повышается, но их способность предотвращать другие повреждения существенно перекрывает в сумме этот негативный эффект (Левин О. С., Макаров Г В, 2002).

Анатомо-физиологические особенности краниоцервикальной области – высокая мобильность, обилие мелких суставов с тонкими и эластичными капсулами и менисками, способными ущемляться в суставных капсулах, наличие унковертебральных сочленений, более низкая по сравнению с другими отделами позвоночника прочность и упругость шейных межпозвонковых дисков, относительно малая прочность некоторых связок, а также значительное количество небольших мышц с различными точками прикрепления – создают условия для возникновения широкого спектра повреждений. При ГГТШ могут пострадать любые структуры шейного отдела: позвонки, межпозвонковые диски и суставы, мышцы, связки, сосуды, нервы. ГГТШ может приводить и к повреждению спинного и головного мозга – при патоморфологическом исследовании у больных с ГГТШ выявляются дистрофические изменения проводящих путей, нейронов латерального вестибулярного ядра, красного ядра. При сильной травме возможно растяжение внутренней сонной, а также позвоночной артерий с развитием небольших аневризм или тромбозов артерий (Прохорский А.М., 1975).