для архитекторов. Жюри наверняка отметило бы многофункциональность, практичность и элегантность такого решения, ведь позвоночник не только поддерживает все тело в вертикальном положении и амортизирует его при ходьбе, но еще и защищает спинной мозг – «телефонный кабель», с помощью которого головной мозг «созванивается» со всеми частями тела.
На рубеже XIX и XX веков ученые уже очень неплохо представляли, как работает позвоночник, и хорошо понимали, как он снабжается кровью. Но позвоночная венозная система все еще хранила несколько важных секретов. Например, только в XX веке ученым удалось выяснить, что без системы позвоночных вен мы даже не смогли бы встать с кровати.
Как устроен позвоночник
Позвоночник похож на конструктор. Он состоит из 30–33 отдельных костей-позвонков [15], собранных в единый каркас, на котором и держится все тело. Между позвонками находятся «амортизаторы» – хрящевые межпозвоночные диски. Они напоминают подушки с плотной наволочкой, заполненной мягким гелем, – именно он уменьшает трение, когда мы поворачиваем шею или нагибаемся.
Если взглянуть сбоку, позвоночник взрослого человека будет похож на латинскую букву S. Шейный и поясничный отделы имеют вогнутую форму, а грудной и крестцовый образуют плавные выпуклости. Это превращает позвоночник в элегантную костную «пружину», которая амортизирует удары при ходьбе.
Но самое интересное прячется внутри костных отростков позвонков, которые образуют спинномозговой канал. Это, конечно, спинной мозг. Как и головной, спинной мозг покрыт тремя мозговыми оболочками [16]: твердой, арахноидальной и мягкой. Оболочки защищают спинной мозг – примерно как стены средневекового замка.
Спинной мозг похож на телефонный кабель не только по своим задачам. Он состоит из пучков «проводов» – нервов, некоторые проходят через отверстия между костными отростками позвонков и «подключаются» к разным частям нашего тела. Всего у нас 31 пара спинномозговых нервов. Каждый такой нерв состоит из переднего (двигательного) и заднего (чувствительного) корешков. Двигательный корешок отправляет команды от головного и спинного мозга к другим частям тела, в первую очередь скелетным мышцам. А чувствительные корешки передают информацию в мозг от других частей тела.
Спинной мозг проходит не через весь позвоночник, а только примерно через три четверти его длины. В нижней части позвоночника мозг «выпускает» длинный пучок спинномозговых нервов, которые управляют ногами, – этот пучок напоминает конский хвост, именно так анатомы его и называют.
Вся эта сложная конструкция должна получать кислород и питательные вещества и как-то избавляться от отходов. Эти задачи в нашем организме выполняет кровеносная система. Но, оказывается, роль позвоночного венозного сплетения не исчерпывается только доставкой питания и вывозом мусора.
Что ученые знали о кровоснабжении позвоночника к началу XX века
Позвоночную венозную сеть открыл Андреас Везалий в 1543 году. Правда, в De humani corporis fabrica, самый первый анатомический атлас в истории, позвоночные вены не попали.
Возможно, знаменитый анатом счел свое открытие не слишком важным или просто не придумал способа сохранить вены от повреждений при вскрытии, поэтому их не получилось зарисовать.
На анатомические иллюстрации позвоночные вены попали только в 1819 году [17]. Их изобразил французский анатом Жильбер Бреше. Скорее всего, сделать изображение получилось в том числе благодаря усовершенствованию препаровальной техники. Чтобы избежать разрушения хрупких сосудов, Бреше при помощи шприца закачивал в них смесь из «воска, мягкого скипидара и массы из смолы, окрашенной цианидом железа» [3]. Этот состав окрашивал и бережно консервировал вены, сохраняя их форму.
При этом французский анатом не ограничился простым описанием и зарисовками. Бреше выяснил, что вены позвоночника образуют несколько связанных между собой венозных сплетений и сообщаются с венами головного мозга.
Современник Бреше, известный патологоанатом Жан Батист Крювелье, предположил, что кровь из вен головного мозга способна перемещаться в венозное сплетение спинного мозга. Вскоре мы поймем, почему это было так важно.
В 1881 году польский патологоанатом Альберт Адамкевич [18] описал строение артерий спинного мозга. Одна из самых крупных позвоночных артерий – большая передняя корешковая – получила имя в честь первооткрывателя. Сегодня часть врачей называют ее артерией Адамкевича, а часть – артерией поясничного утолщения Лазорта.
Сеть позвоночных артерий несет богатую кислородом кровь к мышцам спины и разным отделам спинного мозга, а еще быстро перераспределяет кровь, если тромб перекрывает одну из крупных артерий.
В дальнейшем речь пойдет о позвоночных венах: в XX веке ученым предстояло узнать о них много интересного.
Опираясь на открытия французского мэтра, в 1885 году американский хирург Джеймс Леонард Корнинг впервые провел успешную спинальную анестезию. Он направил иглу между остистыми отростками двух нижних позвонков пациента, попал в спинномозговую вену и ввел в нее раствор кокаина. Так ему удалось обезболить всю нижнюю часть тела пациента, начиная от поясницы.
Хотя далеко не все тогдашние врачи оценили потенциал спинальной анестезии, сам факт существования спинномозговых вен при жизни Бреше считался широко известным. Во всяком случае, изображения вен есть в самых известных анатомических атласах XIX века. Тем более удивительно, что после смерти французского анатома о позвоночных венах забыли на целых 120 лет.
Как в головной мозг попадают метастазы из простаты?
«Переоткрыть» позвоночные вены было суждено профессору анатомии Пенсильванского университета американцу Оскару Бэтсону (1894–1979). Будущий исследователь родился в штате Миссури, в семье школьного учителя [19]. После школы Бэтсон поступил в Университет Миссури. Там он увлекся анатомией и решил посвятить ей жизнь.
Пожалуй, в те времена Университет Миссури был наилучшим местом для начала карьеры анатома. Во время учебы Бэтсон познакомился с двумя техническими новшествами, без которых прославившие его анатомические открытия, скорее всего, никогда не состоялись бы.
Первым новшеством была продвинутая техника коррозионной консервации сосудов,
