ANATOMIA KRĘGOSŁUPA I PRZESTRZENI EPIDURALNEJ
Przestrzeń zewnątrzoponowa rozciąga się od otworu wielkiego (foramen magnum) do otworu krzyżowego (hiatus sacral) i znajduje się w obrębie kręgosłupa. Kolumna składa się z 33 kręgów podzielonych na pięć obszarów, z których tylko 24 są ruchome. Istnieje 7 kręgów szyjnych, 12 kręgów piersiowych i 5 kręgów lędźwiowych. 5 kości krzyżowych i dodatkowe 4 kręgi ogonowe są połączone razem, tworząc odpowiednio kość krzyżową i ogonową u dorosłych. Kości lędźwiowo-krzyżowe dźwigają większy ciężar niż ich odpowiedniki w odcinku szyjnym i piersiowym, co odpowiada za większe rozmiary tych struktur. W 24 kręgach szyjnych, piersiowych i lędźwiowych znajdują się stawy międzykręgowe, które zapewniają kręgosłupowi elastyczność. Trzy czwarte wysokości kręgosłupa przypada na trzony kręgów, natomiast jedna czwarta na krążki międzykręgowe. Podczas gdy liczba kręgów szyjnych pozostaje stała, liczba kręgów piersiowych, lędźwiowych i krzyżowych może się zmieniać nawet u 5% populacji. W związku z tym liczenie kręgów należy rozpocząć od podstawy szyi.
Kręgosłup u dorosłych ma cztery krzywizny, dwie przednie i dwie tylne. Krzywizny piersiowa i krzyżowo-biodrowa są kifotyczne i znane są jako krzywizny „pierwotne”, ponieważ rozwijają się jako pierwsze. Skrzywienia szyjne i lędźwiowe, znane jako skrzywienia „wtórne”, nie są widoczne aż do okresu niemowlęcego. Kiedy dziecko zaczyna trzymać głowę w górze, skrzywienie szyjne staje się bardziej wyraźne. Kręgi piersiowe mają nieco klinowaty kształt, co odpowiada za ich przednie skrzywienie. Krzywizna lędźwiowa staje się zauważalna, gdy niemowlę zaczyna chodzić i jest bardziej wyraźna u kobiet.
Kręgosłup ma bardzo zróżnicowaną strukturę i składa się z trzonu i łuku kręgu. Część przednia, czyli trzon kręgu, funkcjonuje jako główna podpora dla kręgosłupa i stopniowo powiększa się w dół kręgosłupa. Większe trzony, znajdujące się w odcinku piersiowym i lędźwiowym, zapewniają kręgosłupowi zdolność do dźwigania ciężaru. Więzadło podłużne przednie otacza trzony kręgów przednich i odpowiadające im krążki międzykręgowe. Jego wytrzymałość pozwala na zachowanie stabilności stawów kręgosłupa i zapobiega nadmiernemu wyprostowi. Więzadło podłużne tylne jest cieńsze i stosunkowo mniej wytrzymałe niż więzadło przednie. Przebiega od tylnej krawędzi trzonów kręgów łącząc się z krążkami międzykręgowymi i pomaga w zapobieganiu hiperfleksji oraz tylnej protruzji krążka.
Tylny aspekt kręgów zbudowany jest z blaszek i szypułek, które tworzą łuk kręgowy. Szypuły przylegają bezpośrednio do tylnej części trzonu kręgu i posiadają wcięcia górne i dolne, które tworzą otwory międzykręgowe. Blaszka miażdżycowa rozciąga się ku tyłowi w postaci dwóch kostnych płytek. Wyrostki stawowe górne i dolne powstają w miejscu połączenia trzonu i blaszek. Z połączenia trzonu i blaszek wyrastają również obustronne wyrostki poprzeczne. Wreszcie, wyrostek kolczysty rozciąga się od tylnego połączenia blaszek i częściowo zachodzi na leżące pod nim kręgi. Wyrostki kolczyste są połączone grzbietowo silnym więzadłem nadkolcowym, a następnie więzadłami międzykolcowymi. Więzadło krzyżowe (ligamentum flavum) jest silnym pasmem elastycznym, które łączy blaszki w pionie i utrzymuje prawidłową krzywiznę kręgosłupa.
Przestrzeń zewnątrzoponowa znajduje się w obrębie kręgosłupa i rozciąga się od otworu wielkiego (foramen magnum) do otworu krzyżowego (sacral hiatus). Jej głównymi elementami anatomicznymi są twarda opona twarda, która stanowi najbardziej zewnętrzną osłonę rdzenia kręgowego, oraz okostna kręgów. Przy podstawie czaszki opony twarde śródkostna i czaszkowa oddzielają się, aby umożliwić powstanie zatok żylnych. Opona czaszkowa staje się oponą rdzeniową, a opona śródkostna tworzy okostną kanału kręgowego. Przestrzeń zewnątrzoponowa to przestrzeń utworzona między oponą twardą rdzeniową a okostną kanału kręgowego. Otacza ona worek oponowy i jest ograniczona z przodu przez więzadło podłużne tylne, z tyłu przez więzadło smakowe (ligamentum flavum) i okostną blaszki właściwej, a z boku przez trzony kręgów i otwory międzykręgowe. Przestrzeń zewnątrzoponowa komunikuje się swobodnie z przestrzenią okołokręgową poprzez otwory międzykręgowe. Komunikacja z płynem mózgowo-rdzeniowym (CSF) jest pośrednia.
W celu określenia anatomii przestrzeni zewnątrzoponowej, szczególnie w odcinku lędźwiowym, stosowano różne metody. W 1988 roku Groen i Drukker3 dokonali przeglądu unerwienia opony twardej u płodów ludzkich barwionego acetylocholinesterazą i stwierdzili istotne różnice między obszarem brzusznym i grzbietowym. W oponie twardej brzusznej stwierdzono gruby, podłużnie ułożony splot nerwowy obejmujący sploty nerwowe z więzadła podłużnego tylnego, gałęzie promieniste tętnic segmentalnych i nerwy rdzeniowe. Nerwy opony grzbietowej wyrastają ze splotu brzusznego opony, ale nie tworzą splotu nerwowego i nie sięgają do przyśrodkowej części grzbietu. Autorzy3 stwierdzili również, że nerwy opony twardej brzusznej sięgają do ośmiu poziomów kręgów, zachodząc na siebie na tych poziomach. Unerwienie opony twardej jest ważne, ponieważ uważa się, że jest to jedna z tkanek odpowiedzialnych za ból w dolnej części pleców.
Wycinki kryomikrotomowe, oprócz tomografii komputerowej i rezonansu magnetycznego, ujawniły, że przestrzeń zewnątrzoponowa jest wypełniona luźną tkanką łączną, tłuszczem, limfatami, tętnicami, wewnętrznymi splotami żylnymi i korzeniami nerwów rdzeniowych. Większa część przestrzeni zewnątrzoponowej wypełniona jest tłuszczem. Tłuszcz jest półpłynny i płatowaty, zajmuje więcej przestrzeni tylnej. Jego zawartość zmniejsza się w miarę zbliżania się do wyrostków stawowych kręgów i staje się bardziej obfita w przestrzeni zewnątrzoponowej bocznej, w pobliżu korzeni nerwów rdzeniowych. W tym miejscu przechodzi w ciągłość z tłuszczem obejmującym korzenie nerwów rdzeniowych w rozwidleniach oraz z tłuszczem w przestrzeni okołokręgowej. Najmniej tłuszczu znajduje się w przedniej przestrzeni międzykręgowej, co powoduje, że opona twarda leży w bezpośredniej bliskości więzadła podłużnego tylnego. Tłuszcz zewnątrzoponowy w większości leży swobodnie w przestrzeni zewnątrzoponowej, z wyjątkiem tłuszczu znajdującego się w otworach międzykręgowych. W tym przypadku jest on połączony tkanką łączną z otaczającymi strukturami. Badania wykazały, że ilość tłuszczu znajdującego się w przestrzeni zewnątrzoponowej jest bezpośrednio związana z ilością tłuszczu w pozostałej części ciała, dlatego otyli pacjenci mają więcej tłuszczu w przestrzeni zewnątrzoponowej niż ich szczuplejsi odpowiednicy. Leki rozpuszczalne w dużej ilości w lipidach są intensywnie pobierane przez tłuszcz zewnątrzoponowy, a ich uwolnienie może trwać długo. Liczne naczynia włosowate tłuszczu zewnątrzoponowego również przyjmują dużą ilość środków znieczulenia miejscowego i tworzą duży system naczyniowy w przestrzeni zewnątrzoponowej.
Naczynia w przestrzeni zewnątrzoponowej nie są ograniczone do tłuszczu zewnątrzoponowego, ale obejmują wiele żył zewnątrzoponowych, które leżą głównie w przedniej przestrzeni zewnątrzoponowej i wypełniają ją. Te liczne żyły tworzą duży splot żylny, a ich lokalizacja jest dogodna z dala od prawidłowo umieszczonej igły zewnątrzoponowej. Bogaty splot żylny posiada kilka połączeń naczyniowych w obrębie przestrzeni zewnątrzoponowej, trzonów kręgów i rozwidleń. W kierunku dogłowowym przestrzeń zewnątrzoponowa łączy się z zatokami żylnymi czaszki: zatoką podstawną, potyliczną i esowatą. W kierunku dogłowowym splot żylny kręgów łączy się ze splotem żylnym krzyżowym, tworząc połączenie z żyłami macicznymi i biodrowymi. Żyły piersiowe i brzuszne są połączone ze splotami kręgowymi przez otwory międzykręgowe, a zmiany ciśnienia w tych jamach rozprzestrzeniają się na żyły zewnątrzoponowe. W związku z tym ucisk żyły głównej dolnej spowodowany ciążą lub masą wewnątrzbrzuszną może spowodować poszerzenie żył zewnątrzoponowych i przyspieszyć przepływ krwi do splotu kręgowo-biodrowego przez żyłę azygos. W tej sytuacji zwiększa się ryzyko kaniulacji wewnątrznaczyniowej cewnikiem lub igłą zewnątrzoponową. Ponadto przestrzeń zewnątrzoponowa ulega zmniejszeniu i środki znieczulenia miejscowego mogą migrować w większym zakresie, co powoduje większy stopień blokady. Ekspozycja na większą powierzchnię naczyń krwionośnych potencjalnie zwiększa również ryzyko toksyczności środka znieczulenia miejscowego z powodu wchłaniania z przestrzeni zewnątrzoponowej.
Przestrzeń zewnątrzoponowa przednia, w której znajdują się te duże sploty żylne, jest utworzona między więzadłem podłużnym tylnym a okostną trzonu kręgu. Tutaj opona twarda przednia przylega bezpiecznie do więzadła podłużnego tylnego, które rozciąga się w poprzek krążków międzykręgowych. Bezpośrednio przy krążkach międzykręgowych pasma łącznotkankowe rozciągają się ku górze i ku dołowi, dodatkowo dzieląc przednią przestrzeń zewnątrzoponową na boczne połowy. Ta boczna przestrzeń zewnątrzoponowa komunikuje się swobodnie z przestrzenią międzykręgową poprzez otwory międzykręgowe. Przestrzeń zewnątrzoponowa boczna jest oddzielona od tylnego przedziału zewnątrzoponowego szypułą łuku kręgowego, która styka się z pobliską oponą twardą i jest wypełniona tłuszczem, korzeniami nerwów rdzeniowych i naczyniami krwionośnymi. Również w tym przypadku otwarte otwory międzykręgowe mogą przenosić ciśnienie wewnątrzbrzuszne bezpośrednio do przestrzeni zewnątrzoponowej. Otwory te mogą się zwężać w wyniku choroby zwyrodnieniowej stawów i uniemożliwiać rozprzestrzenianie się środka znieczulenia miejscowego przez otwory, powodując zwiększoną dystrybucję środka znieczulenia miejscowego na całej długości przestrzeni zewnątrzoponowej.
Oprócz identyfikacji struktur w obrębie przestrzeni zewnątrzoponowej, do badania opony twardej wykorzystywano przekrój kriomikrotomowy. W 1991 r., stosując tę technikę, Hogan4 nie znalazł dowodów na istnienie pasma łącznotkankowego w linii środkowej grzbietu ani żadnej przegrody w tylnej przestrzeni zewnątrzoponowej. Jednak kilka badań przemawia za istnieniem grzbietowo-przyśrodkowego fałdu opłucnowego, plica mediana dorsalis. W 1988 roku Savolaine5 wykazał istnienie pasma łącznotkankowego za pomocą epidurografii tomografii komputerowej, która podzieliła tylną przestrzeń zewnątrzoponową w linii pośrodkowej. W tego typu obrazowaniu wydaje się, że plica przylega do opony twardej ściśle do więzadła flavum, powodując stwardnienie opony twardej i zwężenie przestrzeni zewnątrzoponowej w linii pośrodkowej. Anatomicznie plica jest opisywana jako dzieląca tylną przestrzeń zewnątrzoponową na boczne przedziały i zwężająca przestrzeń w linii pośrodkowej. Postulowano, że taki podział przestrzeni zewnątrzoponowej może utrudniać założenie cewnika zewnątrzoponowego lub powodować nierównomierne rozprowadzenie środków znieczulenia miejscowego. W 1997 roku Beaujeux6 zaproponował, że wygląd pasma łącznotkankowego może być spowodowany obecnością zewnątrzoponowej poduszki tłuszczowej, która odsuwa się od worka opłucnowego i okostnej wyściełającej kanał kręgowy.