Упрощенное определение межпозвонковых дисков заключается в том, что они представляют собой «водяные подушки», которые действуют как естественные амортизаторы для поглощения вибраций при ходьбе.
Анатомия: общая характеристика
Позвоночник состоит из 24 позвонков. Соседние позвонки соединены друг с другом небольшими позвоночными суставами, мышцами, связками и межпозвонковыми дисками. Все это вместе образует единое целое, обеспечивает гибкую стабилизацию и представляет опорную часть скелета.
Межпозвоночный диск соединяет все позвонки, за исключением первого и второго шейных позвонков и сросшихся крестцового и копчикового позвонков. Позвоночник человека содержит 23 межпозвонковых диска.
Они лежат между телами позвонков и способствуют подвижности и ударопрочности. Диски составляют около 25% от общей длины позвоночника.
Межпозвонковые диски располагаются между отдельными телами позвонков и немного выступают за их пределы.
В зависимости от положения отдельных позвонков диск имеет разную форму. На участке, при котором имеется искривление позвоночника вперед (лордоз), краевая высота межпозвонкового диска больше спереди (вентрально, по направлению к животу). Это влияет на поясничный и шейный отдел позвоночника.
В области грудного отдела имеется кифоз или искривление кзади в сторону спины. Таким образом, межпозвонковый диск в задней (дорсальной) области выше, чем в передней (вентральной).
В разрезе по центральной оси тела, называемой в анатомии сагиттальной плоскостью, межпозвонковые диски имеют клиновидную форму. В поперечной плоскости или по горизонтали диски выглядят овальными. В нормальном, здоровом состоянии их высота составляет от 5 до 13 мм.
Межпозвонковые диски различаются по размеру в зависимости от отдела позвоночника:
| Отдел позвоночника | Высота диска |
| Шейный | 3 мм |
| Грудной | 5 мм |
| Поясничный | 7 мм |
Размер позвонков зависит не только от их положения. Чем каудальнее (книзу) они расположены, тем больше увеличиваются в размерах, а также увеличиваются и межпозвонковые диски.
В области шейного отдела они меньше, так как здесь не так много давления по сравнению с другими отделами. Но в области от поясничного до крестцового они более стабильны, крепки и крупнее.
Биохимический состав
Межпозвоночный диск содержит 2 различных типа ткани: в середине находится студенистое ядро, состоящее из ткани с небольшим количеством клеток. Снаружи ядро окружено фиброзным кольцом, состоящим из волокнистого хряща или плотной коллагеновой соединительной ткани с внедренными хрящевыми клетками.
Коллагеновые волокна расположены концентрическими слоями, что приводит к перекрещиванию и вращению их в противоположных направлениях, способствуя оптимальной передаче энергии.
Наружные пластинки расходятся в краевые гребни тел позвонков, а внутренние соединяются с покрытыми хрящами концевыми пластинками позвонков. К середине волокнистый хрящ впадает в студенистое вещество ядра.
Оно состоит в основном из гликозаминогликанов и обладает высокой водосвязывающей способностью, создавая давление отека наружу, вызывая уплотнение фиброзного кольца. Межпозвонковые диски соединены с телами позвонков волокнами неподвижного кольца (фиброзного), расположенного по спирали.
Межпозвонковый диск особенно нагружен в течение дня из-за движения и действующего на него веса. Студенистое ядро теряет жидкость из-за подтекания и истончается в течение дня. Ночью, когда тело восстанавливается в положении лежа, происходит регидратация диска, а значит, он снова поглощает воду.
Каждый межпозвонковый диск сжимается примерно на 1-2 мм в течение дня и восстанавливается до своего нормального размера ночью. Это основная причина того, что вечером люди на 2-3 см короче, чем утром.
Поскольку межпозвонковые диски не имеют кровеносных сосудов, в них должна регулярно восполняться жидкость, чтобы они оставались эластичными. Это происходит во время движения человека.
При недостатке двигательной активности диски не впитывают достаточно жидкости и становятся ломкими и трескаются. Если межпозвонковый диск постоянно перегружен, подвергается избыточному давлению, то в результате он «недоедает».
Функции
Межпозвоночные структуры являются амортизаторами позвоночника. Высокое содержание воды, до 85%, способствует распределению давления и амортизации нагрузки. Диски смягчают нагрузки от повседневных движений, таких как бег, ходьба, прыжки.
Они также защищают мозг от ударов при ходьбе. Кроме того, вместе с многочисленными связками обеспечивают подвижность позвоночника. Эти структуры адаптируются к форме лордоза, кифоза и изгибаются при движениях. Они гарантируют, что позвонки не соприкасаются и, следовательно, структурно не нарушаются.
Силы, действующие на позвоночник, распределяются по всему телу с помощью дисков. Около 3/4 захватывается студенистым ядром и 1/4 — фиброзным кольцом.
Волокнистое кольцо противодействует скручиванию и ограничивает упругую деформацию. Желатиновое ядро замедляет передние и задние продольные связки, поддается давлению и делает это беззначительного уплощения.
Обмен веществ
Фиброзно-хрящевые образования имеют слабый обмен веществ и питаются за счет диффузии (притока и оттока веществ). Эти так называемые брадитрофические ткани не имеют капилляров и аваскулярны (без сосудов).
Только фиброзное кольцо (внешнее кольцо волокон) имеет крошечные кровеносные сосуды на своем внешнем крае и питает остальные межпозвонковые диски жидкостью из межклеточного пространства через приток.
Диффузия — единственный способ оптимально снабдить диски всеми питательными веществами, в которых они нуждаются на протяжении всей жизни. Потому что, когда тело заканчивает расти, а это происходит примерно в возрасте 20 лет, в межпозвонковых дисках больше нет кровеносных сосудов.
Влияние нагрузки на давление
На диск приходится вес верхней части тела. Эти структуры подвергаются вертикальному давлению, которое они равномерно распределяют по концевым пластинам соседних тел позвонков.
При ударах, возникающих при ходьбе, богатое водой студенистое ядро не можетсжиматься, поэтому оно расширяется латерально в сторону фиброзного кольца и приводит его внатяжение.
Однако волокнистый хрящ не очень эластичная ткань, поэтому эффект от этого «амортизатора» невелик. Помимо амортизации ударов, межпозвонковые диски выполняют задачу ограничения движений соседних позвонков. Они обеспечивают стабильность позвоночника, ограничивая вращательные движения и наклоны вперед, назад или в стороны между позвонками.
Аномалии и нарушения
Диски с возрастом изменяются и появляются признаки износа. Они теряют или перестают регенерировать жидкости, а также не увлажняются. По этой причине многие пожилые люди страдают от болей в спине.
Причины проблем с межпозвоночными дисками:
| Протрузия | Выход диска за пределы позвонка. |
| Грыжа | Осложнение протрузии. |
| Спондилолистез | Повышенная физическая нагрузка, возрастные изменения, приведшие к разрушению структур. |
| Остеохондроз | Воспалительный процесс, способствующий деформации межпозвоночных структур. |
Но даже в более молодом возрасте люди могут страдать от боли и дискомфорта, вызванных межпозвоночными структурами. Многие заболевания и жалобы возникают на основе нефизиологических нагрузок, генетических причин.
В бедном клетками желеобразном ядре молекулярные изменения происходят с третьего десятилетия жизни из-за ухудшения метаболизма, что снижает водосвязывающую способность позвонков.
Протрузия
Проблема протрузии диагностируется, когда внутреннее мягкое студенистое ядро выдвигается вовнешнюю неповрежденную фиброзную оболочку и образует выпячивание. При этом происходит истончение наружной капсулы.
Небольшое выпячивание диска часто протекает бессимптомно. Большая протрузия диска вызывает спинальный и фораминальный стеноз. Выпячивание большого диска вызывает сужение позвоночного канала, что приводит к стенозу.
Протрузия или выпячивание в спинномозговые отверстия, через которые выходят нервные корешки, приводит к их сужению или стенозу.
Фораминальное сужение, при котором защемляются нервные корешки, вызывает боль в шее, стенке грудной клетки, дерматоме (поверхность кожи) и голени. Защемляющая боль также известна как корешковая.
Грыжа диска (пролапс)
Представляет собой выпячивание пульпозного ядрышка через грыжу капсулы диска и является одной из наиболее распространенных проблем. Студенистое ядро выпячивается за пределы капсулы диска и часто имеет неправильную форму, а в некоторых случаях фрагменты грыжи плавают в спинномозговой жидкости или в эпидуральном пространстве.
Грыжа вызывает спинальный и фораминальный стеноз, воспаление капсулы и поверхности диска. Воспаленная ткань способствует чрезмерной секреции простагландинов, которые раздражают спинномозговой нерв, что приводит к нейрогенной или корешковой боли, расходящейся по ходу нерва.
Характер боли аналогичен боли межпозвонкового диска. Хотя выпячивание диска небольшого и среднего размера может быть безболезненным. Напротив, грыжа диска всегда вызывает сильную корешковую боль.
Причинами обычно являются:
- дегенеративные процессы, связанные с износом;
- ожирение;
- малоподвижный образ жизни;
- перегрузка спины;
- неправильное положение позвоночника, такое как сколиоз.
Лишь в редких случаях на это влияет несчастный случай (травма). Помимо боли, это приводит к сенсорным или моторным нарушениям. Переходы между шейным и грудным отделами позвоночника, между поясничным отделом и крестцом особенно уязвимы.
В этих местах стимулируются спинномозговые нервы, иннервирующие ногу через седалищный нерв. Мышцы спины часто спазмируются для расширения суженного позвоночного канала или для иммобилизации пораженного двигательного сегмента, что приводит к болезненному «люмбаго» (люмбаго).
Дегенерация или износ диска
Межпозвоночный диск в силу возрастной дегенерации часто истончается. Это встречается у пожилых пациентов. При этом сужаются отверстия, со временем развивается фораминальный стеноз. В некоторых случаях вокруг отверстий и позвоночного канала образуются выступы острых костей, известные как костные шпоры или остеофиты.
Выпячивание остеофитов в суженые отверстия или спинномозговые каналы вызывает раздражение или защемление спинномозгового нерва, что приводит к корешковой боли. Дегенеративное заболевание диска также связано с артритом фасеточных суставов.
Корешковая боль проходит по ходу нерва, в то время как боль в фасеточных суставах в основном локализуется над спиной. Дискогенная боль, вызванная повреждениями диска, всегда ощущается в задней и боковой части позвоночника.
Типичными жалобами, часто связанными с дегенерацией диска, являются локальные боли в спине, которые могут усиливаться при мышечном напряжении. Риск возникновения грыжи (где части диска выступают между позвонками) также увеличивается при разрушении диска.
К дегенерации межпозвонковых дисков могут приводить не только различные патологические процессы – с возрастом межпозвонковые диски все больше теряют способность впитывать воду, вследствие чего хрящевая ткань становится менее эластичной.
Кроме того, из-за увеличения пористости дисков часто возникают дисковые разрывы.
Возрастной дегенерации также могут способствовать такие факторы, как:
- недостаток физических упражнений и длительные тяжелые нагрузки на позвоночник;
- перенос или поднятием тяжестей с наклоном туловища вперед;
- переломы тел позвонков.
Деформации позвоночника, например, связанные со сколиозом, также способствуют дегенерации межпозвоночных дисков.
Дисцит (спондилодисцит)
Шейный, средний или нижний дорсальный дисцит — это воспалительное заболевание диска. Процесс вызывает выделение секрета химических веществ, приводящих к воспалению, которые раздражают дисковый нерв, что приводит к истончению диска.
Дисцит всегда сопровождается сильной болью. Истончение диска вызывает фораминальный стеноз и корешковую боль. Заболевание чаще встречается при грыжах межпозвоночных дисков.
Спондилит
Заболевание начинается с развития воспаления в области позвоночника. Затем воспаление распространяется на межпозвонковый диск. Отличие от спондилодисцита заключается в том, что возбудитель в первую очередь поражает межпозвонковый диск, а затем воспаление распространяется на соседние тела позвонков.
В среднем диагноз ставится через 2-6 месяцев после появления первых симптомов. В телах позвонков и межпозвонковых дисках часто обнаруживаются воспалительные изменения, поэтому очаг инфекции уже невозможно проследить. По этой причине термины спондилит и спондилодисцит нередко используются как синонимы.
Болезнь Шейермана
Межпозвоночный диск может сузиться за счет нарушения роста тел позвонков во время их формирования в юношеском возрасте. При этом появляются клиновидные позвонки, что придает спине округлый вид. Это типичная картина при болезни Шейермана.
Патология развивается чаще в молодости и затрагивает больше мальчиков, чем девочек. Подсчитано, что около 10-20% населения страдают таким нарушением роста тел позвонков в большей или меньшей степени.
Порок развития происходит чаще в области грудных позвонков. Почти всегда приводит к сужению межпозвонковых дисков между телами позвонков.
При нарушении роста позвоночных структур развивается типичный горбун с впалой спиной и искривлением позвоночника. Если, с другой стороны, поражаются тела позвонков поясничного отдела, развивается плоская спина.
Болезнь Шейермана также известна как юношеский остеохондрит с деформацией спины.
Истинные причины патологии до сих пор неизвестны. Однако можно подозревать как генетическую предрасположенность, так и внешние воздействия, благоприятствующие нарушениям. В дополнение к генетической предрасположенности, по-видимому, играют роль нарушения обмена веществ и гормональные влияния в период полового созревания.
Различные внешние факторы: неправильная осанка при многочасовом сидении за письменным столом в согнутом положении или слабость мышц из-за недостаточной физической активности, также считаются способствующими развитию болезни Шейермана.
Согнутая поза создает повышенное давление на передние края грудного отдела позвоночника. Поскольку зона роста тел позвонков находится в краевых областях, рост тел нарушается и замедляется за счет повышенного давления на передний край.
В результате тела растут больше по заднему краю, чем по переднему, что приводит к образованию клиновидной формы. Это, в свою очередь, приводит к уменьшению расстояния между телами позвонков, уплощению межпозвонковых дисков и большему риску перелома основания и покровных пластин тел позвонков.
Хорошие мышцы спины важны для поддержания здоровья всего позвоночника. Даже если грыжа межпозвоночного диска уже имеется, операция не всегда необходима.
В большинстве случаев помогают консервативные методы лечения, такие как физиотерапия и обезболивающие. Достаточное потребление жидкости считается важным для здоровья дисковых структур, так как они на 85% состоят из воды.
Видео о межпозвоночных дисках
Как происходит питание межпозвоночного диска: