Толщина диска в позвоночнике

Толщина диска в позвоночнике thumbnail

Межпозвонковые диски являются основным элементом, связывающим позвоночный столб в единое целое, и составляют 1/3 его высоты. Основной функцией межпозвонковых дисков является механическая (опорная и амортизирующая). Они обеспечивают гибкость позвоночного столба при различных движениях (наклоны, вращения). В поясничном отделе позвоночника диаметр дисков в среднем составляет 4 см, а высота – 7–10 мм. Межпозвонковый диск имеет сложное строение. В центральной его части находится пульпозное ядро, которое окружено хрящевым (фиброзным) кольцом. Выше и ниже пульпозного ядра располагаются замыкательные (концевые) пластинки.

Пульпозное ядро содержит хорошо гидратированные коллагеновые (расположены беспорядочно) и эластические (расположены радиально) волокна. На границе между пульпозным ядром и фиброзным кольцом (которое четко определяется до 10 лет жизни) с достаточно низкой плотностью расположены клетки, напоминающие хондроциты.

Фиброзное кольцо состоит из 20–25 колец или пластин, между которыми расположены волокна коллагена, которые направлены параллельно пластинкам и под углом 60° к вертикальной оси. Радиально по отношению к кольцам расположены эластические волокна, которые восстанавливают форму диска после совершившегося движения. Клетки фиброзного кольца, расположенные ближе к центру, имеют овальную форму, тогда как на его периферии они удлиняются и располагаются параллельно коллагеновым волокнам, напоминая фибробласты. В отличие от суставного хряща, клетки диска (как пульпозного ядра, так и фиброзного кольца), имеют длинные, тонкие цитоплазматические выросты, которые достигают 30 мкм и больше. Функция этих выростов остается неизвестной, однако предполагают, что они способны к восприятию механического напряжения в тканях.

Замыкательные (концевые) пластинки представляют собой тонкий (меньше 1 мм) слой гиалинового хряща, расположенного между телом позвонка и межпозвонковым диском. Содержащиеся в нем коллагеновые волокна расположены горизонтально.

Межпозвонковый диск здорового человека содержит кровеносные сосуды и нервы лишь во внешних пластинках фиброзного кольца. Замыкательная пластинка, как и любой гиалиновый хрящ, не имеет сосудов и нервов. В основном нервы идут в сопровождении сосудов, однако могут идти и независимо от них (ветви синувертебрального нерва, передней и серой коммуникантных ветвей). Синувертебральный нерв представляет собой возвратную менингиальную ветвь спинального нерва. Этот нерв выходит из спинального ганглия и проникает в межпозвонковое отверстие, где делится на восходящую и нисходящую ветви.

Как было показано на животных, чувствительные волокна синувертебрального нерва образованы волокнами как переднего, так и заднего корешков. Необходимо отметить, что передняя продольная связка иннервируется ветвями спинального ганглия. Задняя продольная связка ноцицептивную иннервацию получает от восходящих ветвей синувертебрального нерва, который также иннервирует наружные пластинки фиброзного кольца.

С возрастом происходит постепенное стирание границы между фиброзным кольцом и пульпозным ядром, которое становится все более и более фиброзированным. Со временем диск морфологически становится менее структурированным – изменяются кольцевые пластинки фиброзного кольца (сливаются, раздваиваются), коллагеновые и эластические волокна располагаются все более хаотично. Часто образуются трещины, особенно в пульпозном ядре. Процессы дегенерации наблюдаются и в кровеносных сосудах и нервах диска. Происходит фрагментарная клеточная пролиферация (особенно в пульпозном ядре). Со временем наблюдается гибель клеток межпозвонкового диска. Так, у взрослого человека количество клеточных элементов уменьшается почти в 2 раза. Нужно отметить, что дегенеративные изменения межпозвонкового диска (гибель клеток, фрагментарная клеточная пролиферация, фрагментирование пульпозного ядра, изменения фиброзного кольца), выраженность которых определяется возрастом человека, достаточно сложно дифференцировать с теми изменениями, которые бы трактовались как «патологические».

Механические свойства (и соответственно функция) межпозвонкового диска обеспечиваются межклеточной матрицей, основными компонентами которой являются коллаген и аггрекан (протеогликан). Коллагеновая сеть образована коллагеновыми волокнами I и II типа, которые составляют примерно 70% и 20% сухого веса всего диска соответственно. Коллагеновые волокна обеспечивают прочность диска и фиксируют его к телам позвонков. Аггрекан (основной протеогликан диска), состоящий из хондроитина и кератансульфата, обеспечивает диск гидратацией. Так, вес протеогликанов и воды в фиброзном кольце составляет 5 и 70%, а в пульпозном ядре – 15 и 80% соответственно. В межклеточной матрице постоянно происходят синтетические и литические (протеиназы) процессы. Тем не менее, она является структурой гистологически постоянной, что обеспечивает механическую прочность межпозвонкового диска. Несмотря на морфологическую схожесть с суставным хрящом, межпозвонковый диск имеет ряд отличий. Так, в протеингликанах (аггрекан) диска отмечается более высокое содержание кератансульфата. Кроме того, у одного и того же человека аггреканы диска имеют меньшие размеры и более выраженные дегенеративные изменения, чем аггреканы суставного хряща.

Рассмотрим более подробно строение пульпозного ядра и фиброзного кольца — основных составляюз межпозвонкового диска.

Пульпозное ядро. По данным морфологического и биохимического анализа, включая микроскопические и ультрамикроскопические исследования, пульпозное ядро межпозвонковых дисков человека относится к разновидности хрящевой ткани (В.Т. Подорожная, 1988; М.Н. Павлова, Г.А. Семенова, 1989; А.М. Зайдман, 1990). Характеристики основного вещества пульпозного ядра соответствуют физическим константам геля, содержащего 83-85% воды. Исследованиями ряда ученых было определено снижение содержания водной фракции геля с возрастом. Так, у новорожденных в пульпозном ядре содержится до 90% воды, у ребенка 11 лет — 86%,у взрослого — 80%, у людей старше 70 лет — 60% воды (W. Wasilev, W. Kuhnel, 1992; R. Putz, 1993). В состав геля входят протеогликаны, которые, наряду с водой и коллагеном, являются немногочисленными компонентами пульпозного ядра. Гликозаминогликанамив составе протеогликановых комплексов являются хондроитинсульфаты и, в меньшем количестве, кератансульфат. Функцией хондроитинсульфатсодержащего региона протеогликановой макромолекулы является создание давления, связанного с пространственной структурой макромолекулы. Высокое имбибиционное давление в межпозвонковом диске удерживает большое количество молекул воды. Гидрофильность протеогликановых молекул обеспечивает их пространственное разделение и разобщенность коллагеновых фибрилл. Сопротивление пульпозного ядра компрессии определяется гидрофильными свойствами протеогликанов и прямо пропорционально количеству связанной воды. Силы компрессии, воздействуя на пульпозное вещество, повышают в нем внутреннее давление. Вода, будучи несжимаемой, оказывает сопротивление компрессии. Кератансульфатный регион способен взаимодействовать с коллагеновыми фибриллами и их гликопротеиновыми чехлами с формированием поперечных связей. Это усиливает пространственную стабилизацию протеогликанов и обеспечивает распределение в ткани отрицательно заряженных концевых групп гликозаминогликанов, что необходимо для транспорта метаболитов в пульпозное ядро. Пульпозное ядро, окруженное фиброзным кольцом, занимает до 40% площади межпозвонковых дисков. Именно на него распределяется большая часть преобразованных в пульпозном ядре усилий.

Читайте также:  Болит позвоночник между лопатками острая боль

Фиброзное кольцо образовано фиброзными пластинками, которые расположены концентрически вокруг пульпозного ядра и разделены тонким слоем матрикса или прослойками рыхлой соединительной ткани. Число пластинок варьирует от 10 до 24 (W.С. Horton, 1958). В передней части фиброзного кольца количество пластинок достигает 22-24, а в задней уменьшается до 8-10 (А.А. Бурухин, 1983; К.L. Markolf, 1974). Пластинки передних отделов фиброзного кольца расположены почти вертикально, а задние имеют вид дуги, выпуклость которой направлена кзади. Толщина передних пластинок достигает 600 мкм, задних — 40 мкм (Н.Н. Сак, 1991). Пластинки состоят из пучков плотно упакованных коллагеновых волокон разной толщины от 70 нм и более (Т.И. Погожева, 1985). Их расположение упорядочено и строго ориентировано. Пучки коллагеновых волокон впластинках ориентированы относительно продольной оси позвоночника биаксиально под углом 120° (A. Peacock, 1952). Коллагеновые волокна наружных пластинок фиброзного кольца вплетаются в глубокие волокна наружной продольной связки позвоночника. Волокна наружных пластинок фиброзного кольца крепятся к телам смежных позвонков в области краевой каемки — лимбуса, а также внедряются в костную ткань в виде Шарпеевских волокон и плотно срастаются с костью. Фибриллы внутренних пластинок фиброзного кольца вплетаются в волокна гиалинового хряща, отделяя ткань межпозвонкового диска от спонгиозной кости тел позвонков. Так формируется «закрытая упаковка», которая замыкает пульпозное ядро в непрерывный волокнистый каркас между фиброзным кольцом по периферии и связанными сверху и снизу единой системой волокон гиалиновыми пластинками. В пластинках наружных слоев фиброзного кольца выявлены чередующиеся различно ориентированные волокна, имеющие разную плотность: рыхло упакованные чередуются с плотно упакованными. В плотных слоях волокна расщепляются и переходят в рыхло упакованные слои, таким образом создается единая система волокон. Рыхлые прослойки заполнены тканевой жидкостью и, являясь упругой амортизирующей тканью между плотными слоями, обеспечивают упругость фиброзного кольца. Рыхловолокнистая часть фиброзного кольца представлена тонкими неориентированными коллагеновыми и эластическими волокнами и основным веществом, состоящим преимущественно из хондроитин-4-6-сульфата и гиалуроновой кислоты.

Высота дисков и позвоночника в течение суток непостоянна. После ночного отдыха высота их увеличивается, а к концу дня — уменьшается. Суточное колебание длины позвоночника достигает 2 см. Деформация межпозвоночных дисков различна при сжатии и растяжении. Если при сжатии диски уплощаются на 1-2 мм, то при растяжении высота их увеличивается на 3-5 мм.

В норме существует физиологическое выпячивание диска, которое заключается в том. что наружный край фиброзного кольца под действием осевой нагрузки выступает за линию, соединяющую края соседних позвонков. Это выпячивание заднего края диска в сторону позвоночного канала хорошо определяется на миелограммах, выстояние. как правило, не превышает 3 мм. Физиологическое выпячивание диска усиливается при разгибании позвоночника, исчезает или уменьшается – при сгибании.

Патологическая протрузия межпозвонкового диска отличается от физиологической тем, что распространенное или локальное выпячивание фиброзного кольца приводит к сужению позвоночного канала и не уменьшается при движениях позвоночника. Перейдем к рассмотрению патологии межпозвонкового диска.

Источник

У человека имеется 21–25 межпозвоночных дисков, объединяющих позвонки в единый позвоночный столб. У взрослого человека межпозвоночные диски составляют 25% высоты позвоночника, а у новорожденного ребенка – до 50%. Основными функциями этих анатомических образований являются амортизационная и опорная.

Анатомия

Строение межпозвоночного диска является довольно сложным. В его центре находится полужидкое пульпозное ядро, окруженное плотным фиброзным кольцом, а сверху и снизу находятся замыкательные пластинки. Высота диска колеблется в течение суток, разница может достигать 2 сантиметров. Утром высота максимальная, в течение дня она постепенно снижается, достигая к вечеру минимума.

Читайте также:  Кто делал операцию на позвоночнике плющенко

Ядро

Пульпозное ядро имеет двояковыпуклую форму и представляет собой гелеобразную массу из сложных белков (протеогликанов) и длинных цепочек гиалуроновой кислоты. Именно белки отвечают за амортизационную функцию. При увеличении нагрузки протеогликаны компенсаторно начинают вбирать в себя воду, увеличивая ядро в размерах и делая его более упругим.

После прекращения нагрузки протеогликаны волу отдают, восстанавливая тем самым прежнее равновесие. Площадь ядра занимает около 40% площади всего диска. С возрастом способность к гидратации снижается, ядро становится более «сухим» и, как следствие, менее эластичным.

Фиброзное кольцо

Кольцо состоит из порядка 20–25 концентрически расположенных фиброзных пластин, и находящихся между ними коллагеновых волокон, имеющих параллельное направление. Кроме коллагеновых, есть еще радиально расположенные, волокна эластина. Таким образом, за счет перекрестного направления волокон, достигается высокая прочность этой анатомической структуры.

Замыкательные пластинки

Концевые пластинки представляют собой тонкий, но очень крепкий слой соединительной ткани. Замыкательные хрящевые пластины прочно срастаются с телом соседнего позвонка, обеспечивая формирование позвоночного столба. И также они играют важную роль в обеспечении питания диска.

Функции

Диски выполняют несколько важных функций:

  • Прочно соединяют соседние позвонки между собой. В выполнении этой функции участвуют замыкательные пластины. Межпозвоночные диски и позвонки прочно соединены между собой, в этом месте движение отсутствует.
  • Обеспечивают амортизацию при нагрузках. За это отвечают белки пульпозного ядра. В поясничном отделе межпозвоночные диски имеют самую большую высоту (до 11 мм), так как именно этот отдел несет основную осевую нагрузку.
  • Способствуют гибкости и подвижности позвоночника. Наиболее подвижным является шейный отдел, наименее подвижным – поясничный.

Виды патологии

Обменные процессы в межпозвонковых дисках идут очень медленно. Именно дегидратация и дефицит минеральных веществ могут стать причиной развития остеохондроза позвоночника, а в дальнейшем – протрузии и грыжи диска. К протрузии и грыже также может привести повреждение позвоночника при автодорожной аварии или при подъеме тяжестей.

Изменения межпозвоночных дисков
Возможные изменения со стороны межпозвоночных дисков

Дегенеративные изменения

После 30 лет начинаются процессы дегидратации (обезвоживания) ядра диска. Это связано с уменьшением синтеза протеогликанов и полимеризации мукополисахаридов. В результате нарушается транспортировка питательных веществ и кислорода в позвоночный диск и задержка вывода токсичных продуктов обмена. К нарушению питания диска приводит ряд патологических состояний и неправильный образ жизни. Именно эти процессы приводят к истончению хряща.

Стирание диска невозможно, так как между диском и позвонком движение отсутствует. Процесс дегенерации ускоряется, если есть чрезмерная или слишком малая нагрузка на межпозвонковый диск, хронические заболевания (сахарный диабет, анемия, атеросклероз, остеопороз и другие), ожирение, злоупотребление алкоголем и табачная зависимость. Когда высота дисков снижена, происходит ухудшение их опорной и амортизационной функции.

Протрузия диска

Протрузия – это выпячивание части диска за пределы межпозвоночного пространства. При этом ядро не выходит за пределы фиброзного кольца, так как целостность кольца не нарушена. Наиболее часто протрузия выявляется у трудоспособных людей средней возрастной группы 35–55 лет. Причинами протрузии считается:

  • малоподвижный образ жизни, приводящий к слабости мышечного корсета, плохому кровоснабжению и ухудшению обмена веществ;
  • патологический кифоз и лордоз, а также сколиоз. Искривления позвоночника приводят к неправильному перераспределению нагрузки на позвоночный столб;
  • травмы позвоночника, как тяжелые, так и регулярные микротравмы;
  • нарушения обмена веществ, связанные с неправильным питанием или наличием гормональных нарушений (гипотиреоз, сахарный диабет);
  • возрастные дегенеративные изменения в хрящевой ткани.

В зависимости от стороны, куда обращено выпячивание протрузия может быть:

  • дорзальной (направлена к спине);
  • латеральной (направлено вбок);
  • вентральной (направлена кпереди).

Симптомы

Латеральная и вентральная протрузия протекают без клинических проявлений. Симптоматику дает задняя протрузия. Так как в подавляющем большинстве случаев выпячивание диска возникает в поясничном отделе (что связано с большой нагрузкой и максимальной выраженностью объема движений в этом отделе), то возможны следующие проявления:

  • боли в поясничном отделе, усиливающиеся при движении. Болевые ощущения могут отдавать в ягодицы или в ноги;
  • наличие нарушений чувствительности – ощущение ползания мурашек, покалывания, чувство онемения.

Диск с протрузией

Диагностика

Наличие протрузии выявляется с помощью компьютерной или магнитно-резонансной томографии. Так как протрузии часто протекают бессимптомно, то могут обнаруживаться случайно при обследовании по поводу других заболеваний.

Грыжа межпозвоночного диска

Межпозвоночная грыжа представляет собой выпячивание межпозвоночного диска между телами позвонков, сопровождающееся разрывом фиброзного кольца и смещением ядра. Наиболее частой причиной формирования грыжи являются дегенеративные изменения в хрящевой ткани или травма.

Отдельно выделяют дорзальную диффузную грыжу диска. При этой патологии фиброзное кольцо сохранено, но диск уже сильно выпирает в межпозвонковое пространство. Опасность диффузной грыжи в том, что может произойти разрыв кольца, что означает резкое ухудшение состояния пациента.

Как формируется грыжа

Сначала возникает пролапс диска – незначительное смещение до 3 мм. Если диск сместился на более значительное расстояние, вышел за пределы позвонка, но фиброзное кольцо сохранило свою целостность, то это называется протрузией.

Читайте также:  Можно ли рожать со сломанным позвоночником

Если патологический процесс прогрессирует, то происходит разрыв волокон, образующих фиброзную капсулу и смещение пульпозного ядра. Эта стадия называется экструзия диска.

Секвестрация. На этом этапе пульпозное ядро смещается настолько, что свисает за пределы межпозвонковой щели. Наиболее часто грыжи возникают в пояснично-крестцовом отделе позвоночника на уровне L5 – S1 и на уровне L4 – L5.

Симптоматика

В начале формирования грыжи клинических симптомов может не быть, но со временем появляются тупые боли, спровоцированные динамической или статической физической нагрузкой и исчезающие в положении лежа. Далее боли беспокоят более длительно и становятся практически постоянными. При грыже всегда формируется мышечно-тонический синдром.

Например, при достаточно редкой локализации грыжи в области шеи возникает рефлекторная кривошея, а поясничная грыжа может проявлять себя симптомами люмбаго. Поражение дисков в грудном отделе позвоночника может имитировать заболевания внутренних органов (сердца, желудка, поджелудочной железы), а при локализации грыжи в шейном отделе позвоночника возможна охриплость голоса и ощущение инородного тела в горле (уровень С5 – С6).

Межпозвоночная грыжа
Кроме болей, характерно нарушение чувствительности в зоне иннервации – чувство онемения, покалывания или жжения

Диагностика

Диагностикой и лечением патологии межпозвоночных дисков занимается невролог или нейрохирург. Кроме расспроса и проведения неврологических тестов, всегда назначается дополнительное обследование: МРТ, КТ, миелография (рентгенологическое исследование спинномозгового канала, выполняемое с контрастным веществом).

Лечение

Эффективное лечение всегда направлено не только на ликвидацию симптомов заболевания, но и, в первую очередь, устранение его причин. Так как патология чаще всего связано с дегенеративными изменениями в хрящах, то терапия должна быть направлена на улучшение питания хрящевой ткани.

Диета

Рацион должны составлять преимущественно свежие овощи и фрукты, а также молочные продукты, содержащие достаточное количество кальция. Рекомендуются также морепродукты, как источники Омега-3, полиненасыщенных кислот, белка и фосфора. Кондитерские изделия, сахар, алкоголь лучше исключить.

Они обладают высокой калорийностью и ведут к накоплению лишних килограммов и, как следствие, увеличивают нагрузку на позвоночник. Кроме того, при употреблении данных продуктов, кислотно-щелочной баланс сдвигается в кислую сторону, что крайне неблагоприятно сказывается на обмене веществ в целом и в костной и хрящевой ткани в частности.

Важно поддержание водный баланс. Чистой воды необходимо выпивать 1,5–2 литра в сутки в зависимости от веса пациента. Желателен прием хондропротекторов (глюкозамин и хондроитин сульфат) в виде биологически активных добавок. Особенно выраженный эффект прием хондропротекторов имеет на начальной стадии заболевания.

Протрузия межпозвонкового диска

Читайте также:

Медикаментозное лечение

Лекарственные препараты принимаются с целью устранения боли и воспаления. Наиболее часто применяют нестероидные противовоспалительные средства (Нимесулид, Ибупрофен, Диклофенак, Найз) и миорелаксанты, снимающие напряжение мышц за счет блокады нервно-мышечной передачи. К миорелаксантам относятся:

  • Сирдалуд,
  • Мидокалм,
  • Баклофен.

При выраженном болевом синдроме применяют локальное введение местных анестетиков или кортикостероидов.

Лечебная физкультура

ЛФК (лечебная физкультура) является основой лечения патологии дисков. Ряд специалистов утверждает, что используя лечебную гимнастику наряду с правильным питанием, можно полностью восстановить объем движений и устранить болевой синдром. Правильное выполнение упражнений позволяет улучшить кровообращение, а, следовательно, и питание диска, снять мышечные спазмы, устранить смещение диска и выровнять его содержимое, укрепить мышечный корсет и связочный аппарат.

При любой патологии межпозвоночного диска приступать к занятиям можно только после установления точного диагноза и подбора индивидуальной программы тренировок. Противопоказано делать упражнения в следующих ситуациях:

  • защемление или секвестрация грыжи межпозвоночного диска;
  • послеоперационный период менее 6 месяцев;
  • наличие выраженного болевого синдрома;
  • онкологическое заболевание;
  • высокое артериальное давление;
  • повышенная температура тела;
  • обострение любого хронического заболевания.

ЛФК при грыже поясничного отдела
Примерный комплекс упражнений при грыже поясничного отдела

Хирургическое лечение

К хирургическому вмешательству прибегают достаточно редко. Лечить грыжу оперативным путем приходится в следующих случаях:

  • синдром «конского хвоста» – нарушение работы мочевого пузыря и сфинктера прямой кишки вследствие ущемления иннервирующих эти органы нервных волокон;
  • выраженность корешковой боли при отсутствии эффекта от проводимой терапии в течение 2 недель. Особенно это касается секвестрированной дисковой грыжи или большого размера выпячивания диска;
  • признаки атрофии мышц на фоне отсутствия функциональной активности нервного корешка;
  • крупная киста диска.

В остальных случаях показания к операции являются относительными. Во время оперативного вмешательства проводят замену пораженного диска на искусственный. Протезирование позволяет восстановить амортизацию и приблизить ее к нормальному уровню.

У межпозвоночных дисков с возрастом снижается способность выполнять функции амортизации и опоры. Для того чтобы замедлить скорость дегенеративных изменений, необходимо правильно питаться, вести активный образ жизни без чрезмерных нагрузок и вовремя обращаться к врачу. При прогрессировании патологии сначала развивается протрузия, а затем и грыжа, которая может привести к появлению выраженного болевого синдрома, ограничению подвижности, а иногда и к инвалидности.

Источник