Анатомия и функции межпозвонкового диска

Из чего состоит межпозвоночный диск?

Строение межпозвоночного  диска – это совокупность полужидкого ядра, находящегося внутри, прочного фиброзного кольца с волокнистой структурой и гиалинового хряща. Ядро является гелеобразным содержимым, насыщенным водой, и особенно выражено у людей молодого возраста. Именно благодаря ядрам позвонки способны перемещаться назад и вперед относительно друг друга, что позволяет позвоночнику сгибаться и скручиваться в различных направлениях.

Фиброзное кольцо составляют 12 тонких слоев-пластинок и в случае, когда позвоночник сгибается или скручивается, ткани пластинок растягиваются в диагонально противоположные направления. Вследствие этого образуется некая сетка, обладающая большой прочностью и имеющая форму кольца. Сетка занимает весь край диска и, надежно сцепившись с верхним и нижним позвонками, прочно удерживается между ними. Таким образом, фиброзное кольцо выступает не только связующим звеном между позвонками, но и удерживает под давлением полужидкое ядро.

Задняя часть межпозвонкового диска немного тоньше передней, так как толщина пластинок на задней стенке меньше. Кроме этого, соединение пластинок здесь более плотное и это неслучайно – свободное расхождение позвонков позволяет позвоночнику сгибаться в разные стороны. Однако здесь есть и вторая сторона «медали» — излишне свободный наклон способен привести к разрыву фиброзного кольца, так как плотное прилегание пластин друг к другу может их сильно ослабить.

Как меняется позвоночник с возрастом?

Возрастная анатомия и физиология характерна и для позвоночника. Хотя, казалось бы, позвоночник представляет собой жесткий столб, который является основой всего нашего тела.

• на протяжении первых месяцев жизни любой ребенок находится в горизонтальном положении, его позвоночник прямой. Затем наблюдается переход в вертикальное положение, из-за чего позвоночник приобретает характерные ему физиологические изгибы в своих отделах (шейный, грудной, поясничный, крестцовый);
• со временем вся хрящевая ткань превращается в костную. Говорят, что таким образом позвоночник становится более крепким;

Строение межпозвоночного диска тоже подвержено значительным изменениям.

Возрастная анатомия и физиология позвоночника человека характеризуется двумя основными показателями:

1. Рост человека и соотношение пропорций его тела в течение всей жизни. Существует определенные усредненные показатели, которые считаются нормой и позволяют определить, правильно ли развивается позвоночник. Ведь в первые 20 лет жизни человека позвоночник растет максимально быстрыми темпами, что может вызвать различные отклонения и заболевания. Именно поэтому ребенка в первые годы жизни необходимо показывать специалистам для профилактики различного рода заболеваний.
2. Рост позвоночника по сегментам в среднем за год. Данный показатель рассчитывается по специальной формуле, позволяет также оценить развитие позвоночника.

Возрастные изменения диска: факторы и проявления

Главные факторы возрастных изменений диска:

• Деградация коллагена: Коллаген в диске обеспечивает его прочность и эластичность, однако, с возрастом, коллагенные волокна теряют свою структуру и становятся менее функциональными. Это приводит к потере прочности диска и его увеличению риска повреждений.
• Снижение содержания воды: В молодом возрасте, диск содержит большое количество воды, что помогает в его амортизации и поддержании гибкости. Однако, с возрастом, диск теряет влагу, что может приводить к потере его функциональности и ухудшению гибкости позвоночного столба.
• Сокращение пространства между позвонками: Возрастные изменения диска могут приводить к сокращению пространства между позвонками, что может вызывать давление на нервные окончания и способствовать развитию боли в спине или шее.

Проявления возрастных изменений диска:

Возрастные изменения диска могут проявляться различными способами:

• Боль в спине или шее: Изменения диска могут вызывать болевые ощущения в спине или шее, особенно при физической нагрузке или длительном сидении.
• Ограничение движения: Потеря гибкости и амортизации диска может приводить к ограничению движения позвоночного столба и чувству жесткости.
• Радикулопатии: Сужение пространства между позвонками может вызывать давление на нервные окончания, что может привести к появлению радикулопатии – болей и онемению вдоль протяженности нерва.

В целом, возрастные изменения диска – это неизбежный процесс старения, который может влиять на здоровье позвоночника. Однако, поддержание активного образа жизни, правильное осознавание позы и упражнения для укрепления спины могут помочь замедлить и смягчить проявления возрастных изменений диска.

Причины и симптомы нарушения метаболизма

Малоподвижный образ жизни и неправильное питание нарушают обменные процессы в позвоночнике.

Из-за нарушения диффузных процессов прекращается нормальное поступление питательных веществ для межпозвоночных элементов. Начинаются необратимые деструктивные процессы, которые сами по себе обычно происходят бессимптомно, потому что конечная хрящевая пластина, как и другие гиалиновые хрящи, полностью анестезирована. Но изменение механики и высоты дисков отрицательно сказывается на поведение других структур позвоночника, таких как мышцы и связки, из-за чего появляется боль в спине. Нарушение обмена веществ происходит по следующим причинам:

• Хронические или воспалительные болезни, в результате которых произошло нарушение циркуляции кровотока в организме или конкретно в позвоночнике.
• Заболевания, оказывающие негативное воздействие на проходимость капилляров, питающих межпозвоночные клетки.
• Патологические процессы, затрудняющие доступ питательных элементов к пульпозному ядру и вывод продуктов распада.

Функции межпозвонкового диска

Одна из основных физиологических функций межпозвонкового диска – амортизационная, благодаря которой диски воспринимают и поглощают нагрузки на позвоночник. Так, во время физической работы (подъем тяжестей, бег, прыжки и т. д.) изменяется активность и соотношение гликозаминогликанов. В частности, гиалуроновая кислота в большом количестве притягивает воду, диск разбухает и лучше осуществляет свои амортизационные свойства. Давление в нем распределяется равномерно на все отделы пульпозного ядра и фиброзного кольца. После отдыха величина диска и содержание в нем жидкости возвращаются к исходным данным.

Следовательно, позвоночник имеет прочное строение, что должно было бы предотвратить или свести до минимума возможность его повреждений и заболеваний. К сожалению, это не так. Детальное изучение анатомо-физиологических особенностей межпозвонковых дисков позволяет сделать заключение, что нет, пожалуй, в организме человека другого органа, который бы так часто был подвержен различным заболеваниям, как позвоночник. Это врожденное неправильное развитие, которое длительное время (и даже всю жизнь) может быть компенсированным (спондилолиз, люмбализация, сакрализация и др.).

Функции межпозвоночных дисков

Диски обеспечивают подвижность корпуса, амортизацию при ходьбе и прыжках

Основная функция межпозвоночных дисков – амортизация. Однако существуют еще не менее важные задачи этого элемента:

• подвижность позвоночного столба;
• смягчение ударной нагрузки;
• создание плотного прилегания между телами позвонков.

Если начинается деформация диска, вся биомеханика разрушается. Одна из самых распространенных причин подобного разрушительного процесса – нарушение питания в структуре позвонков. Поскольку в течение дня во время движений происходит сдавливание диска, его форма меняется. Вода постепенно убывает, диски становятся меньше по длине. Поэтому человек к вечеру на пару сантиметров короче. Испытывая регулярную нагрузку, переохлаждение, можно спровоцировать расслоение фиброзного кольца.

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.

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.

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.

Межпозвоночные диски: определение и функции

Ядро межпозвоночного диска представляет собой гелеподобное вещество. Оно состоит из воды и желатиноподобных компонентов, которые придают ему упругость. Ядро служит амортизатором, поглощая удары и распределяя нагрузку на позвоночные структуры.

Фиброзное кольцо окружает ядро и состоит из концентрических колец коллагеновых волокон. Оно обеспечивает структурную поддержку межпозвоночного диска и предотвращает его выпячивание при применении нагрузки. Фиброзное кольцо также помогает контролировать движение и стабилизировать позвоночник.

Функции межпозвоночных дисков включают амортизацию ударов и загрузок, поддержание гибкости позвоночника, распределение нагрузки на позвоночные структуры и защиту нервных корешков, проходящих между позвонками. Благодаря межпозвоночным дискам, позвоночник способен выдерживать физическую активность и сохранять свою гибкость.

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.

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.

Как избавиться от узлов Шморля?

Несмотря на то что узлы Шморля – бессимптомное заболевание, лечение больному все же требуется. Это поможет избежать осложнений с позвоночником в будущем и появлением таких заболеваний, как остеохондроз и проч. Наиболее эффективными процедурами являются:

• лечебная гимнастика;
• оздоровительный массаж;
• иглорефлексотерапия;
• мануальная терапия;
• плавание;
• микрофармакопунктура;
• применение специальных мазей, БАДов и кремов и др.

Кроме этого, среди оздоровительных мероприятий числятся магнитотерапия и электротерапия, способствующие улучшению кровообращения в дисках позвоночника и в самом позвоночнике. Использование аутогравитационной терапии также применимо при устранении узлов Шморля. Такое вытяжение позвоночника приводит его в естественное положение, благодаря чему больной сразу же чувствует облегчение в области поврежденного участка.

Люди, однажды перенесшие лечение межпозвонкового диска, должны заниматься профилактическими мероприятиями, препятствующими повторному возникновению недомогания.

Лечение и восстановление спины, межпозвоночных грыж, остеохондрозов

Отделы позвоночника

Строение позвонка

Тело позвонка (рис. 2) напоминает по своему строению уплощенный цилиндр и образовано из довольно мягкого (по сравнению с другими частями позвонка) губчатого вещества. Именно тела позвонков вместе с межпозвоночными дисками составляют позвоночный столб, несущий основную осевую нагрузку. Тело каждого позвонка имеет свои особенности. Чем ниже находится позвонок, тем крупнее его тело, поскольку осевая нагрузка на позвоночный столб увеличивается сверху вниз.

Рис. 2. Позвонок

Дуга прикрепляется к телу позвонка сзади двумя ножками, тем самым образуя позвоночное отверстие. Из совокупности позвоночных отверстий образуется позвоночный канал, который защищает от внешних повреждений находящийся в нем спинной мозг. На дуге находятся приспособления для движения позвонков – отростки.

Остистый отросток отходит от дуги назад. По бокам справа и слева находятся 2 поперечных отростка. Вверх и вниз от дуги отходят по 2 суставных отростка. В общей сложности от дуги каждого позвонка отходят по 7 отростков.

Два позвонка, соединенные между собой двумя межпозвоночными суставами и межпозвоночным диском, строение которого будет описано далее, и защищающие участок спинного мозга, в медицине названы позвоночным сегментом (рис. 3), всего их 31 (по количеству сегментов спинного мозга).

Рис. 3. Позвоночный двигательный сегмент

В постоянном движении участвуют лишь 24 сегмента, так как в позвоночном столбе насчитывается, 23 межпозвоночных диска (их нет между 1-м и 2-м позвонками шейного отдела, которые образуют шаровидный сустав; кроме того, 5 позвонков сращены вместе и образуют крестец). Поэтому вместе с головой и костями таза в движении позвоночного столба участвуют 24 позвоночных двигательных сегмента, называемых сокращенно ПДС.

Как обеспечивается движение позвоночного столба? Мышечными усилиями силового каркаса, в который заключен позвоночник. В движении участвуют группы мышц спины и живота.

Мышцы спины делятся на поверхностные и глубокие. Поверхностные мышцы спины, естественно, находятся сверху. К ним относятся широчайшая мышца спины, трапецевидная мышца, ромбовидная мышца, мышца, поднимающая лопатку, и задние верхние и нижние зубчатые мышцы. Все они участвуют в движении плечевого пояса и, в незначительной степени, помогают нам выпрямляться.

Мышцы живота работают при наклоне позвоночного столба вперед и поворотах вправо и влево (последнее главным образом касается нижнегрудного и поясничного отделов).

Под поверхностными находятся глубокие мышцы спины – основные «выпрямители», которые состоят из двух трактов: латерального (бокового) и медиального (срединного).

Эти тракты формируются из мышц, разных по размеру. Одни мышцы длинные: они перекидываются через весь позвоночный столб, прикрепляясь к крестцу и затылочным буграм черепа. Другие мышцы короче, их протяженность равна 5–6 позвонкам. Третьи мышцы перекидываются через 3–4 позвонка. И наконец, мышцы самого глубокого слоя, они прикрепляются к отросткам смежных позвонков, которые вращают позвонки относительно друг друга и наклоняют их вправо и влево. Мышцы последнего вида ярко выражены только в наиболее подвижных отделах позвоночника – шейном и поясничном.

Следует сказать, что в организме человека насчитывается более 457 мышц. Их основные характеристики – это сила и выносливость.

Известно, что чем длиннее мышца, тем она выносливее. Она сокращается медленнее, но способна работать дольше. Чем короче мышца, тем она сильнее, тем резче ее движения, но тем быстрее она устает. Не случайно крупные люди двигаются медленнее, а миниатюрные быстрее.

Если это важнейшее наблюдение перенести на мышцы спины, то самыми маленькими, а значит самыми сильными и выносливыми, окажутся мышцы, натянутые между соседними позвонками, которые вращают позвонки и наклоняют их вправо и влево.

Уникальное строение

Межпозвонковый диск является своеобразной пластинкой с хрящевой поверхностью. Его относят к полусуставу, который расположен между телами позвонков. Своими верхними и нижними краями он соприкасается с ними.

Строение межпозвоночного диска включает в себя:

Строение межпозвонкового диска

• фиброзное кольцо;
• желеобразное ядро;
• гиалиновый хрящ.

Каждый из отделов характеризуется уникальными особенностями в строении.

Фиброзное кольцо

Именно благодаря функциональному строению фиброзного кольца – позвонки не могут смещаться относительно оси и друг друга. Множество волокон соединяются и имеют тройное перекрестное направление. Это создает прочность и долговечность конструкции.

Желеобразное ядро

В центре кольца расположено желеобразное ядро. Одним из основополагающих составляющих являются мукополисахариды. Именно они отвечают за упругость действующего соединения и способности поглощения и отдачи воды.

Чем больше увеличивается нагрузка на позвоночный столб, тем химические составляющие ядра, начинают с большей интенсивностью вбирать в себя воду. Происходит укрупнение размеров ядра. Основываясь на этом – увеличиваются амортизирующие свойства позвоночника.

При обратном процессе (снижение нагрузки), происходит отдача воды и упругость ядра значительно уменьшается.

Межпозвонковый диск

Общее количество воды составляет от 65 до 90% от общего объема. На содержание оказывает влияние следующие составляющие:

• возраст человека;
• давление на определенную область;
• физическая активность.

Существует закономерность: чем старее человеческий организм, тем быстрее уменьшается содержание воды в ядре и возникает снижение эластичности волокон в хрящевой ткани.

Гиалиновый хрящ

Гиалиновый хрящ отгораживает сам диск от близлежащих позвоночников и имеет большое значение в доставке питательных веществ к нему.

Давление на отдельные диски напрямую связано с расположением тела в окружающем мире. При вертикальном расположении: от 2 до 5 атмосфер. При физических нагрузках, наклонах вправо/влево – давление может возрасти до 10 атмосфер. Этот показатель регулируется количеством воды находящейся внутри диска. Чрезмерная нагрузка ведет к повреждению составляющих.

Питание данного полусустава происходит через сосуды, которые располагаются в соседних позвонках.

Сосуды через межпозвоночный диск взрослого человека не проходят.

Хрустящий ядро: структура и роль

Хрустящее ядро представляет собой гелеподобное вещество, расположенное в центре межпозвоночного диска. Оно окружено внешним кольцом из волокнистой хрящевой ткани, которое называется фиброзным кольцом. Хрустящее ядро и фиброзное кольцо взаимодействуют между собой, обеспечивая гибкость и амортизацию позвоночника.

Весь межпозвоночный диск, включая хрустящее ядро, играет ключевую роль в здоровье позвоночника. Он позволяет позвонкам перемещаться относительно друг друга, снижая трение и износ между ними. Также диск поглощает удары, что помогает предотвратить повреждение позвоночника при физической активности.

Однако со временем или при наличии травмы межпозвоночного диска, структура и составляющие, включая хрустящее ядро, могут изменяться и приводить к различным проблемам, таким как грыжа межпозвоночного диска

Поэтому важно ухаживать за своим позвоночником, чтобы сохранять его здоровье и функциональность