我們的椎間盤
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椎間盤 (IVD) 對脊柱的正常功能很重要,它是纖維軟骨墊,是脊柱中兩個椎骨之間的主要關(guān)節(jié)。人體脊柱中有 23 個椎間盤:頸椎區(qū)域(頸部)6 個,胸椎區(qū)域(中背部)12 個,腰椎區(qū)域(下背部)5 個。
椎間盤(IVD)主要用于允許相鄰椎體之間的運動、吸收震動以及通過脊柱傳遞負荷。
本文主要介紹椎間盤的結(jié)構(gòu)與功能
椎間盤由三個主要部分組成:內(nèi)部髓核 (NP)、外部纖維環(huán) (AF) 和椎骨終板(EP)。
顯示椎間盤 (IVD) 宏觀和微觀結(jié)構(gòu)的示意圖。( a ) 椎間盤的俯視圖和側(cè)視圖,顯示由終板 (EP) 和椎體 (VB) 限制的纖維環(huán) (AF) 和髓核 (NP) 區(qū)域。EP 以及 AF 和 NP 之間的區(qū)域,稱為過渡區(qū) (TZ),分別用綠色和粉紅色表示。( b ) 在微尺度上,AF 由薄片(層)組成,這些薄片由高度堆積的膠原纖維制成,這些膠原纖維由彈性纖維網(wǎng)絡(luò)連接,在層間基質(zhì)(ILM;藍色)和分區(qū)邊界(PB)處具有高濃度; 黑色)
髓核
位于椎間盤中心的凝膠狀結(jié)構(gòu),在脊柱的大部分強度和柔韌性中發(fā)揮著重要作用。它由 66% 至 86% 的水組成,其余部分主要由 II 型膠原蛋白(也可能包含 VI、IX 和 XI 型)和蛋白多糖組成。蛋白聚糖包括與透明質(zhì)酸結(jié)合的較大的聚集蛋白聚糖和多功能蛋白聚糖,以及幾種富含亮氨酸的小蛋白聚糖。聚集蛋白聚糖主要負責(zé)保留 髓核(NP) 內(nèi)的水分。該結(jié)構(gòu)還包含低密度的細胞。雖然稀疏,但這些細胞會產(chǎn)生細胞外基質(zhì)(ECM) 產(chǎn)物(聚集蛋白聚糖、II 型膠原蛋白等)并保持 髓核(NP) 的完整性。
纖維環(huán)
由“薄片”或膠原纖維的同心層組成。每層薄片的纖維方向交替,因此可以有效抵抗多向運動,纖維環(huán)(AF)包含內(nèi)部和外部。它們的主要區(qū)別在于膠原蛋白的成分。雖然兩者都主要是膠原蛋白,但外環(huán)主要含有 I 型膠原,而內(nèi)環(huán)主要含有 II 型。NB 膠原蛋白 I 型:皮膚、肌腱、脈管系統(tǒng)、器官、骨骼(骨骼有機部分的主要成分) II 型: 軟骨 (軟骨的主要膠原成分,更柔韌)
椎骨終板
上部和下部軟骨終板(每個大約 0.6-1 毫米厚)覆蓋椎間盤的上部和下部。終板允許擴散并為椎間盤提供主要的營養(yǎng)來源。透明終板也是椎間盤在嚴重椎間盤退變期間最后磨損的部分。
將椎間盤與其各自的椎體結(jié)合的軟骨板。
每個終板幾乎覆蓋相鄰椎體的整個表面;只有一個狹窄的骨頭邊緣,稱為環(huán)骨突,圍繞著椎體的周邊,未被軟骨覆蓋。
應(yīng)用軟骨終板的椎體部分稱為椎骨終板。
終板覆蓋整個髓核;在外圍,未能覆蓋纖維環(huán)的整個范圍。
纖維環(huán)內(nèi)片層的膠原纖維進入終板并與之融合,導(dǎo)致細胞核的各個方面都被纖維囊包圍。
神經(jīng)支配
椎間盤在纖維環(huán)外幾毫米處受神經(jīng)支配。
在非病理狀態(tài)下,僅纖維環(huán)( AF) 的外部三分之一是血管和神經(jīng)支配的。在衰老和炎癥狀態(tài)下,神經(jīng)生長和肉芽組織生長都會受到刺激。此外,肉芽組織分泌炎性細胞因子,進一步增加對痛覺的敏感性。
竇椎神經(jīng)支配椎間盤。在健康的成人椎間盤中,神經(jīng)末梢無法到達纖維環(huán) (AF) 的最內(nèi)層
血管供應(yīng)和營養(yǎng)
椎間盤(IVD) 主要是無血管的,沒有通往椎間盤的主要動脈分支。外環(huán)層由動脈的小分支供應(yīng)。只有外環(huán)是血管化的。椎體椎間盤骨交界處附近的血管以及外環(huán)中的血管供應(yīng) NP 和內(nèi)環(huán)。葡萄糖、氧氣和其他營養(yǎng)物質(zhì)通過擴散到達無血管區(qū)域。同樣的過程去除代謝物。
重要功能
穩(wěn)定、抗軸向、旋轉(zhuǎn)、彎曲載荷、良好的解剖位置、為椎骨提供緩沖,減少沖擊造成的壓力、充當(dāng)脊柱的減震器、有助于保護沿著脊柱和椎骨之間延伸的神經(jīng)。
椎間盤的功能
生物力學(xué)
承重:圓盤承受各種載荷,包括壓縮應(yīng)力、拉伸應(yīng)力和剪切應(yīng)力。在壓縮加載過程中,髓核(NP) 內(nèi)會產(chǎn)生靜水壓力,從而將力分散到終板和纖維環(huán)( AF)。這種機制減慢了施加的載荷傳遞到相鄰椎骨的速度,從而使椎間盤具有減震能力。
椎間盤還參與允許椎體之間的運動,包括:
軸向壓縮/牽引;屈曲/伸展;軸向旋轉(zhuǎn);側(cè)屈
髓核遷移:對稱的壓縮椎間盤可導(dǎo)致髓核(NP )向壓縮相反的方向遷移。例如,在腰椎向前彎曲(或彎曲)期間,髓核(NP) 向后或向后移動。相反,在向后彎曲(或伸展)期間,髓核被向前或向前擠壓。這個概念被稱為動態(tài)盤模型。盡管已證明髓核遷移在無癥狀椎間盤中表現(xiàn)可預(yù)測,但在有癥狀和/或退行性 椎間盤的人中會出現(xiàn)不同的遷移模式。
圖 4:脊柱運動期間椎間盤髓核運動方向
椎間盤突出:
椎間盤突出,即椎間盤的圓周超出椎體。
椎間盤突出涉及髓核( NP),它可能會壓迫相鄰的脊神經(jīng)。椎間盤突出會影響與下椎骨相關(guān)的神經(jīng)(例如,L4/L5 突出會影響 L5 神經(jīng)根)。椎間盤突出最常見的部位是 L5-S1,這可能是由于后縱韌帶向其尾端變薄所致。
突出有4個階段:
椎間盤突出——椎間盤在各個方向上對稱變平。裂縫已經(jīng)存在于環(huán)形空間內(nèi),但沒有中斷環(huán)形空間的外部界限。T2 加權(quán)圖像中的 MRI 信號盤減少。
髓核突出(protrusion)——髓核向環(huán)面膨出,但環(huán)面纖維環(huán)外側(cè)未中斷。
髓核突出(突出)——纖維環(huán)完全中斷。髓核的碎片凸出纖維環(huán)的輪廓。這種疾病的第二和第三階段的計算機斷層掃描和 MRI 圖像通常相似。
髓核脫垂(隔離,游離碎片)。在此階段,髓核和纖維環(huán)的碎片從椎間盤脫離。
這種傷害或狀況可以預(yù)防嗎?
為防止出現(xiàn)椎間盤突出,個人應(yīng)該:
在舉、推、拉或執(zhí)行任何會給脊柱施加額外壓力的動作時,適當(dāng)?shù)睦蒙眢w。
保持健康的體重,減輕脊椎的壓力。
禁止吸煙。
與物理治療師討論您的職業(yè),他可以分析您的工作任務(wù)并提供降低受傷風(fēng)險的建議。
保持你的肌肉強壯和靈活。參加一致的體育鍛煉計劃以保持健康的健身水平。
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