Межпозвонковые диски

Следует помнить о том, что наши знания о межпозвонковых дисках имеют давнюю историю. Еще в 1655 году Везалий впервые описал строение межпозвонковых дисков, и только два столетия спустя Доменико Котуньйо (1764) привел описание ишиаса, как заболевания. Первая иллюстрация, на которой была изображена задняя протрузия студенистого ядра межпозвонкового диска, появилась в 1824 году в книге Чарлея Велла, изданной в Лондоне, а полное описание межпозвонкового диска сделал впоследствии Вирхов в 1837 году (цит. по А. Дзяк, 1981).

Межпозвонковые диски (их всего 23) являются отдельной структурной частью межпозвонковых суставов. Соединяя тела позвонков, они одновременно выполняют амортизационную защиту позвоночника от сил тяжести тела и других вертикальных нагрузок. При этом сила, которая давит на межпозвонковый диск, уравновешивается равной по величине, но противоположной по направлению упругостью фиброзного кольца и пульпозного ядра.

Дегенеративно-деструктивные изменения в межпозвонковых дисках занимают первое место среди причин возникновения вертеброгенных заболеваний. В этой связи необходимо рассмотреть последовательность развития анатомо-морфологических изменений в межпозвонковых дисках с тем, чтобы в дальнейшем иметь правильное представление о патогенезе заболевания и механизме действия ручных способов лечения.

Межпозвонковые диски составляют в молодом возрасте у здорового человека ¼ длины всего позвоночника. Они имеют разную высоту: в шейном отделе приблизительно 4 мм, в грудном - 5-7 мм, а в поясничном около 10 мм. Диски имеют несколько больший диаметр, чем сами тела позвонков, благодаря чему позвоночник приобретает форму бамбуковой палки. В шейном отделе диски составляют 40%, в грудном - 20%, а в поясничном - 30% от высоты позвоночника (Г.С. Юмашев, М.Е. Фурман, 1984). Одни авторы относят межпозвонковые диски к хрящевым структурам непрерывного костного скелета и, следовательно, не считают их суставами в обычном понимании, другие же - относят их к симфизам, т.е. прерывающимся соединениям костных структур, по крайней мере, начиная с 8-летнего возраста человеческого организма.

Межпозвонковый диск (рис. 3.7) состоит из студенистого ядра и фиброзной капсулы. Сверху и снизу он ограничивается от примыкающих тел позвонков покровными (замыкательными) пластинами, которые представляют собой декальцинированный суставной хрящ. Эти пластины достаточно прочны и выдерживают большое напряжение при всех видах нагрузок на позвоночник. Г.С. Юмашев и М.Е. Фурман (1984) сравнивают замыкательные пластины, покрытые гиалиновым хрящом с суставными концами; студенистое ядро, содержащее жидкость типа синовиальной, уподобляют полости сустава, а фиброзное кольцо рассматривают как капсулу сустава и его связочный аппарат. Хем А. и Кормак Д. (1983) относят межпозвонковый диск к симфизам, так как он является соединением, в котором отдельные позвонки удерживаются вместе с помощью комбинации гиалинового и волокнистого хряща. Это обстоятельство позволило И.З. Пуриньш (1978) назвать межпозвонковое соединение амфиартротическим сочленением. Межпозвонковые диски, как и другие хрящевые структуры, относятся к брадитрофным тканям и у взрослого человека они не содержат ни кровеносных сосудов, ни нервов.

Студенистое ядро

Студенистое ядро составляет около 50-60% объема межпозвонкового диска и располагается в капсуле диска несколько асимметрично - ближе к заднему краю позвонка. Оно имеет консистенцию полузастывшего желе, на вид белого, блестящего, просвечивающегося тела.

Орман Бидлл (Beadle Ormond, 1931) в обзоре об исследованиях Шморля по структуре и анатомии межпозвонковых дисков указывает на то, что «… только в детском возрасте пульпозное ядро настолько морфологически отличается от фиброзного кольца, что его (ядро - Прим. авт.) можно легко вылущить».

Детальное исследование микроскопической структуры студенистого ядра впервые осуществил Б. Сюльвен (B. Sylven, 1951). Он, в частности, отметил, что молодое и свежее ядро, при увеличении в 10 тыс. раз, представляет собой решетку из тонких фибрилл толщиной около 50 милли микрон, окутанную бесструктурным веществом, близким по химическому составу к межклеточному веществу самих фибрилл. Краниально и каудально фибриллы прикрепляются под острым углом к покровным (замыкательным) пластинам. По периферии ядра количество фибрилл увеличивается, и они располагаются системно в виде узкой полоски волокнистого хряща, которая без четкой границы переходит в фиброзное кольцо.

Студенистое ядро составляет наиболее специализированный и важный в функциональном отношении элемент межпозвонкового диска. Оно не абсолютно несжимаемо, как считают некоторые исследователи: так, в результате потери воды, под действием сильного сжатия оно незначительно уменьшает свою форму и объем. Студенистое ядро выполняет три функции:

1) является точкой опоры для вышележащего позвонка; утрата этого качества может послужить началом целой цепи патологических состояний позвоночника;

2) выполняет функцию амортизатора при действии сил растяжения и сжатия и распределяет эти силы равномерно во все стороны: по периметру фиброзного кольца и на хрящевые пластины тел позвонков;

3) является посредником в обмене жидкостей между фиброзным кольцом и телами позвонков.

Тела позвонков как будто катаются на, своего рода, «подшипнике» из гелеобразного ядра. Во время вентральной флексии ядро сдавливается в вентральной его части, а во время дорзальной флексии (гиперэкстензии) позвоночника - в дорсальной (рис. 3.8). Во время таких движений суставные отростки дуг только поддерживают тела позвонков.

Рост ядра осуществляется за счет разрастания его волокнистых элементов. К двенадцати годам жизни, ядро почти полностью состоит из хрящевой и фиброзной тканей. Студенистое ядро при рождении человека содержит 88% воды. В возрасте 18 лет - 80%, а в 77 лет его гидратация снижается до уровня 69%, в то время как фиброзное кольцо содержит в начале 78% воды, к 30 годам - 70%, и на таком уровне степень его гидратации удерживается до глубокой старости. Но оказывается, что содержание воды в ядре может также изменяться от вариации силы нагрузки на позвоночник.

На основании своих исследований Армстронг (Armstrong, 1965) приводит интересные данные о механизме гидратации студенистого ядра (рис. 3.9). Например, в условиях нормы (а) сила всасывания воды уравновешивает силу сжатия ядра при его нормальной гидратации. По мере возрастания силы сжатия ядра (б) наступает момент, когда давление извне превышает силу всасывания и происходит вытеснение жидкости из межпозвонкового диска. В результате потери жидкости (в) возрастает сила всасывания воды и происходит восстановление равновесия. По мере уменьшения силы сжатия ядра (г) временно преобладают силы всасывания, в итоге происходит увеличение содержания жидкости в ядре. Повышение гидратации в свою очередь ведет к уменьшению силы всасывания и к возвращению первоначального состояния равновесия (д). Ключом к пониманию данного механизма может послужить, доказанный Харлеем (цит. по А. Дзяк, 1981) феномен всасывания воды студенистым ядром вопреки действия на него сил сжатия. Такое свойство студенистого ядра объясняется содержанием в его фибриллах и межфибриллярном веществе протеинов, гиалуроновой кислоты и полярных (ОН) групп мукополисахаридов, обладающих высокой имбибиционной и гидрофильной способностью.

Большинство ученых сходятся во мнении о том, что нарушение гидратации студенистого ядра дает начало цепи сложных последовательных изменений, приводящих в итоге к повреждению межпозвонкового диска, которое становится отправным пунктом в развитии синдромов ВЗНС.

Теоретически, как об этом уже упоминалось, позвоночник мог бы выдержать неограниченную силу сжатия, но после превышения его компенсаторного предела наступает прогибание замыкательных пластин и, как следствие этого, вдавливание части диска в вещество тела позвонка - образуются так называемые грыжи Шморля. В стареющем организме способность студенистого ядра удерживать воду в условиях сжатия резко снижается и такой позвоночник способен выдерживать воздействие сил лишь средней интенсивности.

3.3.2. Фиброзное кольцо

Хрящевые пластины

Хрящевые пластины покрывают центральную часть тел позвонков, при этом спереди и с боков они граничат с эпифизарным костным кольцом, а сзади достигают самого края тела позвонка. Отсюда берут начало волокна фиброзного кольца и студенистого ядра. Со стороны студенистого ядра пластины покрыты тонким слоем волокнистого хряща, а со стороны кости (тела позвонка) плотно сращены с тонким слоем обезызвествленного хряща.

До 8-10-летнего возраста покровные пластины пронизаны кровеносными сосудами, которые обеспечивают кровообращение межпозвонкового диска. В дальнейшем эти сосуды, как уже упоминалось, подвергаются облитерации, и кровоснабжение межпозвонкового диска осуществляется исключительно за счет диффузии через хрящевые покровные пластины.

Функциональное значение покровных пластин заключается в том, что они представляют собой зоны роста для тел позвонков, фиксируют межпозвонковый диск между телами смежных позвонков и выполняют функцию барьера между студенистым ядром и телами позвонков.