Будова та особливості міжхребцевих дисків

Міжхребцеві диски – хрящові утворення, що з'єднують між собою тіла хребців та складають разом із ними хребетний стовп. Вони мають складно організовану структуру, тому і порушення в них гомеостазу (саморегуляції системи) неминуче призводить до дегенеративно-дистрофічних та патологічних змін як у зв'язково-хрящових, так і в кісткових тканинах.

Міжхребцеві диски, як і всі суглобові сполуки, відіграють важливу роль у функціонуванні опорно-рухового апарату людини, але на сьогоднішній день вони ще залишаються маловивченими.

Але навіть наявних убогих медичних відомостей достатньо, щоб зробити висновок, що їх рухові здібності та можливості багато в чому залежать від хімічних властивостей матриксу хрящових тканин, генетичної схильності та характеру внутрішньоклітинних обмінних (метаболічних) процесів. І тому підтримання в організмі нормального обміну речовин запобігає багато значних патологій хребетного комплексу і всього скелета.

Хребет чи хребетний стовп людини – це вісь, опора чи основа всього скелета (сукупність всіх кісток організму людини, що становлять пасивну частину його опорно-рухового апарату). Хребет містить 33-34 кісткових хребця, які з'єднані між собою суглобовими сполуками, хрящами (міжхребцевими дисками) та зв'язками.

Основні функції хребетного стовпа:

опора скелета;
підтримання рівноваги у вертикальному положенні;
здійснення рухів тулубом та головою;
переміщення тіла у просторі;
захист спинного мозку

Кожен хребець складається з основної частини (тіла) та дуги хребця. Дуга у свою чергу складається з остистих, поперечних та суглобових відростків. Тіло та дужка хребця утворюютьотвір, у якому розміщується спинний мозок, проте разом узяті отвори хребетного стовпа становлять хребетний канал. Верхня частина дуги хребця обмежує спинний мозок, а відростки служать для зчленування хребців між собою та прикріплення до них м'язів та зв'язок.

Між тілами хребців людини розташовані хрящові прошарки, які називаються міжхребцевими дисками. Саме вони забезпечують рухливість і гнучкість хребетного стовпа, його стійкість до вертикальних навантажень, а також виконують роль амортизаторів, що пом'якшують удари та струс хребців при фізичній діяльності (бігу, стрибках, ходьбі та ін.).

Будова та особливості міжхребцевих дисків

Міжхребцеві диски – це фіброзно-хрящові утворення, що з'єднують два суміжні хребці.

драглистої гелеподібної маси в центрі диска (пульпозне ядро);
щільної волокнистої кільцеподібної оболонки, що оперізує ядро (фіброзне кільце);
сполучнотканинних пластинок (шар білого волокнистого хряща), розташованих зверху і знизу диска, що вистилають тіло хребців (замикальні пластини).

За хімічним складом пульпозне ядро складається з протеогліканів (складних білків), довгих ланцюгів гіалуронової кислоти з гідрофільними бічними відгалуженнями.

Висота міжхребцевих дисків відрізняється залежно від того, в якому відділі він знаходиться і яке навантаження йому доводиться витримувати. Найтонші диски розташовані в шийному відділі, а найвищі (приблизно 11 мм) – у поперековому. При цьому задня частина фіброзного кільця (що знаходиться ближче до спини) зазвичай трохи товщі за передню.

Міжхребцеві диски не несуть у собі кровоносних судин, та його харчування відбувається дифузним чином через замикальні пластини. Цеозначає, що хрящі отримують необхідну їм воду та поживні речовини з прилеглих м'яких тканин та прилеглого до них кісткового мозку, розташованого в тілі хребця.

Метаболічні процеси у міжхребцевих дисках протікають дуже повільно. Саме дегідратація дисків та дефіцит мінеральних речовин стають стартовими причинами розвитку остеохондрозного захворювання хребта, а надалі – протрузії та грижі диска.

Природне "старіння" організму (дегенеративні біохімічні процеси) починається у віці близько 30 років. Воно проявляється у збільшенні співвідношення кератину сульфату до хондроетину сульфату, зниженні синтезу та концентрації протеогліканів та деполімеризації мукополісахаридів, що призводить до зневоднення хряща. Крім того, інтенсивність і швидкість обмінних процесів в дисках безпосередньо залежить від їх форми і навантаження, що додається до них.

В результаті надходження в міжхребцевий диск кисню та поживних речовин погіршується, а продукти обміну та розпаду, навпаки, відкладаються. Пульпозне ядро поступово накопичує колаген, який заміщається фіброзно-хрящовою тканиною (стає щільнішим) і ніби зростається з фіброзним кільцем.

Цей процес зазвичай починається із задньої частини диска, потім поширюється на всю його поверхню. Диск втрачає пружність та еластичність, перестає виконувати свої амортизаційні функції. Потім на фіброзному кільці починають утворюватися тріщини, у бік яких переміщається пульпозне ущільнене ядро.

Метаболічні процеси у дисках

Живлення міжхребцевих хрящів переважно відбувається через замикальні пластини з кровоносних судин, розташованих у кісткових тканинах хребців. Найбільше капілярів локалізовано в центральній частині диска. Їх кількість суттєвозменшується у напрямку до зовнішнього краю (до фіброзного кільця).

Речовини, що додаються до диску:

кисень, глюкоза, вода та інші необхідні для живлення сполуки;
амінокислоти, сульфати та мікроелементи, які потрібні для синтезу компонентів хрящового матриксу.

Позаклітинний матрикс – це основа сполучних тканин організму, що забезпечує механічну підтримку клітин та бере участь у транспорті хімічних речовин. Основними компонентами матриксу є: колаген, гіалуронова кислота, протеоглікани та ін. Матрикс кісткових тканин у великій кількості містить і мінеральні речовини.

Поживні речовини, потрапляючи в диск, спочатку проходять через шар щільного позаклітинного матриксу і потім досягають пульпозного ядра. У дорослої людини ядро диска розташоване приблизно на відстані 7-8 мм від найближчих судин. Продукти розпаду з міжхребцевого диска виводяться у зворотному порядку і з тією самою швидкістю.

Таким чином, транспортні якості хрящової тканини багато в чому визначаються станом матриксу, а також дисперсністю, розчиненістю та концентрацією живильної рідини.

Порушення та патології метаболічних процесів у міжхребцевих дисках умовно можна розділити на рівні:

хронічні захворювання, що безпосередньо впливають на кровообіг у всьому організмі та кровопостачання хребта зокрема (наприклад, атеросклероз);
хвороби, що впливають на проникність капілярів, що забезпечують міжхребетні хрящі поживними речовинами (наприклад, серповидноклітинна анемія, кесонна хвороба, захворювання Гоше та ін.);
патології, пов'язані з порушенням перенесення поживних речовин до пульпозного ядра та назад (наприклад, гормональні або ферментативніінгібіторні процеси).

Однак, незважаючи на рівні та причини порушення обмінних процесів у результаті вони незмінно призводять до дистрофічних та анатомо-функціональних змін в організмі, до збоїв у забезпеченні добового життєвого циклу хребетного комплексу, який в ідеалі повинен складатися з періодів навантажень і розслаблення (релаксації), що чергуються.

Наслідки порушення метаболізму

Остеохондроз є одним із найбільш часто діагностованих захворювань опорно-рухового апарату, що виникає на тлі дегенеративно-дистрофічних змін та обмінних порушень в організмі. Подальше прогресування патологій призводить до серйозних ускладнень:

Виникненню протрузій і гриж міжхребцевих дисків, у яких пульпозне ядро випинається за анатомічно допустимі межі чи виходить назовні через перфороване фіброзне кільце.
Утворенню секвестру (відділення частини диска), який швидко відмирає та викликає некротичні процеси у спинномозковому каналі.
Розвитку артритів та артрозів усіх хрящових сполук в організмі.
Продавлюванню кісткової тканини тіла хребця хрящовими замикальними пластинами, що збільшує ризик утворення компресійних переломів хребців (грижа Шморля);
Зміщення хребців патологічного сегмента вперед або назад щодо осі хребетного стовпа (спондилолістез), що у свою чергу може спровокувати стійке звуження хребетного каналу та здавлювання спинного мозку (стеноз).
Зниження висоти диска може спричинити змикання остистих відростків, їх зрощення, утворення псевдосуглобів і анкілозу.
Виникнення викривлень постави (сколіозу, надмірного лордоза чи кіфозу хребта).
У похилому віці до формування остеопорозукісткових тканин та збільшення ризику патологічних переломів (наприклад, перелом шийки стегна збільшує ймовірність передчасного летального результату у кілька разів).
Хронічна компресія нервових корінців викликає неврологічні порушення, що виражаються у випаданні чутливості ділянки, що іннервується, уповільненні рефлекторних реакцій, розвитку парезів і паралічів кінцівок, дисфункції внутрішніх органів.
Розростання крайових частин кісткових тканин хребців, утворення остеофітів та кальцифікація зв'язок дають поштовх до розвитку спондильозу, який характеризується обмеженням рухливості хребетного стовпа та звуженням спинномозкового каналу.