Не пропусти
Главная » Позвоночник » Межпозвоночный диск, строение, функция, состав – анатомия и физиология

Межпозвоночный диск, строение, функция, состав – анатомия и физиология

Остеохондроз, грыжа межпозвоночного диска

Межпозвоночный диск, строение, функция, состав - анатомия и физиология

Межпозвоночный диск, строение, функция, состав - анатомия и физиология

Межпозвоночные диски составляют одну треть длины позвоночника. Они выполняют амортизирующую функцию и воспринимают на себя всю нагрузку. Одновременно обеспечивают его гибкость и эластичность структуры в целом. Поэтому механические свойства именно межпозвоночных дисков в большей степени, чем всё остальное, определяют двигательную активность всего позвоночника. Большая часть болей в спине обусловлена заболеваниями самих межпозвоночных дисков таких как остеохондроз, грыжа диска (пролабирование, протрузия, экструзия), либо повреждением других структур, вызванное изменением в строении и нарушением функций диска («высыхание» и снижение высоты). В этом разделе представлена информация о структуре, строении и составе межпозвоночных дисков, их видоизменении при различных процессах и заболеваниях.

Немного интересной анатомии.

Между позвонками человека находятся 24 межпозвоночных диска. Нет

Межпозвоночный диск, строение, функция, состав - анатомия и физиология

дисков только между затылочной костью и первым позвонком, первым и вторым шейным позвонком и в крестцовом, копчиковом отделах позвоночника. Диски вместе с телами позвонков образуют позвоночный столб. Размер дисков разный, увеличивается сверху вниз и зависит от выполняемой нагрузки. В поясничном отделе диск достигает 45 мм в переднезаднем направлении, 64 мм в медиально-латеральном направлении и 11 мм в толщину.

Диск состоит из хрящевой ткани и анатомически делится на три составляющих.. Внутренняя часть – пульпозное ядро. Представляет собой гелеобразную массу, богатую водой и особенно хорошо выражен у молодых людей. Наружный участок – фиброзное кольцо – имеет твердую и волокнистую структуру. Волокна переплетены между собой в разных направлениях, что позволяет диску выдерживать многократные высокие нагрузки при сгибании и скручивании. Третья составляющая диска – тонкий слой гиалинового хряща, который отделяет диск от тела позвонка. У взрослых людей ткани диска питаются за счет сосудов тела позвонка. И “замыкательная” пластинка из гиалинового хряща играет важную роль в этом процессе питания.

С возрастом ядро диска теряет воду, становится тверже. Замыкательная пластинка постепенно склерозируется и уплотняется. Различие между ядром и фиброзным кольцом становится не столь четким. Это отчётливо видно на магнито-резонансной томограмме.

Более светлым выглядит ядро диска, ещё не потерявшее воду, а более тёмный диск на томограмме – из за отсутствия воды в ядре. Наличие воды в ядре обеспечивается особым его составом. Биохимия диска очень сложная и важна для понимания принципов возможного восстановления этой структуры.

Межпозвоночный диск, как и другие хрящи, состоит в основном из воды и коллагеновых волокон, погруженных в матрикс из протеогликанового геля. Эти компоненты составляют 90-95% общей массы ткани, хотя их соотношение может колебаться в зависимости от конкретного участка диска, возраста человека и наличия дегенеративных процессов.

В матриксе также находятся клетки, осуществляющие синтез компонентов диска. В межпозвоночном диске по сравнению с другими тканями клеток очень мало. Но, несмотря на малое количество, эти клетки очень важны для поддержания функций диска, так как они в течение всей жизни синтезируют жизненно-необходимые макромолекулы для восполнения их естественной убыли.

Вот строение клетки.

Межпозвоночный диск, строение, функция, состав - анатомия и физиология

Основной протеогликан диска – аггрекан – представляет собой крупную молекулу, состоящую из центрального белкового ядра и связанных с ним многочисленных групп гликозаминогликанов – сложной структуры цепочек дисахаридов. Эти цепочки несут большое количество отрицательных зарядов, благодаря чему притягивают молекулы воды (диск её удерживает, являясь гидрофильным как поваренная соль). Эта характеристика называется давлением набухания, и важна для функционирования диска.

Межпозвоночный диск, строение, функция, состав - анатомия и физиология

Вся эта сложная схема сводится к тому, что преславутая гиалуроновая кислота связывает молекулы протеогликанов, образуя крупные агрегаты (накапливающие воду). Вот почему гиалуроновой кислоте уделяется такое большое внимание и в медицине и в косметологии. В диске и гиалиновой пластинке обнаружены и другие, более мелкие типы протеогликанов, в частности, декорин, бигликан, фибромодулин и люмикан. Они так же учавствуют в регуляции коллагеновой сети.

Вода является основным компонентом диска, составляющим от 65 до 90% его объема, в зависимости от конкретной части диска и возраста человека. Существует чёткая корреляция между содержанием в матриксе воды и протеогликанов. Кроме того, содержание воды зависит от нагрузки на диск. А нагрузка может быть разной в зависимости от положения тела в пространстве. Давление в диски колеблется, в зависимости от положения тела, от 2.0 ло 5.0 атмосфер, а при наклонах и поднятии тяжести давление на диски увеличивается порой до 10.0 атмосфер. В нормальном состоянии давление в диске создается в основном водой в ядре и удерживается внутренней частью наружного кольца. При увеличении нагрузки на диск давление равномерно распределяется по всему диску и может иметь повреждающий характер.Проиллюстрирую.

Поскольку ночью нагрузка на позвоночник меньше, чем днем, содержание воды в диске изменяется в течение суток. Вода очень важна для осуществления механической функции диска,. А так же важна в качестве среды для перемещения растворимых веществ в матриксе диска.

Коллаген является основным структурным белком тела человека и представляет собой группу по крайней мере из 17 индивидуальных белков. Все коллагеновые белки имеют спиральные участки и стабилизированы несколькими внутренними межмолекулярными связями, которые позволяют молекуле выдерживать высокую механическую нагрузку и химическое ферментативное расщепление. В межпозвоночном диске присутствуют несколько типов коллагена. Причем наружное кольцо состоит из коллагена I типа, а ядро и хрящевая пластинка – из коллагена II типа. Оба типа коллагена образуют волокна, формирующие структурную основу диска. Волокна ядра значительно тоньше, чем волокна наружного кольца.

При осевом сдавливании диска он деформируется и уплощается. Под воздействием внешней нагрузки вода из диска уходит. Это простая физика. По этому, мы в конце рабочего дня меньше ростом, чем утром после отдыха. Во время дневной физической активности, когда давление на диск повышено, диск теряет 10-25% своей воды. Эта вода восстанавливается ночью, в покое, во время сна . Из-за потери воды и сжатия диска человек за день может терять до 3-х см своего роста. При сгибании и разгибании позвоночника диск может менять свой вертикальный размер на 30-60%, а расстояние между отростками соседних позвонков может увеличиваться более, чем в 4 раза. Если нагрузка исчезает в течение нескольких секунд, то диск быстро возвращается к исходным размерам. Однако если нагрузка сохраняется, то вода и дальше уходит и диск продолжает сжиматься. Этот перегрузочный момент часто становится стимулом расслоения фиброзного кольца диска. Состав диска меняется с возрастом при развитии дегенерации перегрузок. Статистика – упрямая вещь. К 30-и годам в ядре диска теряется 30% протеогликанов (гликозаминогликанов), которые должны «тянуть» на себя воду, обеспечивая давление (тургор) в диске. Поэтому закономерны дегенеративные процессы и старение структур. Ядро – теряет воду, а протеогликаны – уже не могут столь же эффективно реагировать на нагрузку.

Межпозвоночный диск, строение, функция, состав - анатомия и физиология

Уменьшение высоты диска влияет на другие структуры позвоночника, например на мышцы и связки. Это может привести к увеличению давления на суставные отростки позвонков, что является причиной их дегенерации и провоцирует развитие артроза в межпозвоночных суставах.

Связь биохимической структуры и функции межпозвоночного диска

Чем больше в диске гликозаминогликанов, тем больше сродство ядра к воде. Соотношение их количества, давления воды в диске и нагрузки на него определяет количество воды, которое может принять диск.

При увеличении нагрузки на диск повышается давление воды, и равновесие нарушается. Для восстановления равновесия часть воды выходит из диска, в результате чего концентрация гликозаминогликанов увеличивается. И как результат – повышается осмотическое давление в диске. Выход воды продолжается до восстановления равновесия или до устранения нагрузки на диск.

Выход воды из диска зависит не только от нагрузки на него. Чем моложе организм, тем больше концентрация протеогликанов в ткани кольца диска. Их волокна тоньше и расстояние между их цепочками – меньше. Через такое мелкое сито жидкость течет очень медленно, и даже при большой разнице давления в диске и за его пределами – скорость выхода жидкости очень мала, а следовательно мала и скорость сжатия диска. Однако в дегенеративном диске концентрация протеогликанов снижена, плотность волокон меньше и жидкость протекает через волокна быстрее. Это объясняет, почему повреждённые дегенеративные диски сжимаются быстрее, чем нормальные.

Вода имеет огромное значение в функциональности диска.

Она является основным компонентом межпозвоночного диска, и его «жесткость» обеспечивается гидрофильными свойствами гликозаминогликанов. При небольшой потере воды – коллагеновая сеть расслабляется, и диск становится более мягким и податливым. При потере большей части воды механические свойства диска кардинально меняются, и при нагрузке его ткань ведет себя как твердое вещество. Вода также является средой, через которую пассивно осуществляется питание диска и отводятся продукты метаболизма. Несмотря на всю плотность и стабильность структуры диска “водная” часть в нём меняется весьма интенсивно. Один раз в 10 минут – у человека 25-летнего возраста. С течением лет этот показатель естественно снижается по понятным причинам.

Сеть коллагена выполняет армирующую роль и удерживает гликозаминогликаны в диске. А те в свою очередь – воду. Эти три компонента вместе образуют структуру, способную выдерживать сильное сдавливание.

«Мудрая» организация коллагеновых волокон обеспечивает удивительную гибкость диска. Волокна расположены слоями. Направление волокон, идущих к телам соседних позвонков, чередуется по слоям. В результате этого образуется переплетение, позволяющее позвоночнику значительно сгибаться, несмотря на то, что сами коллагеновые волокна могут растянуться лишь на 3 %.

Питание диска и процессы обмена

Клетки диска синтезируют как его высокоорганизованные компоненты, так и расщепляющие их ферменты. Это саморегулирующаяся система. В здоровом диске скорость синтеза и расщепления компонентов сбалансированы. За это ответственна высокоорганизованная клетка, о которой писалось выше. При нарушении этого баланса состав диска резко изменяется. В период роста анаболические процессы синтеза и замены молекул преобладают над катаболическими процессами их расщепления. При регулярной нагрузке происходит изнашивание и старение диска. Наблюдается обратная картина. Срок жизни гикозаминогликанов обычно составляет около 2 лет, а коллагена – значительно дольше. При нарушении баланса синтеза и расщепления составляющих диска, содержание гликозаминогликанов в матриксе снижается, и механические свойства диска значительно ухудшаются.

Межпозвоночный диск, строение, функция, состав - анатомия и физиология

На метаболизм диска сильно влияет механическая нагрузка. В настоящее время можно сказать, что тяжёлая и регулярная физическая работа приводит к быстрому старению и изнашиванию диска, согласно механизмам, описанным выше. Нагрузка, поддерживающая стабильный баланс и нормальное питание диска описана в разделе рекомендации и советы врача. Вкратце могу сказать, что амплитудные и активные движения при уже «больном» диске – приведут к ускорению дегенеративных процессов в нём. И, соответственно, прогрессированию симптомов болезни.

Биофизика доставки питательных веществ

Диск получает питательные вещества из кровеносных сосудов прилежащих тел позвонков. Кислород и глюкоза должны проникнуть путем диффузии через хрящевую ткань диска к клеткам, находящимся в центре диска. Расстояние от центра диска, где расположены клетки, до ближайшего кровеносного сосуда примерно 7-8 мм. В процессе диффузии образуется градиент концентрации питательных веществ. На границе между диском и телом позво

Межпозвоночный диск, строение, функция, состав - анатомия и физиология

нка находится замыкательная (гиалиновая) пластинка. Концентрация кислорода в этой области диска в норме должна составлять примерно 50% от его концентрации в крови. А в центре диска эта концентрация обычно не превышает 1%. Поэтому метаболизм диска идет в основном по анаэробному пути. По пути образования кислоты. При концентрации кислорода на «границе» меньше 5% в диске усиливается образование продукта метаболизма – лактата – той самой «кислоты». и концентрация лактата в центре диска может быть в 6-8 раз выше, чем в крови или межклеточной среде, что оказывает токсическое действие на ткань диска и она разрушается.

Основная причина дегенерации диска – нарушение доставки питательных веществ. С возрастом снижается проницаемость краевой пластинки диска, и это может затруднять проникновение в диск питательных веществ с водой и выведение из диска продуктов распада, в частности, лактата. При снижении проницаемости диска для питательных веществ концентрация кислорода в центре диска может упасть до очень низкого уровня. При этом активируется анаэробный метаболизм и усиливается образование кислоты, выведение которой затруднено. В результате увеличивается кислотность в центре диска (рН снижается до 6,4). В сочетании с низким парциальным давлением кислорода в диске, повышенная кислотность приводит к снижению скорости синтеза гликозаминогликанов и уменьшает сродство к воде. Таким образом «порочный круг» замыкается. Кислород и вода в диск не идут – нет гликозаминогликанов в ядре! А прийти они могут только пассивно – с водой. Кроме того, сами клетки плохо переносят длительное пребывание в кислой среде, и в диске обнаруживается большой процент мертвых клеток.

Возможно, некоторые из этих изменений могут быть обратимы. Диск обладает некоторой способностью к регенерации.

О admin

Оставить комментарий

Ваш email нигде не будет показанОбязательные для заполнения поля помечены *

*

x

Check Also

Остеохондроз шейного отдела – симптомы, способы лечения, народными средствами, отзывы

Как лечить шейный остеохондроз? Остеохондроз сегодня по праву считается «болезнью века», ведь чаще всего им страдают люди, работа которых не требует повышенной двигательной активности.

Остеохондроз – причины, симптомы и профилактика остеохондроза

Причины, симптомы и профилактика остеохондроза В настоящее время во всех странах мира специалисты борются с остеохондрозом, так как ежегодно увеличивается количество пациентов, которым диагностируется это заболевание.

Остеохондроз: симптомы, лечение, признаки, что такое, как и чем лечить

Остеохондроз — симптомы, лечение, признаки, полное описание заболевания Позвоночник, неважно, шея, грудь или поясница хоть раз да болел у каждого человека.

Что такое остеохондроз шейного отдела, чем опасен и как его лечить?

Что такое остеохондроз шейного отдела, чем опасен и как его лечить? Случалось ли вам ощущать боль шейных позвонков, головокружение, тошноту или недостаток воздуха? Все это признаки остеохондроза шеи.

Остеохондроз поясницы: симптомы, лечение в домашних условиях, упражнения

Как лечить остеохондроз поясничного отдела позвоночника? Распространенным заболеванием, затрагивающим позвоночник, является хондроз поясницы: этот недуг выражается в негативных изменениях состояния межпозвоночных дисков, деформации и постепенном разрушении.

Шейный остеохондроз

Шейный остеохондроз. Симптомы и лечение остеохондроза шейного отдела позвоночника Остеохондроз шейного отдела позвоночника — это прогрессирующее заболевание, которое представляет собой дегенеративно-дистрофические изменения межпозвонковых дисков, сопровождающееся их деформацией и изменением структуры.

Лечебная гимнастика при ревматоидном артрите, Лечебная физкультура

Лечебная физкультура Лечебная гимнастика при ревматоидном артрите. Ревматоидный артрит вынуждает человека изменить образ жизни: приходится раньше вставать, чтобы успеть «расходиться» при утренней скованности суставов; ежедневно выполнять упражнения при ревматоидном артрите для суставов для борьбы с анкилозом (неподвижностью суставов) и контрактурой мышц; нужно исключить все виды работ с вертикальной нагрузкой на суставы и с подъемом тяжестей; не допускать переохлаждений, переутомлений, стрессов, инфекционных заболеваний, травм суставов; конечно, меняется рацион питания в связи с необходимостью употребления таких продуктов, как, например, соя, имбирь, нерафинированное растительное масло, рыбий жир и содержащие кальций продукты в связи с остеопорозом костей; регулярно применять санаторно-курортное лечение; иногда требуется поменять место жительства по климату по рекомендации врача.

Болит затылок

Болит затылок. Причины болей в затылке. Что делать при болях? Часто задаваемые вопросы Сайт предоставляет справочную информацию. Адекватная диагностика и лечение болезни возможны под наблюдением добросовестного врача.

Слабость в ногах, EUROLAB, Неврология

Слабость в ногах Слабость в ногах — это симптом, который иногда говорит об обычной усталости, но в части случаев может свидетельствовать о патологии. Ниже мы опишем возможные причины и способы устранения этого симптома.

Равновесие жизни

Энергия человека, чакры и болезни Равновесие жизни. Путь иды и пингалы В этой теме мы коснемся многих вопросов, казалось бы, не имеющих отношения друг к другу. Однако, как вы увидите в конце, они тесно взаимосвязаны.

Чакры и их значение

ЛФК и йогатерапия. Йога для здоровья. Йога для женщин Блог Лии Воловой: ЛФК и йога индивидуально, малые группы Навигация по записям Обычно, говоря о чакрах, имеют в виду семь жизненных центров в тонком или астральном теле, или теле жизненной энергии, лежащей в основе физического тела.

Энергия человека, чакры и болезни

ЧАКРЫ раскрытие, активизация и чистка. В организме человека, в его тонких телах, находится централизованная энергетическая система, которая представляет собой биоэнергетические каналы (нади) по которым циркулирует энергия (Прана). Их количество огромно от 350 000 до 720 000, но основное внимание уделяется только трём крупным каналам, с которыми работают мастера высоких уровней.

Гирудотерапия (лечение пиявками) в Санкт-Петербурге, цены, отзывы

Гирудотерапия — лечение медицинскими пиявками в Санкт-Петербурге Гирудотерапия — это лечение медицинскими пиявками. Вместе с укусом пиявки в кровь человека поступает около 100 биологически активных компонентов.

Как Лечить Позвоночную Грыжу Без Операции, Отличное Здоровье!

Как Лечить Позвоночную Грыжу Без Операции Позвоночной грыжей или грыжей диска называют выпячивание межпозвонкового диска за края позвонков в виде грыжи из-за смещения диска со своего обычного места.

Межпозвонковый диск – норма и патология

Межпозвонковый диск – норма и патология • стадия 0 - диск не изменен • стадия 1 - небольшие разрывы внутренних 1/3 кольцевых пластин фиброзного кольца • стадия 2 - происходит значительное разрушение диска, однако сохраняются наружные кольца фиброзного кольца, которые предотвращают грыжеобразование; компрессии корешков нет; на этом этапе помимо болей в спине может наблюдаться ее иррадиация в ноги до уровня коленного сустава • стадия 3 - наблюдаются трещины и разрывы по всему радиусу фиброзного кольца; диск пролабирует, вызывая разрывы задней продольной связки • стадия 0 - введенное в центр диска контрастное вещество не покидает границ пульпозного ядра • стадия 1 - на этом этапе контраст проникает до внутренней 1/3 фиброзного кольца • стадия 2 - контраст распространяется на 2/3 фиброзного кольца • стадия 3 - трещина по всему радиусу фиброзного кольца; контраст проникает до внешних пластин фиброзного кольца; полагают, что на этом этапе возникает болевой синдром, поскольку лишь внешние слои диска иннервированы • стадия 4 - наблюдается распространение контраста по окружности (напоминает якорь), но не более чем на 30°; это связано с тем, что радиальные разрывы сливаются с концентрическими • стадия 5 - происходит проникновение контраста в перидуральное пространство; по–видимому, это провоцирует асептическое (аутоиммунное) воспаление в рядом расположенных мягких тканях, что иногда вызывает радикулопатию даже без явных признаков компрессии •нарушение биомеханики двигательного акта •нарушение осанки и баланса мышечно-связочно-фасциального аппарата •дисбаланс между передним и задним мышечным поясом •дисбаланс в крестцово-подвздошных сочленениях и других структурах таза • выступающий диск - выбухание межпозвонкового диска, потерявшего эластичные свойства в позвоночный канал • не выпавший диск - массы диска находятся межпозвонковом пространстве и компремируют содержимое позвоночного канала через неповрежденную заднюю продольную связку • выпавший диск - чаще выявляется при острой или травматической грыже; частичное выпадение масс межпозвонкового диска в позвоночный канал сопровождающее разрыв задней продольной связк; непосредственное сдавление спинного мозга и корешков • свободный секвестрированный диск - диск свободно лежащий в полости позвоночного канала (в острых случаях или в результате травмы может сопровождаться разрывом мозговой оболочки и интрадуральным расположением грыжевых масс • простая дисковая грыжа , при которой задняя продольная связка оказывается разорванной, и больший или меньший участок диска, а также студенистого ядра выпячиваются в спинномозговой канал; может быть в двух формах: - свободная дисковая грыжа вследствие «взлома»: содержимое диска проходит через заднюю продольную связку, но еще остается частично прикрепленным к участкам еще невыпавшего межпозвонкового диска или же к соответствующей позвоночной плоскости; - блуждающая грыжа – не имеет ни какой связи с межпозвонковым пространством и свободно передвигается в спинномозговом канале; • перемежающаяся дисковая грыжа – возникает от необычно сильной механической нагрузки или же при сильном сдавлении, оказываемом на позвоночник, с последующим его возвращением в начальное положение после устранения нагрузки, хотя пульпозное ядро может оставаться окончательно вывихнутым.

Болезнь Форестье: симптомы и лечение

Болезнь Форестье Болезнь Форестье (иначе называемая старческим фиксирующим гиперостозом или анкилозирующим лигаментозом) представляет собой появление в связках столба позвоночника обширных очагов окостенения.

Спондилит симптомы и признаки (болезнь Бехтерева)

Спондилит симптомы и признаки (болезнь Бехтерева) Анкилозирующий спондилит (в России известный как болезнь Бехтерева) - хроническое системное воспалительное заболевание, приводящее к преимущественному поражению крестцово-подвздошных сочленений и позвоночника.

Рахит у детей – симптомы, лечение, причины, признаки

Рахит у детей - симптомы, лечение, причины, признаки Начиная со 2-3-го месяца (у недоношенных детей даже раньше) практически у всех грудничков появляются признаки недостаточности витамина D, который регулирует минеральный обмен, в первую очередь уровень кальция, в организме.

Об опасности порнографии, вреде онанизма

Вред мастурбации для здоровья человека 1. ПОРАЖЕНИЕ ЦЕНТРАЛЬНОЙ НЕРВНОЙ СИСТЕМЫ Нервная система связывает все органы нашего тела в одно неразрывное целое. Наши умственные способности каждую минуту приходят в соприкосновение с нервной системой, от которой зависят все наши движения и ощущения.

Баба-Деда – Всё лучшее только начинается!

Поиск Найдено по запросу: 376 г. Санкт-Петербург Пенсия может быть зачислена на карточный счет пенсионера, открытый в Банке. Бесплатное годовое обслуживание Нет комиссии за выпуск карты Начисление до 5% годовых на остаток Бонусы от суммы каждой покупки до 3% Бесплатный sms-сервис первые 3 месяца Бесплатная страховка от несчастных случаев Оплата покупок в одно касание, в том числе оплата проезда в Петербургском метрополитене Предлагаем Вам оформить перечисление.

Кундалини-йога для начинающих: видео-уроки

Кундалини-йога для начинающих: асаны, советы и отзывы Кундалини — это одно из видов йоги, в которую входят асаны, мантры, практики медитации и специальные техники дыхания.

Тренировка для похудения в домашних условиях

Тренировка для похудения в домашних условиях Дорогие читатели, сегодня мы продолжаем разговор в рубрике О фитнесе с любовью. Вот мы и дошли с вами до темы как провести эффективную тренировку для похудения в домашних условиях.

Как лечить синдром «БАС», РЕЦЕПТ и К°

Как лечить синдром «БАС»? пожилые люди, пенсионеры У моего мужа обнаружили синдром БАС. Как лечить эту болезнь, наши врачи не знают. Может быть, вы чем-то поможете? Человек угасает прямо на глазах… — Уважаемая Любовь Леонидовна! Действительно, боковой амиотрофический склероз (сокращенно — БАС) — это очень тяжелое, чрезвычайно опасное по своим последствиям заболевание нервной системы.

Рассеянный склероз: первые признаки

Рассеянный склероз: первые признаки. Рассеянный склероз: причины, диагностика, лечение Рассеянный склероз является хроническим заболеванием, поражающим спинной и головной мозг.

Рейтинг@Mail.ru