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椎间盘退变与生物力学

 简单豌豆荚 2015-06-16

一、 椎间盘的解剖结构

椎间盘由软骨、纤维环和髓核三个部分组成

(一) 软骨终板 软骨板如同关节软骨一样,可以承受压力,防止椎骨遭受超负荷的压力,保护椎体,主要软骨终板保持完整,椎体就不会因压力而发生吸收现象。

(二) 纤维环 纤维环分为外、中、内三层。各层之间有粘合样物质使彼此简牢固地结合在一起,和髓核之间无明确的分界。整个纤维环几乎呈同心圆排列,其外周纤维较垂直,而越到中心倾斜度越大。纤维环十分坚固,紧密附着在软骨终板上,保持脊柱的稳定性。

(三) 髓核 依据年龄的不同,髓核的水分含量可占髓核总量的7590%。髓核内的各种成分结合在一起,形成立体网状胶样结构。正常人的高度变化和髓核内水分改变有关。髓核具有可塑性,在压力下变为扁平状,使压力向各个方向传递。在相邻的椎体活动中,髓核起到支点作用,如同滚珠,随着脊柱的屈伸而向前或向后移动。


二、 腰椎间盘、椎间孔和神经根的关系

神经根在椎间孔出最易受压,椎间孔的上下径较前后径大,当椎间盘突出、小关节突滑膜肿胀、骨质增生等均可使椎间孔狭窄,小于神经根的直径,从而压迫神经根而引起神经根受压症状。一般情况下,腰34椎间盘突出,压迫腰4神经根;腰45椎间盘突出,压迫腰5神经根;腰51椎间盘突出,压迫骶1神经根。

三、椎间盘的关键力学特征


屈曲时,椎间盘向前方被压,髓核后部受到牵拉。屈曲导致了髓核的后移位。运动造成了椎管拉长,使脊髓和周围神经系统产生了张力。完全屈曲时,在髓核处测得的间盘内压可增加高达80%在伸展时,椎间盘从后被压,髓核前部受到牵拉。运动的幅度受棘突或下方椎板上的下关节突的影响。负荷可能集中在峡部。伸展导致了髓核的前移位。伸展使椎管和椎间孔容积缩小。髓核压力在伸展时可降低达35%

四、椎间盘昼夜变化的临床意义

当夜间不负重时,蛋白聚糖的渗透压引起水分吸收;当日间负重时,水分被压出间盘造成间盘高度降低10%;一天之中高度有1-2%的变化;日间运动范围增加;晨起时屈曲运动的僵硬程度为前一天晚间时的300%

五、椎间盘突出的病理生理



Spengler则将腰椎间盘突出症分为三型:凸起型(protruded)、突出型(extruded)和游离型(sequestered)。Depalma及Rothman根据突出部位将腰椎间盘突出症也分为三型,即后外侧方突出、神经孔内突出及中央型突出。并提出了有关各型的病理改变。

①后外侧方突出,纤维环的后方最弱的部位即在椎间盘中线两侧。此处由于椎间盘退变使Ⅱ型胶原增多,纤维环本身薄弱,同时缺乏后纵韧带的强力的中部纤维的加强。因此为腰椎间盘突出最常见的部位。据突出髓核组织的大小及椎间盘内压的程度,可在后纵韧带下。此时,突出物表现为较硬的且为平滑的隆起。并使后纵韧带与椎体分离。当大小增加时,韧带与椎体进一步分离,从而突出髓核组织可移向任何一个方向,一般是在中间或侧方,与神经根方向一致、平行、或突向椎间孔内。髓核可完全游离或仍可与髓核内纤维组织相连。此一类型乃最常见的一种。髓核物质突出后均可在硬膜囊至椎间孔之间一段的任何一点与神经根相接触。多数情况下,髓核物质直接突入其下或在神经根的内、外两侧,使神经根牵拉、紧张。大的突出,不但可致神经根紧张,还可压迫神经根,将其顶至骨性椎板上或过度折皱的黄韧带上。当椎管狭窄(发育性或获得性)时,神经根受压的机会明显增多。一些作者认为,黄韧带过度折皱一般不会造成压迫。但Depalma及Rothman的意见,此乃较为常见的压迫因素。戴力扬等实验发现腰椎椎管在前屈时,黄韧带紧张,椎管容积增大。而在过伸时,黄韧带折皱,容积变小,且可嵌压神经根。在腰骶角增大时,尤其是接近水平位时,腰椎板可嵌压硬膜囊,形成环状压迫。而这时,神经根以受压为主,而不紧张。因此其主诉是感觉运动障碍而非疼痛

②椎间孔内突出,椎间盘可向后经后方纤维环及后纵韧带突入椎管,或进入椎间孔内,破裂型突出亦可逐渐经过后纵韧带下,至椎间孔内。在椎间孔,突出物可压迫神经根导致其紧张。直腿抬高试验或仰卧挺腹试验等均可产生严重的下肢的放射状疼痛。Stephens等观察了孤立的20例脊柱标本的腰椎间孔,发现在腰椎间盘异常时,椭圆型的椎间孔可有明显的改变,椎间孔变形,可以压迫神经根而产生症状与体征

③中央型突出,真正的中央型椎间盘突出,是髓核物质通过纤维环后部中间突出,到达后纵韧带下。后纵韧带在中部纤维的部位增厚,加强了后方纤维环,因此纤维环的外层完全破裂者罕见。后纵韧带在脊柱极度屈曲受力时,可以破裂而致髓核物质通过进入椎管。在中央型腰椎间盘突出症,长时间的战立,致神经根受压,局部形成纤维结缔组织包围神经根,也使神经根的位置异常、水肿及形成条索状物压迫。髓核在后纵韧带下也可构成对神经根的压迫,产生症状。

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