Межпозвонковые диски (disci intervertebrals) расположены между поверхностями тел «свободных» позвонков (кроме позвонков C1-C2, между которыми нет межпозвонкового диска). Диски состоят из хрящевой и волокнистой соединительной ткани. Сверху и снизу их покрывают соединительнотканные гиалиновые пластинки, примыкающие к замыкательным костным пластинкам тел соседних позвонков.
Всего у человека имеется 23 межпозвонковых диска. На уровне крестца и копчика позвонки взрослого человека прочно соединены между собой посредством синостозов. Верхний межпозвонковый диск соединяет С2 и С3 позвонки, а самый нижний находится между телами позвонков L5 и S1.
Первое описание диска между позвонками было сделано в 1856 г. немецким морфологом Лушка (H. Luschka). В центре диска он обнаружил скопление полужидкой ткани, которую назвал студенистой. Эта ткань им была расценена как синовиальная суставная жидкость, что позволило ему рассматривать диск как своеобразный сустав. Шморль (Schmorl, 1932) считал, что по своему строению, функции межпозвоночный диск все-таки существенно отличается от классического сустава, и назвал его полусуставом.
В дальнейшем изучением межпозвоночного диска занимались многие морфологи, рентгенологи, невропатологи и ортопеды. Сверху и снизу межпозвонковый диск покрывают хрящевые гиалиновые пластинки, сращенные с замыкательными пластинками тел позвонков. Гиалиновые пластинки межпозвонкового диска имеют двоякое назначение. Во-первых, после того, как в детские годы прекращается кровоснабжение межпозвонкового диска, трофические процессы поддерживаются в нем путем диффузии и осмоса крови из сосудистой сети паренхимы тел позвонков через их гиалиновые пластинки. Во-вторых, плотная гиалиновая ткань этих пластин служит относительной защитой от проникновения элементов ткани диска в тела соседних позвонков. Кроме того, при реконструкции хрящевой ткани диска между позвонками в этом процессе может участвовать соединительная ткань, продуцируемая клетками гиалиновых пластинок.
Между гиалиновыми пластинками позвоночного диска у детей находится полужидкое пульпозное ядро (nucleus pulposus), состоящее из остатков спинной хорды, окруженное фиброзным кольцом, образованным из коллагеновых и эластических волокон.
В состав межуточного вещества пульпозного ядра у ребенка входят протеины и гликозаминогликаны (мукополисахариды), в том числе гиалуроновая кислота, обладающие высокой степенью гидрофильности, которой способствует наличие в пульпозной ткани большого количества полисахаридов, содержащих ОН-группы. Поэтому ядро диска между позвонками у детей содержит большое количество воды. Так, у новорожденного вода составляет до 88% массы ядра диска; в дальнейшем, в процессе его эволюции, содержание воды в нем уменьшается.
Есть мнение, что в пубертатном периоде происходит дегидратация пульпозного ядра, которое постепенно замещается более плотной хрящевой тканью пульпозного комплекса, формирующегося из онтогенетически запрограммированного для этого внутреннего слоя фиброзного кольца. Таким образом, начиная с пубертатного периода, в центре позвоночного диска находится пульпозный комплекс, бессосудистое образование, состоящее преимущественно из слабо дифференцированных хрящевых, соединительнотканных клеток, коллагеновых волокон и бесклеточного межуточного вещества.
Возрастные изменения межпозвонкового диска
У детей вплоть до пубертатного периода пульпозное ядро характеризует высокая степень тургора, несжимаемость, выраженная упругость. В позднем возрасте амортизационные свойства позвоночных дисков и гибкость позвоночника уменьшаются. Причиной этого являются постепенная дегидратация и уменьшение упругости тканей позвоночных дисков. При этом гиалуроновая кислота и кислые мукополисахариды под влиянием фермента гиалуронидазы деполимеризуются, студенистая ткань теряет свою вязкость, диск уплотняется, становится более прочным, при этом происходит уменьшение его упругости. Высказывалось мнение, что в процессе деполяризации мукополисахаридов, кроме гиалуронидазы, определенное значение имеет и фермент — папаин.
Пульпозная ткань, составляющая ядро межпозвонкового диска, а в дальнейшем содержащий ее пульпозный комплекс окружены фиброзным кольцом (annulus fibrosus), состоящим из крестообразно пересекающихся соединительнотканных пучков, состоящих из коллагеновых и эластических волокон. Граница между пульпозной тканью и фиброзным кольцом у детей четкая, однако в пубертатном периоде ее четкость исчезает. Ревматологи обращают внимание на сходство биохимического состава хрящевой ткани позвоночного диска и суставов конечностей, в частности коленного сустава. В последнее время это подтверждено рядом биохимических исследований.
На шейном и поясничном уровнях позвоночника имеются изгибы вперед (физиологический лордоз). Пульпозная ткань позвонковых дисков на этих уровнях несколько смещена от центра назад, в сторону позвоночного канала. Поэтому задняя часть фиброзного кольца в шейном, поясничном отделах позвоночника оказывается тоньше и, следовательно, слабее передней. В грудном отделе, изогнутом назад (физиологический кифоз), пульпозные ядра или сменяющие их пульпозные комплексы смещены вперед, и поэтому передний отдел фиброзного кольца тоньше заднего его отдела. Физиологические изгибы позвоночника при нормальном развитии двигательных функций проявляются у детей на 5-6-м году жизни.
В связи с изгибами позвоночника высота (толщина) передней и задней части дисков обычно не идентичны, что хорошо видно на профильных рентгенограммах и магнитно-резонансных томограммах (МРТ).
8 позвоночных двигательных сегментах, расположенных на уровнях физиологического лордоза позвоночника, задняя часть дисков ниже передней. При этом в межпозвонковом диске L5-S1, расположенном в месте перехода поясничного лордоза позвоночника в крестцовый кифоз, задний отдел диска ниже (тоньше) переднего приблизительно на 9 мм. В изогнутом назад (кифозированном) грудном отделе позвоночника задняя часть межпозвонковых дисков выше передней.
Наличие физиологических изгибов в позвоночнике повышает его упругость. Если человек длительно находится в положении на спине, эти изгибы сглаживаются, и рост человека при этом увеличивается на 1,5-3 см. В старческом возрасте, в связи с проявляющимся на этом этапе жизни дистрофическим инволюционным процессом, позвоночник становится несколько короче.
Статью подготовил и отредактировал: врач-хирург Пигович И.Б.