Позвоночник человека выполняет сложную функцию опорной конструкции и конструкции, обеспечивающей значительную подвижность. Эти функциональные возможности определяются сегментарным строением позвоночника с определенной долей свободы движений в отдельных его звеньях. Одним из важнейших элементов этой конструкции являются межпозвонковые диски, выполняющие роль межпозвонковых суставов.
Межпозвонковые диски состоят из фиброзного кольца и расположенного в центре диска студенистого ядра. Диск связан с выше– и нижележащими позвонками с помощью хрящевых гиалиновых пластинок. Фиброзное кольцо состоит из концентрически расположенных слоев прочных соединительнотканных волокон. Студенистое ядро представляет собой круглое эластичное образование, состоящее из соединительной ткани, отличающееся большой гидрофильностью. В студенистом ядре содержится 80 % воды. С возрастом содержание воды и эластические свойства диска существенно снижаются. Диски в большей степени определяют высоту позвоночного столба: на их долю суммарно приходится около 1/4 длины позвоночника.
По передней и задней поверхности позвоночника проходят мощные продольные соединительнотканные связки, которые делают конструкцию позвоночника еще более прочной. Задняя продольная связка укрепляет обращенную в спинномозговой канал поверхность фиброзного кольца межпозвонкового диска, препятствуя его смещению в этом направлении. В то же время боковые поверхности дисков, особенно в поясничном отделе, где задняя продольная связка сужается, оказываются менее прочными. Эта особенность строения межпозвонковых дисков и связочного аппарата позволяет объяснить некоторые особенности проявления дегенеративных изменений, которые претерпевают диски.
Прочность и подвижность общей конструкции позвоночника обеспечивается также суставами рядом лежащих позвонков и располагающимися между дужками позвонков желтыми связками. Межпозвонковые диски выполняют роль своеобразных амортизаторов. При вертикальной нагрузке студенистое ядро уплощается и растягивает фиброзное кольцо. При прекращении нагрузки оно занимает нормальное положение. При поворотах, наклонах, разгибании позвоночника также происходит соответствующая деформация студенистого ядра и фиброзного кольца.
Разные отделы позвоночника испытывают различную нагрузку. Особенно значительная нагрузка приходится на диски поясничного и шейного отделов, поскольку эти отделы отличаются наибольшей мобильностью. Этим в значительной степени объясняется тот факт, что происходящие с возрастом дегенеративные изменения в позвонках, дисках и связочном аппарате наиболее выражены в шейном и поясничном отделах. Следует отметить еще одну особенность межпозвонковых дисков – их кровоснабжение.
Мелкие сосуды, кровоснабжающие диски, полностью запустевают уже к 20—30 годам, и обменные процессы в дисках осуществляются за счет диффузии и осмоса.
Все перечисленные факторы (постоянная механическая нагрузка, изменения обменных процессов и гидрофильности) неизбежно приводят к возрастным дегенеративным изменениям в дисках, самих позвонках и их связочном аппарате. Генетическая предрасположенность, значительная физическая нагрузка, связанная с особенностью жизни и работы, травмы влияют на выраженность структурных изменений в межпозвонковых дисках и определяют возраст, в котором они возникают. Фиброзное кольцо теряет свою эластичность, в нем образуются трещины, в которые при каждой новой нагрузке все более и более начинает впячиваться студенистое ядро, перемещаясь к периферии диска. Если еще сохраняются наружные слои фиброзного кольца, то в месте его наибольшего истончения диск начинает выпячиваться – возникает так называемая протрузия диска.
При полном разрыве волокон фиброзного кольца содержимое студенистого ядра выходит за его пределы – возникает грыжа студенистого ядра. Выпавший фрагмент пульпозного ядра может свободно располагаться в просвете спинномозгового канала (секвестрация диска).
Очень важно, в каком направлении происходит выпячивание или выпадение диска. Как было отмечено, задняя и передняя поверхности дисков дополнительно укреплены продольными связками позвоночника, поэтому чаще происходит боковое (латеральное) смещение диска в сторону межпозвонкового отверстия, через который проходит спинномозговой корешок.
В связи с этим наиболее частым проявлением грыжевого выпячивания (грыжи) межпозвонкового диска является сдавление соответствующего корешка с развитием характерного болевого синдрома (дискогенный радикулит).
Реже диск может выпячиваться в просвет позвоночного канала по средней линии (задние грыжи диска). Неврологические последствия задних грыж зависят от отдела позвоночника, в которых они возникают (задние, срединные грыжи поясничного отдела могут привести к сдавлению корешков конского хвоста, в то время как шейные грыжи могут стать причиной поражения шейного отдела спинного мозга).
При разрушении прилежащих к позвонкам хрящевых пластинок студенистое ядро может проникать в рядом расположенный позвонок, в результате развиваются грыжи Шморля, которые, как правило, бессимптомны.