Die Bandscheiben nehmen ein Drittel des Gesamtvolumens der Wirbelsäule ein. Sie nehmen die Belastung der Wirbelsäule wahr und sorgen gleichzeitig für ihre Flexibilität. Daher beeinflussen die mechanischen Eigenschaften dieser Bandscheiben die mechanischen Eigenschaften der gesamten Wirbelsäule erheblich. Ein erheblicher Teil der Lendenschmerzen wird entweder durch Erkrankungen der Bandscheiben (z. B. Bandscheibenvorfall) oder durch Schädigung anderer Strukturen verursacht, die durch Fehlfunktionen der Bandscheibe verursacht werden (z. B. übermäßiger Druck während der Bandscheibenentartung). In diesem Artikel werden die Struktur und Zusammensetzung der Bandscheiben und ihre Rolle bei der Implementierung der mechanischen Funktion der Bandscheibe sowie die Veränderungen beschrieben, die bei Erkrankungen der Bandscheiben auftreten.

Anatomie
Zwischen den menschlichen Wirbeln befinden sich 24 Bandscheiben, die zusammen mit den Wirbelkörpern die Wirbelsäule bilden. Die Größe der Scheiben nimmt von oben nach unten zu und in der Lendenwirbelsäule erreicht sie 45 mm in anterior-posteriorer Richtung, 64 mm in medial-lateraler Richtung und 11 mm Dicke.

Die Scheibe besteht aus Knorpelgewebe und ist klar in 3 Bereiche unterteilt (siehe Abb. 6.5). Der innere Teil (loser Kern) ist eine gelartige Masse und ist besonders bei jungen Menschen ausgeprägt. Der äußere Bereich (Faserring) hat eine feste und faserige Struktur. Die Fasern dieses Ringes sind in verschiedenen Richtungen miteinander verflochten, so dass die Scheibe hohen Belastungen beim Biegen und Verdrehen standhält. Mit zunehmendem Alter verliert der Kern der Scheibe Wasser, wird härter und der Unterschied zwischen dem Kern und dem Faserring wird nicht so klar. Der dritte Abschnitt der Bandscheibe ist eine dünne Hyalinknorpelschicht, die die Bandscheibe vom Wirbelkörper trennt. Bei Erwachsenen besitzt die Bandscheibe keine eigenen Blutgefäße, und ihre Ernährung erfolgt auf Kosten benachbarter Gewebe, insbesondere der Bänder und des Wirbelkörpers. Nervenfasern befinden sich nur im äußeren Bereich der Scheibe.

Abb. 6.5 Relatives Gewicht der drei Hauptkomponenten der Bandscheibe und der Knorpelplatte im gesunden Zustand
Erwachsene Person

Biochemische Zusammensetzung
Die Bandscheibe besteht wie anderer Knorpel hauptsächlich aus Wasser- und Kollagenfasern, die in eine Matrix aus Proteoglycan-Gel eingetaucht sind. Diese Komponenten machen 90-95% der gesamten Gewebemasse aus, obwohl ihr Verhältnis in Abhängigkeit von der spezifischen Fläche der Bandscheibe, dem Alter der Person und dem Vorhandensein degenerativer Prozesse variieren kann. Die Matrix enthält auch Zellen, die die Komponenten der Platte synthetisieren (Abb.6.6). Eine Übersicht über die Bandscheibenbiochemie findet sich in Urban und Roberts (1994).

Abb. 6.6 Diagramm der Bandscheibenstruktur, die gebündelte Kollagenfasern zeigt, zwischen denen
Es gibt Zellen und Proteoglycanmoleküle

Proteoglykane: Das Hauptproteoglykan der Scheibe, Aggrecan, ist ein großes Molekül, das aus einem zentralen Proteinkern und zahlreichen, mit diesem assoziierten Gruppen von Glycosaminoglykanen (repetitive Disaccharidketten) besteht (siehe Abbildung 6.7). Diese Ketten tragen eine große Menge negativer Ladungen, dank der Proteoglykane Wassermoleküle anziehen (sind hydrophil). Diese Eigenschaft wird als Quelldruck bezeichnet und ist für das Funktionieren der Scheibe wichtig.

Abb. 6.7 Schema des Proteoglykanaggregats. G1, G2 und G3 sind gefaltete, kugelförmige Bereiche der Zentrale
Proteinkern

Wenn einzelne Moleküle von Proteoglykanen mit einer Kette von Hyaluronsäure binden, bilden sich große Aggregate, deren Größe von 300 cd bis 7 MD variieren kann und von der Anzahl der Moleküle im Aggregat abhängt. Kürzlich wurden andere, kleinere Arten von Proteoglykanen, insbesondere Decorin, Biglycan, Fibromodulin und Lumican, in der Scheibe und auf der hyalinen Platte entdeckt. Ihre physiologische Rolle ist noch nicht klar, aber Fibromodulin und Decorin können an der Regulation der Bildung eines Kollagennetzwerks beteiligt sein.

Wasser: Wasser ist der Hauptbestandteil der Scheibe und umfasst 65 bis 90% ihres Volumens, abhängig von der spezifischen Fläche der Scheibe und dem Alter der Person. Es besteht ein Zusammenhang zwischen dem Gehalt von Wasser und Proteoglykanen in der Matrix. Außerdem ist der Wassergehalt von der Belastung der Scheibe abhängig, und da die Belastung der Wirbelsäule in der Nacht geringer ist als während des Tages, variiert der Wassergehalt in der Scheibe während des Tages. Wasser ist sowohl für die Umsetzung der mechanischen Funktion der Scheibe als auch als Medium für die Bewegung löslicher Substanzen in der Matrix von Bedeutung.

Kollagen: Kollagen ist das Hauptstrukturprotein des menschlichen Körpers und besteht aus mindestens 17 einzelnen Proteinen. Alle Kollagenproteine ​​haben eine helikale Region und werden durch mehrere intra- und intermolekulare Vernetzungen stabilisiert, die es dem Molekül ermöglichen, hoher mechanischer Belastung und enzymatischer Spaltung zu widerstehen. Bei verschiedenen Arten von Kollagenproteinen unterscheiden sich die Länge und Form des Moleküls sowie die Größe der helikalen Region. In der Bandscheibe gibt es mehrere Arten von Kollagen, und der äußere Ring besteht hauptsächlich aus Kollagen Typ I und der Kern und die Knorpelplatte - aus Typ II Kollagen. Beide Arten von Kollagen bilden Fasern, die die strukturelle Basis der Scheibe bilden. Die Kernfasern sind viel dünner als die Fasern des äußeren Rings (Durchmesser 0,05 bzw. 0,1-0,2 Mikrometer). Die Zellen der Scheibe sind oft von einer Kollagenkapsel eines anderen Typs umgeben, beispielsweise vom Typ VI.

Zellen: Die Bandscheibe ist im Vergleich zu anderen Geweben der Zellen sehr klein. Trotz der geringen Anzahl sind diese Zellen sehr wichtig für die Aufrechterhaltung der Funktionen der Scheibe, da sie lebenslange Makromoleküle synthetisieren, um ihren natürlichen Verlust auszugleichen.

Funktionen
Die Hauptfunktion der Scheibe ist eine mechanische Funktion. Die Scheiben übertragen die Last durch die Wirbelsäule und lassen die Wirbelsäule biegen und drehen. Die Belastung der Bandscheiben hängt von Körpergewicht und Muskelaktivität ab und hängt von der Körperposition ab (Abb. 6.8). Wenn Sie tägliche Aktivitäten ausführen, ändert sich die Belastung der Festplatte ständig. Biegung und Dehnung der Wirbelsäule führen zu einem Dehnen und Quetschen der Bandscheibe, und die Belastung der Bandscheiben steigt aufgrund der Besonderheiten der Körpergeometrie und der Verteilung des Körpergewichts von oben nach unten an. Die Drehung der Wirbelsäule verursacht eine seitliche Belastung (Scherung) der Scheiben.

Abb. 6.8 Relativer intradiskaler Druck an verschiedenen Körperpositionen im Vergleich zum Druck in der Position
aufrecht stehend (100%)

Der Druck auf die Scheiben im Ruhezustand variiert je nach Körperposition zwischen 0,1 und 0,2 MPa, und bei Neigungen und Gewichtszunahme steigt der Druck auf die Scheiben auf 1,5 bis 2,5 MPa. Im Normalzustand wird der Druck in der Scheibe hauptsächlich durch Wasser im Kern und im inneren Teil des Außenrings erzeugt. Mit zunehmender Belastung der Scheibe verteilt sich der Druck gleichmäßig auf die Scheibe und die Knorpelplatte.

Beim Zusammendrücken wird die Scheibe verformt und abgeflacht. Die Knorpelplatte und der äußere Ring schwellen an, die Spannung in diesen Strukturen nimmt zu und der Druck im Kern steigt an. Der Verformungsgrad der Scheibe hängt von der Steigerungsrate ab. Wenn die Wirbelsäule gebogen und gestreckt wird, kann sich die Scheibe um 30 bis 60% ihrer Dicke zusammenziehen oder strecken, und der Abstand zwischen den Prozessen der benachbarten Wirbel kann sich um mehr als das Vierfache erhöhen. Wenn der Ladevorgang innerhalb weniger Sekunden verschwindet, wird die Festplatte schnell wieder auf ihre ursprüngliche Größe gebracht. Bleibt die Last jedoch bestehen, schrumpft der Datenträger weiter. Diese "Trägheit" beruht auf der fortgesetzten Verformung der Scheibenstrukturen und dem Flüssigkeitsverlust aufgrund von erhöhtem Druck. Während der täglichen körperlichen Aktivität, wenn der Druck auf die Scheibe erhöht wird, verliert die Scheibe 10-25% ihres Wassers. Dieses Wasser wird nachts im Schlaf wiederhergestellt. Aufgrund des Wasserverlustes und der Kompression der Scheibe können die Arbeiter pro Tag 1-2 cm an Höhe verlieren.

Die Zusammensetzung der Platte ändert sich auch mit dem Alter und mit der Entwicklung der Degeneration, und gleichzeitig ändert sich auch die Reaktion der Platte auf die mechanische Belastung. Der Kern, der Wasser und Proteoglykane verliert, kann nicht mehr so ​​effektiv auf die Last reagieren. Die Verteilung der Belastung auf die Fasern der Ring- und Knorpelplatte wird ungleichmäßig. Bei starker Scheibendegeneration kann sich der innere Teil des äußeren Rings unter Belastung in den Kern ausbeulen, was zu einem anormalen Druck auf andere Scheibenstrukturen führen kann, wodurch diese letztendlich unbrauchbar werden. Die Geschwindigkeit von "Inertialprozessen" in degenerativen Scheiben wird ebenfalls erhöht und im Vergleich zu normalen Scheiben mit gleicher Last schneller komprimiert. Die Kompression der Bandscheibe wirkt sich auch auf andere Wirbelsäulenstrukturen wie Muskeln und Bänder aus. Dies kann insbesondere zu einem Druckanstieg auf den Gelenkflächen führen, der die Ursache für ihre Degeneration sein kann, wenn die Funktionen der Scheiben gestört sind.

Die Beziehung der biochemischen Struktur und Funktionen der Bandscheibe

Proteoglykane
Die Funktion der Scheibe hängt vom Gleichgewicht zwischen dem Wasserdruck und dem Quelldruck der Scheibe ab. Der Quelldruck wird durch die Anzahl der Ionen bestimmt, die durch negativ geladene Proteoglykane in die Scheibe eingesaugt werden, und hängt daher direkt von der Konzentration der Proteoglykane ab. Mit zunehmender Belastung der Scheibe erhöht sich der Wasserdruck, und das Gleichgewicht wird zerstört. Um das Gleichgewicht wiederherzustellen, tritt ein Teil des Wassers aus der Scheibe aus, mit dem Ergebnis, dass die Konzentration der Proteoglykane mit dem osmotischen Druck, den sie erzeugen, steigt. Der Wasserablauf bleibt solange bestehen, bis die Waage wiederhergestellt ist oder die Last von der Disc entfernt wurde.

Proteoglykane beeinflussen die Bewegung von Wasser durch andere Mechanismen. Aufgrund der hohen Konzentration von Proteoglykanen im Gewebe ist der Abstand zwischen den Ketten sehr gering (3-4 nm). Durch ein derart feines Sieb fließt die Flüssigkeit sehr schwach, und selbst bei einer großen Druckdifferenz ist die Abgabegeschwindigkeit der Flüssigkeit und damit die Kompressionsgeschwindigkeit der Scheibe sehr gering. Bei einer degenerativen Scheibe wird jedoch die Konzentration der Proteoglykane verringert und Flüssigkeit fließt schneller durch die Matrix. Vielleicht schrumpfen degenerative Scheiben deshalb schneller als normal. Die Ladung und die hohe Konzentration von Proteoglykanen regulieren auch den Eintritt und die Bewegung in die Scheibe und andere Substanzen. Kleine Moleküle (Nährstoffe wie Glukose, Sauerstoff) dringen leicht in die Scheibe ein und bewegen sich entlang der Matrix. Die Konzentration von positiv geladenen Ionen (z. B. Natrium und Calcium) in einer negativ geladenen Scheibe ist höher als in der umgebenden extrazellulären Flüssigkeit. Große Moleküle wie Albumin oder Plasma-Immunglobuline sind zu groß, um in die Matrix einzudringen, und dementsprechend ist ihre Konzentration in der Scheibe sehr gering. Proteoglykane beeinflussen auch die Zellaktivität und den Stoffwechsel. Kleine Proteoglykane, zum Beispiel Biglycan, können Wachstumsfaktoren und andere Mediatoren der zellulären Aktivität binden und diese bei einem Abbau der Matrix freisetzen.

Wasser
Wasser ist der Hauptbestandteil der Bandscheibe, und ihre Härte wird durch die hydrophilen Eigenschaften der Proteoglykane sichergestellt. Bei einem geringen Wasserverlust entspannt sich das Kollagennetzwerk und die Scheibe wird weicher und geschmeidiger. Mit dem Verlust eines erheblichen Teils des Wassers ändern sich die mechanischen Eigenschaften der Scheibe dramatisch. Unter Belastung verhält sich der Stoff nicht wie ein Multikomponentenmaterial, sondern wie ein Festkörper. Wasser ist auch das Medium, durch das Nährstoffe aus dem Blut transportiert und die Metaboliten entfernt werden.

Das Kollagennetzwerk, das einer starken Spannungsbelastung standhält, bildet das Gerüst der Bandscheibe und verbindet es mit den Körpern der benachbarten Wirbelkörper. Das Netz schwillt unter dem Einfluss von Wasser, das von Proteoglykanen angezogen wird; Dieses Netzwerk repariert Proteoglykane und verhindert, dass sie das Gewebe verlassen. Somit bilden diese drei Komponenten zusammen eine Struktur, die einer starken Kompression standhalten kann.

Die Organisation von Kollagenfasern bietet Flexibilität für die Platten. Die Fasern sind in Schichten angeordnet, und die Richtung der Fasern, die zu den Körpern der benachbarten Wirbel gehen, wechselt in Schichten. Das Ergebnis ist eine Verflechtung, durch die sich die Wirbelsäule aufgrund der Verkeilung der Bandscheibe verbiegen kann, obwohl die Kollagenfasern selbst nur um 3% gedehnt werden können.

Stoffwechsel
Die Scheibenzellen synthetisieren sowohl die hochmolekularen Bestandteile der Matrix als auch die Enzyme, die sie abbauen. In einer gesunden Diskette ist die Geschwindigkeit der Synthese und Spaltung der Matrix ausgeglichen. Wenn dieses Gleichgewicht gestört ist, ändert sich die Zusammensetzung der Platte dramatisch. Während der Wachstumsphase überwiegen die Prozesse der Synthese und des Ersatzes von Molekülen gegenüber den Spaltungsprozessen, und um die Zellen sammelt sich eine Matrix. Bei Alterung und Degeneration trifft das Gegenteil zu. Die Lebensdauer von Proteoglykanen beträgt normalerweise etwa 2 Jahre, und Kollagen hält viel länger. Wenn das Gleichgewicht zwischen Synthese und Spaltung der Matrix gestört ist und wenn die metabolische Aktivität der Zelle geschwächt ist, nimmt der Gehalt an Proteoglykanen in der Matrix ab und die mechanischen Eigenschaften der Bandscheibe verschlechtern sich.

Die mechanische Belastung wirkt sich auch auf den Scheibenstoffwechsel aus, obwohl der Mechanismus dieser Abhängigkeit nicht klar ist. Gegenwärtig kann nicht vorhergesagt werden, welche Last ein stabiles Gleichgewicht aufrechterhält und welche dazu beiträgt, dass die Matrix sich über ihre Synthese aufteilt.

Biophysik Nährstoffversorgung
Da die Scheibe Nährstoffe aus den Blutgefäßen der umgebenden Gewebe erhält, müssen Substanzen wie Sauerstoff und Glukose durch die Matrix zu den Zellen in der Mitte der Scheibe diffundieren. Der Abstand der Zellen zum nächstgelegenen Blutgefäß kann 7-8 mm betragen. Während des Diffusionsprozesses bildet sich ein Nährstoffkonzentrationsgradient. An der Grenze zwischen der Scheibe und dem Wirbelkörper beträgt die Sauerstoffkonzentration etwa 50% ihrer Konzentration im Blut, und im Zentrum der Scheibe liegt diese Konzentration nicht über 1%. Daher verläuft der Stoffwechsel der Scheibe hauptsächlich auf dem anaeroben Weg. Wenn die Sauerstoffkonzentration in der Scheibe weniger als 5% beträgt, steigt die Bildung eines Stoffwechselprodukts - Laktats, und die Laktatkonzentration im Zentrum der Scheibe kann 6-8 mal höher sein als im Blut oder im extrazellulären Medium. (Siehe Abb. 6.9).

Abb. 6.9 Die Hauptfütterungswege der Bandscheibe sind die Diffusion aus dem Blutgefäß im Wirbelkörper (V)
durch die Knorpelplatte (E) zum Kern (N) oder vom Blutgefäß außerhalb des Annulus (A)

Es wird oft vermutet, dass die Hauptursache für die Bandscheibenentartung eine Störung der Nährstoffzufuhr sein kann. Mit zunehmendem Alter nimmt die Permeabilität der Plattenrandplatte ab, und dies kann es für Nährstoffe schwierig machen, in die Platte und die Stoffwechselprodukte von der Platte, insbesondere Lactat, einzudringen. Durch die Verringerung der Nährstoffdurchlässigkeit der Scheibe kann die Sauerstoffkonzentration in der Scheibenmitte auf sehr niedrige Werte fallen. Dies aktiviert den anaeroben Stoffwechsel und erhöht die Bildung von Laktat, dessen Ausscheidung schwierig ist. Infolgedessen steigt die Azidität in der Scheibenmitte (pH-Wert sinkt auf 6,4) und dies führt in Kombination mit einem niedrigen Sauerstoffpartialdruck zu einer Abnahme der Synthesegeschwindigkeit von Proteoglycanen und Matrix. Darüber hinaus tolerieren die Zellen selbst keinen längeren Aufenthalt in einer sauren Umgebung, und ein großer Prozentsatz toter Zellen befindet sich in der Scheibe.

Die Degeneration der Scheibe führt zum Verlust von Proteoglykanen, zur Zerstörung der Organisation des Kollagennetzwerks, zu Veränderungen in der Struktur der Scheibe und zum Keimen der Blutgefäße. Einige dieser Änderungen sind möglicherweise reversibel. Die Festplatte hat eine gewisse Fähigkeit zur Wiederherstellung.

Krankheiten
Skoliose: Skoliose ist eine seitliche Krümmung der Wirbelsäule, bei der sich sowohl die Bandscheibe als auch der Wirbel keilen. Skoliose geht in der Regel mit einem Drehen oder Verdrehen des Wirbels einher. Aufgrund der Besonderheiten des Anbringens der Rippen an der Wirbelsäule entsteht ein "Rippenbuckel", der sichtbar ist, wenn die Person nach vorne gekippt wird. Die Skoliose kann eine Manifestation eines angeborenen Defekts der Wirbelsäule sein, zum Beispiel eine angeborene Unterentwicklung des Sphenoids der Hälfte des Wirbels, oder sie kann sekundär zu einer anderen Krankheit sein, zum Beispiel einer neuromuskulären Dystrophie. In den meisten Fällen bleibt die Ursache für die Entstehung der Skoliose jedoch unklar, und dann wird diese Erkrankung als idiopathische Skoliose bezeichnet. Bei Skoliose sind Schmerzen selten zu spüren, und die Behandlung zielt hauptsächlich darauf ab, eine weitere seitliche Biegung der Wirbelsäule zu verhindern. Einzelheiten zur klinischen Behandlung von Skoliose und anderen Erkrankungen der Wirbelsäule sind in Tidswell (1992) angegeben.

Spondylolisthesis: Spondylolisthesis ist das horizontale Gleiten eines Wirbels nach vorne in Bezug auf andere Wirbel. Dieser Zustand kann durch einen Bruch der Knochenbrücke zwischen den vorderen und hinteren Teilen des Wirbels verursacht werden. Offensichtlich wird dabei die Bandscheibe gedehnt und einer anormalen Belastung ausgesetzt. In der Matrix der betroffenen Scheibe und in geringerem Maße auch in der Matrix der benachbarten Scheiben tritt eine für die Degeneration charakteristische Zusammensetzung auf - der Verlust von Wasser und Proteoglykanen. Die Spondylolisthese wird durch Röntgen nachgewiesen.

Bruch oder Abrutschen der Bandscheibe: Das Reißen der Rückseite des äußeren Ringes der Bandscheibe tritt recht häufig bei Menschen im mittleren und mittleren Alter auf, die unter starker körperlicher Anstrengung leiden. Dieser Zustand wird auf dem Röntgenbild nicht erkannt, es sei denn, es wird eine spezielle Radiodisographie durchgeführt, bei der die strahlenundurchlässige Substanz in die Mitte der Scheibe injiziert wird. In diesem Fall ist es möglich, einen Scheibenbruch gemäß dem Verteilungsmuster der strahlenundurchlässigen Flüssigkeit zu identifizieren. Manchmal können Scheibenfragmente durch den Bruch der Scheibe in den Spinalkanal eindringen. Dies führt zu Reizungen oder Quetschungen des Ischiasnervs, begleitet von starken Schmerzen und Parästhesien der unteren Extremitäten (Ischias).

Degenerative Bandscheibenerkrankung: Dieser Begriff gilt für Schmerzen der Lendenwirbelsäule unbekannter Ätiologie. Patienten auf dem Röntgenbild können solche Störungen als Veränderungen in der Höhe der Bandscheiben aufdecken, und Osteophyten können sich entlang des Randes der Wirbelkörper bilden. Pathologische Mechanismen der Krankheitsentwicklung in dieser Patientengruppe können unterschiedlich sein. Zum Beispiel kann ein nicht ausgehärteter Bruch der Scheibe zur Degeneration einer Scheibe führen.

Spinalkanalstenose: Die Verengung des Spinalkanals bewirkt eine mechanische Kompression der Wurzeln der Spinalnerven und die Störung der Durchblutung. Als Folge davon kann es zu Schwächungen von Reflexen, Schmerzen oder Taubheit (Parästhesien) kommen; manchmal gibt es keine symptome. Die Verengung des Spinalkanals kann durch verschiedene Faktoren verursacht werden, darunter das Eindringen der Bandscheibe in das Lumen des Kanals, die Bildung von zusätzlichem Knochengewebe in den Gelenken (Gelenkhypertrophie) sowie Arthritis mit Entzündung der umgebenden Weichteile.

Die Rolle moderner tomographischer Forschungsmethoden bei der Diagnose von Bandscheibenerkrankungen ist noch nicht vollständig geklärt. Bei der NMR-Tomographie gibt beispielsweise eine degenerative Scheibe ein Signal ab, das sich von dem einer gesunden Scheibe unterscheidet. Die Korrelation zwischen dem Nachweis einer degenerativen Scheibe in der NMR-Tomographie und dem Vorhandensein klinischer Symptome ist jedoch sehr schwach. In 45% der Fälle der degenerativen Bandscheibenerkennung mittels NMR-Tomographie fehlen die klinischen Symptome, und bei 37% der Patienten mit Lendenschmerzen sieht die Wirbelsäule mit der NMR-Tomographie normal aus.

Laden
Die Belastung der Bandscheiben hängt von der Körperhaltung der Person ab. In sitzender Position ist der Druck auf die Scheibe 5-mal höher als in Bauchlage (siehe Abb. 6.8). Der Druck auf die Scheiben steigt beim Anheben von Gewichten erheblich an, insbesondere wenn das Gewicht vom Körper ferngehalten wird. Bei erhöhter Belastung kann es offensichtlich zu einem Bruch der Scheibe kommen, der normalerweise intakt bleiben würde.

Epidemiologische Studien, zusammengefasst von Brinckmann und Roare (1990), stimmen in einem Punkt überein: Wiederholtes Heben oder Tragen von Gewichten oder Arbeiten in einer verbogenen oder übermäßig gerichteten Position sind Risikofaktoren für die Entwicklung von Lendenerkrankungen. In ähnlicher Weise sind einige Sportarten, z. B. Gewichtheben, mit einem erhöhten Risiko für Lendenschmerzen verbunden. Der Mechanismus dieser Verbindung ist nicht klar, obwohl vielleicht die Art der Lastanwendung eine Rolle spielt.

Rauchen
Die Nährstoffversorgung der Bandscheibe ist sehr instabil, und selbst bei einer leichten Erniedrigung der Ernährung reicht sie nicht aus, um den normalen Stoffwechsel der Scheibenzellen sicherzustellen. Diese Schwächung kann durch Rauchen verursacht werden, da Rauchen den Blutfluss außerhalb der Bandscheibe beeinflusst. Die Nährstoffzufuhr auf die Scheibe, wie Sauerstoff, Glukose und Sulfat, ist nach 20–30 Minuten Rauchen erheblich verringert, was die höhere Häufigkeit von Lendenschmerzen bei Rauchern im Vergleich zu Nichtrauchern erklären kann (Rydevik und Holm, 1992).

Vibration
Epidemiologische Studien haben gezeigt, dass unter Personen, die starken Vibrationen ausgesetzt sind, häufiger lumbale Schmerzen auftreten. Die Wirbelsäule hat eine Resonanzfrequenz von 5-10 Hz und kann bei diesen Schwingungsfrequenzen beschädigt werden. Eine solche Vibrationsfrequenz wird von vielen Autos erzeugt. Brinckmann und Rohr (1990) demonstrierten den Zusammenhang zwischen dieser Vibration und der Entwicklung von Lendenschmerzen. Da Vibrationen die Kapillaren verschiedener Gewebe nachteilig beeinflussen, kann sie auch die Wirbelsäule in gleicher Weise beeinflussen.

Bandscheiben gelöscht: Behandlung

Die vorzeitige Abnutzung (Degeneration) der Bandscheiben ist eine Pathologie, die in den meisten Fällen mit Osteochondrose und ihren Komplikationen diagnostiziert wird. Die Krankheit wird als unheilbar betrachtet, da es unmöglich ist, beschädigtes Knorpelgewebe bei einem Erwachsenen vollständig wiederherzustellen. Die Behandlung zielt hauptsächlich darauf ab, schmerzhafte Symptome zu lindern, die Mobilität im betroffenen Bereich der Wirbelsäule zu erhöhen und eine weitere Zerstörung der Bandscheibe zu verhindern. Für diese Zwecke werden sowohl medizinische als auch physiotherapeutische Methoden (zum Beispiel Novocain-Elektrophorese) verwendet. In einigen Fällen kann es erforderlich sein, die gelöschte Bandscheibe (Diskektomie) zu entfernen, die Operation für eine solche Pathologie wird jedoch unter strengen medizinischen Indikationen durchgeführt.

Warum nutzt sich die CD-Oberfläche ab?

Bandscheiben werden als elastische runde Formationen bezeichnet, die sich zwischen den Wirbelkörpern befinden und zu 80% aus Faserknorpelgewebe und Wasser bestehen (der Rest besteht aus organischer Substanz und Mineralsalzen). Insgesamt gibt es 24 Bandscheiben in der menschlichen Wirbelsäule, deren Dicke bis zu 10-12 mm betragen kann. Die Bandscheiben bestehen aus einem gelartigen Kern mit Geleekonsistenz und einer dichten Bindegewebshülle in Form eines Rings, der als Faserring bezeichnet wird.

Die Hauptfunktion von Bandscheiben im menschlichen Körper ist die Abwertung (Löschung) von Stößen, vertikalen, axialen und statischen Belastungen der Wirbelsäule beim Laufen, Springen, Gehen und anderen mechanischen Einwirkungen.

Die Grundlage für degenerative Veränderungen, zu denen vorzeitiger Verschleiß und Abrieb des Knorpels gehören, ist die Dystrophie der Bandscheibe. Die Ernährung des Pulpa-Kerns erfolgt durch Diffusion durch weiße Faserknorpelplatten, die entlang der Kanten der Scheibe angeordnet sind und mit Sauerstoff und nützlichen Elementen angereichertes Blut durch die Blutgefäße des zentralen Spinalkanals erhalten. Wenn dieser Prozess gestört ist, trocknet der Zellstoff und entwässert, was zu einem Verlust der Elastizität und Elastizität und zum Löschen der Scheibenoberfläche unter dem Einfluss von in der Nachbarschaft befindlichen Wirbeln führt.

Ursachen für degenerative Veränderungen der Bandscheiben können folgende sein:

• Ungleichgewicht von Hormonen (vor allem Hormone, die von der Hypophyse synthetisiert werden);
• Kreislauf- und Atmungsstörungen, die sich vor dem Hintergrund der chronischen Hypodynamie entwickeln (sitzende Lebensweise);
• Verletzungen und verschiedene Verletzungen des Bewegungsapparates (einschließlich einer Geschichte der Wirbelsäulenchirurgie);
• Alkoholmissbrauch und Tabaksucht;

• Minderwertigkeit und Ungleichgewicht der täglichen Ernährung;
• tägliche harte körperliche Arbeit;
• irrationale und ungleichmäßige Belastung der paravertebralen Muskeln (Tragen einer Tasche auf einer Schulter, Lesen in unbequemer Position, unzureichendes Aufwärmen vor dem Krafttraining usw.);
• auf einer weichen Matratze und einem Kissen schlafen;
• Adipositas (Hochrisikopatienten umfassen Adipositas Grad 3–4).

Chronische Erkrankungen der Wirbelsäule (Osteochondrose, Spondylose, Skoliose) erhöhen zudem das Risiko von degenerativen Veränderungen der Bandscheiben und ihrer Verformung. Ploskalgalgusnye-Deformitäten des Fußes verletzen die korrekte Verteilung der Belastung der Wirbelsäule. Daher wird bei Menschen mit Plattfuß das vorzeitige Löschen der Bandscheiben 1,5-mal häufiger festgestellt.

Beachten Sie! Bei älteren Patienten (über 55 Jahre) ist das Löschen der Oberfläche von Bandscheiben ein natürlicher und irreversibler Vorgang, der auf die physiologische Alterung des Körpers zurückzuführen ist. Nach 50 Jahren beginnt der Körper intensiv Wasser zu verlieren, was nicht nur zu Dystrophie und Austrocknung des Spinalknorpelgewebes, sondern auch zu einer Verringerung der Knochendichte führt.

Welche Symptome sollten an einen Arzt überwiesen werden?

Das klinische Bild der degenerativen Veränderungen der Wirbelsäule ist nicht immer eindeutig ausgedrückt. Daher suchen Patienten ärztliche Hilfe bereits im Stadium der irreversiblen Zerstörung, wenn die Hauptursache für die Pathologie (Osteochondrose) voranschreitet und zu Komplikationen wie Zwischenwirbelbrüchen und Protrusionen führt.

Eines der ersten ausgeprägtesten Verschleißerscheinungen der Bandscheiben ist der Schmerz. Es kann einen anderen Verlauf, eine andere Intensität, eine andere Lokalisierung haben. In den meisten Fällen klagen die Patienten über stumpfe, schmerzende Schmerzen durch Quetschen von Nervenenden, die von den Spinalnerven ausgehen, sowie über Schwellungen und tonische Spannungsstörungen in den Paravertebralscheiben. Die größte Schmerzintensität bei Pathologien der Bandscheiben besteht in den Morgenstunden unmittelbar nach dem Aufwachen. Sie können auch mit Muskelsteifigkeit, Gelenkschmerzen, die für 5-15 Minuten vergehen, oder nach einem leichten Aufwärmen kombiniert werden.

Osteochondrose, die durch Degeneration und Abrieb der Bandscheiben gekennzeichnet ist, ist wegen ihrer Komplikationen gefährlich, von denen einige zu schweren Behinderungen bei einer Person führen können. Wenn die folgenden Symptome auftreten, muss ein Arzt konsultiert werden:

• ständige schmerzende Schmerzen im Nacken, im unteren Rückenbereich oder im zentralen Rückenbereich (insbesondere wenn dies mit Thorakalgie oder Lumbodynie kombiniert wird);
• eingeschränkte Mobilität (der Patient kann keine bekannten Aktionen und Bewegungen ausführen, kann sich beispielsweise nicht bücken und den Boden nicht mit den Händen erreichen);
• Verletzung der tonischen Spannung der paravertebralen Muskeln (Muskelsteifheit, schmerzhafte Krämpfe);
• die Verbindung des Schmerzsyndroms mit äußeren oder inneren Faktoren (starker trockener Husten, starkes Niesen, Laufen, Treppensteigen, Gewichtheben usw.).

Wenn ein Patient neurologische Symptome hat (Schmerzen beim Schießen, Taubheitsgefühl, Sensibilitätsstörungen, Zittern der Extremitäten), befindet sich die Pathologie in einem fortgeschrittenen Stadium und die Nervenbündel sind zusammengedrückt. Ein derartiges Krankheitsbild deutet in den meisten Fällen auf das Vorhandensein von Komplikationen hin: Zwischenwirbelhernie, Vorsprünge, pathologische Kyphose, Spondylolisthesis.

Es ist wichtig! Wenn Rückenschmerzen unabhängig von der Belastung und äußeren Einflüssen auftreten, eine hohe Intensität haben oder längere Zeit nicht bestehen, sollten Sie sich mit einem Traumatologen in Verbindung setzen und mögliche Verletzungen der Wirbelsäule ausschließen.

Merkmale des klinischen Verlaufs, je nach Standort

Es gibt insgesamt 24 Bandscheiben im menschlichen Körper, und die Schädigung (Zerstörung) einer von ihnen weist noch nicht auf eine generalisierte Läsion der gesamten Wirbelsäule hin. Um es dem Arzt leichter zu machen, eine vorläufige Diagnose zu hinterlassen, ist es wichtig, die Art des Schmerzes genau zu beschreiben, die Lokalisation anzugeben und alle zusätzlichen Symptome (falls in der folgenden Tabelle aufgeführt) zu beschreiben. Die Genauigkeit der ersten Diagnosestufe und die Aktualität der weiteren Therapie hängen davon ab, wie vollständig die Primärgeschichte ist.

Tabelle Klinische Symptome beim Löschen von Bandscheiben in verschiedenen Bereichen der Wirbelsäule.

Dünne Bandscheiben

INTERVERSIBLE SCHEIBEN

Die Bandscheiben machen ein Drittel der Länge der Wirbelsäule aus. Sie haben eine Dämpfungsfunktion und nehmen die gesamte Last auf. Gleichzeitig sorgen sie für Flexibilität und Elastizität der Gesamtstruktur. Daher bestimmen die mechanischen Eigenschaften der Bandscheiben mehr als alles andere die motorische Aktivität der gesamten Wirbelsäule. Die meisten Rückenschmerzen werden durch Erkrankungen der Bandscheiben wie Osteochondrose, Bandscheibenvorfall (Prolaps, Protrusion, Extrusion) oder Schäden an anderen Strukturen verursacht, die durch Änderungen der Struktur und Funktionsstörungen der Bandscheiben verursacht werden ("Trocknen" und Absenken der Höhe). In diesem Abschnitt finden Sie Informationen zu Struktur, Struktur und Zusammensetzung von Bandscheiben, deren Modifikation unter verschiedenen Prozessen und Erkrankungen.

Ein bisschen interessante Anatomie.

Zwischen den menschlichen Wirbeln befinden sich 24 Bandscheiben. Es gibt keine Bandscheiben nur zwischen dem Hinterhauptbein und dem ersten Wirbel, dem ersten und dem zweiten Halswirbel und im sakralen Steißbein. Die Scheiben bilden zusammen mit den Körpern der Wirbel die Wirbelsäule. Die Größe der Festplatten ist unterschiedlich, nimmt von oben nach unten zu und hängt von der durchgeführten Belastung ab. Im Lendenbereich erreicht die Scheibe in anteroposteriorer Richtung 45 mm, in medial-lateraler Richtung 64 mm und in der Dicke 11 mm.

Die Scheibe besteht aus Knorpelgewebe und ist anatomisch in drei Komponenten unterteilt. Der innere Teil ist der Pulpakern. Es ist eine gelartige Masse, reich an Wasser und besonders bei jungen Menschen gut ausgeprägt. Der äußere Bereich - Faserring - hat eine harte und faserige Struktur. Die Fasern sind in verschiedenen Richtungen miteinander verflochten, so dass die Scheibe mehreren hohen Belastungen beim Biegen und Verdrehen standhält. Die dritte Komponente der Bandscheibe ist eine dünne Hyalinknorpelschicht, die die Bandscheibe vom Wirbelkörper trennt. Bei Erwachsenen ernähren sich Scheibengewebe von den Gefäßen des Wirbelkörpers. Eine wichtige Rolle in diesem Ernährungsprozess spielt die "Verschlussplatte" von Hyalin-Knorpel.

Mit zunehmendem Alter verliert der Kern der Scheibe Wasser, es wird härter. Die Verriegelungsplatte wird allmählich verengt und verdichtet. Der Unterschied zwischen dem Kern und dem Faserring wird weniger klar. Dies ist deutlich bei der Magnetresonanztomographie zu sehen.

Der Kern der Scheibe, der noch kein Wasser verloren hat, wirkt heller und die dunklere Scheibe auf dem Tomogramm - aufgrund des Wassermangels im Kern. Das Vorhandensein von Wasser im Kern wird durch seine spezielle Zusammensetzung gewährleistet. Die Plattenbiochemie ist sehr komplex und wichtig für das Verständnis der Prinzipien der möglichen Wiederherstellung dieser Struktur.

Biochemische Zusammensetzung
Die Bandscheibe besteht wie anderer Knorpel hauptsächlich aus Wasser- und Kollagenfasern, die in eine Matrix aus Proteoglycan-Gel eingetaucht sind. Diese Komponenten machen 90-95% der gesamten Gewebemasse aus, obwohl ihr Verhältnis in Abhängigkeit von der spezifischen Fläche der Bandscheibe, dem Alter der Person und dem Vorhandensein degenerativer Prozesse variieren kann.

In der Matrix befinden sich auch Zellen, die die Synthese von Scheibenkomponenten durchführen. Bei der Bandscheibe ist sie im Vergleich zu anderen Geweben der Zellen sehr klein. Trotz der geringen Anzahl sind diese Zellen sehr wichtig für die Aufrechterhaltung der Funktionen der Scheibe, da sie lebenslange Makromoleküle synthetisieren, um ihren natürlichen Verlust auszugleichen.

Hier ist die Struktur der Zelle.

Das Hauptproteoglycan der Scheibe, Aggrecan, ist ein großes Molekül, das aus einem zentralen Proteinkern und zahlreichen damit verbundenen Glycosaminoglycan-Gruppen besteht - einer komplexen Struktur von Disaccharidketten. Diese Ketten tragen eine große Menge negativer Ladungen und ziehen dadurch Wassermoleküle an (die Scheibe hält sie, da sie als Salz hydrophil ist). Diese Eigenschaft wird als Quelldruck bezeichnet und ist wichtig für das Funktionieren der Scheibe.

Das gesamte Komplexschema reduziert sich auf die Tatsache, dass die neu gehärtete Hyaluronsäure die Moleküle der Proteoglykane bindet und große Aggregate bildet (Wasser ansammelt). Deshalb wird Hyaluronsäure in der Medizin und in der Kosmetik so viel Aufmerksamkeit gewidmet. Andere, kleinere Arten von Proteoglykanen wurden in der Scheibe und der Hyalinplatte gefunden, insbesondere Decorin, Biglycan, Fibromodulin und Lumican. Sie beteiligen sich auch an der Regulierung des Kollagennetzwerks.

Wasser ist die Hauptkomponente der Scheibe, die zwischen 65 und 90% ihres Volumens ausmacht, abhängig vom spezifischen Teil der Scheibe und dem Alter der Person. Es besteht ein klarer Zusammenhang zwischen dem Gehalt an Wasser und Proteoglykanen in der Matrix. Außerdem hängt der Wassergehalt von der Belastung der Scheibe ab. Und die Belastung kann je nach Position des Körpers im Raum unterschiedlich sein. Der Druck in den Scheiben variiert je nach Position des Körpers zwischen 2,0 und 5,0 Atmosphären, und mit dem Biegen und Anheben steigt der Druck auf die Scheiben manchmal auf 10,0 Atmosphären. Im Normalzustand wird der Druck in der Scheibe hauptsächlich durch Wasser im Kern erzeugt und von der Innenseite des Außenrings aufrechterhalten. Mit zunehmender Belastung der Platte verteilt sich der Druck gleichmäßig auf die gesamte Platte und kann zu Beschädigungen führen.

Da nachts die Belastung der Wirbelsäule geringer ist als während des Tages, ändert sich der Wassergehalt in der Scheibe während des Tages. Wasser ist für die mechanische Funktion der Scheibe sehr wichtig. Es ist auch wichtig als Medium für die Bewegung löslicher Substanzen in der Scheibenmatrix.

Kollagen ist das Hauptstrukturprotein des menschlichen Körpers und besteht aus mindestens 17 einzelnen Proteinen. Alle Kollagenproteine ​​haben helikale Stellen und werden durch mehrere interne intermolekulare Bindungen stabilisiert, die es dem Molekül ermöglichen, hoher mechanischer Belastung und chemischer enzymatischer Spaltung standzuhalten. Es gibt mehrere Arten von Kollagen in der Bandscheibe. Darüber hinaus besteht der äußere Ring aus Kollagen vom Typ I und die Kern- und Knorpelplatte aus Kollagen vom Typ II. Beide Arten von Kollagen bilden Fasern, die die strukturelle Basis der Scheibe bilden. Die Kernfasern sind viel dünner als die Fasern des Außenrings.

Bei axialer Kompression der Scheibe wird sie verformt und abgeflacht. Unter dem Einfluss einer externen Last geht das Wasser von der Festplatte weg. Das ist einfache Physik. Daher sind wir am Ende des Arbeitstages weniger groß als am Morgen nach einer Pause. Während der täglichen körperlichen Aktivität, wenn der Druck auf die Scheibe erhöht wird, verliert die Scheibe 10-25% ihres Wassers. Dieses Wasser wird in der Nacht, in Ruhe und im Schlaf wiederhergestellt. Durch den Wasserverlust und die Kompression der Scheibe kann eine Person pro Tag bis zu 3 cm Höhe verlieren. Während der Biegung und Streckung der Wirbelsäule kann die Bandscheibe ihre vertikale Größe um 30 bis 60% ändern, und der Abstand zwischen den Prozessen der benachbarten Wirbel kann sich mehr als vervierfachen. Wenn der Ladevorgang innerhalb weniger Sekunden verschwindet, wird die Festplatte schnell wieder auf ihre ursprüngliche Größe gebracht. Bleibt die Last jedoch bestehen, läuft das Wasser weiter und die Platte schrumpft weiter. Dieses Überlastmoment wird oft zu einem Stimulus für die Trennung des Faserringes der Scheibe. Die Zusammensetzung der Platte ändert sich mit dem Alter mit der Entwicklung einer Degenerationsüberladung. Statistik ist eine hartnäckige Sache. Im Alter von 30 Jahren gehen 30% der Proteoglykane (Glykosaminoglykane) im Kern der Bandscheibe verloren, die Wasser an sich ziehen und Druck (Turgor) in der Bandscheibe erzeugen sollen. Daher sind degenerative Prozesse und Alterungsstrukturen konsistent. Der Zellkern verliert Wasser und Proteoglykane können nicht mehr so ​​effektiv auf die Belastung reagieren.
Wenn Sie die Höhe der Bandscheibe reduzieren, wirkt sich dies auch auf andere Wirbelsäulenstrukturen wie Muskeln und Bänder aus. Dies kann zu einem Druckanstieg auf den Gelenkfortsätzen der Wirbel führen, der zu deren Degeneration führt und die Entstehung von Arthrose in den Zwischenwirbelgelenken provoziert.

Zusammenhang der biochemischen Struktur und Funktion der Bandscheibe

Proteoglykane

Je mehr Glykosaminoglykane sich in der Bandscheibe befinden, desto größer ist die Affinität des Kerns zu Wasser. Das Verhältnis ihrer Anzahl, des Wasserdrucks in der Scheibe und der Belastung davon bestimmt die Wassermenge, die die Scheibe aufnehmen kann.
Mit zunehmender Belastung der Scheibe erhöht sich der Wasserdruck, und das Gleichgewicht wird zerstört. Um das Gleichgewicht wiederherzustellen, tritt etwas Wasser aus der Scheibe aus, was zu einer erhöhten Konzentration von Glykosaminoglykanen führt. Dadurch steigt der osmotische Druck in der Scheibe. Der Wasserablauf bleibt solange bestehen, bis die Waage wiederhergestellt ist oder die Last von der Disc entfernt wurde.

Die Freisetzung von Wasser von der Scheibe hängt nicht nur von der Belastung ab. Je jünger der Körper ist, desto höher ist die Konzentration der Proteoglykane im Gewebe des Scheibenrings. Ihre Fasern sind dünner und der Abstand zwischen den Ketten ist geringer. Durch solch ein feines Sieb fließt die Flüssigkeit sehr langsam und selbst bei einer großen Druckdifferenz in der Scheibe und außerhalb - die Geschwindigkeit des Flüssigkeitsabflusses ist sehr gering, und daher ist auch die Kompressionsgeschwindigkeit der Scheibe gering. Bei einer degenerativen Scheibe ist jedoch die Konzentration der Proteoglykane verringert, die Dichte der Fasern ist geringer und Fluid strömt durch die Fasern schneller. Dies erklärt, warum beschädigte degenerative Scheiben schneller schrumpfen als normale.

Wasser ist für die Festplattenfunktionalität von größter Bedeutung.

Es ist der Hauptbestandteil der Bandscheibe, und ihre "Härte" wird durch die hydrophilen Eigenschaften von Glykosaminoglykanen gewährleistet. Bei einem geringen Wasserverlust entspannt sich das Kollagennetzwerk, und die Scheibe wird weicher und geschmeidiger. Wenn das meiste Wasser verloren geht, ändern sich die mechanischen Eigenschaften der Scheibe dramatisch und unter Belastung verhält sich der Stoff wie eine feste Substanz. Wasser ist auch das Medium, durch das die Scheibe passiv zugeführt und Stoffwechselprodukte abgeleitet werden. Trotz der Dichte und Stabilität der Scheibenstruktur ändert sich der "Wasser" -Teil sehr intensiv. Einmal alle 10 Minuten - eine Person von 25 Jahren. Im Laufe der Jahre nimmt diese Zahl aus naheliegenden Gründen natürlich ab.

Das Kollagennetzwerk spielt eine verstärkende Rolle und hält Glykosaminoglykane in der Scheibe. Und die wiederum - das Wasser. Diese drei Komponenten bilden zusammen eine Struktur, die einer starken Kompression standhalten kann.

Die "weise" Organisation von Kollagenfasern sorgt für eine überraschende Flexibilität der Scheiben. Die Fasern sind in Schichten angeordnet. Die Richtung der Fasern, die zu den Körpern der benachbarten Wirbel gehen, ändert sich in Schichten. Dadurch entsteht eine Verflechtung, die es der Wirbelsäule erlaubt, sich deutlich zu biegen, obwohl die Kollagenfasern selbst nur um 3% gedehnt werden können.

Festplattenleistung und Freigabeverfahren
Scheibenzellen synthetisieren sowohl ihre hochorganisierten Komponenten als auch die Enzyme, die sie spalten. Dies ist ein selbstregulierendes System. Bei einem gesunden Antrieb ist die Geschwindigkeit der Synthese und Spaltung der Komponenten ausgeglichen. Dafür ist eine hochorganisierte Zelle zuständig, die oben geschrieben wurde. Wenn dieses Gleichgewicht gestört ist, ändert sich die Zusammensetzung der Platte dramatisch. Während der Wachstumsphase überwiegen anabole Prozesse der Synthese und des Ersatzes von Molekülen gegenüber den katabolen Prozessen ihrer Spaltung. Bei normaler Belastung tritt Verschleiß und Alterung der Scheibe auf. Es gibt ein umgekehrtes Muster. Die Lebensdauer von Gycosaminoglycanen beträgt normalerweise etwa 2 Jahre, und Kollagen hält viel länger an. Bei einem Ungleichgewicht zwischen Synthese und Spaltung der Scheibenkomponenten nimmt der Gehalt an Glykosaminoglykanen in der Matrix ab und die mechanischen Eigenschaften der Scheibe verschlechtern sich signifikant.

Der Plattenstoffwechsel wird stark durch mechanischen Stress beeinflusst. Derzeit kann gesagt werden, dass harte und regelmäßige körperliche Arbeit gemäß den oben beschriebenen Mechanismen zu raschem Altern und Verschleiß der Scheibe führt. Die Last, die ein stabiles Gleichgewicht und eine normale Festplattenleistung aufrechterhält, ist in den Empfehlungen und Empfehlungen eines Arztes beschrieben. Zusammenfassend kann ich sagen, dass Amplitude und aktive Bewegungen mit einer bereits "kranken" Scheibe die degenerativen Prozesse darin beschleunigen. Und entsprechend das Fortschreiten der Symptome der Krankheit.

Biophysik Nährstoffversorgung

Die Scheibe erhält Nährstoffe aus den Blutgefäßen der benachbarten Wirbelkörper. Sauerstoff und Glukose müssen durch Diffusion durch den Knorpel der Scheibe zu den Zellen in der Mitte der Scheibe eindringen. Der Abstand vom Zentrum der Scheibe, in dem sich die Zellen befinden, zum nächsten Blutgefäß beträgt etwa 7 bis 8 mm. Während des Diffusionsprozesses bildet sich ein Nährstoffkonzentrationsgradient. An der Grenze zwischen der Scheibe und dem Wirbelkörper befindet sich eine Schließplatte (Hyalin). Die normale Sauerstoffkonzentration in diesem Bereich der Scheibe sollte ungefähr 50% ihrer Konzentration im Blut betragen. In der Mitte der Scheibe liegt diese Konzentration normalerweise nicht über 1%. Daher verläuft der Stoffwechsel der Scheibe hauptsächlich auf dem anaeroben Weg. Übrigens die Bildung von Säure. Wenn die Sauerstoffkonzentration an der "Grenze" weniger als 5% in der Scheibe beträgt, nimmt die Bildung eines Stoffwechselprodukts - Laktat - der gleichen "Säure" zu. und die Laktatkonzentration in der Mitte der Scheibe kann 6-8 mal höher sein als in Blut oder interzellulärem Medium, was eine toxische Wirkung auf das Gewebe der Scheibe hat und zerstört wird.

Die Hauptursache für die Bandscheibenentartung ist eine Störung der Nährstoffzufuhr. Mit zunehmendem Alter nimmt die Permeabilität der Scheibenrandplatte ab, und dies kann es für Nährstoffe schwierig machen, mit Wasser in die Scheibe einzutreten, und die Ausscheidung von Abbauprodukten, insbesondere Laktat, in die Scheibe. Durch die Verringerung der Nährstoffdurchlässigkeit der Scheibe kann die Sauerstoffkonzentration in der Scheibenmitte auf sehr niedrige Werte fallen. Gleichzeitig wird der anaerobe Stoffwechsel aktiviert und die Säurebildung nimmt zu, was schwer zu beseitigen ist. Infolgedessen steigt die Azidität in der Mitte der Scheibe (der pH-Wert fällt auf 6,4). In Verbindung mit einem niedrigen Sauerstoffpartialdruck in der Scheibe führt eine erhöhte Acidität zu einer Abnahme der Synthesegeschwindigkeit von Glycosaminoglycanen und verringert die Affinität für Wasser. Damit schließt sich der "Teufelskreis". Sauerstoff und Wasser gehen nicht auf die Scheibe - im Kern befinden sich keine Glykosaminoglykane! Und sie können nur passiv kommen - mit Wasser. Darüber hinaus tolerieren die Zellen selbst keinen längeren Aufenthalt in einer sauren Umgebung, und ein großer Prozentsatz toter Zellen befindet sich in der Scheibe.
Einige dieser Änderungen sind möglicherweise reversibel. Die Festplatte hat einige Regenerierungsfähigkeit.

Die Bandscheibe ist eine Art Dichtung, ohne die keine Wirbelsäule auskommt. Die Bandscheiben machen etwa ein Drittel der Wirbelsäule aus und übernehmen die gesamte Belastung, die darauf ausgeübt wird. Was sind die Funktionen der Bandscheiben und wie können Wirbelsäulenerkrankungen verhindert werden?

Die Bandscheibe ist eine Kombination aus einem halbflüssigen Kern innerhalb eines dauerhaften Faserringes mit einer Faserstruktur und Hyalinknorpel. Der Kern ist ein gelartiger wassergesättigter Gehalt und ist besonders bei jungen Menschen ausgeprägt. Dank der Kerne können sich die Wirbel relativ zueinander hin und her bewegen, wodurch sich die Wirbelsäule in verschiedene Richtungen biegen und verdrehen kann.

Der Faserring besteht aus 12 dünnen Schichten aus Platten, und wenn die Wirbelsäule gebogen oder verdreht wird, dehnen sich die Gewebe der Platten in diagonal entgegengesetzten Richtungen. Dadurch entsteht ein gewisses Netz, das eine große Festigkeit hat und die Form eines Rings hat. Das Gitter nimmt die gesamte Kante der Scheibe ein und ist fest mit den oberen und unteren Wirbeln verbunden, die fest zwischen ihnen gehalten werden. Der Faserring wirkt also nicht nur als Bindeglied zwischen den Wirbeln, sondern hält auch den halbflüssigen Kern unter Druck.

Hyaliner Knorpel ist eine dünne Schicht zwischen Wirbelkörper und Bandscheibe. Die Ernährung der Bandscheibe bei Erwachsenen beruht auf Gefäßen, die sich im Wirbelkörper befinden, und Hyalinknorpel spielt bei diesem Prozess eine wichtige Rolle.

Die Rückseite der Bandscheibe ist etwas dünner als die Vorderseite, da die Dicke der Platten an der Rückwand geringer ist. Außerdem ist die Verbindung der Platten hier dichter und dies ist kein Zufall - durch die freie Divergenz der Wirbel kann sich die Wirbelsäule in verschiedene Richtungen beugen. Es gibt jedoch eine zweite Seite der "Medaille" - ein zu lockeres Kippen kann zum Bruch des Anulus führen, da der feste Sitz der Platten aneinander die Schwäche des Rings beeinflussen kann.

Eine Person hat 24 Bandscheiben in der gesamten Wirbelsäule. Die einzigen Ausnahmen sind das Hinterhauptbein und der erste Wirbel, der erste und der zweite Halswirbel, der Steißbein- und der Sakralbereich - in diesen Bereichen gibt es keine Bandscheiben.

Die Größe der Scheiben ist nicht gleich - sie nimmt von oben nach unten zu und hängt von der Intensität der körperlichen Belastung ab. Zum Beispiel ist die Lumbalscheibe in anteroposteriorer Richtung 4,5 cm und in medial-lateraler Richtung 6,4 cm und 1,1 cm dick.

Die Hauptkomponente der Zwischenwirbelschicht ist aufgrund ihrer einzigartigen und komplexen Zusammensetzung in der Scheibe enthaltenes Wasser und macht etwa 65 bis 90% ihres Gesamtvolumens aus. Die Wassermenge in der Schicht hängt vom Alter der Person, einem bestimmten Teil der Bandscheibe und der Intensität der körperlichen Belastung der Wirbelsäule ab. Je älter eine Person wird, desto weniger Wasser ist in ihren Scheiben enthalten. Mit der Zeit verliert der Hyalinknorpel außerdem an Elastizität, wird hart und fast nicht dehnbar.

Der Druck in den Scheiben ist ebenfalls ungleich - er hängt direkt von der Position des Körpers im Raum ab. Wenn sich der Körper beispielsweise in einer vertikalen Position befindet, beträgt der Druck 2,0 bis 5,0 Atmosphären, und wenn er zu den Seiten geneigt ist oder bei körperlicher Anstrengung, kann er auf 10,0 Atmosphären ansteigen. Der Druck wird hauptsächlich durch Wasser erzeugt, das sich im Kern der Scheibe befindet, und hält seinen Faserring. Eine zu hohe Belastung der Festplatte kann beschädigt werden.

Wenn der Knorpel der Bandscheibe in den Wirbelkörper selbst eindringt, diagnostiziert der Arzt den Patienten mit einer Schmorl-Hernie oder einem Schmorl-Knoten. Knoten geben sich nicht aus, da sie absolut asymptomatisch sind.

Schmorl-Knoten treten häufig bei Menschen im fortgeschrittenen Alter auf, da die Stärke und Härte der Wirbelsäulenknochen geringer ist. Junge Menschen neigen auch zu Unwohlsein, aber die Gründe für das Auftreten sind ein starker vertikaler Schlag, verschiedene Erkrankungen, die Schmorl-Knoten verursachen, sowie eine zu starke körperliche Belastung der Wirbelsäule. Oft sind Knoten ein angeborener Faktor.

Häufig raten die Ärzte der angeborenen Schmorl-Hernienbehandlung nicht zu Rate, da sie bei dieser Krankheit keine besondere Gefahr für die menschliche Gesundheit sehen. Menschen mit einer solchen Diagnose beginnen jedoch frühzeitig über Schmerzen in der Wirbelsäule zu klagen, und die Teile der Wirbelsäule, in denen sich die Knoten befinden, verlieren rasch die Beweglichkeit. In diesem Fall fällt die Last auf die Gelenke zwischen den Wirbeln, was zu einer frühen Arthrose der Zwischenwirbelgelenke führt.

Zu große Schmorl-Knoten können bei starker Belastung zu Frakturen und Frakturen der Wirbel führen, da der Wirbelkörper in dieser Situation zu schwach ist. Kinder, die sehr schnell wachsen, sind auch für Schmorls Hernie gefährdet. In diesem Fall wachsen die Weichteile mit einer hohen Geschwindigkeit, während die Knochensubstanz nicht mit ihnen Schritt hält, die Bildung von Hohlräumen zwischen den Wirbeln und folglich das Auftreten von Schmorls Knoten.

Struktur und Pathologie der Bandscheiben

Eine Person hat 21–25 Bandscheiben, die die Wirbel zu einer Wirbelsäule vereinen. Bei einem Erwachsenen machen Bandscheiben 25% der Wirbelsäulenhöhe aus und bei einem Neugeborenen - bis zu 50%. Die Hauptfunktionen dieser anatomischen Strukturen sind die Abwertung und Unterstützung.

Anatomie

Der Aufbau der Bandscheibe ist recht komplex. In seiner Mitte befindet sich ein halbflüssiger, pulpöser Kern, der von einem dichten Faserring umgeben ist, und darüber und darunter sind Sperrplatten. Die Höhe der Platte variiert im Laufe des Tages, die Differenz kann 2 Zentimeter erreichen. Am Morgen nimmt die maximale Höhe ab, tagsüber nimmt sie allmählich ab und erreicht am Abend ein Minimum.

Der Pulpuskern hat eine bikonvexe Form und ist eine gelartige Masse aus komplexen Proteinen (Proteoglykanen) und langen Ketten von Hyaluronsäure. Es sind Proteine, die für die Abwertungsfunktion verantwortlich sind. Wenn die Belastung zunimmt, beginnen Proteoglykane, Wasser kompensatorisch zu absorbieren, wodurch der Kern vergrößert und elastischer wird.

Nach Beendigung der Belastung geben Proteoglykane den Ochsen ab und stellen so das frühere Gleichgewicht wieder her. Der Kernbereich belegt etwa 40% des gesamten Speicherplatzes. Mit zunehmendem Alter nimmt die Hydratationsfähigkeit ab, der Kern wird „trockener“ und wird dadurch weniger elastisch.

Faserring

Der Ring besteht aus ca. 20-25 konzentrisch angeordneten Faserplatten und dazwischen liegenden Kollagenfasern mit paralleler Richtung. Neben Kollagenfasern gibt es auch radial angeordnete Elastinfasern. Aufgrund der Querrichtung der Fasern wird somit eine hohe Festigkeit dieser anatomischen Struktur erreicht.

Platten schließen

Endplatten sind eine dünne, aber sehr starke Bindegewebsschicht. Das Schließen der Knorpelplatten, die fest mit dem Körper des benachbarten Wirbels verbunden sind, gewährleistet die Bildung der Wirbelsäule. Und sie spielen auch eine wichtige Rolle bei der Stromversorgung der Festplatte.

Funktionen

Festplatten haben mehrere wichtige Funktionen:

• Verbinden Sie benachbarte Wirbel fest miteinander. Die Implementierung dieser Funktion beinhaltet die Verriegelungsplatte. Zwischenwirbelscheiben und Wirbel sind fest miteinander verbunden, an dieser Stelle gibt es keine Bewegung.
• Abschreibung unter Last vornehmen. Dafür sind Proteine ​​des Pulpa-Kerns verantwortlich. Im Lendenbereich haben die Bandscheiben die größte Höhe (bis zu 11 mm), da diese Teilung die Hauptachslast trägt.
• Flexibilität und Beweglichkeit der Wirbelsäule fördern. Am beweglichsten ist die Zervikalregion, am wenigsten mobil ist die Lendenwirbelsäule.

Arten der Pathologie

Austauschvorgänge in den Bandscheiben sind sehr langsam. Durch Dehydratation und Mangel an Mineralstoffen kann es zu einer Osteochondrose der Wirbelsäule kommen, und weiter - Protrusion und Bruch der Bandscheibe. Rückenmarksverletzungen können auch während eines Verkehrsunfalls oder beim Heben von Gewichten zu Protrusion und Hernie führen.

Degenerative Veränderungen

Nach 30 Jahren beginnen die Dehydratisierungsprozesse (Dehydratation) des Scheibenkerns. Dies ist auf eine Abnahme der Synthese von Proteoglykanen und die Polymerisation von Mucopolysacchariden zurückzuführen. Dadurch werden der Transport von Nährstoffen und Sauerstoff zur Bandscheibe und der verzögerte Abzug toxischer Stoffwechselprodukte gestört. Eine Reihe von pathologischen Zuständen und ein falscher Lebensstil führen zu einer Fehlfunktion der Platte. Es sind diese Prozesse, die zur Ausdünnung des Knorpels führen.

Das Löschen der Scheibe ist unmöglich, da sich zwischen der Scheibe und dem Wirbel keine Bewegung befindet. Der Degenerationsprozess wird beschleunigt, wenn die Bandscheibe, chronische Krankheiten (Diabetes, Anämie, Atherosklerose, Osteoporose und andere), Übergewicht oder zu geringe Belastung, Übergewicht, Alkoholmissbrauch und Tabakabhängigkeit auftreten. Wenn die Höhe der Platten gesenkt wird, verschlechtern sich ihre Stütz- und Abschreibungsfunktionen.

Scheibenüberstand

Überstand ist der Überstand eines Teils der Scheibe über den Zwischenwirbelraum hinaus. Gleichzeitig ragt der Kern nicht über den Faserring hinaus, da die Unversehrtheit des Rings nicht gebrochen wird. Am häufigsten wird ein Überstand bei arbeitsfähigen Menschen im mittleren Alter von 35 bis 55 Jahren festgestellt. Die Ursachen für den Vorsprung sind:

• sesshafte Lebensweise, die zu Muskelschwäche, schlechter Durchblutung und schlechtem Stoffwechsel führt;
• pathologische Kyphose und Lordose sowie Skoliose. Die Krümmung der Wirbelsäule führt zu einer falschen Verteilung der Belastung der Wirbelsäule;
• Wirbelsäulenverletzungen, sowohl schweres als auch regelmäßiges Mikrotrauma;
• Stoffwechselstörungen im Zusammenhang mit Mangelernährung oder dem Auftreten hormoneller Störungen (Hypothyreose, Diabetes);
• altersbedingte degenerative Veränderungen im Knorpelgewebe.

Abhängig von der Seite, auf der sich der Vorsprung befindet, kann der Vorsprung sein:

• Rücken (nach hinten gerichtet);
• seitlich (seitlich gerichtet);
• ventral (nach anterior gerichtet).

Symptome

Laterale und ventrale Protrusion treten ohne klinische Manifestationen auf. Symptomatisch nach hinten hervorstehend. Da in den meisten Fällen das Aufwölben der Scheibe im Lendenbereich auftritt (was mit einer großen Belastung und maximalen Schwere des Bewegungsbereichs in dieser Abteilung verbunden ist), sind die folgenden Ausprägungen möglich:

• lumbale Schmerzen, verstärkt durch Bewegung. Schmerzen können auf das Gesäß oder die Beine geben;
• Präsenz von sensorischen Störungen - Krabbeln, Kribbeln, Taubheit.

Diagnose

Das Vorhandensein von Vorsprüngen wird unter Verwendung einer berechneten oder Magnetresonanztomographie erfasst. Da die Vorsprünge oft asymptomatisch sind, können sie bei der Untersuchung auf andere Krankheiten durch Zufall entdeckt werden.

Bandscheibenvorfall

Zwischenwirbelhernie ist ein Vorsprung der Bandscheibe zwischen den Wirbelkörpern, begleitet von einem Bruch des Annulus und einer Verlagerung des Kerns. Die häufigste Ursache für die Entstehung von Hernien sind degenerative Veränderungen im Knorpelgewebe oder Verletzungen.

Dorsale diffuse Hernie der Scheibe wird getrennt isoliert. Bei dieser Pathologie bleibt der Faserring erhalten, die Scheibe steht jedoch bereits stark in den Zwischenwirbelraum vor. Die Gefahr einer diffusen Hernie besteht darin, dass ein Ringbruch auftreten kann, was zu einer starken Verschlechterung des Zustands des Patienten führt.

Wie wird die Hernie gebildet?

Zunächst tritt der Plattenvorfall auf - ein geringfügiger Versatz von 3 mm. Wenn sich die Scheibe in eine größere Entfernung verlagert hat, über den Wirbel hinausgegangen ist, der Faserring jedoch unversehrt geblieben ist, spricht man von Protrusion.

Wenn der pathologische Prozess fortschreitet, kommt es zu einem Bruch der Fasern, die die Faserkapsel bilden, und zu einer Verdrängung des Pulpa-Kerns. Diese Stufe wird als Plattenextrusion bezeichnet.

Sequestrierung. In diesem Stadium ist der Pulpa-Kern so weit verschoben, dass er aus dem Zwischenwirbelspalt heraushängt. Hernien treten am häufigsten in der lumbosakralen Wirbelsäule auf der Ebene von L5 - S1 und auf der Ebene von L4 - L5 auf.

Symptomatologie

Zu Beginn der Entstehung einer Hernie treten möglicherweise keine klinischen Symptome auf, aber im Laufe der Zeit treten dumpfe Schmerzen auf, die durch dynamische oder statische körperliche Anstrengung hervorgerufen werden und in der Bauchlage verschwinden. Weitere Schmerzen stören länger und werden fast konstant. Bei einer Hernie wird immer ein Muskel-Tonic-Syndrom gebildet.

Beispielsweise tritt bei einer eher seltenen Lokalisation einer Hernie im Nacken ein Reflex-Torticollis auf, und eine Lendenhernie kann sich als Lumbago-Symptome manifestieren. Schäden an den Bandscheiben in der Brustwirbelsäule können Erkrankungen der inneren Organe (Herz, Magen, Bauchspeicheldrüse) nachahmen. Wenn sich eine Hernie in der Halswirbelsäule befindet, sind Heiserkeit und Fremde im Hals (Stufe C5 - C6) möglich.

Diagnose

Die Diagnose und Behandlung der Pathologie der Bandscheiben erfolgt durch einen Neurologen oder einen Neurochirurgen. Neben den Untersuchungen und neurologischen Untersuchungen wird immer eine zusätzliche Untersuchung bestellt: MRT, CT, Myelographie (Röntgenuntersuchung des Spinalkanals, durchgeführt mit einem Kontrastmittel).

Behandlung

Eine wirksame Behandlung zielt immer darauf ab, die Symptome der Krankheit zu beseitigen, vor allem aber deren Ursachen. Da die Pathologie am häufigsten mit degenerativen Veränderungen des Knorpels einhergeht, sollte die Therapie auf die Verbesserung der Ernährung des Knorpelgewebes abzielen.

Diät

Die Diät sollte hauptsächlich frisches Gemüse und Obst sowie Milchprodukte sein, die genügend Kalzium enthalten. Meeresfrüchte werden auch als Quelle für Omega-3, mehrfach ungesättigte Säuren, Eiweiß und Phosphor empfohlen. Süßwaren, Zucker und Alkohol sollten ausgeschlossen werden.

Sie haben einen hohen Kaloriengehalt, führen zu einer Anhäufung zusätzlicher Pfunde und erhöhen dadurch die Belastung der Wirbelsäule. Außerdem wird bei der Verwendung dieser Produkte der Säure-Basen-Haushalt auf die saure Seite verschoben, was den Stoffwechsel im Allgemeinen und insbesondere im Knochen- und Knorpelgewebe nachteilig beeinflusst.

Der Wasserhaushalt ist wichtig. Sauberes Wasser ist erforderlich, um 1,5-2 Liter pro Tag zu trinken, abhängig vom Gewicht des Patienten. Wünschenswert sind Chondroprotektoren (Glucosamin und Chondroitinsulfat) in Form von Nahrungsergänzungsmitteln. Chondroprotektoren wirken im Anfangsstadium der Erkrankung besonders stark.

Medikamentöse Behandlung

Medikamente werden genommen, um Schmerzen und Entzündungen zu beseitigen. Die am häufigsten verwendeten nichtsteroidalen Antiphlogistika (Nimesulide, Ibuprofen, Diclofenac, Nise) und Muskelrelaxantien lösen Muskelverspannungen aufgrund der Blockade der neuromuskulären Übertragung. Zu Muskelrelaxanzien gehören:

Physiotherapie

Die Bewegungstherapie (physikalische Therapie) ist die Grundlage für die Behandlung der Bandscheibenpathologie. Eine Reihe von Experten argumentieren, dass Sie mit Bewegungsgymnastik zusammen mit der richtigen Ernährung die Bewegungsfreiheit vollständig wiederherstellen und Schmerzen beseitigen können. Richtige Übungen können die Blutzirkulation und folglich die Ernährung der Bandscheibe verbessern, Muskelkrämpfe entfernen, die Bandscheibenverlagerung beseitigen und den Inhalt ausrichten, das Muskelkorsett und den Bandapparat stärken.

Im Falle einer Pathologie der Bandscheibe kann der Unterricht erst begonnen werden, nachdem eine genaue Diagnose erstellt und ein individuelles Trainingsprogramm ausgewählt wurde. Es ist kontraindiziert, Übungen in den folgenden Situationen durchzuführen:

• Kneifen oder Sequestrieren eines Bandscheibenvorfalls;
• die postoperative Periode beträgt weniger als 6 Monate;
• das Vorhandensein von starken Schmerzen;
• Krebs;
• hoher Blutdruck;
• erhöhte Körpertemperatur;
• Verschlimmerung einer chronischen Krankheit.

Chirurgische Behandlung

Chirurgische Eingriffe werden selten eingesetzt. Behandeln Sie Hernien operativ in den folgenden Fällen:

• Schachtelhalm-Syndrom - eine Störung der Harnblase und des Schließmuskels des Rektums aufgrund einer Verletzung von Nervenfasern, die diese Organe innervieren;
• Schweregrad der radikulären Schmerzen ohne Therapieeffekt für 2 Wochen. Insbesondere betrifft es die sequestrierte Diskushernie oder die Größe des Vorsprungs der Diskette;
• Anzeichen einer Muskelatrophie ohne funktionelle Aktivität der Nervenwurzel;
• große Scheibenzyste

In anderen Fällen sind die Indikationen für die Operation relativ. Während der Operation wird die betroffene Bandscheibe durch eine künstliche Bandscheibe ersetzt. Mit der Prothetik können Sie die Abschreibung wiederherstellen und auf ein normales Niveau bringen.

Bei Bandscheiben nimmt die Fähigkeit zur Durchführung von Abschreibungs- und Unterstützungsfunktionen mit dem Alter ab. Um die Geschwindigkeit der degenerativen Veränderungen zu verlangsamen, ist es notwendig, richtig zu essen, einen aktiven Lebensstil ohne übermäßige Anstrengung aufrechtzuerhalten und rechtzeitig einen Arzt zu konsultieren. Mit dem Fortschreiten der Pathologie entwickelt sich zuerst eine Protrusion und dann eine Hernie, die zu schweren Schmerzen, eingeschränkter Mobilität und manchmal auch zu Behinderungen führen kann.