
腰椎的“减震器”——腰椎间盘
一、腰椎间盘的结构
腰椎间盘与颈椎、胸椎的椎间盘一样,位于两个椎体之间,是一个具有“流体力学”性能的结构,相当于两个椎骨间的“软垫”。腰椎间盘由髓核、纤维环和终板三部分组成,其中髓核为椎间盘的中央部分;纤维环为周围部分,包绕髓核;终板与椎体骨组织相连。

1. 髓核
髓核为一类似于“果冻”的胶状物质。因为它被包绕在纤维环之中,具有“胶状物质”的特点,所以在压力作用下,可将由椎体传来的压力放射状地平均弥散开。髓核的作用主要有承担上下椎体之间的压力,保持二者之间的一定距离;在承受突然外力的情况下,起吸收震荡的作用;在腰椎运动时,起类似“轴承”的作用。
2. 纤维环
纤维环具有弹性,纤维斜行紧密分层排列,包围髓核,牢固地附着在椎体两端,构成椎间盘的外围部分。纤维环类似于盘旋的“弹簧”,主要作用是使上下椎体互相连接,保持腰椎的稳定性,同时保存髓核的液体成分,维持髓核的位置和形状,保证其正常的功能。
3. 终板
终板为一透明无血管的软骨组织。终板的主要作用是支撑重量和减少摩擦,以免在承受压力时发生压迫性椎骨萎缩;除了固定和分隔作用外,终板内有许多微小孔隙,是髓核的物质交换通道;在幼儿时,终板为椎体骨质的生长区域。
胎儿椎间盘的血液供应来自椎间盘和邻近的椎体的血管。邻近椎体的血管通过软骨终板到达椎间盘,但不到达髓核。这些血管在出生后第8个月就开始发生退化,在25岁时,椎间盘就没有血管了。椎间盘的水分也随年龄的增加而逐渐减少。胎儿时纤维环、髓核的水分分别为80%和90%,发育至成年时各减少10%,30岁左右则分别降至60%和75%~78%。同时椎间盘的含水量也可随脊柱所受到的压力而变化。椎间盘受到压力时,其内的水分可以缓慢向外溢出,使其含水量下降;压力解除后水分又可缓慢进入,其含水量又可恢复。
二、腰椎间盘的作用
腰椎间盘与颈段、胸段椎间盘的作用基本相似,椎间盘的主要功能是提供脊柱纵轴的稳定性并保持脊柱在一定范围内的活动(即前屈、后伸、侧屈和旋转)。椎间盘的作用主要有:
(1)连接上下椎体,并使椎体间有一定的活动度,完成身体前屈、后伸、侧屈和旋转等功能。
(2)保持脊柱的高度。在早上,由于卧床休息,椎间盘的压力较小,水分回吸,椎间盘的高度略有增加;傍晚,由于站立劳作了一天,长时间受到体重的压力,椎间盘水分外渗,高度可稍有下降。脊柱的长度,椎体占四分之三,椎间盘占四分之一,共有二十多个椎间盘。如果每个椎间盘的高度有1mm的变化,那么早晚身高相差可以达到2cm左右。所以,清晨起床时人们会发现他们的身高一夜会“长”几厘米。
(3)维持脊柱的生理曲线。由于腰椎间盘前方厚、后方薄,腰椎出现生理前凸曲线。
(4)维持椎间孔及侧方小关节的大小和距离。由于椎间盘的高度,腰椎椎间孔在正常情况下为脊神经根粗细的3~10倍,二者保持一定的距离。一旦出现椎间盘突出导致椎间孔变窄,可造成椎间孔内神经根的受压或受刺激而产生腰酸腰痛、下肢疼痛麻木等症状。
(5)使椎体表面承受相同的压力。髓核被纤维环所包裹,使椎间盘像一个体积不变的水囊,将所受到的压力均匀地传递到纤维环,然后再均匀地传递到相邻椎体。当人体在直立的时候,腰椎间盘内部所承受的压力相当于负重60~70kg,当人体前屈和伸直身体时可增加30~50kg的负重。正常情况下腰椎间盘髓核能承受300kg的负重,所以当人体负重不超过300kg时,腰椎间盘基本能耐受,但如果超过这个限度,腰椎间盘就受不了了,就会出现一些问题。
(6)缓冲作用。椎间盘是弹性结构,特别是髓核具有形变作用,在人体跳跃、高处跌落或肩、背、腰部突然负荷重物时,可产生吸收震荡及逐渐减压的作用,以达到缓冲的目的。椎间盘可以吸收其上方和下方传来的外力和震荡。在人的脊柱活动时髓核在纤维环内发生变形及轻微移动,随外力和震荡改变形状和位置,并将外力和震荡均匀传递给纤维环和软骨终板,使椎体表面产生均匀的压强。当椎体发生一定的倾斜时,髓核分解压力,这就对脊髓和整个人体起到了保护作用。