Krążek międzykręgowy budowa, funkcja, biomechanika

0
11849

Krążek międzykręgowy –  łac. discus intervertebralis

Synonimy – tarcza międzykręgowa, dysk.

Gdzie znajdują się krążki międzykręgowe

Krążki międzykręgowe zlokalizowane są pomiędzy sąsiadującymi trzonami kręgów. Pierwszy krążek znajduje się w segmencie C2 – C3 (pomiędzy drugim i trzecim kręgiem szyjnym) ostatni w segmencie L5 – S1 (pomiędzy piątym kręgiem lędźwiowym i pierwszym kręgiem krzyżowym). W młodym wieku krążki mogą występować także w odcinku krzyżowym i guzicznym kręgosłupa ale z wiekiem ulegają kostnieniu.

Łącznie w kręgosłupie znajdują się 23 krążki i stanowią 25% jego długości. Ich wysokość wzrasta proporcjonalnie do masy sąsiadujących kręgów i przyrostu obciążenia osiowego kręgosłupa ku dołowi od około 4 mm w odcinku szyjnym do około 12 mm w odcinku lędźwiowym.

Budowa krążka międzykręgowego

Krążek międzykręgowy zbudowany jest z dwóch podstawowych części:

  1. Pierścień włóknisty – annulus fibrosus
  2. Jądro miażdżyste – nucleus pulposus

Oraz łączącej je z powierzchniami trzonów płytki chrzęstnej zwanej – blaszką graniczną.

Pierścień włóknisty budowa

Jest to gruba gęsta struktura stanowiąca obwodową część krążka międzykręgowego. Składa się z dwóch części – zewnętrznej mocnej tkanki utworzonej głównie z włókien kolagenowych. Pierścień zewnętrzny tworzą komórki fibroblastów wytwarzające przede wszystkim kolagen typu I. Część wewnętrzna krążka międzykręgowego zbudowana jest z chrząstki włóknistej i tworzą ją włókna kolagenowe typu I i II. Łącznie w krążku znajduje się około 10 – 20 sztuk blaszek kolagenowych ułożonych skośnie naprzemiennie od lewej do prawej i od prawej do lewej. Taki system budowy zapewnia dużą wytrzymałość na różnokierunkowe napięcia i zwiększa zdolność amortyzacyjną.

Jądro miażdżyste budowa

Jądro miażdżyste jest wewnętrzną częścią krążka międzykręgowego. Jest to galaretowata substancja utworzona głównie z proteoglikanów znajdujących się w luźnej sieci kolagenu typu II. Jądro stanowi 50 – 60% powierzchni krążka międzykręgowego. Usytuowane jest bliżej tylnej krawędzi trzonu kręgowego. Głównym składnikiem jądra miażdżystego jest woda u noworodków jest to około 88% składu u osób starszych około 69%. Zachodzący z wiekiem proces zmiany uwodnienia krążka międzykręgowego stanowi początek zmian degeneracyjnych.

Jądro miażdżyste jest strukturą hydrofilową, dzięki swoim właściwościom hydrostatycznym pełni funkcję amortyzatora i chroni kręgosłup przed obciążeniami osiowymi.

Funkcja krążka międzykręgowego

Krążki międzykręgowe mają zadania mechaniczne. Ich rola polega m.in. na:

  1. Amortyzowaniu obciążeń osiowych kręgosłupa – chronią kręgosłup przed siłami ściskającymi;
  2. Oddzieleniu od siebie części kostnych kręgosłupa;
  3. Ułatwieniu ruchów kręgosłupa przez zapewnienie odpowiedniej elastyczności i plastyki ruchów.

Biomechanika krążka międzykręgowego

Krążki międzykręgowe z sąsiadującą parą kręgów – dolnym i górnym – tworzą podstawową funkcjonalną jednostkę ruchową kręgosłupa.

Ponieważ krążki międzykręgowe znajdują się w bezpośrednim sąsiedztwie trzonów kręgowych ulegają ciągłemu wpływowi kręgosłupa. Krążek pomimo, że nie jest strukturą stawową tworzy połączenie ruchowe dla sąsiadujących kręgów i w określony sposób reaguje na ich ruchy.

Podczas ruchu zgięcia – pochylenie tułowia do przodu tylne włókna krążka międzykręgowego ulegają rozciągnięciu natomiast przednie kompresji przez sąsiadujące trzony kręgów. Ciśnienie wywierane na jądro miażdżyste wywołuje jego przesunięcie ku tyłowi.

 

krążek międzykręgowy

Ruchy wyprostu – wychylenie tułowia –  ku tyłowi – powodują kompresję tylnych włókien pierścienia rozciągnięcie przednich oraz przesunięcie jądra miażdżystego ku przodowi.

wyprost

Wpływ kompresji na krążek międzykręgowy

Pod wpływem kompresji w jądrze miażdżystym wytwarza się ciśnienie śródjądrowe. Ciśnienie w jądrze rozkłada się w różnych kierunkach na całym jego obszarze. Pod wpływem ciśnienia rozciągają się włókna kolagenowe pierścienia włóknistego i dochodzi do ich pierścieniowego uwypuklenia.

krążek międzykręgowy

  • Obciążenie kręgosłupa masą 50 kg – powoduje rozciągnięcie pierścienia o około 0,5 mm;
  • Obciążenie masą 100 kg – rozciąga pierścień o 0,75 mm.

Granica rozciągliwości pierścienia wynosi około 0,8 mm – po przekroczeniu granicy rozciągliwości pierścienia włóknistego krążek międzykręgowy będzie ulegał uszkodzeniu.

 

Wpływ pozycji ciała na krążek międzykręgowy

Do szczególnie dużego ucisku na krążek międzykręgowy dochodzi w pozycji siedzącej – w tych warunkach najbardziej wzrasta ciśnienie śródjądrowe.

Pozycja stojąca – spadek ciśnienia śródjądrowego o około 30%

Leżenie na boku – spadek ciśnienia śródjądrowego o 50%

Podnoszenie ciężkich przedmiotów – podczas unoszenia przedmiotu o masie 90 kg z pozycji zgięcia w przód na krążek międzykręgowy w segmencie L5 – S1 działa obciążenie o nacisku około 1 tony.

Zgięcie kręgosłupa – 1 stopień zgięcia odpowiada 0,7% rozciągnięcia włókien kolagenowych. W maksymalnym zgięciu tylna ściana pierścienia włóknistego rozciąga się pomiędzy 50-90%.  Skrócone w procesie odwodnienia – dehydratacji – włókna kolagenowe mogą ulegać rozrywaniu już przy 10-15% rozciągnięcia.

 

ZOSTAW ODPOWIEDŹ