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:
- Pierścień włóknisty – annulus fibrosus
- 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:
- Amortyzowaniu obciążeń osiowych kręgosłupa – chronią kręgosłup przed siłami ściskającymi;
- Oddzieleniu od siebie części kostnych kręgosłupa;
- 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.
Ruchy wyprostu – wychylenie tułowia – ku tyłowi – powodują kompresję tylnych włókien pierścienia rozciągnięcie przednich oraz przesunięcie jądra miażdżystego ku przodowi.
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.
- 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.
