Bandscheibe

Original Editor – Alexander Chan Top-Autoren – Jin Yoo, Katherine Knight, Lucinda hampton, Rachael Lowe und Kim Jackson

Definition/Beschreibung

Der Bandscheibe (IVD) ist wichtig für die normale Funktion der Wirbelsäule. Es ist ein Kissen aus Fibrokartilage und das Hauptgelenk zwischen zwei Wirbeln in der Wirbelsäule. In der menschlichen Wirbelsäule befinden sich 23 Bandscheiben: 6 im Halsbereich (Nacken), 12 im Brustbereich (mittlerer Rücken) und 5 im Lendenbereich (unterer Rücken).,

Mit IVDs kann die Wirbelsäule flexibel sein, ohne viel Kraft zu opfern. Sie bieten auch eine stoßdämpfende Wirkung innerhalb der Wirbelsäule und verhindern, dass die Wirbel zusammenschleifen. Sie bestehen aus drei Hauptkomponenten: dem inneren Nucleus pulposus (NP), dem äußeren Annulus (AF) und den knorpeligen Endplatten, die die Bandscheiben an benachbarten Wirbeln verankern.,

Klinisch Relevante Anatomie

IVD besteht aus drei unterschiedlichen Komponenten (Abbildung 2):

A central nucleus pulposus (NP);
Eine periphere annulus fibrosus (AF);
Zwei vertebralen Endplatten (VEP).

Abbildung 2: Detaillierte Struktur der IVD (angepasst von Bogduk 2005)

Nucleus Pulposus

Eine gelartige Struktur, die in der Mitte der Bandscheibe sitzt und einen Großteil der Stärke und Flexibilität der Wirbelsäule ausmacht., Es besteht aus 66% bis 86% Wasser, wobei der Rest hauptsächlich aus Kollagen vom Typ II (es kann auch Typ VI, IX und XI enthalten sein) und Proteoglykanen besteht. Die Proteoglykane umfassen die größeren Aggrecan und Versican, die an Hyaluronsäure binden, sowie mehrere kleine leucinreiche Proteoglykane. Aggrecan ist weitgehend für die Wasserrückhaltung im NP verantwortlich. Diese Struktur enthält auch eine geringe Dichte von Zellen. Während spärlich, produzieren diese Zellen die extrazellulären Matrix (ECM) Produkte (aggrecan, Typ II Kollagen, etc.) und die Integrität des NP beibehalten.,

Anulus Fibrosus

Besteht aus „Lamellen“ oder konzentrischen Schichten von kollagenen Fasern . Die Faserorientierung jeder Lamellenschicht wechselt sich ab und ermöglicht somit einen effektiven Widerstand gegen multidirektionale Bewegungen. Der AF enthält einen inneren und einen äußeren Teil. Sie unterscheiden sich hauptsächlich in ihrer Kollagenzusammensetzung. Während beide hauptsächlich Kollagen sind, enthält der äußere Annulus hauptsächlich Kollagen vom Typ I, während der innere überwiegend Typ II. Der innere Annulus enthält auch mehr Proteoglykane als der innere., NB Kollagen Typ I: Haut, Sehne, Gefäßsystem, Organe, Knochen (der Hauptbestandteil des organischen Teils des Knochens) Typ II: Knorpel (der hauptkollagene Bestandteil des Knorpels und ist flexibler)

Vertebrale Endplatte

Eine obere und eine untere knorpelige Endplatte (jeweils etwa 0,6– 1 mm dick) bedecken die oberen und unteren Aspekte der Bandscheibe. Die Endplatte ermöglicht die Diffusion und liefert die Hauptnahrungsquelle für die Scheibe. Die hyaline Endplatte ist auch der letzte Teil der Scheibe, der sich bei schwerer Bandscheibendegeneration abnutzt.,

Knorpelplatten, die die Bandscheibe an ihre jeweiligen Wirbelkörper binden.
Jede Endplatte bedeckt fast die gesamte Oberfläche des angrenzenden Wirbelkörpers; Nur ein schmaler Knochenrand, die sogenannte Ringapophyse, um den Umfang des Wirbelkörpers herum wird durch Knorpel freigelegt.
Der Teil des Wirbelkörpers, auf den die knorpelige Endplatte aufgebracht wird, wird als vertebrale Endplatte bezeichnet.
Die Endplatte bedeckt den Nucleus pulposus in seiner Gesamtheit; peripher deckt sie nicht das gesamte Ausmaß des Annulus fibrosus ab.,
Die Kollagenfibrillen der inneren Lamellen des Annulus dringen in die Endplatte ein und verschmelzen mit ihr, was dazu führt, dass alle Aspekte des Kerns von einer Faserkapsel umschlossen werden.

Innervation

Die Scheibe wird in den äußeren wenigen Millimetern des Annulus fibrosus innerviert .

Nur das äußere Drittel des AF ist vaskulär und nicht pathologisch innerviert. Bei Alterung und Entzündungszuständen werden sowohl das Nervenwachstum als auch das Granulationsgewebewachstum stimuliert., Zusätzlich sezerniert das Granulationsgewebe entzündliche Zytokine, was die Empfindlichkeit gegenüber Schmerzempfindungen weiter erhöht.

Vaskuläre Versorgung und Ernährung

Die IVD ist weitgehend avaskulär, ohne größere arterielle Äste zur Bandscheibe . Die äußeren ringförmigen Schichten werden von kleinen Ästen aus metaphysischen Arterien versorgt. Nur der äußere Annulus ist vaskularisiert. Blutgefäße in der Nähe der Bandscheiben-Knochen-Verbindung des Wirbelkörpers sowie solche im äußeren Annulus versorgen den inneren und den inneren Annulus. Glukose, Sauerstoff und andere Nährstoffe erreichen die avaskulären Regionen durch Diffusion., Der gleiche Prozess entfernt Metaboliten.

Vitalfunktionen

Eingeschränkte IV-Gelenkbewegung.
Beitrag zur Stabilität.
Widerstand gegen axiale, Dreh -, Biegebelastung.
Erhaltung der anatomischen Beziehung.
Es bietet dämpfung für die wirbel und reduzieren die stress verursacht durch auswirkungen.
Sie wirken Stoßdämpfer für die Wirbelsäule.
Sie schützen die Nerven, die die Wirbelsäule und zwischen den Wirbeln hinunterlaufen.,

Biomechanik

Gewicht lager: Die disc ist verschiedenen belastungen ausgesetzt, einschließlich druck -, zug-und scher spannungen . Während der Druckbelastung entwickelt sich innerhalb des NP ein hydrostatischer Druck, der dadurch die Kräfte in Richtung der Endplatten sowie des AF verteilt . Dieser Mechanismus verlangsamt die Geschwindigkeit, mit der Lasten auf den angrenzenden Wirbel übertragen werden, und verleiht der Bandscheibe ihre stoßdämpfenden Fähigkeiten .,

Bewegung: Die Bandscheibe ist auch daran beteiligt, Bewegungen zwischen Wirbelkörpern zu ermöglichen, darunter:

Axiale Kompression/Ablenkung;
Flexion / extension;
Axiale Rotation;
Laterale Flexion.

Kernmigration: Eine asymmetrische Druckladescheibe kann dazu führen, dass der NP in eine Richtung wandert, die der Kompression entgegengesetzt ist . Zum Beispiel wandert das NP während der Vorwärtsbeugung (oder Flexion) der Lendenwirbelsäule posterior oder rückwärts (Abbildung 4)., Umgekehrt wird der Kern während des Rückwärtsbiegens (oder der Streckung) nach vorne oder nach vorne gequetscht. Dieses Konzept wird als dynamisches Disc-Modell bezeichnet . Obwohl gezeigt wurde, dass sich die NP-Migration bei asymptomatischen Bandscheiben vorhersagbar verhält, tritt bei Menschen mit symptomatischen und/oder degenerativen IVDs ein variables Migrationsmuster auf .,

Abbildung 4: in Richtung nukleare migration innerhalb der IVD bei Wirbelsäulen-Bewegungen (adaptiert von McKenzie 1981)

Physiologische Varianten

die Stärke der Bremsscheibe im Allgemeinen erhöht sich von rostral nach kaudal. Die Dicke der Bandscheiben relativ zur Größe der Wirbelkörper ist im zervikalen und lumbalen Bereich am höchsten. Dies spiegelt den erhöhten Bewegungsumfang in diesen Regionen wider.

Im zervikalen und lumbalen Bereich sind die Bandscheiben anterior dicker., Dies schafft die sekundäre Krümmung der Wirbelsäule – die Hals-und Lendenlordosen.

Pathologie

Es gibt mehrere Begriffe zur Beschreibung von Bandscheibenpathologien

Bandscheibenausbeugung dh der Umfang der Bandscheibe erstreckt sich über die Wirbelkörper hinaus.
Bandscheibenvorfall beinhaltet die NP. Bandscheibenvorfall ist insofern signifikant, als er einen benachbarten Spinalnerv komprimieren kann. Ein Bandscheibenvorfall trifft auf den Nerv, der mit den unteren Wirbeln assoziiert ist (z. B. L4/L5-Herniation betrifft die L5-Nervenwurzel)., Die häufigste Stelle des Bandscheibenvorfalls ist bei L5-S1, was auf die Ausdünnung des hinteren Längsbandes in Richtung seines Schwanzendes zurückzuführen sein kann. Es gibt drei Subtypen von Herniationen:
- Bandscheibenvorsprung ist dadurch gekennzeichnet, dass die Breite der Basis des Vorsprungs breiter ist als der Durchmesser des Bandscheibenmaterials, das herniiert ist.
- Bei der Bandscheibenextrusion ist der AF beschädigt, so dass der NP über die normalen Bandscheibengrenzen hinaus hernieren kann. In diesem Fall erzeugt das Hernienmaterial eine pilzartige Kuppel, die breiter ist als der Hals, der es mit dem Körper des Patienten verbindet., Der Bruch kann sich überlegen oder minderwertig relativ zur Bandscheibenebene erstrecken.
- Bei der Bandscheibensequestrierung bricht das Hernienmaterial vom Körper des Patienten ab.
Scheibenentrocknung ist beim Altern üblich. Es wird durch den Tod der Zellen hervorgerufen, die das ECM produzieren und aufrechterhalten, einschließlich Proteoglykanen wie Aggrecan. Der NP schrumpft, wenn die gallertartige Form durch fibrotisches Gewebe ersetzt wird, wodurch seine Funktionalität verringert wird und der AF zusätzliches Gewicht unterstützt. Diese erhöhte Belastung führt dazu, dass die AF durch zunehmende Größe kompensiert., Die resultierende abgeflachte Bandscheibe verringert die Beweglichkeit und kann die Spinalnerven beeinträchtigen, was zu Schmerzen und Schwäche führt. Es wird angenommen, dass es auf einen Proteoglycanabbau zurückzuführen ist, der die wasserhaltenden Eigenschaften des NP verringert.

NB: Es wurden bedeutende Forschungsarbeiten zum Ersetzen / Nachwachsen der Bandscheiben durchgeführt. Die verschiedenen Methoden umfassen den Ersatz von Bandscheiben durch synthetische Materialien, Stammzelltherapie und Gentherapie.

Zusätzliche Punkte

Es gibt keine Bandscheibe zwischen C1 und C2, die in der Wirbelsäule einzigartig ist.,

Zwei große Bänder unterstützen die Bandscheiben.

Das vordere Längsband ist ein Band, das die anterolaterale Oberfläche der Wirbelsäule vom Foramen magnum im Schädel bis zum Kreuzbein bedeckt. Dieses Band unterstützt die Wirbelsäule bei der Verhinderung von Hyperextension und verhindert Bandscheibenvorfälle in anterolateraler Richtung.,
Das hintere Längsband bedeckt den hinteren Aspekt der Wirbelkörper innerhalb des Wirbelkanals und dient hauptsächlich dazu, einen hinteren Bandscheibenvorfall zu verhindern, und ist daher dafür verantwortlich, dass die meisten Hernien in der posterioren Richtung sind-laterale Richtung.