Disco intervertebrale

Definizione/Descrizione

Il disco intervertebrale (IVD) è importante per il normale funzionamento della colonna vertebrale. È un cuscino di fibrocartilage e l’articolazione principale tra due vertebre nella colonna vertebrale. Ci sono 23 dischi nella colonna vertebrale umana: 6 nella regione cervicale (collo), 12 nella regione toracica (schiena centrale) e 5 nella regione lombare (parte bassa della schiena).,

Gli IVD consentono alla colonna vertebrale di essere flessibile senza sacrificare una grande quantità di forza. Forniscono anche un effetto ammortizzante all’interno della colonna vertebrale e impediscono alle vertebre di macinare insieme. Sono costituiti da tre componenti principali: l’interno, nucleo polposo (NP), l’esterno, anello (AF) e le piastre terminali cartilaginee che ancorano i dischi alle vertebre adiacenti.,

Anatomia clinicamente rilevante

L’IVD è costituito da tre componenti distinti (Figura 2):

• Un nucleo centrale polposo (NP);
• Un fibroso ad anello periferico (AF);
• Due piastre terminali vertebrali (VEPs).

Figura 2: Struttura dettagliata dell’IVD (adattata da Bogduk 2005)

Nucleo Polposo

Una struttura gelatinosa che si trova al centro del disco intervertebrale e rappresenta gran parte della forza e della flessibilità della colonna vertebrale., È composto da 66% a 86% di acqua con il resto costituito principalmente da collagene di tipo II (può anche contenere tipo VI, IX e XI) e proteoglicani. I proteoglicani includono i più grandi aggrecan e versican che si legano all’acido ialuronico, così come diversi piccoli proteoglicani ricchi di leucina. Aggrecan è in gran parte responsabile del mantenimento dell’acqua all’interno del NP. Questa struttura contiene anche una bassa densità di cellule. Mentre sparse, queste cellule producono la matrice extracellulare (ECM) prodotti (aggrecan, collagene di tipo II, ecc.) e mantenere l’integrità del NP.,

L’Anulus Fibrosus

è costituito da “lamelle” o strati concentrici di fibre di collagene . L’orientamento della fibra di ogni strato di lamelle si alterna e quindi consente un’efficace resistenza ai movimenti multidirezionali. L’AF contiene una porzione interna ed una esterna. Differiscono principalmente nella loro composizione di collagene. Mentre entrambi sono principalmente collagene, l’anello esterno contiene principalmente collagene di tipo I, mentre l’interno ha prevalentemente tipo II. L’anello interno contiene anche più proteoglicani rispetto all’interno., NB: il collagene di Tipo I: pelle, tendini, vasi, organi, ossa (il componente principale della parte organica dell’osso) Tipo II: cartilagine (il principale componente collagenica di cartilagine ed è più flessibile)

Vertebrale placca motrice

Una superiore e una inferiore cartilaginei placca motrice (ogni circa 0,6– 1 mm di spessore) coperchio superiore e inferiore aspetti del disco. La piastra terminale consente la diffusione e fornisce la principale fonte di nutrimento per il disco. La piastra terminale ialina è anche l’ultima parte del disco da indossare durante la grave degenerazione del disco.,

• Piastre di cartilagine che legano il disco ai rispettivi corpi vertebrali.
• Ogni piastra terminale copre quasi l’intera superficie del corpo vertebrale adiacente; solo un bordo stretto di osso, chiamato apofisi ad anello, attorno al perimetro del corpo vertebrale viene lasciato scoperto dalla cartilagine.
• La porzione del corpo vertebrale a cui viene applicata la piastra terminale cartilaginea è indicata come piastra terminale vertebrale.
• La piastra terminale copre il nucleo polposo nella sua interezza; perifericamente non riesce a coprire l’intera estensione dell’anulus fibrosus.,
• Le fibrille di collagene delle lamelle interne dell’anello entrano nella piastra terminale e si fondono con essa, con il risultato che tutti gli aspetti del nucleo sono racchiusi da una capsula fibrosa.

Innervazione

Il disco è innervato nei pochi millimetri esterni dell’anulus fibrosus .

Solo il terzo esterno dell’AF è vascolare e innervato in uno stato non patologico. Nell’invecchiamento e negli stati di infiammazione, sia la crescita del nervo che la crescita del tessuto di granulazione sono stimolate., Inoltre, il tessuto di granulazione secerne citochine infiammatorie, che aumenta ulteriormente la sensibilità alle sensazioni del dolore.

Fornitura vascolare e nutrizione

L’IVD è in gran parte avascolare, senza rami arteriosi principali al disco . Gli strati anulari esterni sono forniti da piccoli rami dalle arterie metafisiche. Solo l’anello esterno è vascolarizzato. I vasi sanguigni vicino alla giunzione disco-osso del corpo vertebrale e quelli nell’anello esterno forniscono l’anello NP e interno. Glucosio, ossigeno e altri nutrienti raggiungono le regioni avascolari per diffusione., Lo stesso processo rimuove i metaboliti.

Funzioni vitali

• Limitato IV movimento articolare.
• Contributo alla stabilità.
• Resistenza al carico assiale, rotazionale, piegante.
• Conservazione della relazione anatomica.
• Fornisce ammortizzazione per le vertebre e ridurre lo stress causato dall’impatto.
• Agiscono ammortizzatore per la colonna vertebrale.
• Aiutano a proteggere i nervi che corrono lungo la colonna vertebrale e tra le vertebre.,

Biomeccanica

Cuscinetto di peso: Il disco è sottoposto a vari carichi, tra cui sollecitazioni di compressione, trazione e taglio . Durante il carico di compressione, la pressione idrostatica si sviluppa all’interno del NP, che quindi disperde le forze verso le piastre terminali e l’AF . Questo meccanismo rallenta la velocità applicata carichi vengono trasmessi alla vertebra adiacente, dando al disco le sue capacità di assorbimento degli urti .,

Movimento: Il disco è anche coinvolto nel permettere movimenti tra i corpi vertebrali, che includono:

• Compressione assiale / distrazione;
• Flessione / estensione;
• Rotazione assiale;
• Flessione laterale.

Migrazione nucleare: il disco di caricamento a compressione asimmetrica può far migrare l’NP in una direzione opposta alla compressione . Ad esempio, durante la flessione in avanti (o flessione) della colonna lombare, l’NP migra posteriormente o all’indietro (Figura 4)., Al contrario, durante la flessione all’indietro (o estensione), il nucleo viene schiacciato anteriormente o in avanti. Questo concetto è noto come modello di disco dinamico . Sebbene la migrazione NP abbia dimostrato di comportarsi in modo prevedibile nei dischi asintomatici, un modello variabile di migrazione si verifica nelle persone con IVD sintomatici e/o degenerativi .,

Figura 4: Direzione della migrazione nucleare all’interno dell’IVD durante i movimenti spinali (adattato da McKenzie 1981)

Varianti fisiologiche

Lo spessore del disco aumenta generalmente da rostrale a caudale. Lo spessore dei dischi rispetto alle dimensioni dei corpi vertebrali è più alto nelle regioni cervicale e lombare. Ciò riflette la maggiore gamma di movimento che si riscontra in quelle regioni.

Nelle regioni cervicale e lombare, i dischi intervertebrali sono più spessi anteriormente., Questo crea la curvatura secondaria della colonna vertebrale-le lordosi cervicali e lombari.

Patologia

Esistono diversi termini per descrivere patologie discali

1. Rigonfiamento del disco cioè la circonferenza del disco si estende oltre i corpi vertebrali.
2. Ernia del disco coinvolge il NP. L’ernia del disco è significativa in quanto può comprimere un nervo spinale adiacente. Un’ernia del disco colpisce il nervo associato alle vertebre inferiori (ad esempio, l’ernia L4/L5 colpisce la radice del nervo L5)., Il sito più comune di ernia del disco è a L5-S1, che può essere dovuto al diradamento del legamento longitudinale posteriore verso la sua estremità caudale. Ci sono tre sottotipi di ernie:
   • La protrusione del disco è caratterizzata dalla larghezza della base della protrusione più ampia del diametro del materiale del disco che viene erniato.
   • Nell’estrusione del disco, l’AF è danneggiato, permettendo al NP di erniare oltre i limiti normali del disco. In questo caso, il materiale erniato produce una cupola a forma di fungo che è più larga del collo collegandolo al corpo del NP., L’ernia può estendersi superiore o inferiore rispetto al livello del disco.
   • Nel sequestro del disco, il materiale erniato si stacca dal corpo dell’NP.
3. L’essiccamento del disco è comune nell’invecchiamento. È causato dalla morte delle cellule che producono e mantengono l’ECM, compresi i proteoglicani, come aggrecan. L’NP si restringe quando la forma gelatinosa viene sostituita con tessuto fibrotico, riducendo la sua funzionalità e lasciando l’AF che supporta il peso aggiuntivo. Questo aumento dello stress porta l’AF a compensare aumentando le dimensioni., Il disco appiattito risultante riduce la mobilità e può interferire sui nervi spinali che portano a dolore e debolezza. Si pensa che sia dovuto alla rottura del proteoglicano, che riduce le proprietà di ritenzione idrica del NP.

NB: Una ricerca significativa è stata messa in mezzo per sostituire / ricrescere i dischi intervertebrali. I vari metodi includono la sostituzione dei dischi con materiali sintetici, la terapia con cellule staminali e la terapia genica.

Punti aggiuntivi

Non esiste un disco intervertebrale tra C1 e C2, che è unico nella colonna vertebrale.,

Due legamenti principali supportano i dischi intervertebrali.

1. Il legamento longitudinale anteriore è una banda larga che copre la superficie anterolaterale della colonna vertebrale dal forame magnum nel cranio al sacro. Questo legamento aiuta la colonna vertebrale a prevenire l’iperestensione e previene l’ernia del disco intervertebrale nella direzione anterolaterale.,
2. Il legamento longitudinale posteriore copre l’aspetto posteriore dei corpi vertebrali, all’interno del canale vertebrale, e serve principalmente a prevenire un’ernia posteriore dei dischi intervertebrali, ed è quindi responsabile della maggior parte delle ernie nella direzione postero-laterale.

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