Krążek międzykręgowy. Jak jest zbudowany i jak zmienia się przez całe życie

Krążek międzykręgowy, potocznie nazywany dyskiem, jest jedną ze struktur często opisywanych w badaniach kręgosłupa. W rezonansie pojawiają się określenia takie jak odwodnienie, obniżenie wysokości, degeneracja, wypuklina czy przepuklina krążka.

Krążek jest żywą strukturą, która przez całe życie przenosi obciążenia i umożliwia ruch pomiędzy kręgami. Jego właściwości zależą od budowy tkanek, zawartości wody, sposobu odżywiania i działających na niego sił.^[1–4]

Wraz z wiekiem budowa i właściwości krążka międzykręgowego naturalnie się zmieniają. Zrozumienie tych procesów pomaga właściwie interpretować pojęcia takie jak dyskopatia, degeneracja czy przepuklina.

Położenie i budowa krążka międzykręgowego

Krążki znajdują się pomiędzy trzonami kolejnych kręgów. Wspólnie ze stawami, więzadłami i mięśniami tworzą ruchome segmenty kręgosłupa. Umożliwiają ruch, a jednocześnie uczestniczą w przenoszeniu obciążeń.

Krążek zbudowany jest z trzech współpracujących części:

• jądra miażdżystego,
• pierścienia włóknistego,
• płytek granicznych.

Każda z nich ma inną budowę i pełni inną funkcję.^[1,2]

Jądro miażdżyste

Jądro miażdżyste znajduje się w centralnej części krążka. Zawiera dużo wody oraz proteoglikanów. Są to duże cząsteczki obecne w tkance, które mają zdolność wiązania wody.

Uwodnienie nadaje jądru właściwości potrzebne do przenoszenia obciążeń. Pod wpływem nacisku wzrasta w nim ciśnienie, a siły są przekazywane na pierścień włóknisty i płytki graniczne.^[1,2]

Pierścień włóknisty

Pierścień otacza jądro miażdżyste. Jest zbudowany z wielu warstw włókien kolagenowych. Kolagen jest białkiem nadającym tkankom wytrzymałość mechaniczną.

Włókna w kolejnych warstwach przebiegają w różnych kierunkach. Taka organizacja pozwala przenosić naprężenia powstające podczas ściskania, zginania i skręcania kręgosłupa.^[1,2]

Płytki graniczne

Płytki graniczne znajdują się pomiędzy krążkiem a trzonami sąsiednich kręgów. Uczestniczą w przenoszeniu obciążeń i ograniczają pęcznienie uwodnionego jądra.

Mają również duże znaczenie dla odżywiania krążka. Stanowią jedną z głównych dróg transportu substancji pomiędzy unaczynioną tkanką kręgów a wnętrzem dysku.^[3]

Przenoszenie obciążeń

Jądro, pierścień i płytki graniczne tworzą wspólnie działający układ.

Obciążenie kręgosłupa zwiększa ciśnienie w uwodnionym jądrze. Powstające siły są przekazywane na warstwy pierścienia włóknistego oraz poprzez płytki graniczne na trzony kręgów.^[1,2]

Taka budowa pozwala krążkowi przenosić obciążenia przy zachowaniu ruchomości pomiędzy sąsiednimi kręgami.

Znaczenie ma również czas działania siły. Podczas długotrwałego obciążenia część płynu opuszcza krążek, a jego wysokość nieznacznie się zmniejsza. Po odciążeniu woda stopniowo ponownie napływa do tkanki.^[1]

Rola wody w krążku międzykręgowym

Woda ma podstawowe znaczenie dla mechaniki krążka. Za jej wiązanie odpowiadają między innymi proteoglikany obecne w jądrze miażdżystym.

W skład proteoglikanów wchodzą długie łańcuchy cząsteczek cukrowych nazywane glikozaminoglikanami. Ich właściwości sprzyjają przyciąganiu i zatrzymywaniu wody w tkance. Dzięki temu jądro pozostaje uwodnione i może przenosić obciążenia ściskające.^[1,2]

Zawartość wody zmienia się w ciągu doby. Podczas aktywności część płynu opuszcza krążki. W czasie odpoczynku i zmniejszenia obciążenia woda ponownie do nich napływa.

Jest to fizjologiczny proces. Odpowiada między innymi za niewielkie różnice wysokości kręgosłupa pomiędzy porankiem a wieczorem.^[1]

Odżywianie krążka międzykręgowego

Centralne części dojrzałego krążka są praktycznie pozbawione naczyń krwionośnych. Komórki muszą więc otrzymywać tlen i substancje odżywcze z otaczających tkanek.

Odbywa się to przede wszystkim poprzez dyfuzję. Jest to naturalny proces przemieszczania się małych cząsteczek z miejsca, gdzie jest ich więcej, do miejsca, gdzie jest ich mniej.

Ważną drogę transportu stanowią płytki graniczne i sąsiadujące z nimi unaczynione struktury trzonów kręgów.^[3]

Obciążanie i odciążanie krążka powoduje również przemieszczanie płynu w jego obrębie. Mechanika, nawodnienie i warunki odżywiania tkanki pozostają ze sobą powiązane.^[3,4]

W krążku znajdują się komórki odpowiedzialne za utrzymywanie i przebudowę otaczającej je tkanki. Ich aktywność zależy między innymi od dostępności substancji odżywczych oraz warunków mechanicznych.^[4]

Zmiany krążka związane z wiekiem

Budowa i właściwości krążków zmieniają się przez całe życie.

Z wiekiem zmienia się skład tkanki tworzącej jądro miażdżyste. Zmniejsza się ilość i zmienia struktura proteoglikanów, przez co jądro wiąże mniej wody. Zmiany obejmują również włókna kolagenowe pierścienia oraz płytki graniczne.^[1,3,5]

Krążek stopniowo staje się mniej uwodniony. Zmieniają się jego właściwości mechaniczne, a z czasem może zmniejszyć się również jego wysokość.

Część tych zmian jest widoczna w rezonansie magnetycznym. Mniejsza zawartość wody powoduje między innymi zmianę sygnału krążka na obrazach MRI.

Starzenie się krążka a dyskopatia

Starzenie się krążka i jego degeneracja są procesami częściowo nakładającymi się. Z wiekiem zmieniają się nawodnienie, skład tkanki i właściwości mechaniczne dysku. U części osób zmiany są bardziej zaawansowane i mogą współistnieć z uszkodzeniem pierścienia, zmianami płytek granicznych lub przepukliną.^[5]

Termin „dyskopatia” obejmuje różne zmiany dotyczące krążka. Sam opis dyskopatii nie określa jednak, czy zmiana jest źródłem dolegliwości.

Ma to duże znaczenie podczas interpretacji rezonansu magnetycznego.

Zmiany krążka a ból

Krążek może uczestniczyć w powstawaniu bólu. Zewnętrzne części pierścienia włóknistego są unerwione. W zmienionym krążku mogą również zachodzić procesy zapalne oraz zmiany unerwienia wpływające na powstawanie bodźców bólowych.

Zmiany strukturalne krążków są jednak częste także u osób bez bólu.

W przeglądzie badań obrazowych obejmującym 3110 osób bez objawów cechy degeneracji krążka stwierdzono u około 37% dwudziestolatków i 96% osiemdziesięciolatków. Uwypuklenia krążków występowały odpowiednio u około 30% i 84% badanych.^[6]

Częstość takich zmian wyraźnie rośnie z wiekiem. Pojedyncza zmiana widoczna w rezonansie nie pozwala więc ustalić źródła bólu konkretnej osoby.

Potwierdzają to również badania prowadzone przez wiele lat. W populacyjnej kohorcie SHIP większość pojedynczych zmian zwyrodnieniowych widocznych w MRI miała niewielki związek z późniejszym nasileniem bólu pleców.^[7]

Znaczenie badania klinicznego

Określenia takie jak odwodnienie, degeneracja, obniżenie wysokości, wypuklina czy przepuklina opisują budowę krążka. Ich znaczenie zależy od objawów i obrazu klinicznego pacjenta.

W badaniu ocenia się między innymi lokalizację i charakter bólu, jego reakcję na ruch i obciążenie oraz wpływ dolegliwości na codzienne funkcjonowanie. Przy objawach neurologicznych ocenia się również siłę mięśniową, czucie i odruchy.

Rezonans magnetyczny pokazuje struktury anatomiczne. Badanie kliniczne dostarcza informacji o objawach i funkcjonowaniu pacjenta. Zestawienie obu źródeł informacji pozwala lepiej ocenić znaczenie zmian widocznych w MRI i zaplanować dalsze postępowanie.

Krążek w procesie adaptacji do obciążeń

Krążek przez całe życie funkcjonuje w zmieniających się warunkach biologicznych i mechanicznych. Jego właściwości zależą od uwodnienia jądra, budowy pierścienia, stanu płytek granicznych oraz procesów zachodzących w tkance.

Wraz z wiekiem wszystkie te elementy ulegają zmianom. Część zmian jest związana z naturalnym starzeniem. Bardziej zaawansowane zmiany mogą wpływać na funkcję krążka i całego segmentu kręgosłupa.

Ich znaczenie kliniczne ocenia się w odniesieniu do objawów, funkcji układu ruchu i nerwowego oraz tolerancji codziennych obciążeń.

Takie rozumienie budowy i funkcji krążka stanowi podstawę do dalszego wyjaśnienia dyskopatii, przepukliny oraz zmian opisywanych w rezonansie magnetycznym.