ГРЫЖА МЕЖПОЗВОНКОВОГО ДИСКА. ПРИЧИНЫ

Ни для кого не секрет, что грыжа межпозвонкового диска часто приводит к серьезным повреждениям опорно-двигательно аппарата и надолго выбивает человека из колеи, снижая работоспособность, качество жизни и нередко является причиной оперативных вмешательств. В то же время у всех людей диски постепенно разрушаются и не приводят к болевым ощущениям. В этой статье обсудим факторы, которые могут влиять на образование грыж и приводить к болям в спине? 


1. Наследственность.

К сожалению, на этот фактор риска нельзя никак повлиять, т.к. определенный набор генов мы получаем от наших родителей и с этим набором нам жить всю жизнь. Как мы помним из школьной программы, каждый ген несет в себе информацию о строении определенных белков нашего организма. И есть гены, кодирующие образование белка протеогликана. Напомню, что это основной белок, входящий в состав пульпозного ядра, участвующий в питании межпозвонкового диска. 

Основная функция белка протеогликана — накопить побольше воды в пульпозном ядре, чтобы было достаточное давление внутри диска, которое и дает нам амортизирующую функцию. А в волокнах фиброзного кольца содержится другой белок — коллаген, который дает нам прочность этого кольца, и также регулируется работой определенных генов. Если при недостаточной работе гена будет мало протеогликана, то он не будет удерживать воду в диске и диск будет быстро разрушаться. А при дефектном, непрочном коллагене фиброзное кольцо не будет выдерживать нагрузки и сдерживать пульпозное ядро. Все это приведет к тому, что пульпозное ядро прорвется через фиброзное кольцо и сдавит нервы, корешки и спинной мозг, а человек будет страдать болью в спине.

Еще в 1998 году проведено исследование [1], где авторы наблюдали 2 группы пациентов, страдающих болью в спине и ноге. Первая группа были родственниками людей, перенесших операции по поводу удаления грыж дисков, вторая группа не имела родни, у которых были операции по удалению грыж дисков. Оказалась, что в первой группе в 2 раза чаще встречается патология межпозвонкового диска. Поэтому может быть семейная предрасположенность к заболеваниям диска. В этом случае, если среди ваших родственников есть страдающие «радикулитами», особенно, перенесшие операции на позвоночнике по удалению грыжи дисков, то у вас может быть генетическая «слабость» дисков и единственный способ уберечь свой позвоночник — это беречь его, не заниматься травмоопасными видами деятельности, акцентировать свое внимание на лечебной гимнастике, ну и контролировать другие факторы риска, о которых речь пойдет ниже...


2. Травма

Как мы помним из анатомии, место соединения диска с позвонком сверху и снизу носит название «замыкательная пластинка» — это очень тоненькая мембрана, через которую осуществляется питание диска. Это самая слабая часть диска, его «ахиллесова пята». При резком сжатии (например, при падении) пластинка может легко сломаться, и, во первых, диск потеряет источник питания, начав быстро разрушаться, а во вторых, резко упадет давление внутри диска и, как следствие, возрастет нагрузка на заднюю часть фиброзного кольца, в итоге - боли и формирование грыж. Это подтверждается исследованием [2], в котором авторы брали трупный материал, вводили в диски датчики давления и сдавливали диски до тех пор, пока не разрушалась замыкательная пластинка позвонка. Обнаружено, что после травмы замыкательной пластинки давление внутри диска и в передней его части падало примерно на 30%, а в области задней части фиброзного кольца резко возрастало.

Также очень вредна скрутка позвоночника, которая является частым механизмом травматизации межпозвонкового диска, причем, как самого фиброзного кольца, так и замыкательной пластинки и фасеточных суставов [3]. Чтобы волокна кольца могли повредиться, они должны быть удлинены более чем на 4% от их длины в покое и это возможно когда осевое вращение (скрутка) в каждом отдельном позвонке превышает 3°. Но вначале повреждаются фасеточные суставы, поскольку они сопротивляются вращению от 1,5° до 3°. Однако, когда позвоночник сгибается, фасеточные суставы обеспечивают меньшее ограничение вращения, и фиброзное кольцо может разорваться без повреждения фасеток. Поэтому будьте осторожны при выполнении скручивающих упражнений и резких манипуляциях на позвоночнике (например, при применении жестких техник мануальной терапии).


3. Курение.

В 1991 году проведено исследование [4] в котором изучалось состояние межпозвонковых дисков у пар однояйцевых близнецов, один из которых курил, а второй нет. Результаты показали, что курение на 18% увеличивает старение межпозвонковых дисков. Авторы этого исследования получили премию Volvo Award за открытие этого факта, т.к. раньше считалось, что к старению диска приводят только механические причины. Считается, что курение усугубляет и без того плохое кровоснабжение диска и приводит к его разрушению. А в этом исследовании [5] авторы брали клетки (хондроциты) из пульпозного ядра коров и культивировали их в течение 3 недель в питательной среде, содержащей концентрации никотина как у курильщиков. В качестве контроля такие же клетки культивировались в безникотиновой среде. Оказалось, что в безникотиновой среде со временем увеличивался синтез белка клетками, они жили и длительно функционировали, а в среде, содержащий никотин, синтез белка постепенно снижался и клетки погибали... Поэтому никотин влияет не только на кровоснабжение и питание диска, но и оказывает непосредственное токсическое действие на клетки, входящие в состав хряща, что увеличивает прогрессирование дегенеративных процессов.


4. Сахарный диабет.

При сахарном диабете (СД) повышается уровень глюкозы в крови. Эта глюкоза выходит из мелких сосудов, находящихся рядом с диском и через замыкательную пластинку проходит в пульпозное ядро и вступает в связь с молекулами протеогликана, в результате чего последний становится дефектным, перестает удерживать воду, диск теряет эластичность и разрушается… Это прямой путь к образованию грыж, болям в спине, операциям и инвалидности… Кроме того СД приводит к поражению сосудов и развитию атеросклероза. В результате чего мелкие сосуды, расположенные рядом с диском, сужаются и питательные вещества из них перестают проникать в диск, вызывая его преждевременное старение. Есть еще один механизм: из-за повышенного уровня глюкозы замыкательная пластинка позвонка становится плотнее и толще, что затрудняет проникновение через нее питательных веществ из сосудов в пульпозное ядро.

В  недавнем исследовании [6] авторы сравнивали пациентов без диабета, пациентов с хорошо контролируемом СД 2 типа и пациентов с неконтролируемым диабетом 2 типа. Учитывались возраст, пол, длительность диабета, уровень глюкозы в крови, индекс массы тела, род деятельности и многие другие факторы. Оказалось, что пациенты с СД 2 типа, особенно с длительностью его более 10 лет, имели очень тяжелые повреждения межпозвонковых дисков по сравнению с пациентами без диабета.

А в этом исследовании [7] изучались диски у пациентов с СД 1 типа. СД 1 типа — это аутоиммунное заболевание, когда аутоиммунные антитела повреждают клетки, вырабатывающие инсулин. Часто начинается в детском или подростковом возрасте и составляет примерно 5% всех больных диабетом. Большинство больных СД 1 типа — молодые, работоспособные люди. Авторы исследования изучали по данным МРТ состояние межпозвонковых дисков. Оказалось, что не смотря на молодой возраст, состояние межпозвонковых дисков было у пациентов очень плохим. Тяжесть поражения зависела от пола (у мужчин состояние было хуже), уровня глюкозы в крови и ее колебаний.

Кроме того, пациенты с СД имеют плохие прогнозы после оперативного лечения грыж межпозвонковых дисков, и чем выше длительность СД и уровня глюкозы перед операцией, тем хуже идет восстановление после нее.


5. Профессия.

Выполнение некоторых профессиональных обязанностей сопряжено с повреждением мезпозвонкового диска и несет в себе риск образования межпозвонковой грыжи со сдавлением нервного корешка и прочих неприятных последствий. Одними из таких групп риска являются водители. В этом исследовании [8] отмечено, что мужчины, проводящие больше половины своего рабочего времени за рулем автомобиля имеют в 3 раза чаще риск развития острой грыжи диска. И дело тут не только в «сидячей» работе. Основной фактор, повреждающий диски - это ВИБРАЦИЯ. Самые высокие риски получить грыжу имеют не просто водители легковых автомобилей, а водители тяжелой промышленной техники (трактористы, экскаваторщики, водители грузовиков и т.п.), а также пилоты вертолетов.

Это связано с тем, что эти профессии связаны с вибрацией с частотой от 4 до 6 Гц, которая имеет резонансную частоту с собственной частотой позвоночника и оказывается наиболее разрушающей для межпозвоноковых дисков. Исследования на животных показали, что при воздействии вибрации в дисках снижается количество воды, сосуды в области замыкательной пластинки сужаются.

В этом исследовании [9] авторы в течение 4 лет исследовали состояние дисков у строителей (подъем тяжестей), водителей тяжелых машин (вибрация и длительное сидение) и офисных работников (легкая работа сидя и стоя). У водителей на 50% чаще встречалась боль в спине и ноге (ишиалгия), чем у строителей, и на 66% чаще, чем у офисных сотрудников, которым повезло больше всех: их диски были в гораздо лучшем состоянии. Однако в этом исследовании, хоть и часто встречались боли в спине и ноге, но не было зафиксировано поражения нервного корешка и выпавшей грыжи диска, т.е. боли были, в основном, неспецифическими.

А авторы этого «хитрого» исследования [10] подвергли кроликов длительной вибрации, а потом исследовали их межпозвонковые диски. Но они провели эксперимент: часть кроликов ввели в наркоз и подвергли их вибрации, а потом проверили диски. Оказалось, что диски кроликов подвергшихся вибрации без нарковза, теряли воду и разрушались, а диски кроликов, находящихся в наркозе, не имели изменений. Авторы предположили, что в разрушении дисков большое влияние имеет эмоциональный стресс, которому подвергались кролики, которые были в сознании. Так что не все так однозначно...


Источники:

1. Matsui H, Kanamori MIshihara H. et al. Familial predisposition for lumbar degenerative disc disease. A case-control study. Spine (Phila Pa 1976)1998 May 1; 23(9): 1029-1034.

2. Adams M.A., McNally D.S.Wagstaff JGoodship A.E. Abnormal stress concentrations in lumbar intervertebral discs following damage to the vertebral bodies: a cause of disc failure? Eur Spine J1993 Mar; 1(4): 214-221.

3. Krismer M., Haid C.Rabl W. The contribution of anulus fibers to torque resistance. Spine (Phila Pa 1976)1996 Nov 15; 21(22): 2551-2557

4. Battié M.C., Videman T., Gill K. et al. 1991 Volvo Award in clinical sciences. Smoking and lumbar intervertebral disc degeneration: an MRI study of identical twins. Spine (Phila Pa 1976)1991 Sep; 16(9): 1015-1021.

5. Akmal M.Kesani A.Anand B. et al. Effect of nicotine on spinal disc cells: a cellular mechanism for disc degeneration. Spine (Phila Pa 1976)2004 Mar 1; 29(5): 568-575.

6. Kakadiya G, Gandbhir VSoni Y. et al. Diabetes Mellitus-A Risk Factor for the Development of Lumbar Disc Degeneration: A Retrospective Study of an Indian Population. Global Spine J2022 Mar; 12(2): 215-220.

7. Chen R., Liang X., Huang T. et al. Effects of type 1 diabetes mellitus on lumbar disc degeneration: a retrospective study of 118 patients. J Orthop Surg Res2020 Jul 25; 15(1): 280.

8. Kelsey J.L., Hardy R.J. Driving of motor vehicles as a risk factor for acute herniated lumbar intervertebral disc. Am J Epidemiol1975 Jul; 102(1): 63-73.

9. Luoma K., Riihimäki H.Luukkonen R. et al. Low back pain in relation to lumbar disc degeneration. Spine (Phila Pa 1976)2000 Feb 15; 25(4): 487-492.

10. Hirano N.Tsuji H.Ohshima H. et al. Analysis of rabbit intervertebral disc physiology based on water metabolism. II. Changes in normal intervertebral discs under axial vibratory load. Spine (Phila Pa 1976)1988 Nov; 13(11): 1297-1302.