椎間板

椎間板
椎間板
詳細
同義語椎間板、椎間線維軟骨、椎間軟骨、椎間板
の一部脊柱
システム筋骨格系
関数脊椎間の線維軟骨関節
識別子
ラテン椎間板
メッシュD007403
TA98A03.2.02.003
TA21684
FMA10446
解剖学用語

椎間板（イギリス英語）は、アメリカ英語ではintervertebral diskとも綴られ、脊柱内の隣接する椎骨の間に存在します。それぞれの椎間板は線維軟骨性の関節（結合）を形成し、椎骨のわずかな動きを可能にし、椎骨を繋ぎ止める靭帯として機能し、脊椎の衝撃吸収材として機能します。

構造

椎間板付き頸椎

椎間板は、外側の線維輪である椎間板線維輪と、その内側のゲル状の中心である髄核から構成されています。[ 1 ]

線維輪は、 I型コラーゲンとII型コラーゲンの両方からなる線維軟骨の層（ラミナ）から構成されています。I型コラーゲンは輪の縁部に集中しており、そこでより大きな強度をもたらします。硬いラミナは圧縮力に耐えることができます。

線維性の椎間板には髄核が含まれており、椎間板全体に圧力を均等に分散させるのに役立ちます。これにより、応力集中を防ぎ、椎骨やその終板への損傷を防ぎます。髄核は、ムコタンパク質ゲルに懸濁した遊離繊維を含んでいます。椎間板の髄核はショックアブソーバーとして機能し、身体活動による衝撃を吸収し、2つの椎骨を分離した状態に保ちます。これは脊索の残存物です。[ 2 ]

頸椎の​​第一節である環椎を除き、各椎骨対の間には1枚の椎間板があります。環椎は、頸椎の第二節である軸椎の延長線上にある、ほぼ円錐形の周囲を囲む環状組織です。軸椎は、環椎が回転するための支柱のような役割を果たし、これにより首の回転が可能になります。人間の背骨には23枚の椎間板があり、頸部（頸椎）に6枚、胸椎（胸部）に12枚、腰椎（腰部）に5枚あります。[ 3 ]

椎間板は、上下の椎体によって命名されます。例えば、第5頸椎と第6頸椎の間にある椎間板は「C5-6」と呼ばれます。[ 4 ]

発達

発達期および出生時には、椎間板は軟骨終板と線維輪にいくらかの血管供給を行っている。しかし、これらは急速に劣化し、健康な成人では直接的な血液供給はほとんどなくなる。[ 5 ]

椎間板スペース

椎間板間隙は、通常、X線写真上で隣接する椎骨間の空間として定義されます。健康な患者の場合、これは椎間板の大きさに相当します。椎間板炎（椎間板の感染症） などの病的な状態では、空間の大きさが変化することがあります。

関数

椎間板は、椎骨を互いに分離する機能と、衝撃を吸収するゲルである髄核の表面を提供します。椎間板の髄核は、圧縮荷重を受ける各椎間板内で全方向に水圧を分散させる機能を持ちます。髄核は、大きな空胞化した脊索細胞、小さな軟骨細胞様細胞、コラーゲン原線維、およびヒアルロン酸に結合して凝集するプロテオグリカンであるアグリカンで構成されています。各アグリカン分子には、コンドロイチン硫酸とケラタン硫酸のグリコサミノグリカン(GAG) 鎖が結合しています。負に帯電したアグリカンの量が増えると膠質浸透圧が上がり、その結果、細胞外液が髄核の外側から内側に移動します。グリコサミノグリカン (および水分) の量は、加齢や変性により減少します。[ 6 ]

臨床的意義

椎間板から生じるものはすべて椎間板性疼痛と呼ばれることがあり、特に関連する痛みを椎間板性疼痛と呼ぶ場合がある。[ 7 ]

ヘルニア

椎間板ヘルニアの段階

椎間板ヘルニアは、一般的に椎間板ヘルニアと呼ばれ、不均衡な機械的圧力によって線維輪が大きく変形し、髄核の一部が突出することで起こります。このような症状は、身体能力がピークに達しているとき、外傷を負っているとき、または慢性的な衰弱（通常は姿勢の悪さを伴う）の結果として起こる可能性があり、プロピオニバクテリウム・アクネス感染症との関連が指摘されています。[ 8 ]変形した線維輪と髄核のゲル状の物質はどちらも側方または後方に押し出され、局所的な筋肉の機能を歪め、近くの神経を圧迫します。これにより、神経根の圧迫に典型的な症状が現れ、知覚異常、しびれ、圧迫された神経が支配する皮膚分節に沿った局所的または慢性および/または急性の疼痛、筋緊張の低下、恒常性機能の低下など、症状はさまざまです。椎間板は物理的にずれているわけではなく、通常は一方向だけに膨らんでいるだけです。

髄核ヘルニアの別の種類は、椎間板上のシュモール結節の形成の結果として起こる可能性がある。 [ 9 ]これは垂直椎間板ヘルニアと呼ばれる。

退化

変性椎間板疾患で見られるように、核の喪失と軟骨細胞の巣を伴う変性線維軟骨を示す椎間板の断片を示す顕微鏡写真。HPS染色。

40歳未満では、約25%の人に1つ以上のレベルで椎間板変性の兆候が見られます。40歳を超えると、60%以上の人に磁気共鳴画像（MRI）検査で1つ以上のレベルで椎間板変性の兆候が見られます。[ 10 ]これらの変性変化は老化過程における正常な変化であり、痛みとは相関しません。[ 11 ]

脊柱側弯症の3D医療アニメーション静止画
脊柱側弯症の3D医療アニメーション静止画

加齢と椎間板変性の影響の1つとして、髄核が脱水し始め、マトリックス内のプロテオグリカンの濃度が低下することで、椎間板の衝撃吸収能力が制限されることがあります。椎間板のサイズが全体的に縮小することが、加齢とともに身長が低くなる一般的な原因の一部です。線維輪も加齢とともに弱くなり、断裂のリスクが高まります。さらに、軟骨終板が薄くなり、亀裂が形成され始め、軟骨下骨の硬化が起こります。[ 5 ]線維輪に亀裂が生じるのは変形性関節症や一般的な変性によるものであるため、内部の髄核が漏れ出して、さまざまな椎骨神経を圧迫する可能性があります。[ 12 ]椎間板ヘルニアは、坐骨神経痛などの軽度から重度の痛みを引き起こす可能性があり、椎間板ヘルニアの治療は理学療法から手術まで多岐にわたります。[ 13 ] （椎間板形成術も参照）脊柱の他の変性には、びまん性特発性骨増殖症（DISH）[ 14 ]があり、これは椎骨周囲の靭帯の石灰化または骨化です。この変性は、腰椎および胸腰椎領域の硬直、さらには湾曲を引き起こします。長期のランニングが加齢に伴う腰椎椎間板の変性を軽減する可能性があることを示唆するエビデンスが増えています。[ 15 ]

脊柱側弯症

人によっては痛みを引き起こさないこともありますが、慢性的な痛みを引き起こすこともあります。その他の脊椎疾患が椎間板の形態に影響を及ぼすこともあります。例えば、側弯症の患者では、軟骨終板にカルシウム沈着（異所性石灰化）がみられることが多く、椎間板自体にもカルシウム沈着がみられることがあります。[ 16 ]また、椎間板ヘルニアでは、ヘルニアのない椎間板よりも細胞老化の程度が高いことが分かっています。 [ 5 ]脊椎が横にS字に曲がる側弯症に加えて、癒合した椎骨には、老年に現れる後弯症[ 12 ] （猫背）や妊娠や肥満によく見られる前弯症[ 12 ]（猫背）などの他の異常も現れることがあります。

語源

ラテン語のanulusは「小さな輪」を意味し、 anus（「輪」）の縮小形です。しかし、現代英語では、この語をより音韻的にannulusと綴ることもあります。例えば、金環日食（annular eclipse ）では、月が太陽を覆い、その周囲に明るい輪が現れる様子が描かれます。[ 17 ]

追加画像

  • 線維輪
    線維輪
  • 人工椎間板
    人工椎間板
  • 胸部の後縦靭帯
    胸部の後縦靭帯
  • 後頭骨と最初の3つの頸椎を通る正中矢状断面
    後頭骨と最初の3つの頸椎を通る正中矢状断面
  • 肋椎関節。前面図。
    肋椎関節。前面図。
  • 腰神経叢と仙骨神経叢。深部解剖。前方像。
    腰神経叢と仙骨神経叢。深部解剖。前方像。
  • 腰神経叢と仙骨神経叢。深部解剖。前方像。
    腰神経叢と仙骨神経叢。深部解剖。前方像。
  • 線維輪の偏光顕微鏡画像。線維組織の同心円状の層を示している。
    線維輪の偏光顕微鏡画像。線維組織の同心円状の層を示している。

参照

参考文献

  1. ^ Urban, Jill PG; Roberts, Sally (2003年3月11日). 「椎間板の変性」 . Arthritis Res Ther . 5 (3): 120–30 . doi : 10.1186/ar629 . ISSN  1478-6354 . PMC  165040. PMID  12723977 .
  2. ^ McCann, Matthew; Owen J. Tamplin; Janet Rossant; Cheryle A. Séguin (2011年10月25日). 「Noto-creマウスを用いた脊索由来細胞の追跡：椎間板発達への影響」 . Disease Models & Mechanisms . 5 (1): 73– 82. doi : 10.1242/dmm.008128 . PMC 3255545. PMID 22028328 .  
  3. ^「椎間板」Physio-pedia.com。
  4. ^ Fardon, David F.; Williams, Alan L.; Dohring, Edward J.; Murtagh, F. Reed; Gabriel Rothman, Stephen L.; Sze, Gordon K. (2014年11月). 「腰椎椎間板命名法：バージョン2.0」 . The Spine Journal . 14 (11): 2538– 2539. doi : 10.1016/j.spinee.2014.04.022 . PMID 24768732 . 
  5. ^ a b c Roberts S, Evans H, Trivedi J, Menage J (2006年4月). 「ヒト椎間板の組織学と病理学」. J Bone Joint Surg Am . 88 (Suppl 2): 10–4 . doi : 10.2106/JBJS.F.00019 . PMID 16595436 . 
  6. ^ Antoniou, J.; Steffen, T.; Nelson, F.; Winterbottom, N.; Hollander, AP; Poole, RA; Aebi, M.; Alini, M. (1996). 「ヒトの腰椎椎間板：成長、成熟、老化、および変性に伴う細胞外マトリックスの生合成および変性の変化に関する証拠」. Journal of Clinical Investigation . 98 (4): 996– 1003. doi : 10.1172/JCI118884 . PMC 507515. PMID 8770872 .  
  7. ^ Yang, G; Liao, W; Shen, M; Mei, H (2018年11月). 「椎間板性腰痛の根底にある神経メカニズムの解明」 . The Journal of International Medical Research . 46 (11): 4427– 4436. doi : 10.1177/0300060518799902 . PMC 6259376. PMID 30270809 .  
  8. ^ Capoor, Manu N.; Ruzicka, Filip; Schmitz, Jonathan E.; James, Garth A.; Machackova, Tana; Jancalek, Radim; Smrcka, Martin; Lipina, Radim; Ahmed, Fahad S. (2017年4月3日). 「微小椎間板切除術を受けた患者の椎間板には、プロピオニバクテリウム・アクネスのバイオフィルムが存在する」 . PLOS ONE . 12 (4) e0174518. Bibcode : 2017PLoSO..1274518C . doi : 10.1371/journal.pone.0174518 . ISSN 1932-6203 . PMC 5378350. PMID 28369127 .   
  9. ^ Williams, FMK; Manek, NJ; Sambrook, PN; Spector, TD; MacGregor, AJ (2007). 「シュモール結節：頻度が高く、遺伝性が高く、腰椎椎間板疾患と関連している」 . Arthritis & Rheumatism . 57 (5): 855–60 . doi : 10.1002/art.22789 . PMID 17530687 . 
  10. ^ 「椎間板疾患」 MDガイドラインReed Group. 2012年12月1日. 2012年10月21日時点のオリジナルよりアーカイブ。 2012年12月1日閲覧。
  11. ^ Jensen, Maureen C.; Brant-Zawadzki, Michael N.; Obuchowski, Nancy ; Modic, Michael T.; Malkasian, Dennis; Ross, Jeffrey S. (1994). 「腰痛のない人の腰椎の磁気共鳴画像法」（PDF） . New England Journal of Medicine . 331 (2): 69– 73. doi : 10.1056/NEJM199407143310201 . PMID 8208267. S2CID 33787081. 2020年6月13日時点のオリジナル（PDF）からアーカイブ。  
  12. ^ a b c「McGraw-Hill Connect」 . connect.mheducation.com . 2015年11月29日閲覧。
  13. ^ 「腰痛の診断と治療」（PDF） Spine.org 2022年6月30日閲覧。
  14. ^ Resnick, D (1978). 「びまん性特発性骨増殖症」 . American Journal of Roentgenology . 130 (3): 588– 589. doi : 10.2214/ajr.130.3.588 . PMID 415581 . 
  15. ^ Mitchell, Ulrike H.; Bowden, Jennifer A.; Larson, Robert E.; Belavy, Daniel L.; Owen, Patrick J. (2020年2月21日). 「中年男性における長期ランニングと椎間板の健康：横断的パイロット研究」 . PLOS ONE . 15 (2) e0229457. Bibcode : 2020PLoSO..1529457M . doi : 10.1371/ journal.pone.0229457 . PMC 7034897. PMID 32084224 .  
  16. ^ Giachelli CM (1999年3月). 「異所性石灰化：軟部組織の石灰化に関する確かな事実の収集」 . Am. J. Pathol . 154 (3): 671–5 . doi : 10.1016/S0002-9440(10 ) 65313-8 . PMC 1866412. PMID 10079244 .  
  17. ^連邦解剖学用語委員会 (FCAT) (1998). Terminologia Anatomica . シュトゥットガルト: Thieme
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