Межпозвонковый диск как распределитель гидростатического давления
👇👇👇
👉 Межпозвонковые диски представляют собой амортизаторы уникальной конструкции, которые защищают костную часть позвоночника от потенциально повреждающей нагрузки, которая может возникнуть из-за веса тела и работы мышц. Основанное на коллагене фиброзное кольцо, способно разделить значительную часть межпозвонковой нагрузки исключительно за счет своей структурной массы. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/20887032/
👉 Однако для защиты позвонков от больших, длительных и повторяющихся нагрузок требуется более сложная и динамичная система распределения нагрузки. Эта система основана на биомеханическом взаимодействии между студенистым(пульпозным) ядром на водной основе и радиальными кольцами.
Сжимающие нагрузки толкают концевые пластинки внутрь диска, к студенистому ядру. Будучи заполненным в основном водой и, следовательно, практически несжимаемым, молодое и здоровое ядро в ответ медленно деформируется радиально и наружу по отношению к фиброзному кольцу. Радиальной деформации противодействует напряжение, создаваемое внутри растянутых колец («кольцевое напряжение») коллагена и эластина фиброзного кольца (см. рис. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/34951410/).
👉 Таким образом, давление внутри всего диска равномерно повышается и равномерно передается на соседний позвонок. Когда с концевых пластинок снимается сжимающая сила, растянутые эластиновые и коллагеновые волокна возвращаются к своей первоначальной длине до нагрузки, готовые к еще одной сжимающей силе. Этот механизм позволяет распределять устойчивые сжимающие силы между несколькими структурами, тем самым предотвращая «точечную нагрузку» (т. е. высококонцентрированные силы, действующие на небольшую площадь поверхности ткани).
👉 Поскольку межпозвонковый диск обладает вязкоупругими свойствами, он сопротивляется быстрому или сильному сжатию больше, чем медленному или легкому сжатию. Таким образом, диск может быть гибким при низких нагрузках и более жестким при высоких нагрузках. https://pubmed.ncbi.nlm.nih.gov/3681521/
