Біль у спині - що потрібно знати

1.Короткий опис функцій відділів хребта

1.1 Шийний відділ хребта

Шийний відділ хребта складається з семи хребців (C1-C7) і шести міжхребцевих дисків і простягається від основи черепа до верху тулуба, де починаються грудні хребці і грудна клітка. Основні функції шийного відділу хребта включають в себе підтримку і амортизацію навантажень на голову / шию з одночасним обертанням і захист спинного мозку.

1.2 Грудний відділ хребта

Грудний відділ хребта складається з дванадцяти хребців (T1 - T12) та дванадцяти міжхребцевих дисків і простягається від нижньої частини шийного відділу хребта до початку поперекового відділу хребта. Основні функції грудного відділу хребта включають в себе важку навантаження і захист спинного мозку, підтримання постави і стабільності по всьому тілу, а також з'єднання грудної клітини, яка містить і захищає життєво важливі органи, такі як серце і легені.

Це з'єднання викликає значне зниження рухливості в порівнянні з шийним відділом хребта, а також велику стабільність і підтримку всього стовбура, що зазвичай призводить до меншої кількості випадків дегенерації диска. Хребці, що становлять грудний відділ хребта, мають розміри тіла (товщину, ширину і глибину), які різко збільшуються при спуску з T1 до T12, що відповідає збільшеню навантаження, яке передається від хребця вище.

Грудний відділ хребта містить нерви, які набагато менш спеціалізовані для хребців, ніж нерви шийного і поперекового відділів, однак вони не менш важливі. Аферентні і еферентні нерви, які випливають з спинного мозку в цьому відділі, надають руху головним м'язам спини, грудей і живота і міжреберним м'язам. Симпатична нервова система, яка протікає по всьому грудному відділу хребта і двох верхніх поперекових хребців і допомагає живити міжреберні м'язи, необхідна для життєво важливих мимовільних функцій, таких як збільшення частоти серцевих скорочень, підвищення артеріального тиску, контроль частоти дихання, регулювання температури тіла, зниження секреції шлунка, функція сечового міхура (розслаблення м'язів сечового міхура і накопичення сечі) і сексуальна функція.

1.3. Поперековий відділ хребта
складається з п'яти хребців (L1-L5) і п'яти міжхребцевих дисків і простягається від нижньої частини грудного відділу хребта до початку крижів, який прикріплює хребет до тазу. Основні функції поперекового відділу хребта включають захист від навантаження і захист спинного мозку під час пересування і згинання / скручування тулуба, забезпечуючи максимальну стійкість при збереженні критичної рухливості тулуба навколо стегон / таза.

Ця конкретна ділянка хребта повинна бути найбільш стійкою через життєво важливі функції, які вона забезпечує. Поперековий відділ повинен не тільки підтримувати всю перенесену вагу від попередніх відділів хребта (практично всього людського тіла), але також повинен мати можливість зберігати рухливість в цих напружених умовах. Коли до цих умов додається вага, наприклад, людина нахиляється, щоб підняти рюкзак, в поперековому відділі хребта виникає величезна напруга. Через це хребці і міжхребцеві диски в поперековому відділі хребта мають найбільшу товщину, ширину і глибину. Хребець L1 починається з товщини, ширини і глибини більше, ніж у будь-якого з шийних або грудних хребців, і ця тенденція триває до хребця L5. Хребець L5 не сильно відрізняється від інших, крім як за розміром, але, оскільки він є самим нижнім хребцем в хребті, він несе велике навантаження, ніж будь-який інший хребець в хребті, що робить його   найбільшим і сильним.

У поперековому відділі хребта містяться аферентні і еферентні нерви, ці нерви контролюють в основному передню частину нижніх кінцівок, і при попаданні можуть привести до втрати чутливості, рухливості, слабкості, ізольованою болю в попереку і збільшення болю в ногах. При всіх навантаженнях, скручуванні  ці нерви, як правило, мають найбільш значний шанс отримати удар або пошкодження (приблизно 95% у осіб у віці 25-55 років), у порівнянні з будь-яким іншим відділом хребта.

1.4. Крижі

Крижі складається з п'яти зрощених хребців (S1 - S5), які з'єднуються з тазом в крижово-клубовому суглобі і діють як єдине структурне з'єднання між тулубом і нижньою частиною тіла. У той час як в підлітковому віці крижі залишається незакріпленим, то як людина стає дорослою, крижі починає зливатися разом. Злиття крижів має тенденцію починатися з бічних елементів, які зливаються навколо статевої зрілості, і хребців, що зливаються приблизно в 17 або 18 років, стаючи повністю злитими до 23 років. Крижі має мало активних ролей в тілі, однак одна з цих ролей неймовірно важлива, будучи мостом між стегнами і іншою частиною хребта.

Хоча крижі не має міжхребцевих дисків, він має дуже важливі аферентні і еферентні нерви, які виходять з спинного мозку і проходять через всю нижню кінцівку. Найбільш важливі та які часто травмуються з цих нервів, проходять через простір L5 / S1, яке більш відоме як сідничний нерв. Коли цей нерв пошкоджений або вражений, це призводить до болю і оніміння вниз по ногах, заважаючи здебільшого нормальному життю людини.

1.5. Копчик

Копчик складається з трьох-п'яти зрощених хребців в залежності від індивідуума (чотири найбільш поширених), які пов'язані з нижньою частиною крижів, і зазвичай називають хвостовою кісткою. Основні функції копчика включають в себе прикріплення сухожиль таза, зв'язок і м'язів, в основному тих, які складають тазове дно, а також підтримку і стабілізацію тіла в положенні сидячи.

Копчик не має міжхребцевих дисків, і через нього не проходять жодні нерви, тому він незначний щодо дегенерації диска і пошкодження диска.

2. Міжхребетні диски

Кожен хребець в шийному відділі (за винятком хребців C1 і C2), грудного і поперекового відділів хребта розділений міжхребцевими дисками, кожен з яких названий на честь двох хребців, між якими вони сидять (наприклад, C6 - C7, T7 - ​​T8 і L4 - L5 , також іноді позначається як L4 / L5). Ці диски складають близько 20-30% від загальної довжини хребта і мають неймовірно важливі функції, включаючи амортизацію навантаження, зменшення напруги, викликаного ударом (амортизатор), розподіл ваги, що дозволяє переміщати окремі хребці і дозволяє проходження поживних речовин і рідини в хребет і спинний мозок. Хоча кожен диск надає майже ідентичні функції хребта, в залежності від його місця розташування, їх структура і механічні властивості змінюються для адаптації до різних навантажень, напруженням і деформацій. Наприклад, коли очікувана несуча роль кожного диска збільшується, при спуску від основи черепа по довжині хребта площа поперечного перерізу дисків також збільшується. Однак тиск на диски не збільшується в тій же мірі через те, що площа поперечного перерізу збільшується в нижньому напрямку.

Поряд зі змінами площ поперечного перерізу дисків висота (товщина) кожного диска змінюється також по всьому позвоночніку.Шейний і поперековий відділи хребта мають набагато більш товсті диски, ніж у грудного відділу хребта, і, швидше за все, вони адаптовані до більш високої амплітудою руху, очікуваної від цих відділів, як для згинання-розгинання, так і для кручення.

2.1. Класифікація міжхребцевих дисків

2.1.1. Шийні диски

Шийний відділ хребта складається з шести міжхребцевих дисків (C2 / C3 - C7 / T1), з відсутністю диска між (C1) і (C2). Ці диски мають меншу площу поперечного перерізу, ніж будь-які інші диски в хребті, оскільки несуча роль шийного відділу хребта набагато менше, ніж в будь-якій іншій секції, що знижує потребу в розподілі навантаження.

У дорослих максимальне згинання та розгинання шийного відділу хребта відбувається навколо диска C5 / C6, тому його товщина в середньому буде товще, ніж у інших. Через рухливості шийного відділу хребта його диски мають значно вищий ризик пошкодження від вигину і крутіння, що робить його другим найбільш поширеним відділом хребта для пошкодження диска.

2.1.2. Грудні диски

Грудний відділ хребта складається з дванадцяти міжхребцевих дисків (T1 / T2 - T12 / L1). Ці диски мають велику площу поперечного перерізу, ніж шийні диски, однак все ще менше, ніж у поперекових дисків. Це пов'язано з величиною додаткового навантаження, переданої на грудний відділ хребта від хребців вище, що збільшує потребу в більшому розподілі навантаження.

Хоча грудні диски мають велику площу поперечного перерізу, ніж шийні, вони в порівнянні з ними все ж тонше. Це пов'язано з тим, що грудний відділ хребта не піддається такому згинання / розгинання і обертанню, як інші відділи хребта, в основному завдяки прикріпленню грудної клітини.

Через недостатню рухливість по всьому грудному відділу хребта його диски, як правило, відчувають дуже незначну  напругу, що дає їм дуже низький шанс отримати травму в результаті деградації.

2.1.3. Поперекові диски

Поперековий відділ хребта складається з п'яти міжхребцевих дисків (L1 / L2 - L5 / S1). Ці диски мають найбільшу площу поперечного перерізу з усіх хребетних перетинів.

Як і шийний відділ хребта, поперековий відділ проходить через велику кількість згинання / розгинання і крутіння, що викликає високу напругу і навантаження на диски. Завдяки цим факторам вони є самими товстими дисками і мають найбільшу площу поверхні.

2.2. Фізіологія міжхребцевого диска

Кожен міжхребцевий диск являє собою складну структуру, що складається з трьох основних компонентів: товстого зовнішнього кільця волокнистого хряща, званого кільцевим фіброзом, гелеобразного ядра, званого пульпозним ядром, і кінцевих пластин хребця хряща. Всі разом вони забезпечують структурну і механічну цілісність органу. Ці компоненти об'єднуються, щоб надати необхідні структурні і механічні властивості міжхребцевих дисків в цілому.

2.2.1. Кільцевій фіброз

Фіброзне кільце являє собою фіброзно-хрящову тканину, яка структурована у вигляді концентричних кілець або пластин, що оточують пульпозное ядро. Вони складаються в основному з води, колагену (колаген I і II типу), протеогліканів та інших другорядних білків, що утворюють позаклітинний матрикс.

Фіброзне кільце являє собою багатошарову структуру з чергуючими кутами колагенових волокон, які допомагають створити структурно стабільний матеріал, що вміщає пульпозное ядро, утримуючи його під тиском і від удару по хребту.

Фіброзне кільце є єдиною ділянкою диска, який піддається розтягуючій напрузі, і зазвичай саме через ці напруги колагенові фібрили руйнуються. Однак, отримані травми рідко виникають через одного удару, але частіше - циклічне навантаження або знос хребта, який викликає погіршення стану.

2.2.2. Пульпозне ядро

Пульпозне ядро ​​знаходиться в середині диска, оточеного фіброзним кільцем, яке утримує його від витоку в хребетний канал. Він складається з випадково організованих волокон колагену типу II і радіально розташованих еластинових волокон, поміщених в протеоглікановий гідрогель (50% сухої ваги), з хондроцітоподібнимі клітинами, вкрапленними з низькою щільністю приблизно 5000 / мм. Ядро являє собою нестисливу ​​структуру, до складу якої входить близько 80-90% води, що допомагає йому виконувати свої життєво важливі функції в міжхребцевому диску, що полягає в розподілі стискаючого навантаження, поглинанні стискаючого удару і збереження внутрішньої частини диска.

У пульпозному ядрі хондроцітоподобні клітини діють як метаболічно активні клітини, які синтезують і обертають великий обсяг компонентів, головним чином колагену і протеогліканів. Вони також підтримують гомеостаз тканин, грають важливу роль в фізико-хімічних властивостях макромолекул, специфічних для хряща, і запобігають захворюванням, такі як дегенеративне захворювання диска і остеоартрит. Проте з віком ці клітини починають некротизироватися (незворотний процес припинення життєдіяльності). Це може привести до деградації хряща / колагену, аномальному утворенюя кісток на хребцях (остеофіт).

Пульпозне ядро ​​являє собою м'яку желатинову масу, яка має неправильну яйцевидну форму і знаходиться під тиском в центрі диска. Оскільки це в основному вода (від 80 до 90%), вона не має певної структури або форми, але, як рідина, приймає форму, де б вона не знаходилася.

Міжхребетні диски можуть дегенерувати через травму або через зношування в результаті стресу і напруги, якому тканини піддаються щодня. Проте, міжхребетні диски є одними з найбільш безсудинних тканин в організмі людини і разом з низьким проліферативним потенціалом клітин (новоутворення клітин шляхом їх розмноження поділом) всередині, будучи майже нерухомими, не здатні адекватно самовідновлюватися. Множинні фактори сприяють дегенерації тканини, крім просто зносу, такі як генетична схильність, порушення транспорту метаболітів, змінені рівні активності ферментів, старіння і загибель клітин, зміни в макромолекулах матриксу та вміст води, остеоартрит, структурна недостатність і судинно-нервові розлади. Хоча генетичне спадкування є найбільшим фактором ризику, воно не викликає дегенерації дисків саме по собі, але замість цього збільшує їх сприйнятливість до таких факторів навколишнього середовища, як високе і повторюване механічне навантаження і куріння сигарет.

3. Сучасні методи лікування

Залежно від ступеня дегенерації диска існує кілька варіантів лікування, як інвазивного (хірургічного), так і неінвазивного (нехірургічного). Найбільш поширені методи лікування включають фізіотерапію, епідуральні ін'єкції і медикаменти для неінвазивного лікування, а також радіочастотну абляцию, операції на зрощенні хребта, синтетичні повні заміни диска і відновлення фіброзного кільця для інвазивного лікування.

3.1. Нехірургічне лікування

3.1.1. Фізіотерапія

При дегенерації диска виникає недолік підтримки і стабільності хребта через зниження біомеханічних функцій міжхребцевого диска. Щоб відновити цю втрату функції, м'язи, що оточують хребет і підтримують навантаження на хребет, повинні збільшитися в силі і стабільності, що знижує потребу в підтримці міжхребцевого диска для хребта. Вирішенням цієї проблеми є фізична / функціональна терапія, переваги якої включають збільшення сили, гнучкості та діапазону рухів. Поліпшення руху в суглобі - один з оптимальних способів полегшити біль. Це може бути досягнуто за допомогою вправ на розтяжку і гнучкість, які покращують рухливість в суглобах і м'язах хребта і кінцівок. Наступним є збільшення сили за допомогою вправ для м'язів тулуба, що забезпечують більшу підтримку для хребетних суглобів і м'язів рук і ніг, зменшуючи навантаження, необхідну для хребетних суглобів. Також було показано, що аеробні вправи зменшують біль в попереку, сприяючи здоровій вазі тіла і покращуючи загальну силу і рухливість. Інші методи лікування включають глибокий масаж тканин, поставу і навчання руху для повсякденного життя (функціональна терапія), а також спеціальні процедури, такі як лід, електростимуляція, витягування і ультразвук. Фізіотерапія не усуває вікові дегенеративні зміни диска, проте сприяє стимуляції клітин, посиленню транспорту метаболітів і запобігання спайок і повторних травм, що, в свою чергу, послабить біль, викликану дегенеративним захворюванням диска.

3.1.2. Ін'єкції епідурального стероїду

Епідуральні ін'єкції стероїдів є одними з найбільш поширених ін'єкцій для полегшення болю шляхом зменшення запалення, викликаного дегенеративним захворюванням диска. Ін'єкції складаються з кортизону, який має протизапальні властивості, що зменшують і додатково запобігають додатковому запалення, в поєднанні з місцевим анестетиком, який забезпечує негайне короткочасне полегшення болю. Обидва ці компоненти допомагають відключити запальні хімічні речовини, що виробляються імунною системою організму, що може привести до майбутніх спалахів. Він вводиться в епідуральний простір, що оточує мембрану, яка покриває хребет і нервові корінці. Оскільки його вводять так близько до області болю, це лікування має кращі результати, ніж пероральні і місцеві ліки, проте його можна проводити тільки три рази в рік через негативні побічні ефекти стероїдів в організмі. Ефект триває не більше 1-2 місяці. Крім того, він не скасовує змін дегенеративного захворювання диска, вже викликаного старінням, причому більше двох третин пацієнтів проходять додаткове інвазивне лікування протягом двох років після епідуральної ін'єкції.

3.1.3. Лікарські засоби

При болях у попереку і спині, викликаних дегенерацією дисків і хребта, можуть бути призначені пероральні препарати. Ці препарати включають безрецептурні ацетамінофен (парацетамол) і нестероїдні протизапальні препарати (НПП), антидепресанти, міорелаксанти скелетних м'язів, нейропатичні кошти, опіоїди (наркотики), кожен з яких має індивідуальні і унікальні переваги, в залежності від тяжкості та типу болю. Ацетамінофен (парацетамол) і нестероїдні протизапальні препарати (НПП) зазвичай приймають при дуже слабкому, тупому хронічному болю. Ацетамінофен (парацетамол) використовується, щоб по суті блокувати больові рецептори мозку, в той час як НПП, такі як ібупрофен, напроксен або аспірин, використовуються для зменшення запалення. НПП, проте, необхідно приймати щодня, тому що вони працюють для створення протизапального ефекту в імунній системі. 

Трициклічні антидепресанти зазвичай призначають при хронічному болі в попереку. Ці антидепресанти діють подібно ацетамінофену, блокуючи повідомлення про біль на шляху до мозку. Вони також допомагають збільшити вироблення в організмі ендорфінів, природних болезаспокійливих, і допомагають людям краще спати, дозволяючи організму відновлюватися. Релаксанти скелетних м'язів необхідні людям з гострим болем у спині внаслідок м'язових спазмів. Коли їх м'язи спазмуються, прикладаються додаткові зусилля до дисків і спинних нервах, викликаючи сильний біль у хребті. Нейропатичні агенти використовуються, коли нерви хребта вражені через випинання або грижі міжхребцевих дисків. Ці ліки дозволяють специфічно впливати на нерви, щоб блокувати сигнали, які посилаються в мозок, щоб запобігти білю. Опіоїди (наркотики) використовуються в крайніх випадках болі в хребті, враховуючи їх властивості звикання. Вони працюють, прикріпляючись до рецепторів в головному мозку, подібно ацетамінофену, але з набагато більш високою силою і ефектом, викликаючи побічні ефекти, такі як повільне дихання, загальний спокій / сонливість і антидепресантний ефект.

3.2. Хірургічне лікування

3.2.1. Радіочастотна абляція

Радіочастотна абляція - це метод, в якому використовується тепло, що підводиться до кінчика голки за допомогою безперервної або імпульсної радіочастоти, для денервации пошкодженого диска, що заподіює біль людині. Нерви, які можуть бути денервіровани, щоб допомогти з болем у попереку, є фасеточними нервами, симпатичними нервами, сполученими гілками і нервовими гілками в самому диску. Після введення анестезії в місце проведення процедури в диск або поруч з малою нервової гілкою вводиться голка або електрод під рентгенівським знімком, рентгеноскопією, комп'ютерною томографією або наведенням під магнітним резонансом. Перебуваючи в правильному положенні, кінчик голки або електрода нагрівається до точки, в якій він викликає пошкодження або теплові ураження нервів, руйнуючи їх до такої міри, що біль в спині знімається. Біль може бути зменшена зазвичай на 6-12 місяців, а в деяких випадках може тривати кілька років. Це одна з менш інвазивних операцій, і тому вона вважається амбулаторної операцією, при якій пацієнт знаходиться під місцевою анестезією і може в той день повернутися додому без госпіталізації. Цю процедуру зазвичай рекомендують пацієнтам, які вже пройшли такі процедури, як ін'єкції епідурального стероїду, ін'єкції фасеточного суглоба, блокади симпатичного нерва або інші блоки нерва з полегшенням болю, триваючим коротше бажаного. Середня вартість цієї процедури варіюється від 2000 до 5000 доларів в залежності від практикуючого, кількості зруйнованих нервів і розташування хребта. Якщо, проте, дегенеративне захворювання диска стає занадто важким, цей метод не буде відповідним при довгостроковій перспективі, і інші операції або повна заміна диска повинні бути розглянуті.

3.2.2. Спинальная хірургія

Спинальная хірургія злиття широко визнана в якості корисного варіанту лікування для корекції важкого захворювання, викликаного дегенерацією диска, проте її ефективність і успіх залишаються спірними. Для цього лікування пошкоджений диск повністю видаляється з хребта і замінюється або заповненоїю  остеокондуктівом титанової кліткою, або гідроксіапатітовим подовжувачем кісткового трансплантата, який знаходиться між двома хребцями. Титанові пластини потім прикріплюються до хребців вище і нижче титанової клітини, використовуючи титанові ніжки в якості кріпильних гвинтів, щоб забезпечити додаткову підтримку хребту після операції. Це дозволяє забезпечити стабільність хребта і правильне анатомічне вирівнювання хребетних сегментів, розділяючи навантаження, що діють на хребет, до точки, в якій відбувається тверде біологічне злиття в єдину кістку.