【頸椎病的發(fā)生的生物力學(xué)研究文獻(xiàn)綜述2400字】

頸椎病的發(fā)生的生物力學(xué)研究文獻(xiàn)綜述TOC\o"1-2"\h\u106651頸椎病的發(fā)生與椎間盤退化 1264592椎間盤結(jié)構(gòu)及生物力學(xué)特點(diǎn) 1230482.1椎間盤結(jié)構(gòu) 1124542.2椎間盤結(jié)構(gòu)退變與生物力學(xué)的關(guān)系 21頸椎病的發(fā)生與椎間盤退化椎間盤在脊柱維持正常生理姿勢(shì)和承載軀干重量的功能中發(fā)揮著重要作用，腰椎間盤作為脊柱中軀干與骨盆的唯一聯(lián)系，其載荷量在整個(gè)脊柱中居于首位[1]。腰椎間盤的退變會(huì)引起脊柱功能改變，從而導(dǎo)致各類損傷的發(fā)生，其中頸椎病的發(fā)生就與腰椎間盤退變有密切聯(lián)系。關(guān)于頸椎病發(fā)生的影響因素，當(dāng)前并沒有明確機(jī)制闡述，多數(shù)的臨床學(xué)者將頸椎病的發(fā)病主要?dú)w納為跟頸椎的退行性病變、頸椎的椎管狹窄以及慢性勞損等有關(guān)。其中，頸椎的退行性改變是主要原因，尤其是椎間盤的退行性病變[2]。當(dāng)椎間盤發(fā)生病變時(shí)，椎間盤的間隙會(huì)出現(xiàn)血腫，如果不能及時(shí)處理造成血腫的原因，則會(huì)導(dǎo)致椎體的邊緣形成骨刺，慢慢的造成椎管管腔的狹窄，繼而壓迫椎管內(nèi)的神經(jīng)，造成相應(yīng)的癥狀。不同類型頸椎病有著一定差別的發(fā)病機(jī)制，如脊髓型頸椎病的重要致病機(jī)制為椎管狹窄、脊髓受壓，而神經(jīng)根型頸椎病的病理基礎(chǔ)則是椎間孔變小或變形使得神經(jīng)根被長期壓迫，椎動(dòng)脈型頸椎病則由于鉤突增生，使得椎動(dòng)脈壓受到擠壓，進(jìn)而導(dǎo)致椎動(dòng)脈受到擠壓，引起基底動(dòng)脈痙攣，從而導(dǎo)致相應(yīng)頸椎病的發(fā)生，但總體上與椎間盤的退化有明顯關(guān)聯(lián)[3]。2椎間盤結(jié)構(gòu)及生物力學(xué)特點(diǎn)2.1椎間盤結(jié)構(gòu)椎間盤的主要結(jié)構(gòu)包括髓核、纖維環(huán)和軟骨板，椎間盤退變主要通過引起上述結(jié)構(gòu)變化從而導(dǎo)致其生物功能受損，最終導(dǎo)致相關(guān)疾病的產(chǎn)生。髓核屬于液態(tài)物質(zhì)，主要由散在分布糖蛋白的Ⅱ型膠原網(wǎng)絡(luò)構(gòu)成，故而該部位液態(tài)含量處于較高水平。且臨床除了腰段髓核偏向于后部位置，其余髓核都在椎間盤中部位置，且被纖維環(huán)所環(huán)繞，而纖維軟骨組織則構(gòu)成纖維環(huán)，一旦患者椎間盤承受一定壓力時(shí)髓核會(huì)分擔(dān)3/4的壓力，但是事實(shí)上由于其液態(tài)特質(zhì)，會(huì)使得大部分的壓力轉(zhuǎn)移到纖維環(huán)上，髓核同時(shí)會(huì)發(fā)揮其穩(wěn)定脊柱運(yùn)動(dòng)的功能[4]。臨床也有研究對(duì)人體椎間盤退變的髓核細(xì)胞進(jìn)行研究，發(fā)現(xiàn)不管是正?；蚴且呀?jīng)發(fā)生退變的髓核細(xì)胞都會(huì)表現(xiàn)為典型的粘彈性固體蠕變特征，但是正常髓核細(xì)胞其變形能力明顯更強(qiáng)。纖維環(huán)則由多層致密的結(jié)締組織斜行交織組成，可從邊緣部位向中心處進(jìn)行相應(yīng)分布，內(nèi)部包含纖維軟骨和豐富的膠原纖維。膠原纖維會(huì)將髓核進(jìn)行包圍沖擊個(gè)人展開相應(yīng)排列外層為Ⅰ類膠原纖維，而越靠近髓核的地方Ⅱ類膠原纖維成分就會(huì)越多，最后一直到髓核部位可均表現(xiàn)為Ⅱ類膠原纖維，且各層物質(zhì)間會(huì)被具有粘合性質(zhì)的物質(zhì)穩(wěn)固的粘合在一起[5]。軟骨板又被稱作軟骨終板，其構(gòu)成包括透明軟骨和骨性結(jié)構(gòu)兩部分內(nèi)容，主要由水合蛋白聚糖分子附著于膠原纖維從而構(gòu)成網(wǎng)絡(luò)。該部位和上下椎體骨面均緊密連接，嬰兒時(shí)該通道還會(huì)對(duì)椎間盤血管提供通道，成年后則成為椎體和椎間盤組織液彼此滲透的部位。該部位解剖形態(tài)為一環(huán)狀骨突，頭側(cè)是椎間盤組織，而尾側(cè)則為椎體，正常情況下椎間盤鄰近的軟骨板會(huì)對(duì)髓核突然鄰近椎體產(chǎn)生阻礙，并在同時(shí)對(duì)脊柱機(jī)械負(fù)荷產(chǎn)生的流體靜力壓給予吸收[6]。盡管該部位對(duì)于椎間盤的正常功能及機(jī)械負(fù)荷作用有重要意義，但該部位也是最容易受到力學(xué)破壞的薄弱部位，該部位表明生物力學(xué)特性分布不同意，導(dǎo)致不同部位最大抗壓強(qiáng)度也會(huì)明顯不同。經(jīng)相關(guān)臨床試驗(yàn)證實(shí)，軟骨板表面生物力學(xué)強(qiáng)度比中央部位略大，其最大抗壓部位在后外側(cè)，而該抗壓力與骨密度有明顯關(guān)聯(lián)。2.2椎間盤結(jié)構(gòu)退變與生物力學(xué)的關(guān)系纖維環(huán)和軟骨板結(jié)合形成無血管組織，而髓核則被纖維環(huán)所環(huán)繞，而異常的應(yīng)力會(huì)導(dǎo)致軟骨板最終結(jié)構(gòu)的改變，使得內(nèi)部通透性和營養(yǎng)物質(zhì)彌散，以前你髓核含水量下降，引起椎間盤退變和生物力學(xué)功能喪失。髓核液體部分對(duì)身體機(jī)械性壓力進(jìn)行承擔(dān)，而其流體壓力一旦喪失，則會(huì)失去對(duì)脊柱正?？箟汗δ艿闹г?，髓核也會(huì)逐漸轉(zhuǎn)化，從蛋白聚糖和Ⅱ型膠原轉(zhuǎn)變?yōu)棰裥湍z原，使得髓核纖維化或固化，從而變硬，引起該部位力學(xué)的改變[7]。當(dāng)前臨床對(duì)于纖維環(huán)的機(jī)械性能試驗(yàn)主要體現(xiàn)在拉力和壓縮力方面，對(duì)于剪切力的研究不多，一般來說，拉力的變化會(huì)因?yàn)殪o力和動(dòng)力的不同而產(chǎn)生變化。退變的纖維環(huán)會(huì)使得纖維結(jié)構(gòu)發(fā)生紊亂，從而引起彈性反應(yīng)的變化，最終導(dǎo)致該部位生物力學(xué)改變[8]。軟骨終板對(duì)正常生物力學(xué)功能的維持發(fā)揮著關(guān)鍵作用，人體脊柱所承受的重力不僅影響到椎間盤的容積和性狀，也對(duì)軟骨板會(huì)產(chǎn)生特異性作用，尤其是軸向負(fù)荷的增加能引起軟骨板變形彎曲[9]。軟骨板始終是脊柱在受到外界應(yīng)力時(shí)最先發(fā)生損傷而出現(xiàn)受損的薄弱環(huán)節(jié)，特別是應(yīng)力超載可導(dǎo)致該部位骨折的發(fā)生，軟骨板結(jié)構(gòu)被破壞，軟骨板壓力增加、滲透力出現(xiàn)明顯減弱，凋使得該部位細(xì)胞發(fā)生明顯凋亡，而這種凋亡會(huì)最終作用于髓核，使得其內(nèi)部成分中蛋白多糖及膠原纖維表達(dá)出現(xiàn)明顯下調(diào)，椎間盤缺少水質(zhì)進(jìn)行力學(xué)維持，從而讓該部位生物力學(xué)失常，增加對(duì)軟骨板的傷害，而軟骨板的受損又會(huì)加劇這種椎間盤力學(xué)的失常。綜上所述，椎間盤退變較為漫長，與椎間盤結(jié)構(gòu)和其生物力學(xué)特性有密切關(guān)聯(lián)，生物力學(xué)可從各方面對(duì)椎間盤退變產(chǎn)生直接或間接影響，從而導(dǎo)致軟骨板細(xì)胞凋亡，使得椎間盤細(xì)胞存活率改變，椎間盤營養(yǎng)途徑受損，使得椎間盤進(jìn)一步發(fā)生退變。參考文獻(xiàn)：[1]馮偉,王飛,許奎.脊柱功能單位構(gòu)型改變?cè)谘甸g盤突出癥中的意義[J].空軍醫(yī)學(xué)雜志,2018,34(3):196-198.[2]謝鴻煒,張樺.頸型頸椎病診斷與發(fā)生機(jī)制的研究進(jìn)展[J].脊柱外科雜志,2021,19(2):136-140.[3]左冠超,李皙子,孫增春,何維,黃銜,何霞.老年頸椎病康復(fù)的規(guī)范化評(píng)估與治療進(jìn)展[J].中國醫(yī)刊,2021,56(08):819-822.[4]趙學(xué)千,陳江,賈育松,等.應(yīng)力對(duì)椎間盤不同結(jié)構(gòu)的影響及機(jī)制研究進(jìn)展[J].中國中醫(yī)骨傷科雜志,2019,27(3):82-85.[5]賀永雄,邱勇,王斌,等.脊柱側(cè)凸頂椎區(qū)椎間盤纖維環(huán)中多聚蛋白多糖的表達(dá)及意義[J].中國脊柱脊髓雜志,2006,16(3):225-228.[6]郭艷軍,孫明亮,蔡澤鵬.椎間盤軟骨終板的退變機(jī)理及相關(guān)實(shí)驗(yàn)研究概述[J].2013,15(4):129-130.[7]朱松峰.退變及髓核去除腰椎間盤力學(xué)行為的研究[D].天津理工大學(xué),2019.[8]金新蒙,