【頸椎病的發(fā)生的生物力學研究文獻綜述2400字】

頸椎病的發(fā)生的生物力學研究文獻綜述TOC\o"1-2"\h\u106651頸椎病的發(fā)生與椎間盤退化 1264592椎間盤結構及生物力學特點 1230482.1椎間盤結構 1124542.2椎間盤結構退變與生物力學的關系 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，其載荷量在整個脊柱中居于首位[1]。腰椎間盤的退變會引起脊柱功能改變，從而導致各類損傷的發(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。關于頸椎病發(fā)生的影響因素，當前并沒有明確機制闡述，多數(shù)的臨床學者將頸椎病的發(fā)病主要歸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。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]。當椎間盤發(fā)生病變時，椎間盤的間隙會出現(xiàn)血腫，如果不能及時處理造成血腫的原因，則會導致椎體的邊緣形成骨刺，慢慢的造成椎管管腔的狹窄，繼而壓迫椎管內的神經，造成相應的癥狀。不同類型頸椎病有著一定差別的發(fā)病機制，如脊髓型頸椎病的重要致病機制為椎管狹窄、脊髓受壓，而神經根型頸椎病的病理基礎則是椎間孔變小或變形使得神經根被長期壓迫，椎動脈型頸椎病則由于鉤突增生，使得椎動脈壓受到擠壓，進而導致椎動脈受到擠壓，引起基底動脈痙攣，從而導致相應頸椎病的發(fā)生，但總體上與椎間盤的退化有明顯關聯(lián)[3]。2椎間盤結構及生物力學特點2.1椎間盤結構椎間盤的主要結構包括髓核、纖維環(huán)和軟骨板，椎間盤退變主要通過引起上述結構變化從而導致其生物功能受損，最終導致相關疾病的產生。髓核屬于液態(tài)物質，主要由散在分布糖蛋白的Ⅱ型膠原網絡構成，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成纖維環(huán)，一旦患者椎間盤承受一定壓力時髓核會分擔3/4的壓力，但是事實上由于其液態(tài)特質，會使得大部分的壓力轉移到纖維環(huán)上，髓核同時會發(fā)揮其穩(wěn)定脊柱運動的功能[4]。臨床也有研究對人體椎間盤退變的髓核細胞進行研究，發(fā)現(xiàn)不管是正?；蚴且呀洶l(fā)生退變的髓核細胞都會表現(xiàn)為典型的粘彈性固體蠕變特征，但是正常髓核細胞其變形能力明顯更強。纖維環(huán)則由多層致密的結締組織斜行交織組成，可從邊緣部位向中心處進行相應分布，內部包含纖維軟骨和豐富的膠原纖維。膠原纖維會將髓核進行包圍沖擊個人展開相應排列外層為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，且各層物質間會被具有粘合性質的物質穩(wěn)固的粘合在一起[5]。軟骨板又被稱作軟骨終板，其構成包括透明軟骨和骨性結構兩部分內容，主要由水合蛋白聚糖分子附著于膠原纖維從而構成網絡。該部位和上下椎體骨面均緊密連接，嬰兒時該通道還會對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，頭側是椎間盤組織，而尾側則為椎體，正常情況下椎間盤鄰近的軟骨板會對髓核突然鄰近椎體產生阻礙，并在同時對脊柱機械負荷產生的流體靜力壓給予吸收[6]。盡管該部位對于椎間盤的正常功能及機械負荷作用有重要意義，但該部位也是最容易受到力學破壞的薄弱部位，該部位表明生物力學特性分布不同意，導致不同部位最大抗壓強度也會明顯不同。經相關臨床試驗證實，軟骨板表面生物力學強度比中央部位略大，其最大抗壓部位在后外側，而該抗壓力與骨密度有明顯關聯(lián)。2.2椎間盤結構退變與生物力學的關系纖維環(huán)和軟骨板結合形成無血管組織，而髓核則被纖維環(huán)所環(huán)繞，而異常的應力會導致軟骨板最終結構的改變，使得內部通透性和營養(yǎng)物質彌散，以前你髓核含水量下降，引起椎間盤退變和生物力學功能喪失。髓核液體部分對身體機械性壓力進行承擔，而其流體壓力一旦喪失，則會失去對脊柱正?？箟汗δ艿闹г?，髓核也會逐漸轉化，從蛋白聚糖和Ⅱ型膠原轉變?yōu)棰裥湍z原，使得髓核纖維化或固化，從而變硬，引起該部位力學的改變[7]。當前臨床對于纖維環(huán)的機械性能試驗主要體現(xiàn)在拉力和壓縮力方面，對于剪切力的研究不多，一般來說，拉力的變化會因為靜力和動力的不同而產生變化。退變的纖維環(huán)會使得纖維結構發(fā)生紊亂，從而引起彈性反應的變化，最終導致該部位生物力學改變[8]。軟骨終板對正常生物力學功能的維持發(fā)揮著關鍵作用，人體脊柱所承受的重力不僅影響到椎間盤的容積和性狀，也對軟骨板會產生特異性作用，尤其是軸向負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力時最先發(fā)生損傷而出現(xiàn)受損的薄弱環(huán)節(jié)，特別是應力超載可導致該部位骨折的發(fā)生，軟骨板結構被破壞，軟骨板壓力增加、滲透力出現(xiàn)明顯減弱，凋使得該部位細胞發(fā)生明顯凋亡，而這種凋亡會最終作用于髓核，使得其內部成分中蛋白多糖及膠原纖維表達出現(xiàn)明顯下調，椎間盤缺少水質進行力學維持，從而讓該部位生物力學失常，增加對軟骨板的傷害，而軟骨板的受損又會加劇這種椎間盤力學的失常。綜上所述，椎間盤退變較為漫長，與椎間盤結構和其生物力學特性有密切關聯(lián)，生物力學可從各方面對椎間盤退變產生直接或間接影響，從而導致軟骨板細胞凋亡，使得椎間盤細胞存活率改變，椎間盤營養(yǎng)途徑受損，使得椎間盤進一步發(fā)生退變。參考文獻：[1]馮偉,王飛,許奎.脊柱功能單位構型改變在腰椎間盤突出癥中的意義[J].空軍醫(yī)學雜志,2018,34(3):196-198.[2]謝鴻煒,張樺.頸型頸椎病診斷與發(fā)生機制的研究進展[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.老年頸椎病康復的規(guī)范化評估與治療進展[J].中國醫(yī)刊,2021,56(08):819-822.[4]趙學千,陳江,賈育松,等.應力對椎間盤不同結構的影響及機制研究進展[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.脊柱側凸頂椎區(qū)椎間盤纖維環(huán)中多聚蛋白多糖的表達及意義[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理及相關實驗研究概述[J].2013,15(4):129-130.[7]朱松峰.退變及髓核去除腰椎間盤力學行為的研究[D].天津理工大學,2019.[8]金新蒙,