椎间盘的构成与终板结构
椎间盘由三个主要结构组成:髓核、纤维环和软骨终板。软骨终板为透明软骨,在发育阶段位于椎体初级骨化中心的上、下方,通过软骨增殖增加椎体高度,随着生长逐渐变薄,中心最薄,平均厚度0.5~1mm。软骨终板边缘形成环状结构,称为软骨边缘骨,约10岁左右出现次级骨化中心,逐渐融合形成闭合骨环,最后与椎体融合。软骨边缘骨不增加椎体高度,为纤维环和前纵韧带提供附着点。
骨性终板是厚约0.5mm的软骨下骨,中央凹陷,大部分被软骨终板覆盖,边缘为软骨边缘骨,纤维环附着于此。椎体终板由软骨终板和骨性终板共同构成,主要作用是传导压力负荷,并参与间盘营养物质和代谢产物的交换。



纤维环的构筑与附着
纤维环由约20个同心圆环构成,环绕髓核,每层厚约0.05~0.5mm。纤维环外部为I型胶原纤维,内部为II型胶原纤维,两者逐渐过渡,无明显分界;纤维环厚度前部大于后部。胶原纤维与长轴夹角约60°,同层内纤维平行排列,相邻层纤维走向相交,这种交叉排列提供了拉伸强度。弹性纤维位于层间,维持形变后的回弹。
纤维环的附着点:外部纤维形成Sharpey纤维,附着于软骨边缘骨和前、后纵韧带;内部纤维附着于软骨终板和髓核,并分支进入髓核。细胞成分位于层间,平行于胶原纤维排列:外部为类纤维母细胞,薄而长;内部为类软骨细胞,呈圆形。



髓核的组织特性与年龄变化
髓核是脊索残留组织,呈凝胶样,位于间盘中心偏后,周缘被上下软骨终板和纤维环包绕。髓核富含蛋白多糖(糖胺聚糖),能吸收和释放水分,并含有III型胶原纤维和弹性纤维,起到缓冲垫的作用。出生后脊索细胞逐渐减少,10岁后消失,类软骨细胞逐渐增多,主要生成蛋白多糖和II型胶原纤维,共同维持缓冲和传导应力的功能。
椎间盘各部成分占比不同:髓核中蛋白多糖占干重30~50%,胶原占20%,水占70~90%;纤维环中蛋白多糖占10%,胶原占70%,水占50~70%;软骨终板中蛋白多糖占15~20%,胶原占60~80%,水占55~60%。这些成分差异决定了各部分的力学特性和影像表现。



血供、营养与神经支配
椎间盘几乎无血管。胎儿期有血管流经终板,出生后逐渐变小至消失,约5岁完全消失。成人有两个毛细血管丛:纤维环外部1~2mm的毛细血管仅供给纤维环周缘;另一丛始于椎体,穿过骨性终板,止于骨-软骨连接区,形成毛细血管袢,分布特点为终板中心区密集,周围稀疏。
营养供给主要途径是椎体终板途径,通过扩散完成。小分子物质如葡萄糖、氧气易于离开椎体血管,通过终板和纤维环进入髓核;髓核内葡萄糖、氧气浓度低,乳酸等代谢产物浓度高,通过相反方向扩散排出。神经支配方面,窦椎神经位于间盘后侧和后外侧,支配纤维环的外1/3;交感神经分支位于间盘的前方和外侧。髓核和大部分纤维环无神经支配。



椎间盘内压力与临床意义
椎间盘内压力受体位和 hydration 状态影响。Nachemson(1964)和 Wilke 等(1999)的研究显示,站立位时椎间盘内压力作为参照(100%),不同体位和活动下压力变化显著,例如弯腰或负重时压力可升高数倍。水化状态也影响压力,脱水时压力相对降低。这些数据提示临床应避免长时间维持高压力体位,以减缓椎间盘退变。
