Дегенеративне захворювання міжхребцевого диска: рутинна патологія з багатьма невідомими (короткий огляд літератури)

Размещено на http://www.allbest.ru/

Національний медичний університет імені О.О. Богомольця

Дегенеративне захворювання міжхребцевого диска: рутинна патологія з багатьма невідомими (короткий огляд літератури)

Медведєв В.В., Марущенко М.О., Луцик Н.Б., Цимбалюк В.І.

м. Київ, Україна

Анотація

Дегенеративне захворювання диска (ДЗД, англ. degenerative disc disease) - одна із найпоширеніших і найвідоміших патологій у людській популяції. Її перебіг зазвичай хронічний та прогредієнтний, основний клінічний корелят - біль. Попри таке лаконічне портфоліо, при ретельнішому розгляді легко з'ясовується, що ДЗД - конвенційний патофізіологічний термін без чітких семантичних меж. Цей вид патології нерідко супроводжується складнішою неврологічною симптоматикою, його етіологія та патогенез мало вивчені. Залишається незрозумілим, що вважати «нормальним старінням» диска, а що ДЗД. Наведено синопсис сучасних уявлень про морфологію і фізіологію МХД людини, а також про патогенез ДЗД.

Із проспективного і практичного погляду для лаконічності демонстрації стану проблеми ДЗД нами обрано апофатичний спосіб - наведено перелік питань, які потребують першочергового вирішення. Так, нині відсутнє чітке визначення ДЗД, зіставлення клінічних і патоморфологічних характеристик цієї патології, а також чітке уявлення щодо її епідеміології. Залишається невідомим точний склад і архітектура міжклітинного матриксу МХД, а уявлення про молекулярні механізми його гомеостазування фрагментарні. Бракує ясності щодо механізмів водно-електролітного балансу МХД, від якого залежать його біомеханічні параметри. Відсутня задовільна фізико-хімічна модель надходження метаболітів у певні частини МХД, а уявлення щодо фенотипу, особливостей життєдіяльності та регенерації клітинних популяцій МХД фрагментарні. Залишаються нез'ясованими точні джерела регіо- нарного кровопостачання МХД людини, особливості регуляції кровотока й ангіоге- незу в МХД. Відсутні дані щодо джерел іннервації МХД людини, фенотипу нервових волокон і молекулярних механізмів сенситизації ноцицепторів МХД. Уявлення про біомеханіку насамперед поперекового відділу хребта, роль різних частин МХД у передачі осьового навантаження, реальні значення цього навантаження на тлі різної рухової активності людини фрагментарні. Бракує емпіричних даних щодо шкідливості тривалого сидіння з погляду розвитку ДЗД і ефективності розвантажувальної дії внутрішньочеревного тиску. Не відомі генетичні варіації та епігенетичні чинники, які могли б спричинити ДЗД. Потребує з'ясування роль у патогенезі ДЗД таких явищ, як клітинна епігенетична і транскриптомна регуляція, окисний стрес і мітохондріальна дисфункція клітин МХД, клітинне старіння, апоптоз, автофагія, фероптоз, некроптоз, піроптоз та інші види клітинної смерті, а також локальні імунні реакції в МХД, механо-біологічні властивості клітин МХД, роль системної метаболічної та судинної регуляції в патогенезі ДЗД тощо.

Отже, ДЗД, будучи на перший погляд досить простим і популяційно рутинним захворюванням із нульовою чи казуїстичною смертністю, насправді є складним ме- дико-біологічним феноменом, який з огляду на драматичну поширеність, потребує подальшого ретельного вивчення.

Ключові слова: дегенеративне захворювання міжхребцевого диска; будова, іннервація та васкуляризація міжхребцевого диска; біомеханіка поперекового відділу хребта; патофізіологія дегенеративного захворювання міжхребцевого диска; вну- трішньодисковий тиск; внутрішньочеревний тиск.

Abstract

DEGENERATIVE DISC DISEASE: A ROUTINE PATHOLOGY WITH MANY UNKNOWNS (BRIEF LITERATURE REVIEW)

MEDVEDIEV VV, MARUSHCHENKO M.O., LUTSYK N.B., TSYMBALIUK VI.

Bogomolets National Medical University, Kyiv, Ukraine

Degenerative disc disease (DDD) is one of the most common and well-known pathologies in the human population. Its course is usually chronic and progressive, and the clinical correlate is pain. Despite such a concise portfolio, upon closer examination, it becomes clear that DDD is a conventional pathophysiological term without clear semantic limits. This type of pathology is often accompanied by more complex neurological symptoms, and etiology and pathogenesis of this pathology are poorly understood. Moreover, it remains unclear what is «normal aging» of the disc, and what is DDD. This article provides a synopsis of modern ideas about the morphology and physiology of human intervertebral discs (IVD) as well as the pathogenesis of DDD.

From a perspective and practical point of view, for the laconic demonstration of the state of affairs in the DDD problem, we have chosen an apophatic method - the list of issues that need prior solving. Thus, there is no clear definition of DDD, comparison of clinical and pathomorphological characteristics of this pathology, and a clear understanding of its epidemiology. The exact composition and architecture of the intercellular matrix of IVD remain unknown, and ideas about the molecular mechanisms of its homeostasis are fragmentary. There is a lack of clarity regarding the mechanisms of the water-electrolyte balance of IVD, on which its biomechanical parameters depend. There is no satisfactory physicochemical model of the entry of metabolites into one or another part of the IVD, and ideas about the phenotype, features of vital activity, and regeneration of cell populations of the IVD are scant. The exact sources of the regional blood supply of the human IVD, and the peculiarities of the blood flow and angiogenesis in the IVD remain unclear. Similarly, there is no specific data on the sources of innervation of the human IVD, the phenotype of nerve fibers, and the molecular mechanisms of sensitization of IVD nociceptors.

Concepts about the biomechanics of the lumbar spine, the role of different parts of the IVD in the transfer of axial load, and the values of this load according to the background of various motor activities of a person are minimal. There is a lack of empirical data on the harmfulness of prolonged sitting from the point of view of the development of DDD and the effectiveness of the relieving action of intra-abdominal pressure. The list of genetic variations and epigenetic factors that could cause DDD begins at the beginning of formation. Finally, the role of such phenomena as cellular epigenetic and transcriptomic regulation, oxidative stress and mitochondrial dysfunction of IVD cells, cellular senescence, apoptosis, autophagy, ferroptosis, necroptosis, pyroptosis and other types of cell death, as well as local immune reactions in IVD, mechanobiological properties of IVD cells, the role of systemic metabolic and vascular regulation in the pathogenesis of DDD, etc.

It can be stated that DDD, being at first look a simple and population-routine disease with zero or casuistic level of mortality is a complex medico-biological phenomenon, which, given its dramatic prevalence, requires further careful study.

Key words: degenerative disc disease; intervertebral disc structure, innervation and vascularization; lumbar spine biomechanics; degenerative disc disease pathophysiology; intradiscal pressure; intra-abdominal pressure.

Перелік скорочень

Вступ

Патологія міжхребцевих дисків (МХД), позначувана конвенційним патофізіологічним терміном «дегенеративне захворювання диска» (ДЗД; англ. Degenerative disc disease), незважаючи на істотні проблеми з визначенням цього поняття, вважається однією з найважливіших медичних проблем сучасності [1]. Попри те, що між клінічними й патоморфологічни- ми корелятами ДЗД відсутнє чітке каузальне зіставлення [1], поширеність цієї патології намагаються описувати хоча б у межах епідеміології болю в спині, глобальна поширеність якого може становити близько 800 млн осіб, тобто близько 10 % людської популяції [1]. Через таку поширеність, рівень витрат на лікування та втрат від непрацездатності інтенсивність дослідження патофізіології ДЗД не викликає здивування.

Міжхребцеві диски

Хребет людини - унікальна конструкція, що поєднує осьову антигравітаційну стійкість зі значною рухомістю. Поєднання цих двох властивостей має чітке структурне вираження: хребет є ланцюгом поперемінно розташованих ригідних (хребці) і еластичних (МХД) ланок. Обидва анатомічні складники хребта мають власний набір патології (деяка патологія - спільна). Їхня частка у висоті хребта становить, на поширене переконання, близько 3:1 на користь хребців [2]. У більшості випадків хребет людини містить 25 МХД: 6 - шийних, 12 - грудних, 6 - поперекових та 1 - крижово-куприковий [2].

У структурі МХД виділяють три частини - товсте волокнисте кільце, що охоплює драглисте ядро, та хрящові замикальні пластинки (англ. cartilaginous endplates) між МХД і тілами прилеглих хребців [2-6].

Основними (біо)хімічними складниками МХД є вода, протеоглікани [7], колаген та інші матриксні білки [3, 4]. Усереднений вміст води в зрілому МХД уздовж осі хребта практично однаковий - 72-73 % [8], у драглистому ядрі та волокнистому кільці в перший рік життя - близько 90 і 80 % відповідно [9], зменшуючись у драглистому ядрі до близько 74 % на восьмому десятку життя. У волокнистому кільці вміст води до 30 років зменшується до 67 %, до 80 років - збільшується до 72 % [3, 9]. Дорсальна частина волокнистого кільця містить найбільшу частку води, передня - найменшу [9], зовнішні шари кільця - близько 65 % води [10].

Вміст води тісно пов'язаний із вмістом протеогліканів. На тлі слабкої та середньої дегенерації в осіб віком 53-56 років вміст глікозаміногліканів у різних частинах дисків L2/L3 і L3/L4 становить від 40-600 мкг/мг сухої тканини з найбільшим рівнем у драглистому ядрі та найменшим у зовнішній частині волокнистого кільця. Для задніх відділів МХД характерний більший вміст глікозаміногліка- нів, ніж для передніх, хоча не такий високий, як у драглистому ядрі [11]. Уздовж осі хребта в межах одного диска спостерігають невеликі варіації вмісту глікозаміногліканів з найбільшими значеннями в центрі [11]. За цих же умов вміст води в різних частинах дисків L2/L3 і L3/L4 становить 66-86 % із такими самими, як і для глікозаміногліканів, особливостями просторового розподілу [11].

Імовірно, МХД без дегенеративних змін загалом містить 385 мкг колагену в 1 мг сухої речовини. Вміст колагену в речовині волокнистого кільця істотно більший, ніж у драглистому ядрі [12]. Цей же показник для суглобового хряща (імовірно, без патологічних змін) становить 708 мкг/мг, для скелетних м'язів - 80 мкг/мг, для сухожилля - 149 мкг/мг, для жирової тканини - 294 мкг/мг [12].

Волокнисте кільце

У здорових осіб волокнисте кільце містить 65-70 % води, 50-70 % сухого залишку становить колаген (I та III типу, менше - II типу), близько 20 % - про- теоглікани, 2 % - еластин й інші елементи міжклітинного матриксу [3, 7]. У напрямку до драглистого ядра збільшується вміст протеогліканів, води та колагену ІІ типу, тоді як колагену І типу зменшується [3]. Кільце містить клітини фібробластного фенотипу, складається із 15-25 зв'язаних між собою колагеновими містками концентричних шарів - «ламел», або пластинок товщиною 0,05-0,5 мм кожна (товщина збільшується в напрямку до середини), із них лише 52 % циркулярно замкнуті [3, 7]. У кожній пластинці свій косий напрямок ходу основних силових волокон колагену І типу [3, 13]. Кут нахилу ходу щодо поперечного перерізу становить 25-45° і збільшується в пластинках, розташованих ближче до центру МХД [3]. Колаген I типу забезпечує міцність при розтяганні, а колаген ІІ типу формує тонку мережу, яка зв'язується з водоутриму- вачами - протеогліканами, що зумовлює стійкість кільця до стискання [3, 7]. Еластин розташований між сусідніми пластинками та сприяє пружній віддачі після великих деформацій [3]. Зовнішні та передні ділянки волокнистого кільця значно жорсткіші, ніж внутрішні та задні. Стійкість кільця до розтягання найбільша при розтягненні усього його обводу [3].

Драглисте ядро

На частку зрілого драглистого ядра припадає 40-50 % об'єму МХД і 25-50 % площі його поперечного зрізу. До складу драглистого ядра входить вода (80-85 % від його маси), протеоглікани (35-65 % маси сухого залишку драглистого ядра), колаген, а також невелика кількість еластину й інших неколагенових білків [3, 7, 9, 10]. Вміст води в драглистому ядрі більший, ніж у типовій клітині людського тіла (65 %) [14] та нервових структурах загалом (73,3 %) [15], значно більший, ніж у кістках (31,8 %) [15], і не відрізняється від показників у низці внутрішніх органів і посмугованих м'язах [15]. На тонкі волокна колагену ІІ типу припадає 5-20 % маси сухого залишку драглистого ядра. Вони формують нещільну тривимірну мережу, яка надає цілісність драглистому ядру. Крім колагену ІІ типу, у драглистому ядрі наявні колагени VI, IX і XI типу, а також еластин [7]. Основним видом протеогліка- нів драглистого ядра є агрекан (aggrecan), виявляють також біглікан (biglycan), вер- сикан (versican), декорин (decorin), люмі- кан (lumican), фібромодулін (fibromodulin) [7]. Макромолекули агрекану можуть містити понад 100 ланцюгів глікозаміногліка- нів і є визначальними осмотичними агентами драглистого ядра. Імовірно, сила, що розпирає, створена осмотичним набубнявінням, зрівноважується силою розтягання колагенових фібрил матриксу драглистого ядра [7]. Високі концентрації агрекану є перешкодою для вростання кровоносних судин і нервів [7], за іншою версією гідростатичний тиск у міжклітинному просторі є чинником пригнічення росту судин і нервових волокон у зрілому МХД [4]. У МХД плода та новонароджених більшість молекул агрекану розташовані в драглистому ядрі, де їхня кількість збільшується протягом періоду дозрівання до максимального рівня в молодої людини [7]. Із віком концентрація агрекану в драглистому ядрі зменшується, а у внутрішній частині волокнистого кільця - збільшується, що перетворює цю частину кільця на найре- зистентнішу до стискання [7]. Дегенеративний процес у МХД тісно пов'язаний із порушеннями агреканового компонента [7], виведення продуктів розпаду агрекану з драглистого ядра відбувається повільно [7]. міжхребцевий диск патоморфологічний клінічний

Визначення механічних властивостей драглистого ядра - складне завдання з погляду методології. Характер його інтегральної поведінки - як рідини чи твердого тіла - залишається предметом дискусії. Під час розтягування речовина драглистого ядра демонструє нелінійні властивості, тому її порівнюють зі «зв'язаною рідиною» (англ. tethered fluid) [3].

Хрящові замикальні пластинки

Хрящові замикальні (кінцеві) пластинки - два шари гіалінової хрящової тканини товщиною близько 0,6 мм (з віком товщина зменшується) на краніальній і каудальній поверхнях МХД, які межують із кістковими замикальними (кінцевими) пластинками. Зазвичай над драглистим ядром вони тонші [3]. Частка води - близько 60 %, основні компоненти сухого залишку - колаген II типу та протеоглікани, поблизу зовнішньої частини МХД вміст колагену вищий, а протеогліканів - нижчий [3]. Молекулярна структура пластинок дає змогу утримувати воду під значним осьовим навантаженням і створювати середовище для дифузії поживних речовин із тканини хребця у МХД [3]. Зв'язок хрящової замикальної пластинки з кістковою, імовірно, механічно слабкий [3]. Дослідження механічних характеристик замикальних пластинок, які мають важливе значення з механічного погляду, також супроводжуються значними методологічними труднощами [3]. Повідомляють, що хрящові замикальні пластинки не володіють лінійними пружними властивостями, але деякі автори наводять власні оцінки модуля пружності для цієї частини МХД [3]. Жорсткість і міцність кісткових замикальних пластинок максимальна на поперечному перерізі на периферії тіла хребця [3].

Руховий сегмент хребта

Міжхребцевий диск разом із двома прилеглими хребцями можна вважати руховим сегментом хребта. Волокна зовнішньої частини волокнистого кільця глибоко занурені в кісткові замикальні пластинки обох суміжних хребців, волокна внутрішньої частини - у матрикс хрящових замикальних пластинок. Зовнішній край волокнистого кільця фактично зливається з передньою і задньою поздовжніми зв'язками, а волоконні матрикси драглистого ядра та внутрішньої частини волокнистого кільця щільно з'єднані [3]. Тонкі фібрили колагену II типу драглистого ядра глибоко занурені в матрикс хрящових замикальних пластинок [3].

Добові, регіонарні та вікові особливості МХД

Механічні властивості МХД залежать від рівня розташування [3]. Шийні рухові сегменти порівняно з поперековими вважають стійкішими до осьового стиснення, але слабшими до згинальних навантажень і такими, що володіють меншою торсійною жорсткістю (англ. torsional stiffness) [3], хоча розташування в межах поперекового відділу нібито не впливає на механічні властивості МХД [16]. Між- хребцевий диск жінки гнучкіший і піддатливіший стисканню, демонструє істотніше збільшення внутрішнього тиску у відповідь на осьове навантаження, імовірно, завдяки меншій площі поперечного перерізу, а не через особливості будови чи складу [16].

Для МХД характерні добові варіації гідратації, об'єму й висоти [17-19]: зменшення гідратації під час денної ортоста- тичної активності та збільшення гідратації під час нічного сну. Пов'язані з цим добові коливання росту становлять близько 19 мм [20], за іншими даними - 14 мм [21]. Об'єм поперекового МХД протягом дня зменшується приблизно на 16 % [22], причому 54 % втрати припадає на першу годину після вранішнього прокидання, 70 % втрати відновлюється протягом першої години кліностатичного нічного сну [20]. Тиск у нижньопоперековому МХД під час сну, імовірно, збільшується вдвічі [17], цим пояснюють те, що пролапс МХД частіше виникає під час вранішньої фізичної активності [17, 23]. Амплітуда згинальних рухів у поперековому відділі хребта відновлюється протягом перших трьох годин після нічного сну [24], а виключення цих рухів уранці може обмежувати вияви хронічного неспецифічного болю в попереку [25, 26]. Під час стиснення ізольованого нижньопоперекового МХД волокнисте кільце втрачає воду інтенсивніше, ніж драглисте ядро [9], але, за іншими даними, на тлі тривалого осьового навантаження гідратація волокнистого кільця поперекового МХД, навпаки, збільшується [18].

З віком спостерігають збільшення жорсткості тканини волокнистого кільця, але через накопичення дрібних структурних дефектів ця структура стає в цілому м'якшою і слабшою на розтягування [3]. Через зменшення гідратації робочий тиск у драглистому ядрі з часом зменшується, як і сагітальний його діаметр, тому частка осьового навантаження, яка передається через волокнисте ядро, збільшується [3]. Кальцифікація хрящових замикальних пластинок зменшує їхню проникність для метаболітів, що спричиняє дегенерацію МХД [3]. З віком позаклітинний матрикс нижньопоперекових МХД стає компактнішим, вміст хрящових елементів збільшується, еластичних волокон і колагену - зменшується [27], імовірно тому висота МХД також зменшується [3]. На тлі паралельного слабшання міжхребце- вих зв'язок жорсткість хребта при згинанні зменшується. Імовірно, зменшення діапазону рухомості зумовлене віковим розростанням остеофітів [3].

Васкуляризація МХД

Питання щодо васкуляризації частин «інтактного» МХД є дискусійним. Найімовірніше, драглисте ядро впродовж усього постнатального життя залишається аваскулярним, за патологічних умов можливе виявлення судин у ділянці переходу драглистого ядра у волокнисте кільце [28]. Останнє в плода чи дитини добре васкуляризоване, у період від 1 до 30 років ступінь його васкуляризації істотно зменшується, у зрілому віці судини виявляють у зовнішніх шарах кільця [28]. Однак у осіб віком понад 50 років у внутрішніх шарах кільця судини виявляють частіше, ніж в осіб віком 25-50 років, що можна пояснити «судинною інвазією» на тлі вікової дегенерації МХД, тобто на тлі ДЗД [28]. Щонайменше в поперекових МХД виявляють значну кількість артерій, розташованих у волокнистому кільці вертикально [28, 29], які зв'язують судинну мережу МХД і тіла прилеглих хребців. Хрящові замикальні пластинки в плода і новонароджених пронизані каналами, заповненими кровоносними судинами та капілярами, що походять із прилеглих рясно васкуляризованих кісткових замикальних пластинок. До 10-літнього віку спостерігають різке зменшення, а до настання дорослого віку - зникнення судинних елементів у цих каналах і фактичну девас- куляризацію пластинок, яка змінюється реваскуляризацією на тлі локальної патології [28]. Зв'язок судинної мережі МХД з артеріями поздовжніх зв'язок потребує уточнення [28].

Драглисте ядро містить речовини, що пригнічують міграцію ендотеліальних клітин, наприклад, агрекан і хондроїтинсуль- фат [28], основним шляхом постачання поживних речовин до клітин центральної частини МХД є пасивна селективна дифузія від тіл хребців, зв'язок і зовнішніх частин волокнистого кільця [7, 28, 30]. Відстань від центральної частини поперекового МХД до найближчих судин може становити 7-8 мм [7]. Чинниками, які стимулюють розростання судинної мережі МХД на тлі ДЗД, можуть бути VEGF (vascular endothelial growth factor) та interleukin-^ (IL-1P) [31].

Кровотік по капілярах МХД, імовірно, регулюється низкою механізмів, через які на стан МХД можуть впливати різноманітні внутрішні та зовнішні чинники, зокрема, паління [7].

Метаболізм у МХД

Основним шляхом видобування енергії клітинами МХД є анаеробний гліколіз з утворенням молочної кислоти, що зменшує рН міжклітинного середовища [7]. Не дивно, що в товщі драглистого ядра рівень кисню і pH низький, натомість вміст молочної кислоти - високий. Рівень кисню й глюкози у волокнистому кільці більший, ніж у драглистому ядрі [28, 30]. У центральних частинах деяких МХД концентрація кисню <1 %, а величина pH 5,7 [7]. Транспорт поживних речовин у МХД здійснюється крізь замикальні пластинки та периферичну частину волокнистого кільця [7]. На спроможність першого шляху впливає звапнення (кальцифікація) хрящових замикальних пластинок на тлі старіння і ДЗД, на спроможність другого шляху - порушення структури міжклітинного матриксу, зокрема протеогліканового компонента [7]. Фізичну хімію дифузії та переміщення води в межах МХД не вивчено [7].

Концентрація глюкози, кисню, СО2 і рівень рН є основними метаболічними параметрами, значення яких важливе для виживання і нормальної синтетичної активності клітин МХД [7]. Щільність клітин МХД максимальна по краю волокнистого кільця, тобто найближче до кровоносних джерел поживних речовин [7]. Відповідно, у центральній частині МХД, подалі від активної гемоперфузії, щільність клітин найменша [7]. Швидкість синтезу сульфатованих глікозаміно- гліканів у МХД, імовірно, максимальна при pH близько 7,0 і концентрації кисню 5-10 % [7]. Не з'ясовано, як клітини МХД можуть виживати протягом багатьох днів без кисню [7]. З незрозумілих причин клітини драглистого ядра експресу- ють фактор HIF-1 (hypoxia inducible factor

незалежно від концентрації кисню [7]. Цей фактор відіграє важливу роль в енергетичному метаболізмі клітин, а отже, у метаболізмі міжклітинного матриксу, тобто в гомеостазуванні фізико-хімічного стану драглистого ядра. Збільшення експресії HIF-1 є проапоптотичним чинником для клітин драглистого ядра [7]. Крім того, висока осмолярність - це чинник регуляції генетичної експресії в клітинах драглистого ядра, що визначає стан і метаболічну активність клітин та склад і осмолярність міжклітинного матриксу [7]. Архітектура цих кругових регуляторних каскадів не відома.

Іннервація МХД

Іннервація поперекових МХД здійснюється з трьох джерел [32, 33]:

прямі терміналі передньої гілки спинномозкового нерва іннервують задньолате- ральну частину МХД;

прямі терміналі вегетативної сполучної гілки іннервують бічну частину МХД;

терміналі парного синувертебраль- ного нерва.

Зазвичай нервові волокна супроводжують судини МХД, але можуть заходити в речовину МХД незалежно [32]. Джерела нервових волокон МХД людини в нормі та на тлі патології не з'ясовані через неможливість використання прижиттєвих прослідників [33].

Основним джерелом іннервації МХД традиційно вважають синувертебральний нерв (зворотний нерв Люшка) - парний змішаний нерв, утворений на грудному й поперековому рівні соматичними волокнами передньої гілки спинномозкового нерва і вегетативними волокнами сполучної сірої гілки [34, 35]. Являє собою умовну сукупність стовбурів різного діаметра, що відгалужуються від вентральної гілки чи основного стовбура спинномозкового нерва, проходять медіально, з'єднуються з відгалуженням сполучної сірої гілки, заходять у канал хребта крізь міжхребцевий отвір, одразу латеральні- ше від задньої поздовжньої зв'язки розділяються на більшу висхідну гілку і меншу низхідну, які формують анастомози з аналогічними гілками ростральнішого та каудальнішого синувертебрального нерва [32, 34, 35]. Ступінь ростро-каудального поширення закінчень одного синувер- тебрального нерва не з'ясовано [34, 35]. Нерв відповідає за пропріоцептивну, больову і симпатичну іннервацію різних частин волокнистого кільця [34], особливо задньої [35]. Крім того, він бере участь в іннервації задньої поздовжньої зв'язки, окістя, тіла і ніжок хребця, імовірно, стінок міжхребцевого отвору, а також зв'язок дуговідросткових суглобів [34, 35], передньої і, можливо, бічної частини твердої мозкової оболонки каналу хребта [34]. Синувертебральний нерв також дає початок «базивертебральному нерву» (англ. basivertebral nerve), який разом з аналогічним нервом контралатерального боку й однойменними судинами потрапляє в тіло хребця з боку каналу хребта крізь центральний судинний отвір, розгалужується та іннервує ростральну і каудальну замикальні пластинки (імовірно, і хрящові, і кісткові [34]).

Припускають, що синувертебральний нерв людини містить щонайменше нор- адренергічні (тирозин-гідроксилаза-пози- тивні), VIP (vasoactive intestinal polypep- ^є)-позитивні, речовина P-позитивні та CGRP (calcitonin gene-related peptide)- позитивні волокна [33, 34]. Не зрозуміло, чи існує коекспресія деяких із зазначених маркерів окремими волокнами. Імуногістохімічний фенотип нервових волокон МХД досліджено не повністю [33]. Вважається, що симпатичні волокна синувертебрального нерва іннервують щонайменше судини зовнішніх шарів волокнистого кільця, замикальні пластинки, тіла хребців та кістковий мозок [34, 35]. Роль і частка вегетативного та соматичного компонентів синувертебрального нерва людини в ноцицепції в нормальних і патологічних умовах не зрозумілі [34].

Імовірно, речовина-Р-позитивні і/або CGRP-позитивні, а також VIP-позитивні волокна більш представлені в речовині МХД, зокрема в драглистому ядрі в пацієнтів із симптоматикою болю в спині, що узгоджується з відомою роллю речовина-Р-позитивних і/або CGRP- позитивних волокон у ноцицепції та патогенезі болю в спині [33, 36]. Значна кількість VIP-позитивних чи NPY (neuropeptide Y)-позитивних нервових волокон - вегетативні, периваскулярні, відповідають за регуляцію стану й тонусу судин МХД, що виникли de novo.

До складу нервових структур МХД входять [33]: 1) чутливі нервові волокна, просторово не пов'язані з кровоносними судинами МХД; 2) периваскулярні нервові волокна; 3) механорецептори. Волокнисте кільце іннервовано найінтенсивніше, нервові елементи виявляють переважно в зовнішній його третині умовно інтактних МХД, а також у внутрішніх двох третинах та ділянках пошкоджень на тлі патології МХД [33]. Інтенсивність іннервації кільця може збільшуватися з віком [33]. Нервові волокна, не асоційовані з кровоносними судинами, виявляють у внутрішніх і зовнішніх частинах кільця. Зазвичай вони вільні, розташовуються як під кутом, так і паралельно пластинкам кільця, мієлінізовані та немієлінізовані [33]. Пе- риваскулярні нервові волокна зазвичай тонші й розташовуються в зовнішній частині кільця [33]. До механорецепторів волокнистого кільця належать пропріоцептори Ґольджі, чутливі до низькочастотної вібрації та тиску тільця Руфіні або до високочастотної вібрації і тиску тільця Па- чіні [33]. Особливості розташування механорецепторів у межах МХД у віковому і регіонарному аспектах, а також на тлі патології не вивчено [33]. У товщі умовно інтактного драглистого ядра нервові елементи відсутні, а їхня поява у вигляді вільних нервових закінчень, тілець Руфі- ні, волокон A5 і С, периваскулярних волокон пов'язана з розвитком патології МХД [33]. Замикальні пластинки містять пери- васкулярні, не пов'язані з кровоносними судинами, нервові волокна, їхня кількість збільшується на тлі ДЗД [33].

До середнього віку речовина МХД ін- нервована помірно, переважно в зовнішній третині волокнистого кільця [33]. З віком на тлі дегенеративного процесу іннервація поширюється на внутрішню частину кільця та драглистого ядра, часто із судинною мережею, спектр нервових волокон збільшується [33]. Стимуляторами понадіннервації МХД можуть бути NGF (nerve growth factor), BDNF (brain derived neurotrophic factor) та інші нейротрофіни в широкому сенсі цього терміну [33]. Частина джерел іннервації МХД у цьому процесі, попри припущення деяких авторів [34, 35], у людини не з'ясована.

Загальна схема функції МХД

Міжхребцевий диск передає осьове навантаження від краніальнішого хребця на каудальніший. Частина цього навантаження передається на циркулярну периферичну частину тіла хребця волокнистим кільцем, частина - на центральну частину тіла каудальнішого хребця пружною «кулькою» драглистого ядра. «Кулька» набуває достатньої пружності, будучи охопленою волокнистим кільцем, і не лише передає осьове навантаження, а й «пом'якшує» його «стрибки», зменшуючись по висоті за рахунок розтягування волокнистого кільця. Таке «пом'якшення» з фізичного погляду означає триваліше збільшення осьового навантаження під час його «стрибка», тобто фактично зменшення потужності трансформації кінетичної енергії верхньої частини тіла в теплову шляхом її Йдеться про кінетичну енергію верхньої частини тіла. часткової каналізації в кінетичну енергію елементів драглистого ядра, далі - у потенціальну енергію розтягування волокнистого кільця, акумульовану в міжмолекулярних чи внутріш- ньомолекулярних взаємодіях, кінетичну енергію «віддачі» всієї верхньої частини тіла й атомів і молекул МХД, тобто в теплову енергію. За відсутності такого «пом'якшення» уся кінетична енергія верхньої частини тіла одразу б частково перетворювалася на потенційну енергію внурішньомолекулярних і міжмолекулярних взаємодій в аналізованій осьовій структурі, а решта - у кінетичну енергію частин речовини, молекул і атомів, тобто спричиняла б руйнування та нагрівання структур хребта.

Даних щодо розподілу навантаження й засобу його передачі в різних точках поперечного перерізу МХД мало [37]. Імовірно, роль механізму передачі осьового навантаження, притаманного для драглистого ядра та хрящоподібних елементів волокнистого кільця, у різних точках МХД неоднакова. Крім того, розподіл тиску в різних частинах драглистого ядра поперекового МХД у відповідь на його осьове навантаження значною мірою залежить від рівня розташування МХД, тяжкості його дегенеративних змін, величини осьового навантаження та попередніх навантажень [38].

Біомеханічні властивості МХД (як людини, так і великих експериментальних тварин) активно вивчають в умовах експерименту в складі експлантантів [39]. Однак така методологія має багато технічних та інших обмежень [39], що слід пам'ятати при інтерпретації отриманих результатів.

Патофізіологія ДЗД

Згідно із сучасними уявленнями щодо семантики ДЗД, цю патологію слід вважати поліетіологічною. До можливих причин і тригерів належать генетичне тло, механічний і віковий чинники, паління, ожиріння та низка інших метаболічних розладів, можливо, специфічний інфекційний процес у товщі МХД тощо [1, 4, 6, 32, 40-42].

З патофізіологічного погляду основними подіями ДЗД за «класичного», тобто тривалого й стохастичного варіанта його перебігу, є трансформація міжклітинного матриксу МХД, зокрема збільшення вмісту й зміна розподілу колагену І типу в межах МХД на тлі зменшення вмісту, зміни якості та розподілу колагену ІІ типу, а також зменшення вмісту та якості агре- кану в драглистому ядрі [4, 7, 43]. Загалом це призводить до зменшення об'єму й осмотичних властивостей драглистого ядра та механічної стійкості й еластичності волокнистого кільця [4, 7]. Ланками, які визначають перебіг такої трансформації матриксу МХД, є [4, 6, 7, 28, 32, 44]:

синтетична активність клітин МХД, регульована щонайменше факторами росту bFGF (basic fibroblast growth factor), TGF (transforming growth factor), IGF (insulin-like growth factor) і фактором транскрипції HIF-1;

метаболічне забезпечення та виживання клітин МХД;

особливості кровопостачання МХД і метаболічної проникності хрящових замикальних пластинок МХД;

продукція й активність ферментів руйнування міжклітинного матриксу - матриксних металопротеїназ, ADAMTS (a disintegrin and metalloproteinase with thrombospondin motifs), тромбоспондину-2 тощо та їхніх інгібіторів (наприклад, TIMP (tissue inhibitors of metalloproteina- ses));

активність запального процесу, регульованого цитокінами (IL-1, IL-6, IL-10, IL-4 і IL-8, TNFa (tumor necrosis factor alpha) тощо) і, можливо, провокованого чи підтримуваного коменсальною бактерією Cutibacterium acnes [1], інфільтрація МХД імуноцитами;

вторинна васкуляризація та іннервація МХД, регульована факторами IL-ip, NGF, BDNF і VEGF, netrin-1, semaphorin 3a й агреканом.

Зазначені процеси створюють ґрунт для механічних руйнувань волокнистого кільця та сенситизації відповідних елементів ноцицептивної системи [4, 6, 34, 35], що є причиною локальної больової симптоматики навіть без видимих за допомогою магнітно-резонансної томографії порушень структури МХД. Так, збільшення продукції в тканині МХД факторів росту bFGF, TGFP1, NGF, TNFa, IL-ip, IL-6, COX2 (cyclooxygenase 2) можливо, INFa (interferon a), а також локальна гіпоксія та закиснення тканинного середовища прямо чи опосередковано спричиняють сен- ситизацію ноцицепторів [6], а отже, і центральну сенситизацію. Прозапальні ци- токіни можуть щонайменше епідурально поширюватися на прилеглі ростральніші та каудальніші нервові структури, спричиняючи сенситизацію і больову симптоматику на цих умовно інтактних сусідніх рівнях [34, 35].

Важливо також, що на тлі хронічного поперекового болю виявляють [45]:

структурні зміни мозку - атрофічні зміни сірої речовини в дорсолатеральній префронтальній корі, передній частині таламуса праворуч, первинній і вторинній соматосенсорній корі, задній тім'яній корі, корі скронево-тім'яного з'єднання ліворуч, корі верхньої лобової звивини, корі полюса лобової частки праворуч і серединній поясній корі, а також збільшення щонайменше щільності первинної та вторинної соматосенсорної ділянок кори ліворуч, первинної рухової кори ліворуч і премоторної кори;

функціональні зміни мозку - порушення функціональної зв'язності між ділянками мозку, що беруть участь у центральній обробці болю;

нейрохімічні зміни мозку - зміни концентрацій метаболітів і нейроме- діаторів у різних його ділянках. У таких пацієнтів описують значні зміни візуалі- зованої за допомогою магнітно-резонансної томографії морфології і активності рухової кори, що означає зміну функції м'язового апарату щонайменше ураженої частини тіла [45].

Іншими наслідками тривалого перебігу ДЗД є зменшення висоти МХД, перевантаження, зміщення та гіпертрофія поверхонь дуговідросткових суглобів, розтягування й гіпертрофія суглобових сумок, наближення хребцевих вирізок (півкілець міжхребцевого отвору), стиснення його судинного та нейрального вмісту з появою радикулярної симптоматики [4, 35]. Крім того, зменшення висоти МХД супроводжується збільшенням ризику нестабільності сегмента хребта на тлі його більшої жорсткості (див. вище), контрактурами відповідних паравертеб- ральних м'язів, гіпертрофією ввігнутої в канал хребта жовтої зв'язки [35].

За масштабніших радіарних руйнувань волокнистого кільця можливе переміщення частини драглистого ядра у сформований розривом хід з утворенням грижі МХД, що стискає корінці спинного мозку чи весь спинний мозок, спричиняючи відповідну радикулярну і/або спинномозкову симптоматику.

Генетичне тло ДЗД

Перелік генів, для носійства полімор- фізмів яких виявлено кореляцію з наявністю ДЗД [40]:

гени молекулярних складових матриксу МХД - агрекану і зв'язувального білка HAPLN1 (hyaluronan and proteoglycan link protein 1), колагенів І, IX, XI, білків CILP (cartilage intermediate layer protein) й аспорину (asporin);

гени ферментів міжклітинного матриксу - матриксних металопротеїназ 2, 3, 9 і 12, тромбоспондину-2, протеїназ ADAMTS4 і ADAMTS5, карбогідрат- сульфотрансферази-3;

гени цитокінів і факторів росту - IL-1, IL-6, можливо, IL-10 та рецепторних білків IL-18RAP (interleukin 18 receptor accessory protein) та IL-18R1 (interleukin 18 receptor 1), а також GDF5 (growth differentiation factor 5) і VEGF;

гени інших білків кісткової чи сполучної тканини - рецептора вітаміну D, людського аналога білка Skt (sickle tail) - KIAA1217 (порядковий номер гена з генетичної бази даних);

гени внутрішньоклітинних метаболічних ферментів ADH2 (alcohol dehydrogenase 2), GCH1 (guanosine triphosphate cyclohydrolase 1), COMT (catechol-O- methyltransferase), eNOS (endothelial nitric oxide synthase);

гени білків апоптотичного каскаду - caspase 9, Fas (FS-7-associated surface antigen), FasL (Fas ligand), Bcl-2 (B-cell lymphoma 2), DR4 (death receptor 4), TRAIL (TNF-related apoptosis-inducing ligand);

гени регуляторів внутрішньоклітинних молекулярних каскадів HIF-1a і PARK2 (Parkinson disease 2);

ген гормону адипонектину (adiponec- tin).

Механічний чинник розвитку ДЗД

Традиційно основним рушієм і тригером загострення ДЗД, зокрема в поперекових МХД, вважають механічний чинник, тобто особливості осьового навантаження хребта й рухової активності людини на тлі невідповідності стану м'язового апарату тулуба і зв'язкового апарату хребта [4, 6, 32, 41, 42]. Тому з'ясування осьового навантаження хребта за різних видів рухової активності людини є основним завданням у більшості досліджень біомеханіки поперекового відділу хребта.

Результати дослідження тиску в поперекових МХД in vivo наведено в низці праць, серед яких піонерськими слід вважати дослідження 1960-1970-х років, виконані A. Nachemson і співавт. Аналізу цих та інших праць буде присвячено окрему публікацію. Недоліками всіх таких досліджень є невелика вибірка, відсутність стандартного переліку просторових позицій тіла, в яких здійснюють вимірювання внутрішньодискового тиску, і технічні труднощі [46-48]. З огляду на це узагальнення, порівняння та популяційна екстраполяція отриманих за останні 60 років даних є вкрай проблематичними. Так, згідно з даними M. Dreischarf і співавт. (2016) [47] (перерахунок із наявних у праці графічних даних здійснено нами - В.М.), у положенні лежачи на животі тиск у поперекових МХД людини становить від ~90 до ~130 кПа, у положенні лежачи на спині - від ~100 до ~140 кПа, у положенні лежачи на боку - від ~120 до ~330 кПа, у положенні сидячи без опертя на спинку - від ~320 до ~1000 кПа, у положенні стоячи рівно - від ~270 до ~640 кПа. За узагальненням N. Newell і співавт. (2017) [3], тиск у драглистому ядрі здорового поперекового МХД становить 91-539 кПа у положенні лежачи, 500-870 кПа у положенні стоячи, 460-1330 кПА у положенні сидячи. Із цих даних зрозуміло, чому тривале сидіння вважають одним із важливих чинників розвитку ДЗД поперекового відділу [46, 48, 49]. Однак вірогідність цього твердження є дискутабельною [46, 48, 49]. Наприклад, A. Claus і співавт. (2008) [46] вважають, що значні варіації даних щодо тиску в поперекових МХД у положеннях стоячи та сидячи нівелюють достовірність різниці показників у цих положеннях. За даними останнього ме- тааналізу [48], у положенні сидячи тиск у поперекових МХД достовірно вищий, ніж в аналогічному положенні, але для МХД із ознаками дегенерації; також для результатів досліджень, виконаних пізніше 1990 р., така різниця незначуща. Крім того, обидва оглядові дослідження мають методологічні недоліки.

Найбільше осьове навантаження ниж- ньопоперекових МХД реєструють при піднятті вантажу в положенні стоячи з нахилом тулуба вперед: внутрішньодис- ковий тиск при такому маневрі з масою 20 кг становить близько 2300 кПа [17]. У важкоатлетів осьове навантаження на поперекові МХД на тлі станової тяги штанги масою понад 300 кг має перевищувати 36 000 Н [50], тобто при верхній межі площі поперечного перерізу нижньопопе- рекового МХД 22 см2 [51] внутрішньодис- ковий тиск мав би дорівнювати 18 МПа. І це не межа, адже рекорд станової тяги становить 501 кг [52]. Для порівняння: земний атмосферний тиск над поверхнею моря - близько 101,3 кПа [53]; тиск у шинах у більшості легкових автомобілів на 180-250 кПа перевищує атмосферний [46, 53]; тиск, створюваний при середньому за силою укусі людини - 1,1 МПа [53]; тиск води на дні Маріанського жолоба - 110 МПа [53]. Дивовижно, але основна частка осьового навантаження поперекових МХД за такого виду фізичної активності створюється тягою розгиначів спини [54-58 тощо]: вектор сили підняття верхньої частини тіла на тлі описаного вище маневру перпендикулярний і спрямований назад від поверхні спини. Він формується завдяки наявності «контра- плеча» - певної відстані між умовною серединою каудальної товщини масиву м'язів-розгиначів спини та задньою поверхнею крижової кістки. На рівні L5 товщина m. erector spinae у дорослого чоловіка становить близько 5 см [59]. За таких незначних розмірів умовного «контра- плеча» (близько 2,5 см) для забезпечення достатньої величини вектора підняття нахиленого вперед тулуба група м'язів- розгиначів спини має напружуватися з дуже великою силою, причому основна частка результату цього напруження припадатиме на векторну компоненту, спрямовану вздовж хребта в каудальному напрямку, що спричиняє колосальне осьове донавантаження хребта. Аналогічна ситуація виникає на тлі утримання значної маси в одній руці в положенні стоячи. Оскільки межі механічної стійкості хребця набагато менші, ніж наведені вище осьового навантаження, пошук механізмів розвантаження хребта за таких умов є актуальним [54, 56, 60 тощо].

Насамперед слід згадати не менш «легендарну» проблему клінічної біомеханіки хребта - значущість розвантажувальної дії внутрішньочеревного тиску [54-57, 60, 61 тощо]: заповнена нутрощами черевна порожнина, активно стиснута звідусіль до пружного стану, може передавати певну частину ваги наддіафрагмальної половини тіла на кістки таза вздовж поперекового відділу хребта. Якщо в положенні сидячи завдяки зміні конфігурації хребта й грудної клітки зменшується об'єм вентиляції легень, і напруження діафрагми слабшає, то реберна дуга наближається до верхнього краю таза, м'язи черевної стінки не можуть ефективно напружуватися - зменшення об'єму черевної порожнини компенсується переміщенням частини її вмісту вперед і/або вгору. У такій ситуації реалізація механізму «черевного» розвантаження поперекового відділу хребта вкрай утруднена, оскільки потребує перманентного (а не фізичного) натужування після глибокого вдиху з виструнченою спиною. Саме цим можна пояснити збільшення тиску в поперекових МХД у положенні сидячи вільно без опертя спини і рук порівняно з положенням стоячи вільно.

Різноманітні вимірювання внутрішньочеревного тиску дають змогу оцінити фізіологічний рівень цього показника в таких межах (перерахунок у кПа - наш; В.М.): в осіб середнього віку за звичайної поведінкової активності - від ~0,24 кПа в положенні лежачи на спині до ~23 кПа на тлі виконання стрибків [62], під час виконання проби Вальсальви - ~27 кПа [63], на тлі важкоатлетичних процедур - від ~11 кПа (жим лежачи) до ~45 кПа (станова тяга штанги масою 305 кг) [60, 64], а при максимальному натужуванні живота тренованим важкоатлетом - ~56 кПа [60]. Атлетичний пояс нібито збільшує значення внутрішньочеревного тиску на тлі підняття великих мас [57, 65], з чим пов'язують доцільність використання цього засобу для більшого розвантаження поперекового відділу хребта. Якщо в тренованого важкоатлета площа діафрагми, ефективної для генерування розвантажувальної дії внутрішньочеревного тиску при максимальному натужуванні живота [60] становить близько 300 см Humzah MD, Soames RW. Human intervertebral disc: structure and function. Anat Rec. 1988 Apr;220(4):337-56. [55, 66], то найпростіший розрахунок дає значення «розвантажувальної» сили близько 1700 Н. Деякі автори [55, 56, 66, 67 тощо] критикують цю гіпотезу, зазначаючи, що напруження м'язів черевної стінки, які прикріплюються одним кінцем до реберної дуги, а другим до верхньої межі таза, істотно донавантажує поперековий відділ хребта. У зв'язку з цим запропоновано альтернативні погляди на роль позитивного внутрішньочеревного тиску в біомеханіці поперекового відділу хребта. Найпоширенішим є припущення щодо обмеження небезпечної рухомості, тобто стабілізації поперекового відділу хребта напруженням черевної порожнини на тлі значного осьового навантаження [61, 67, 68]. На нашу думку, механізм розвантажувального ефекту внутрішньочеревного тиску має важливе значення, адже нині це найбільш аргументоване пояснення причин механічної стійкості поперекових хребців на тлі колосальних осьових навантажень. Альтернативні версії (наприклад, [56]) залишаються без задовільної подальшої розробки.

Крім того, існує думка, що генерування важливого для розвантажувального ефекту внутрішньочеревного тиску пов'язане з активністю м'язів, які не спричиняють «донавантажувального ефекту» - поперечного м'яза живота [54, 69] і діафрагми [68, 70], причому активність таких м'язів краще корелює в часі з величиною внутрішньочеревного тиску на тлі рухової активності [68]. Невідомо, яке «співвідношення» «розвантажувального», «дона- вантажувального», «стабілізувального» і, можливо, інших ефектів збільшення внутрішньочеревного тиску на тлі певної рухової чи позиційної активності. Питання розрахунку реального навантаження на МХД поперекового відділу в статичному положенні й тим більше у динаміці з урахуванням усіх чинників, що його визначають, не вирішено, незважаючи на велику кількість наявних моделей [71, 72]. Причина - неможливість урахувати в математичній формі весь спектр біомеханічних чинників на тлі різноманіття позиційних і рухових ситуацій людини, а також низька спроможність наявних обчислювальних пристроїв.

Інші чинники патогенезу ДЗД

До інших чинників та явищ, які можуть мати важливе значення в патогенезі ДЗД: окисний стрес [73], мітохондріаль- на дисфункція клітин МХД [74], клітинне старіння [75], епігенетичні зміни на тлі ДЗД [76], регуляторні зміни на рівні транскриптому на тлі ДЗД [77-79], апоптоз [80], автофагія [80, 81], фероптоз [82], некроптоз [83], піроптоз [84] та інші види клітинної смерті в МХД, імунні реакції за участю клітин МХД [44, 75], механо- біологічні властивості клітин МХД на тлі ДЗД [85].

Висновки

Отже, ДЗД - це захворювання, що, попри уявну простоту, має складний патогенез, повне розуміння якого нині недосяжне, так само, як і улаштування та біомеханіка МХД. Не відомий точний склад й архітектура міжклітинного матриксу МХД, а уявлення про молекулярні механізми його гомеостазування фрагментарні. Бракує ясності щодо механізмів водно-електролітного балансу МХД, від якого залежать його біомеханічні параметри. Відсутня задовільна фізико-хімічна модель транспорту метаболітів у товщі МХД.

Уявлення щодо фенотипу, особливостей життєдіяльності та регенерації клітинних популяцій МХД недостатні. Не з'ясовано джерела регіонарного кровопостачання МХД людини, особливості регуляції кровотока й ангіогенезу в МХД. Відсутні дані щодо джерел іннервації МХД людини, фенотипу нервових волокон і молекулярних механізмів сенситизації ноцицеп- торів МХД. Питання щодо біомеханіки хоча б поперекового відділу хребта, ролі різних частин МХД у передачі осьового навантаження та фактичні значення цього навантаження на тлі різної рухової активності людини потребують вивчення. Бракує емпіричних даних щодо шкідливості тривалого сидіння з погляду розвитку ДЗД і розвантажувальної дії внутрішньо- черевного тиску. Не відомі генетичні варіації та епігенетичні чинники, які могли б спричинити ДЗД. Потребує з'ясування роль у патогенезі ДЗД таких явищ, як клітинна епігенетична й транскриптомна регуляція, окисний стрес і мітохондріальна дисфункція клітин МХД, клітинне старіння й різні види клітинної смерті, локальні імунні реакції в МХД, механобіологічні властивості клітин МХД, роль системної метаболічної та судинної регуляції в патогенезі ДЗД тощо.

Дегенеративне захворювання диска є складним медико-біологічним феноменом, який з огляду на значну поширеність потребує ретельного вивчення для розробки нових методів профілактики й лікування цієї патології хребта.

References

1. Medvediev VV, Marushchenko MO, Tsymba-liuk VI. Degenerative intervertebral disc disease: difficulties in definition of the concept and epidemiology of the phenomenon. Brief communication. Clin and Prev Med. [Internet]. 2023 Dec. 24 [cited 2024Jan.29];(7):103-12.

2. Newell N, Little JP, Christou A, Adams MA, Adam CJ, Masouros SD. Biomechanics of the human intervertebral disc: A review of testing techniques and results. J Mech Behav Biomed Mater. 2017 May;69:420-34.

3. Scarcia L, Pileggi M, Camilli A, et al. Degenerative disc disease of the spine: from anatomy to pathophysiology and radiological appearance, with morphological and functional considerations. J Pers Med. 2022 Nov 1;12(11):1810.

a. Kirnaz S, Capadona C, Lintz M, et al. Pathomechanism and biomechanics of degenerative disc disease: features of healthy and degenerated discs. Int J Spine Surg. 2021 Apr;15(s1):10-25.

4. Jha R, Bernstock JD, Chalif JI, et al. Updates on pathophysiology of discogenic back pain. J Clin Med. 2023 Nov 2;12(21):6907.

5. Amelot A, Mazel C. The intervertebral disc: physiology and pathology of a brittle joint. World Neurosurg. 2018 Dec;120:265-73.

6. Koeller W, Meier W, Hartmann F. Biomechanical properties of human intervertebral discs subjected to axial dynamic compression. A comparison of lumbar and thoracic discs. Spine (Phila Pa 1976). 1984 Oct;9(7):725-33.

7. Kraemer J, Kolditz D, Gowin R. Water and electrolyte content of human intervertebral discs under variable load. Spine (Phila Pa 1976). 1985 Jan-Feb;10(1):69-71.