Anatomie / Axiální systém / Hydrodynamické komponenty páteře - destičky, cévy / Cévní systém páteře

Cévní systém páteře

Krevní tlak v cévách dřeně obratlových těl a v cévách vaziva páteřního segmentu, je normálně velmi nízký (pouze několik milimetrů sloupce rtuti). Uvnitř disku je tlak sice značně proměnlivý (podle zatížení a polohy těla), ale vždy podstatně vyšší  (řádově tisíce N) než v okolí. Za těchto podmínek je zřejmé, že tekutina disku má i spontánní tendenci odtékat do cévního, především žilního systému okolních struktur.

: Intervertebrální disky jsou hydrodynamické tlu­miče absorbující statické a dynamické zatížení páteře. Disky, těla obratle, okolní vazivo a cévy páteře tvoří osmotický systém, ve kterém se při zatížení  a  odlehčení  velmi  intenzívně  vyměňuje  voda  a  ve  vodě  rozpustné  látky.

K pochopení funkce celého systému, musíme zcela schematicky odlišit tlakový a osmotický mechanismus proudění. Vrstvička hyalinní chrupavky na kontaktních plochách disků se chová jako polopropustná membrána, přes kterou při odlehčení (pod 800 N) proudí do vazivových prstenců destiček  ve vodě rozpuštěné cukry, ionty a menší molekuly dalších látek. Proudění je obousměrné, a je mj. závislé na tlakových poměrech v celém systému. Osmotické poměry ve vlastní destičce jsou přitom jiné než poměry v přiléhající kosti a ve spojovacím vazivu.

Žilní pleteně páteře sahají od báze lebky až ke křížové kosti. Jsou tvořeny žilami bez chlopní, které rozsáhle anastomozují s žilami hlavy a pánve. V pleteních je tak nízký tlak krve, že v určité poloze pacienta jsou tyto žíly při operačním otevření páteřního kanálu prakticky prázdné, kolabované.

Tendence k vytlačování tkáňové tekutiny meziobratlového dis­ku při každém zatížení pohybového segmentu samozřejmě roste, a chrupavka by při tomto typu proudění vlastně  ani nemohla plnit funkce elas­tického polštáře, protože by docházelo k rychlému „dosednutí“ ob­ratlových těl, a k jejich  poškození. Proto je tlakový mechanismus cirkulace doplněn mechanismem založeným na rozdílech vazebné kapacity pro vodu. Makromolekuly amorfní  hmoty meziobratlové chrupavky (mukopolysacharidy) jsou silně hydroskopické, a poměrně pevně vážou obrovské množství vo­dy. Jejich vazebná kapacita se dokonce při určitém zatížení des­tičky zvětšuje. Dynamická rovnováha mezi vazbou vody a jejím vyt­lačování do  žilních pletení, udržuje celý systém ve stavu pružné­ho napětí.

Snižování výšky těla v průběhu dne o 1 - 2 cm je dostatečně zná­mo. 

Většina „ztráty“ výšky jde na vrub „dehydrataci“ disků. Zajímavé je „prodloužení těla“ zjištěné u čtyř kosmonautů na Skylabu 4, ke kterému došlo po 80 dnech pobytu ve stavu beztíže. Je  vysvětli­telné mechanismem cirkulace vody v pohybovém segmentu. Každý po­hyb mění totiž tlakové poměry v celém pohybovém segmentu. Meziobratlový disk se chová jako pumpa čerpající vodu a metabolity přes po­lopropustnou vrstvu hyalinní chrupavky. Např. již desetiminutová trakce páteře v úseku Th1 - L5 vede k prodloužení o 5 mm, tj. asi o 1,9 mm na jeden pohybový segment.

Stále se měnící hydratace chrupavky, nemá jen  důsledky pro její „shock“ absorpční vlast­nosti. Hydratace je velmi významná i z hlediska látkové výměny interverteb­rálního disku. Biosyntéza kolagenu a mukopolysacharidových komplexů je totiž výsledkem činnosti buněk chrupavky, a ta není v  případě interver­tebrálních  disků  právě malá !  Například polovina kyseliny  hyalu­ronové se v disku obnoví za dva až čtyři dny, a biologický polo­čas chondroitinsulfátu je jeden až dva týdny. Proto poruchy os­motického systému meziobratlové destičky mají nejen přímý dopad  na  její okamžitou pružnost, ale rychle se projevují i produkcí sníženého množství  nekvalitního kolagenu. Negativní dopad na pružnost meziobratlových destiček může mít i překročení „regene­rační difuzní kapacity“ chrupavky při jednostranném zatížení pá­teře. Např. tlak uvnitř chrupavky L1 /L5 je vleže 25 kg, v sedu 175 kg, ale při zátěži až 1 000 kg !

biomechanického hlediska musíme rozlišovat statické a dynamické zatížení disku. Při statickém zatížení se disk chová jako des­tička složená z pružných koncentrických prstenců, v jejichž stře­du je prakticky  nestlačitelný  nucleus pulposus. Při tomto zatíže­ní se prstence napínají a disk se rovnoměrně oplošťuje.  Při dynamickém zatížení se obratle vždy naklánějí a chrupavka je zatěžována nerovnoměrně -  např. smykem.

Tím, že jádro je pevně uzavřeno ve vnitřním prstenci, je při pohybu obratlů jen nepatrně posunováno a anulus fibrosus je na jedné straně stlačován, a na opačné straně namáhán v tahu. Jádro se přitom sune od stlačované strany ke straně natahované.       

Meziobratlová  destička  je  pružný  element, který - i  když  v malém  rozsahu, dovoluje  flexi, extenzi, posun  v sagitální  a  frontální  rovině i  rotační  pohyb.  Funkce  nucleus  pulposus  je  závislá  na  dokonalé  integritě  anulus  fibrosus. Celý  systém je  maximálně  namáhán  při  kombinaci  svislého (axiálního)  tlaku a rotace (smyku).

Vznikající  střižní  síly  je  možné  přirovnat  k vytlačování  vody  ze ždímaného  prádla - s přidáním  axiálního  stlačení. Překročí-li  tyto  střižné síly pevnostní  parametry  systému, lamely  anulus  fibrosus  praskají a  jádro  vyhřezne  buď do  štěrbin  pod  páteřními  vazy nebo až  do páteřního  kanálu, kde  může stlačovat  míšní obaly, resp. míšní  kořeny.


Meziobratlové destičky Nahoru Klouby a svaly