1.椎間板は全身で何枚あるのですか?
人間の背骨の構造は非常に複雑で.背骨には33個の椎骨があります。 周椎と枢椎の間.仙椎と尾椎の間には椎間板がないため.全身で23枚しかないのです。 それらはすべて2つの椎体の間にある。 椎間板の厚さの合計は.脊椎の全長の1/4~1/5を占め.腰部の椎間板が最も厚く約9mmある。 腰椎椎間板は.腰椎1と仙椎の間に存在する。
2.椎間板には通常どのような構造が含まれているのでしょうか?
椎間板は通常3つの部分から構成されています。
①髄核は主に中央後方にあり.ゼリー状で触ると強い弾力があり.水分量が多く.通常は80以上.出生時は90まであります。 圧力がなくなると.再び水分が入り.髄核は体積.弾力性.張力を増していきます。
子供では髄核と線維輪は明確に区別されますが.大人では線維輪の線維が髄核の線維と絡み合っているため.区別がつきにくいです。
繊維輪は.髄核の周囲と上下の軟骨板の間にあり.斜めに同心円状に並び.隣り合う繊維は千鳥に配置され.繊維輪の周辺部は椎体の骨端環の骨に入り込み.繊維輪の深い部分は軟骨板に付着し.中心部の繊維は髄核の繊維と融合しています。 線維輪はより強固な組織で.前方と両側は厚く.後方は薄い。 前方は強い前縦靭帯で.後方は後縦靭帯で補強されているが.後縦靭帯は幅が狭く.薄い。 成人の場合.軟骨板は非血管.非神経組織であり.傷ついても痛みはなく.自己修復もしない。 新鮮な状態では乳白色で透明感があり.やや弾力性があります。 縁は厚く.中心は薄い。 軟骨板は線維輪とともに髄核を密閉し.椎体内部に突出しないようにしている。 軟骨板が不完全だと.髄核が椎体内部に突出し.シュモール結節を形成する。
3.人間の椎間板の特殊な機能とは?
背骨に介在して体幹の重さを支え.四肢を連結し.全身の生理的な姿勢を正常に保ち.体幹の様々な動きを行う上で.腰椎椎間板は特別な機能を果たしており.その具体的な機能は以下の通りです。
(1)脊椎の高さを維持するために.脊椎本体の発達に伴い.椎間板を成長させて.脊椎の長さを増加させること。
(2) 椎間板の上下の椎体を連結し.椎体間である程度の可動性を持たせること。
(3)椎体間に一定の傾きがあっても.椎体表面は同じ力を受けるが.髄核の半液体成分によって椎間板全体に同じ応力を受ける。
(4) クッション効果。
(1)弾性構造.特に髄核は可鍛性で圧力を受けると平らになるので.そこに加わる力は繊維輪や軟骨板に四方八方に均等に伝えられる.(2)脊椎の衝撃吸収の主要構造で.高いところから落ちたときや肩.背.腰に急に荷重がかかったときに.弾性クッションとして力を伝え.脊髄や脳内の重要神経を保護する役割をする.など。
(5)維持するために
(5) 外側関節突起の距離と高さを一定に保つこと。
椎間孔の大きさ(通常.神経根の直径の3~10倍)を維持すること。
(6)脊椎の湾曲を維持するために.椎間板の厚さは部位によって異なり.同じ腰椎の椎間板でも前部が厚く後部が薄いので.腰椎は生理的に前方に凸のカーブを描いているように見えるのだそうです。
4.腰椎椎間板ヘルニアを引き起こす要因とは?
腰椎椎間板ヘルニアの基本的な要因は椎間板の変性病変であり.腰椎椎間板ヘルニアを誘発する要因は大きく分けて以下の通りです。 腰椎は生理的に凸型で.椎間板は後ろが薄く.前が厚い。 人が前かがみになると.髄核が後ろに移動して抵抗弾性力を発生し.その大きさは体重負荷圧の大きさに比例し.体重負荷圧が大きすぎると.線維輪の変性と自身の既存の欠損により.髄核が線維輪固定を突破して突出.突出または分離することがある。
突出とは.髄核がまだ部分的に環状線維の外側の線維に包まれていること.突出とは.髄核が環状線維の後部の線維からはじけ出て.後縦靭帯の下にあること.分離とは.髄核が環状線維や後縦靭帯を超えて突出して.髄核が脊柱管内で自由になっていることである。 ひずみが蓄積すると.髄核を長期間うまく充填できず.環状線維への栄養供給に影響を与え.その結果.環状線維が容易に修復できない損傷を受け.やがて変性した椎間板の弱点に小さな亀裂が生じます。 この種の亀裂は主に線維輪の後部に現れ.線維輪のさまざまな深さを巻き込んだり.軟骨板にも現れ.髄核の突出路となる。
(2)過度の体重負荷:激しい肉体労働や重量挙げは.過度の負荷により椎間板の早期変性を引き起こすことが多い。 腰椎には大きな負荷がかかり.体重がかかった状態で様々な非生理的な姿勢を避けることは難しく.腰椎や椎間板がその能力以上の様々な外力にいつでも耐えられるようにする必要があります。
(3)腰椎や椎間板には.常に様々な外力が加わっている。
(3)長時間の振動:自動車やトラクターの運転手の仕事では.長時間座っていて.でこぼこした状態では.腰椎椎間板には大きな圧力がかかる。 運転手がクラッチを踏むと.椎間板への圧力が約2倍になることが判明しています。 これは.椎間板圧力の長期的な繰り返しの増加であり.腰椎椎間板圧力が増加し続け.連続振動に加えて.椎間板栄養障害.酸素分圧と細胞の活性が大幅に減少し.したがって.腰椎椎間板変性のプロセスを加速することができ.さらに腰椎椎間板ヘルニアを生成する微小循環に関与することができる。
(4)悪い姿勢の影響:人は様々な仕事をこなすとき.座る.立つ.横たわるなど.常に様々な姿勢を変える必要があり.非生理的な姿勢を避けることは難しく.悪い姿勢がこの病気の発生の引き金になることが多い。 長時間.一定の姿勢に固定されていると.圧迫された椎間板が正常な形に戻らなくなってしまう。 椎間板内の液体が失われることで.椎間板は薄くなり.外縁が弱くなっていきます。 これは進行性の作用で.この変性により椎間板は破裂しやすくなり.髄核が脱出せざるを得なくなるのです。
(5)脊椎の変形:先天性・後天性の脊椎変形症では.線維輪の各部分が異なる圧力にさらされ.しばしばねじれが生じ.椎間板の変性を促進する傾向がある。
冷え:腰椎椎間板ヘルニアの患者さんには.外傷や緊張の既往がなく.冷えだけが原因の方が多いようです。 その理由は.椎間板の発育不全で.冷えると腰背部の筋痙攣や小血管の収縮が起こり.局所血行を悪くして.椎間板の栄養状態に影響を与えるからと考えられます。
その結果.腰の背筋が痙攣し.小血管が収縮して.局所の血液循環が悪くなり.椎間板の栄養に影響を及ぼすのです。
(6)喫煙:喫煙と腰痛の関係は以下のように考えられます。
(1)喫煙は咳を増やすので椎間板圧や腹圧を高め.脊椎に負担をかけ.椎間板の膨隆や永久ヘルニアの割合を増やす.
(2)喫煙は骨ミネラル量を減らし脊椎の微細構造に変化を与える.
(3)喫煙により線維溶解が悪くなり線維の堆積と傷跡形成が増加する.
(4)Smoking has impaired fibrinolysis and increases fibrous deposits and scar formation.
(4)喫煙は椎体への血流を減少させ.それにより椎体間の代謝バランスに影響を与えるため.退行過程が加速され.脊椎は機械的変形や外傷の影響を受けやすくなる。
また.喫煙は咳を増やし.腹圧を高め.すでに椎間板ヘルニアになっている神経根の圧迫を強め.すでに炎症を起こしている神経根を巻き込み.静脈の還流を妨げ.さらに浮腫を増加させ.痛みに対する神経の過敏性を高めるのです。
5.腰椎椎間板ヘルニアになりやすい人とは?
腰椎椎間板ヘルニアは次のような人に起こりやすいと言われています。
(1) 職業別:腰椎椎間板ヘルニアはあらゆる職業の人に見られ.肉体労働者と精神労働者で発生率に大きな差はありません。 軽い肉体労働者より重い肉体労働者の方が発生率が高く.軽い肉体と精神的な肉体が混在している人より純粋な精神労働者の方が発生率が高くなります。
(2) 年齢別では.一般に20歳から40歳までの若年者に発症し.女性よりも男性の方が多く.全体の約75%を占めています。
(3)体型別では.一般的に肥満や痩せすぎの人は腰椎椎間板ヘルニアになりやすいと言われています。
(4)労働環境において:寒冷・湿潤な労働環境.生活環境は腰椎椎間板ヘルニアになりやすいと言われています。
(5) 遺伝的なもの:家系に腰椎椎間板ヘルニアの発症者がいる場合.家系に発症者がいない場合に比べて数倍発症率が高いと言われています。
発達の面では:腰椎仙骨化.仙骨腰椎化.仙骨亀裂.椎弓の崩壊などの発達異常のある方は.腰椎の正常な機能に影響を与え.腰部の筋組織に余計な負荷がかかることがあるため.腰椎椎間板ヘルニアを発症しやすいと言われています。 腰椎椎間板ヘルニアを誘発しやすい。
(6)体質:臨床では.腰椎椎間板ヘルニアの患者さんには体質が良い人が多く.高血圧.冠動脈疾患.糖尿病などの一般的な疾患を同時に患っている人は少ないというパターンが見受けられるそうです。
生活習慣の面では.喫煙量が腰痛の発生率と相関している。
6.腰椎4番から腰椎5番.腰椎5番から仙骨1番の椎間板ヘルニアが最も多いのはなぜですか?
生体力学的には.腰椎4~5番と腰椎5~仙骨1の椎間板が最も圧力を受けやすく.可動性も大きいのですが.この2つのセグメントにある後縦靭帯は比較的狭く(上部の1/2の幅しかない).したがって腰椎4~5番と腰椎5~仙骨1の椎間板は最も脆弱な部分であり.臨床的には腰椎4~5番と腰椎5~仙骨1の椎間板ヘルニアは最も多くなっているそうです。
7.
7.なぜ20歳を過ぎると腰椎椎間板ヘルニアになりやすいのでしょうか?
成人の椎間板組織には血液が供給されず.栄養の維持はリンパ液の浸潤に頼っており.環状線維の表面にはわずかな血液が供給されているに過ぎないのです。 椎間板の発育は20歳がピークで.20歳を過ぎると椎間板の変性変化が始まり.徐々に髄核の水分量が減少していきます。 脱水の結果.髄核の緊張が弱まり.椎間板が薄くなる。 同時に.髄核のプロテオグリカン量が減少し.コラーゲン線維が増加し.髄核は弾力性を失います。 体の激しい動きによって.環状の繊維の層が互いにこすれ合い.硝子体変化を生じ.その結果弾力性が失われ.最終的には繊維性の破裂に至ります。
軟骨板は加齢とともに電気的に薄く不完全になり.軟骨嚢腫変性や軟骨壊死を生じ.線維輪の付着部も緩み.腰椎椎間板の線維輪の後外側が弱くなっていることと合わせて.椎骨の椎体を縦に走る後縦靭帯は第1腰椎の平面より徐々に狭くなり第5腰椎と第1仙椎の間で元の半分になり.自然の構造面を作るようになる。 の弱点です。
椎間板は血液循環がなく.修復力が弱く.腰椎は体の体重の負荷と活動の中心であり.わずかな外力で椎間体の線維輪が破れ.破れたところから髄核が出て近くの神経根を圧迫し.腰痛や脚気などを引き起こす可能性があるのです。 若くて体力のある人の作業強度.特に腰部の力.回旋の屈伸を繰り返す動作で.腰部損傷の可能性が高くなるので.20歳以降の患者さんに多い病気です。
8.腰椎椎間板ヘルニアに関係する神経は何ですか?
腰椎椎間板ヘルニアの主な臨床症状は神経障害で.腰仙神経叢に大腿神経.卵円孔神経.坐骨神経が関与しています。
大腿神経は.腰神経叢の枝の中で最も太い腰椎2-腰椎4の脊髄神経からきており.大腰筋と腸骨筋の間の腸骨溝内を通り.大腰筋と腸骨筋に分布する筋枝を出して.鼠径靭帯を通って大腿部に入りすぐに3本に分かれて分布部の筋肉と皮膚を支配しています。
大腿四頭筋の枝。 伏在神経.膝蓋骨の下.足の内側縁の前内側に分布する。 前皮質枝.大腿部の前方に分布する。 大腿神経は.腰椎3~4番の椎間板ヘルニアで損傷し.鼠径部や大腿前面の痛みや違和感が現れることがある。
大腿神経は腰椎2~4番の脊髄神経から派生し.大腰筋から小骨盤に下り.骨盤から大腿内膜管を経て.2つの末端枝に分かれます。
①前枝:骨盤から卵円孔外筋の前に出て.恥骨筋の後ろ.最長筋の後ろ.短小筋の前を通り.大腿内側の皮膚.時には膝を越えてふくらはぎ内側に分かれる皮膚枝が終点です。
②後枝:短小後退筋と大転子筋の間を走ります。 外果筋.恥骨筋.内転筋.大腿筋を支配し.股関節まで伸びています。 ヘルニアが大転子神経に影響を及ぼすと.股関節の深層部などに痛みやしびれなどの症状が現れることがあります。
坐骨神経は.腰椎4-腰椎5の神経根と仙骨1-仙骨3の神経根から派生しています。 坐骨神経は.すべての神経の中で最も太い神経です。 坐骨神経は骨盤から梨状筋の下孔を通って臀部に出て.大殿筋の深部を下降し.内閉鎖筋の後面.I筋の上部と下部.大腿骨の角部を順に横切り.これらの筋肉を支配し.大転子筋の背面に沿って.半腱様筋.半膜様筋.大腿二頭筋の間に下行.途中.大腿屈筋に筋枝を送っています。 坐骨神経はN窩に達する前に脛骨神経と総腓骨神経に分かれ.伏在神経が支配する領域を除いて.ふくらはぎと足のすべての筋肉とふくらはぎと足の皮膚の感覚を支配しています。
実際には.坐骨神経は総腓骨神経と脛骨神経からなり.始点からN窩の上まで結合組織の鞘に包まれているが.両神経の線維は一緒に交差しておらず.坐骨神経の大部分は骨盤から梨筋下孔を経て尻の方に出る。 その後.大転子と坐骨結節の間を垂直に下って大腿骨後部に至ります。 骨盤と臀部における坐骨神経の変異は.人口の約40%に見られます。 坐骨神経などが洋ナシ筋を横切ると.筋肉の収縮や圧迫の影響で痛みが生じ.洋ナシ筋症候群と呼ばれる。
9.腰椎椎間板ヘルニアの症状にはどのようなものがありますか?
(1)腰痛:腰痛は腰椎椎間板ヘルニアの最も一般的な症状で.最も早く現れる症状でもあり.95%以上の患者さんがこの症状を持っています。 足の痛みより先に痛みが出る場合が大半で.足の痛みと同時または後に痛みが和らぐ場合もあり.腰の鈍痛が持続することが一般的です。 横になると楽になり.立ったり無理をしたりすると悪化します(腰椎の歪みとは異なります)。 患者さんによっては.痙攣性の激しい痛みがあり.耐えられないこともあります。 疝痛に似ていて.数日から数週間続くこともあり(脊柱管狭窄症とは異なります).通常はより急性のものです。 腰に決定的な外傷を受けてから.その時.数日後.数ヶ月後.あるいは数年後に腰痛を起こす患者さんもいますし.原因不明の腰痛が突然起こることもあります。
(2)坐骨神経痛;腰椎椎間板ヘルニアの95%は腰椎4~5間.腰椎5~仙骨1間に発生するので.下肢の放散痛は80%を占め.そのうち後方型(脊柱管型)は95%を占めることがあります。 下肢の放散痛には.刺すような痛みと激しい電撃のような痛みがあり.前者が多くみられます。 痛みはほとんどが片側性ですが.まれに(中枢性.傍中枢性)両側性で.咳やくしゃみで痛みが増悪することがあります。 坐骨神経痛は徐々に進行する傾向があり.多くは臀部から始まり.徐々に下方に放散していきます。 少数ですが.お尻から上に痛みが放射される場合もあります。
①腰椎5番から仙骨1番の椎間板ヘルニアでは.大腿後面N窩からふくらはぎ後外側.足首.足の小指に痛みが放射状に広がります。
②腰椎4~5番の椎間板ヘルニアで.大腿部外側後面.N窩からふくらはぎ外側.足背.カム指に放散痛がある。
③第3腰椎から第4腰椎の椎間板ヘルニアで.大腿前面からふくらはぎ内側前面.足背内側前面への放散痛があります。
上部腰椎の椎間板ヘルニアは.下部腰椎の椎間板ヘルニアの症状を持つことがあります。 これは.突起の位置が外側にあったり.やや中央にあったりすることが関係しています。
片側の坐骨神経痛が反対側に変換されることがあります。
腰痛や足の痛みは.常にある場合と断続的にある場合があります。
痛みの性質は.知覚異常.ピン・アンド・ニードル.焼けるような痛み.ひどい場合はナイフのような痛みが多く.ひどい場合は痛みを和らげるために様々な体勢をとることが多いようです。
(3) 鼠径部の痛み;高位腰椎椎間板ヘルニアでは.椎間板ヘルニアが腰椎l.2.3神経根を圧迫し.神経支配する鼠径部に痛みを感じることがあります。 また.低位椎間板ヘルニアでは.鼠径部や会陰部に痛みを生じることもあります。 この痛みは.ほとんどが引っ張られるような痛みです。
(4)間欠性跛行:歩行距離が長くなると下肢の痛みやしびれ.力が入らなくなり.止まって休憩したり.屈伸しゃがむことで症状が軽減・緩和されます。 歩行距離は数十~数百メートル。 腰部脊柱管狭窄症に続発する椎間板ヘルニアが起こり.先天性発達性脊柱管狭窄症(矢状径小)の方は.脱出した核が脊柱管狭窄の程度を強調してこの症状を誘発する。
(5) 筋麻痺や筋力低下:神経根が強く圧迫されると筋麻痺が起こり.筋力低下は神経分布の部位に関係し.より一般的なものである。
しびれ:腰椎椎間板ヘルニアの患者さんの中には.下肢痛はなく.手足のしびれだけの方もいますが.やはりしびれは神経の分布する部位に関係しています。
(6)馬尾症候群:主に腰椎椎間板ヘルニアの中心部と傍中心部に見られ.臨床的には稀です。 大量ヘルニアの場合.馬尾神経が近位面より圧迫され.重度の両側坐骨神経痛.会陰部しびれ.排便・排尿障害.女性では偽失禁.男性ではインポテンツを生じることがある。
その他:腰椎椎間ヘルニアでは.患肢の尾部痛や悪寒.ふくらはぎの水腫.足底突出感などが報告されています。
10.腰椎椎間板ヘルニアの身体的徴候は何ですか?
腰椎椎間板ヘルニアの兆候としては.
(1) 腰部の変形:
(1) 腰椎の生理的なカーブが減少または消失し.平坦な腰部が出現する。 腰椎椎間板ヘルニアは.髄核ヘルニアが神経を圧迫することによる痛みを回避・緩和するために.腰椎椎間腔の後方張力と後靭帯張力の増大により生理的前凸が浅くなり.髄核ヘルニアを元に戻すか部分的に戻そうとする。 腰部脊柱管狭窄症と併せると.後方凸の変形が見られることもあります。
②脊柱管狭窄症。 痛みを和らげるために脊柱起立筋(仙骨筋)が痙攣し.腰椎の可動域を制限して神経根の緊張を緩和するため.腰椎椎間板ヘルニアは側弯を生じ.その方向が患側にも健側にも曲がることがある。 これは.ヘルニアになった髄核が神経根の近傍に位置するかどうかで決まります。
(2)歩行の変化:重症例では.歩行時に姿勢が拘束され.前傾姿勢になったり.足を引きずったりすることがあります。 重症例では.通常の体重負荷での歩行が困難で.腰に手を当て.胴体が前傾し.腰が突出し.腰椎が硬くなり.松葉杖を持たないと歩けないことがあります。 重症の場合は.歩行に支えが必要です。 まれに半身不随になることもあります。
(3)ツボ:主に傍脊椎部にある。 正中線から2cm~3cmくらいのところにあります。 圧迫すると.神経根に沿って下肢に放散痛が出ることがあります。 棘突起間や棘突起上部の圧迫痛も起こることがありますが.打撲痛が中心です。 仰臥位で検査しても圧痛点がはっきりしない場合は.立位をとってもらい.腹部伸展位で検査すると発見しやすい。 放射痛を伴う圧痛の発生率は61.5%.放射痛を伴わない圧痛のみの発生率は38.5%である。
(4)腰部の運動制限;腰椎椎間板ヘルニアでは.程度の差こそあれ.全方向の運動に影響が出ます。 前屈位では腰痛や坐骨神経の放散痛が増加する。横方向への移動では.健側に移動すると痛みが減少し.患側に移動すると痛みが増加する。後方伸展では.一般に痛みが増加しないが.後方伸展が制限されて痛みが明らかで.診断的価値が高い。
(5)下肢の筋萎縮:腰椎椎間板ヘルニアでは.下位神経単位の一部である腰仙神経根が損傷し.それに支配される筋肉は程度の差こそあれ筋萎縮を起こすことがあります。 ごく一部の重症例では.足関節やカム指を積極的に背屈させる能力が失われることもあります。
神経障害:
①感覚神経障害:腰椎椎間板ヘルニアによる神経圧迫で.しびれや痛み感受性.痛覚過敏が起こることがあります。
①感覚神経障害:腰椎椎間板ヘルニアによる神経圧迫で.しびれ.痛覚過敏.痛覚過敏が生じる。
②運動神経機能障害:筋力の低下はより確実な徴候ですが.筋神経は複数の神経根に支配されていることが多いため.筋力の低下があまり顕著でないケースもあるようです。
③反射機能障害:亢進している場合(初期の神経圧迫)と.低下または消失している場合がある。 第3腰椎から第4腰椎への片側椎間板ヘルニアの場合.患側の膝反射が弱く.第4腰椎から第5腰椎への片側椎間板ヘルニアの場合.膝反射は変化せず.第5腰椎から第1仙骨への椎間板ヘルニアの場合.踵反射が弱くなるか.消失することがある。