中，终板从椎体分离。在终板与椎体的分离间隙中充满肉芽组织，且伴有新血管的形成。一些碎片终板与稚体先分离的情况下，然后从椎体上撕脱，伴随锚靠的纤维环脱出。这种形成的脱出在老年人更为常见。
Ishik ～等研究指出，软骨终板的退变在椎间盘突出的发展过程中起重要作用。Hashimoto 指出，椎间盘退变的首先变化发生在软骨终板。最近，Nerlich 等研究发现，人类在2 岁时推间盘软骨终板就已开始退变，而髓核的退变在1O 岁以后。椎间盘退变的首先组织学改变是软骨终板的钙化。Hi 卯山i 等对不同年龄的小鼠椎间盘组织学研究后发现，小鼠终板外区深层的钙化发生于出生后l 周，这可导致髓核和终板表层软骨营养物质和水分的弥散发生困难。而髓核的退变发生于出生后的8 周，这明显迟于软骨终板的钙化。椎间盘的退变导致椎体间连接的失稳，在椎体承受载荷时，椎间盘内压力明显增加。椎间盘内增加的压应力可引起软骨终板的破裂，推间盘物质通过裂口脱入椎体，此即Sc 瓦morl 结节。终板的破裂可发生在任柯部位，它从推体分离妨碍了椎间盘营养的供应，更加快了椎间盘退变和突出的发展。Saunde 、等报告软骨终板的纤维与纤维环的纤维在终板边缘部位相互融合。软骨终板与椎体连接的表面，骨小梁见隔部位的骨髓直接与终板接触。C 示entry 等发现软骨终板在中心部位穿透骨性终板，它仅靠一薄层钙盐与终板下骨形成松弛的连接。I ～用扫描电镜观察了腰椎间盘胶原网架，判定终板的纤维丝网和包绕髓核的纤维环纤维丝网紧密相接。软骨终板是由密集的水平排列的胶原网构成，在软骨终板和软骨下骨板胶原之间没有相互连接，纤维环内三分之一斜行排列的纤丝板层与终板相互连接，外三分之二则与椎体形成紧密的锚靠。软骨终板与椎体之间缺乏相互连接，椎间盘生物力学上对抗水平剪力作用减弱，可使软骨终板与椎体分离，与锚靠的纤维环一起突出。Y ? ，等报告纤维环内层纤维束排列反向，向内凸起，这样，外部直接力量更强地作用于外纤维环，导致纤维环破裂突出。Ta 胎ka 等发现，椎间盘退变越严重，软骨终板与椎体的分离程度越大。他们断定，在老年软骨终板与椎体的分离或前分离阶段的存在，是软骨终板与锚靠的纤维环一起突出的先决条件。相反，如果椎间盘退变不严重，这种类型的突出在青年病人没有强大的外部力量是不会发生的。在老年人，已经撕裂或正要撕裂逆碎片可rl 右祖小的颤户、币玉剥～; , , ．。，, * . J '

二、腰椎间盘突出产生腰腿痛的机制
腰推间盘突出后引起腰腿痛的机制尚不完全清楚，传统的观点认为突出的椎间盘对神经根的机械压迫是引起腰腿痛的原因。随着基础医学与临床医学研究的深人，新的研究成果动摇了许多传统的观点。对腰椎间盘突出引起腰腿痛目前比较一致的看法有两种机制，即椎间盘的机械压迫和继发性的炎症反应。
（一）机械压迫反应
一般认为，神经根受到突出椎间盘的急性机械压迫不会导致腰腿痛症状的出现。神经根受到压迫后的功能改变可能表现为两种不同形式：① 神经功能降低，可有感觉障碍及肌力降低，反射减弱等。② 神经组织过敏，即神经组织容易被进一步的一般性的机械性的脉冲刺激所激动，从而神经根可产生异位的脉冲，这可能与疼痛相关。此两种功能性的改变可同时发生。机械压迫引起神经根反应异常的机制可能有二，一是神经根传导特性的损害；二是神经根营养的障碍。
（二）炎症反应
腰椎间盘突出经常伴随炎症反应，突出的椎间盘作为生物化学和免疫学刺激物，可能是引起患者临床表现的原因。神经生理学的研究表明，椎间盘对机械刺激不敏感。Yamashita 等认为，椎间盘可能含有“静止伤害感受器”，在正常情况下不易被激发兴奋，但在组织损伤或炎症时易被致痛物质所激发，这些致痛化学物质可能来源于突出的椎间盘组织。
最近的一系列研究表明，正常腰推间盘髓核可引起组织炎症反应。M 试为～等将狗的自体髓核匀浆，通过导管注人腰硬膜外腔，结果引起附近组织明显的炎症反应，包括硬膜及硬膜外脂肪的水肿，纤维蛋白沉积，明显的多形核细胞浸润和少量的组织细胞、淋巴细胞、浆细胞浸润等。因此，作者分析，自体髓核物质对硬膜囊和神经根有化学性致炎作用。当致炎物质释放刺激神经根，但无椎间盘压迫神经根时，就会出现虽然影像学检查和手术探查阴性，却有神经根放射痛的情况。另外作者还发现，椎间盘造影术显示出髓核组织由纤维环漏出的诊断意义。一组腰椎间盘造影病例显示，如果椎间盘造影只显示退行性变，而无造影剂的漏出，病人多数无放射痛；相反，如果造影显示正常的椎间盘结构但有造影剂漏出，则病人多有疼痛。因此提出，神经根性疼痛是由经纤维环破裂处漏出的髓核物质刺激硬膜囊和神经根袖所引起的，这些漏出物质中所含的内源性化学炎症介质，不但可以引起炎症，还可致痛。O 场皿ker 等将猪的自体髓核放在能尾椎硬膜囊上，引起明显的马尾神经根炎，神经传导速度减慢，神经纤维变性。将髓核组织放在皮下，发现髓核组织具有吸引白细胞和引起血管通透性升高的作用。这说明髓核具有致炎能力。最近，Olmar 阮r 等将动物自体髓核经一20 ℃ 冷冻24 小时后再观察其对马尾神经的损害作用，结果表明作用明显降低，这可能是冷冻后髓核中的活细胞死亡之故。这些研究提示，由突出椎间盘组织诱导产生的炎症反应可能在腰椎间盘突出产生腰腿痛的过程中起主要作用。

第四节椎间盘退变的发生机制

椎间盘是由多种结缔组织构成的高度特异性结构，这些成分有序合理的组织是椎间盘行使正常功能的基本要求。在椎间盘的结构组成中，胶原和蛋白多糖两种大分子化合物起关键一167 -

作用。随着年龄增加．椎间盘逐渐发生退行性变化，在退变椎间盘中，胶原类型发生很大变化，甚至完全转换；蛋白多糖含量下降，其中呈聚集状态的蛋白多糖下降尤为明显，非聚集状态蛋白多糖比例柑对增加。硫酸软骨素浓度下降，硫酸角质素浓度增加。因此，伴随年龄增大所引起的椎间盘老化或退变可能是基质合成和破坏之间不平衡所引起的。到底哪种成分在椎间盘退变中起主要作用还不清楚。从机体的生长与发育过程看，椎间盘退变是一与年龄相关的自然老化过程。在出生后不久，推间盘的高度和直径快速增长以适应推体生长的需要。椎间盘的结构和组成必然先于其形态学的变化，这些变化出现在退变之前，同时也构成了成熟的基础。从生物化学角度上讲，与年龄相关的椎间盘退变始于出生后不久。每一个人的每一个椎间盘在其自然生长过程中都要经历过程相似的变化，只不过程度及早晚不同而已。一、椎间盘退变的生理学与生物化学
只有在全面了解椎间盘退变机制之后，才可能进一步研究阻止其退变甚或使其再生的方法。与推间盘退变有关的生理生化改变包括椎间盘营养供应减少、降解酶活性升高、活细胞数量下降、细胞老化、翻译后蛋白质修饰和基质疲劳衰竭等。
（一）椎间盘营养供应减少
在机体生长发育和老化过程中，稚间盘中央部位细胞和基质最关键的变化是营养供应减少。椎间盘细胞的营养物质依赖纤维环外周和椎体内血管通过基质弥散供应。在生长过程中椎间盘体积增大、机体老化过程中供应椎间盘周围的动脉数量减少，软骨终板逐渐钙化，这些改变妨碍了营养物质的供应和废物的排除。对推间盘周围血供的减少，降解的基质大分子聚集和椎间盘内水含量的降低也影响了代谢物通过基质的弥散，进一步损害了细胞营养供应。营养物的降低势必引起乳酸浓度的升高，pH 水平的降低，使细胞代谢功能障碍，导致细胞死亡。电子显微镜观察发现，随年龄增大，椎间盘内死亡细胞增多，活细胞比例下降。在胎儿和婴儿椎间盘内，髓核细胞死亡比例不足总细胞的2 % ，而一些少年和成年人多达50 ％以上，老年人超过80 ％。进一步研究椎间盘营养与退变的关系是深人理解椎间盘退变生理学的重要步骤。
（二）椎间盘基质降解酶活性升高
椎间盘内存在调节基质代谢的酶系统。椎间盘是一个无血管组织，基质的分解主要依靠自身各种降解酶的作用。显然推间盘的退变与酶系统的激活具有密切的关系。在椎何盘退变过程中，各种降解酶（胶原酶、丝氨酸蛋白酶、基质溶解酶等）的活性升高，可对相应的底物产生分解、破坏作用，加剧了椎间盘的进一步退变。
椎间盘内各种降解酶一般与抑制物共同存在呈潜伏状态。随着椎间盘退变，内环境发生改变如PH 降低和不断受到的机械作用使椎间盘细胞崩解、酶抑制物合成减少；溶酶体内组织蛋白酶B 释放，激活潜伏状态的降解酶，使椎间盘基质分解加速。
目前对降解酶在椎间盘疾病中的作用的认识都来源于对手术切除的突出椎间盘，且绝大

多数是腰椎间盘。突出椎间盘与退变椎间盘不是同一概念。最新的研究发现突出椎间盘中基

质降解酶大多来源于肉芽组织的巨噬细胞等炎细胞。

酶与椎间盘突出物的降解吸收有关。防椎间盘退变的关键。
一168 一

这可能主要表明，突出椎间盘中的降解对降解酶在椎间盘退变过程中的作用机制的认识则是预

（三）翻译后蛋白质的修饰作用增加
随着年龄增长，结缔组织基质包括椎间盘趋向于丢失弹性和强度。这些改变的原因可能是由于基质中弹性蛋白、蛋白多糖和胶原大分子尤其是后者合成后的修饰作用。胶原蛋白之间交叉连接的增加，可能是引起组织退变的原因。胶原通过非酶的糖化作用或脂质过氧化作用增加胶原间相互连接，从而引起褐色素的沉着。更重要的是改变了椎间盘力学特征。除此之外，糖化产物还能刺激细胞，包括椎间盘软骨细胞释放细胞因子和引起组织降解的蛋白酶。（四）墓质的疲劳衰竭
维持直立姿势将会使椎间盘脊柱排出水分，从而降低椎间盘高度。适当休息后，椎间盘脊柱水分恢复，椎间盘形状和体积正常。椎间盘的反复变形一恢复过程将会导致基质疲劳衰竭，尤其是在高载荷、不适当的运动等情况下更是如此。疲劳衰竭可以引起椎间盘出现裂隙、碎片或粘液瘤退变，或出现糖蛋白小片断裂，胶原纤维断裂以及胶原纤维和基质大分子相互关系改变等微小变化。这些变化可以使椎间盘细胞直接暴露于力的作用之下，易于损害细胞功能，导致推间盘退变。

二、稚间盘退变的病理生理学
（一）椎间盘退变与炎症反应