椎间盘是人体最大的无血管组织，其内部营养的供应和代谢物的排除主要通过两个方式，根据物质的浓度差以扩散的形式和椎间盘体积变化引起的液流形式进行交换。椎间盘的周缘部分通过两个途径获得营养物质，一个是椎体内动脉的分支穿越软骨终板，另一个是在纤维环的最外层具有血管。源自椎间盘周围的血供比较丰富，而从软骨盘途径获得的营养随着年龄增加、终板钙化逐渐减少。椎间盘周围的氨基酸、糖以及氧等低分子物质主要通过浓度差扩散进入，供应给椎间盘内的细胞，而分子量大的物质则依靠椎间盘体积的变化进行椎间盘内外交流。
图4－5 椎间盘动态的黏弹特性
A：振动载荷和形变应答的关系；B：载荷前内部衰减的变化；C：振动量和逸散能量的关系
利用同位素标记观察在不同压力下椎间盘内部水分的扩散变化，结果发现，适宜的载荷可引起水分生理性的扩散，而过度的载荷会抑制水分扩散。坐车等振动负荷能加速水分扩散，而轴向牵引则不造成明显影响。扩散运动基于物质的浓度差使溶质得到转运，同时亦受到椎间盘的基质浓度和温度的影响。因此，压缩负载使椎间盘的基质浓度升高，水分的扩散运动受抑制，而振动负载造成能量逸散，分子运动增加，扩散运动加速。糖、氨基酸和氧等低分子物质的扩散也和水分一样，明显受到力学运动和负荷的影响。另一方面，从椎间盘的体积变化产生液流的机制来说，椎间盘的负载和牵引早期对于椎间盘内高分子代谢物质的排除十分重要。此外，对椎间盘系统的反复轴向压缩或振动载荷实验的研究结果，使用1Hz低频振动有利于发挥液流的作用，而频率较高例如由机动车、工程车等发出的5Hz以上频率的振动对液流的变化基本上不产生影响（表4－1）。
表4－1 载荷对椎间盘内物质扩散、液流以及蛋白多糖合成的影响
免责声明：以上内容源自网络，版权归原作者所有，如有侵犯您的原创版权请告知，我们将尽快删除相关内容。
