椎間板(イギリス英語ではintervertebral disk、アメリカ英語ではintervertebral diskと綴られる)は、脊柱の隣接する椎骨の間に位置する。各椎間板は線維軟骨性の関節(結合部)を形成し、椎骨のわずかな動きを可能にし、椎骨同士を繋ぎ止める靭帯として機能し、脊柱の衝撃吸収材としても働く。

椎間板は、内側のゲル状の中心部である髄核を囲む外側の線維輪である椎間板線維輪(または椎間板線維輪)から構成されている。[ 1 ]
線維輪は、 I型コラーゲンとII型コラーゲンの両方からなる線維軟骨の複数の層(層板)で構成されている。I型コラーゲンは輪の縁に集中しており、そこでより高い強度を発揮する。この硬い層板は圧縮力に耐えることができる。
線維性の椎間板には髄核が含まれており、これが椎間板全体に圧力を均等に分散させるのに役立ちます。これにより、下にある椎骨やその終板に損傷を与える可能性のある応力集中が発生するのを防ぎます。髄核には、ムコプロテインゲルに懸濁した緩い線維が含まれています。椎間板の髄核は衝撃吸収材として機能し、身体活動の衝撃を吸収し、2つの椎骨を分離した状態に保ちます。これは脊索の名残です。[ 2 ]
第一頸椎である環椎を除いて、各椎骨の間には1つの椎間板があります。環椎は、軸椎(第二頸椎)のほぼ円錐形の延長部を囲む環状構造です。軸椎は、環椎が回転できる支柱として機能し、首を回すことができます。人間の脊椎には23個の椎間板があり、首(頸椎)領域に6個、背中の中央部(胸椎)領域に12個、腰部(腰椎)領域に5個あります。[ 3 ]
椎間板は上下の椎体によって命名されます。例えば、第5頸椎と第6頸椎の間の椎間板は「C5-6」と表記されます。[ 4 ]
発生期および出生時には、椎間板の軟骨終板と線維輪にいくらかの血管供給がある。これらは急速に劣化し、健康な成人では直接的な血液供給はほとんどなくなる。[ 5 ]
椎間板腔は、通常、 X線写真上で隣接する椎骨間の空間として定義されます。健康な人では、これは椎間板の大きさに相当します。椎間板炎(椎間板の感染症)などの病理的状態では、この空間の大きさが変化することがあります。
椎間板は椎骨同士を分離する機能を持ち、髄核の衝撃吸収ゲルの表面を提供する。椎間板の髄核は、圧縮荷重下で各椎間板内の水圧をあらゆる方向に分散する機能を持つ。髄核は、大きな空胞化した脊索細胞、小さな軟骨細胞様細胞、コラーゲン線維、およびヒアルロン酸に結合して凝集するプロテオグリカンであるアグリカンから構成される。各アグリカン分子には、コンドロイチン硫酸とケラタン硫酸のグリコサミノグリカン(GAG)鎖が付着している。負に帯電したアグリカンの量を増やすと浸透圧が上昇し、細胞外液が髄核の外側から内側へ移動する。グリコサミノグリカン(したがって水)の量は、加齢と変性によって減少する。[ 6 ]
椎間板から生じるものはすべて椎間板由来のものとみなされ、特に関連する痛みを椎間板由来の痛みと呼ぶ場合にそのように呼ばれる。[ 7 ]
椎間板ヘルニアは、一般的に椎間板がずれると呼ばれ、不均衡な機械的圧力によって線維輪が大きく変形し、髄核の一部が突出したときに発生します。このような事象は、最高の身体活動中、外傷時、または慢性的な悪化(通常は姿勢不良を伴う)の結果として発生する可能性があり、アクネ菌感染症と関連付けられています。[ 8 ]変形した線維輪と髄核のゲル状物質の両方が外側または後方に押し出され、局所の筋肉機能が歪み、近くの神経に圧力がかかります。これにより、神経根圧迫に典型的な症状が現れることがあり、知覚異常、しびれ、局所または圧迫された神経が支配する皮膚分節に沿った慢性および/または急性の痛み、筋緊張の喪失、恒常性機能の低下など、さまざまな症状が現れる可能性があります。椎間板は物理的にずれるのではなく、通常は一方向にだけ膨隆します。
椎間板にシュモール結節が形成されると、髄核ヘルニアという別の種類のヘルニアが発生することがあります。 [ 9 ]これは垂直椎間板ヘルニアと呼ばれます。

40歳未満では、約25%の人が1つ以上のレベルで椎間板変性の兆候を示します。40歳を超えると、60%以上の人が磁気共鳴画像法(MRI)で1つ以上のレベルで椎間板変性の兆候を示します。[ 10 ]これらの変性変化は加齢過程の正常な一部であり、痛みとは関連していません。[ 11 ]

加齢と椎間板変性の影響の一つは、髄核が脱水し始め、マトリックス中のプロテオグリカンの濃度が低下し、椎間板の衝撃吸収能力が制限されることです。この椎間板サイズの全般的な縮小は、人間の加齢に伴う一般的な身長の低下の一因となっています。線維輪も加齢とともに弱くなり、断裂のリスクが高まります。さらに、軟骨終板が薄くなり始め、亀裂が形成され始め、軟骨下骨の硬化が起こります。[ 5 ]線維輪に亀裂が形成されるのは、変形性関節症の骨や一般的な変性によるものであるため、内部の髄核が漏れ出し、多数の椎骨神経を圧迫する可能性があります。[ 12 ]椎間板ヘルニアは、坐骨神経痛などの軽度から重度の痛みを引き起こす可能性があり、椎間板ヘルニアの治療法は、理学療法から手術まで多岐にわたります。[ 13 ] (参照:椎間板人工関節置換術) 脊柱のその他の変性には、びまん性特発性骨増殖症(DISH) [ 14 ]があり、これは椎骨を囲む靭帯の石灰化または骨化です。この変性により、腰椎および胸腰椎領域に硬直が生じ、場合によっては湾曲が生じることもあります。増え続ける証拠は、長期にわたるランニングが腰椎椎間板の加齢に伴う変性を軽減する可能性があることを示唆しています。[ 15 ]
これは一部の人には痛みを引き起こさないかもしれませんが、他の人には慢性的な痛みを引き起こす可能性があります。他の脊椎疾患は椎間板の形態に影響を与える可能性があります。たとえば、脊柱側弯症の患者は、軟骨終板にカルシウム沈着(異所性石灰化)が見られることが多く、椎間板自体にも見られることがあります。 [ 16 ]また、椎間板ヘルニアは、ヘルニアのない椎間板よりも細胞老化の度合いが高いこともわかっています。 [ 5 ]脊柱側弯症(脊椎の側方「S」字弯曲)に加えて、癒合した椎骨には、高齢で見られる後弯症[ 12 ] (猫背)や、妊娠や肥満でよく見られる前弯症[ 12 ](反り腰)などの他の異常も発生する可能性があります。
ラテン語のanulus は「小さな輪」を意味し、 anus(「輪」)の縮小形です。しかし、現代英語では、月が太陽を覆い隠し、その周りに明るい輪が残る現象であるannular eclipseのように、より音韻的にannulus と綴ることもあります。 [ 17 ]