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縦方向と横方向からの椎間板にかかる剪断力

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縦方向と横方向からの椎間板にかかる剪断力

 安静時の脊柱の位置で線維輪は髄核の負荷状態だとすでに緊張状態にあります。

脊柱が引き伸ばされると椎体は椎間板の上下幅を増加しながら離れていこうとします。これと同時に線維輪の緊張が高まり、椎間板の前後幅は減少します。この時に安静時やや扁平だった髄核はより丸くなってきます。椎間板の上下幅の増加は椎間板の内圧を下げます。これが脊柱の牽引による椎間板脱出の治療の基礎となっているものです。脊柱が引き伸ばされると、椎間板のゼラチン質は髄核の中に戻ります。しかしある場合では、線維輪の内層の線維は髄核の内圧を高めるかもしれないので常にこのような効果は期待できません。
上と下から挟むように圧迫が加わると椎間板は扁平化し横に広がります。髄核も横に広がってその内圧が顕著に高まり、内圧が線維輪のもっとも内側の層に伝達されます。したがって上下から挟む力は線維輪を緊張させるような側方の力に変わります。

非対称的な力が加えられた場合として脊柱を伸ばす際、上位椎体は後方に動き後方の椎間板の上下幅を減じて髄核を前方に押しやります。髄核は線維輪の前部線維の緊張を高めながらそれを押し付け上位椎体をもとの位置に戻そうとします。

脊柱を曲げる際には上位椎体は前方に動き、前方の椎間板の上下幅を減じて髄核を後方に押しやる。すると今度は髄核は線維輪の後部線維の緊張を高めながらそれを押しつけます。これは髄核と線維輪の組み合わせによる協調作用がもたらす自己安定効果になります。

脊柱を左右横に倒す時、上位椎体は曲げた側に傾き、髄核は反対側へ押し出されます。これが自己安定効果をもたします。

脊柱のまわりで回旋する時、運動の方向と反対に走行する線維輪の斜走線維は引き伸ばされますが、運動方向と同じ走行の斜走線維はゆるみます。もっとも斜めに走る線維輪中央部の線維で緊張は最大になります。したがって髄核は強力に圧迫され、髄核内圧は回旋角度に比例して高くなります。これにより屈曲や軸回旋が線維輪の断裂を生じ、髄核をその裂け目から脱出させることになります。

安静時の力が椎体にやや斜め方向で加えられると垂直力は下位椎体面平坦部に垂直な力をAとします。そして椎体面平坦部と平行な力をBとします。Aの力は下位椎体を圧縮するが、Bの力は上位椎体を前方にずらすので線維輪の斜走線維の漸増的伸張が起こります。

全般的にみて、どんな力が椎間板に加えられても常に椎間板内圧が高まり、線維輪が伸張されます。しかし、髄核の線維輪に対する相対的運動により線維輪が伸張され、椎間板に加わる力と対抗しようとしますがこれは元の状態に戻ろうとする1つの機構になります。

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