Ученые из Университета Манчестера обнаружили, что мельчайшие коллагеновые структуры (фибриллы) в межпозвоночных дисках помогают позвоночнику выдерживать нагрузку, но одновременно усиливают уязвимость к повреждениям. Результаты исследования опубликованы в журнале Nature.
Исследователи изучили межпозвоночные диски с помощью мощного рентгеновского излучения и метода TomoSAXS, который позволяет наблюдать их строение в трех измерениях — от целой ткани до отдельных коллагеновых волокон.
Оказалось, что коллагеновые фибриллы — тонкие прочные структуры, из которых состоит ткань диска, — уже находятся под напряжением до того, как на позвоночник начинает действовать дополнительная нагрузка. Это предварительное напряжение помогает дискам сохранять жесткость и выдерживать повседневные нагрузки при ходьбе, сгибании и подъеме тяжестей.
«Однако у сильно изогнутых коллагеновых волокон напряжение оказалось особенно высоким. В первую очередь это касается области на границе между внутренней и внешней частями межпозвоночного диска. По мнению ученых, именно такие участки могут быть более восприимчивы к повреждениям и развитию грыж», — объяснили ученые.
Авторы работы считают, что устройство диска представляет собой своеобразный компромисс: предварительное напряжение позволяет ему эффективно распределять нагрузку, но одновременно может снижать запас прочности отдельных структур при дополнительном воздействии.
Ученые подчеркивают, что работа пока не предлагает нового лечения боли в спине, но созданный метод позволит лучше изучать механизмы повреждения дисков при старении и заболеваниях.
Ранее врач ответил на вопрос о том, помогают ли пилатес и йога избавиться от протрузии.