Disco Intervertebrale Struttura & Funzione

I nostri dischi intervertebrali (Discus intervertebralis) hanno una struttura tondeggiante-ellittica. Si trovano tra tutti i corpi vertebrali da C2-C3 fino a L5-S1. Nelle persone giovani hanno una struttura bianca, gelatinosa e traslucida. Con il passare degli anni, come tutte le strutture collagene, assumono un colore più giallo-bruno e perdono progressivamente elasticità, flessibilità e capacità di carico.

Compito e funzione

Il compito del disco intervertebrale è molteplice:

• Innanzitutto ammortizza le forze di compressione e di impatto che agiscono sulla colonna vertebrale.

• Inoltre permette il movimento tra le singole vertebre. Lo spessore del disco sembra determinare l'ampiezza del movimento tra due vertebre, mentre le faccette articolari ne orientano la direzione.

• E non da ultimo, il disco intervertebrale mantiene in tensione anche i legamenti della colonna vertebrale. In questo modo garantisce e aumenta la stabilità della colonna.

Harrygouvas at Greek Wikipedia, Facet Joints Motion, CC BY-SA 3.0

Struttura

Un disco intervertebrale cambia in modo marcato ed evidente nel corso degli anni, della crescita e con l'età. Viene suddiviso in una parte esterna fibrosa (anulus fibrosus) e un nucleo interno acquoso (nucleus pulposus). Alla nascita, il disco è composto per metà dal nucleo con poche fibre collagene, mentre la metà esterna è strutturata con molte fibre collagene disposte in anelli concentrici. Questa netta separazione tra nucleo e anello scompare tuttavia durante la crescita. Il disco si trasforma in una struttura fibrocartilaginea più omogenea.

Henry Vandyke Carter Henry Gray, Gray66, contrassegnato come di pubblico dominio, dettagli su Wikimedia Commons

Biomeccanicamente, il disco intervertebrale è maggiormente esposto a sollecitazioni di trazione nelle zone esterne, mentre l'area interna è più soggetta a carichi di pressione e compressione.

Il disco intervertebrale è a contatto con le placche terminali dei corpi vertebrali adiacenti su entrambi i lati. Queste placche terminali sono inizialmente composte da cartilagine ialina. Con il passare degli anni, tuttavia, iniziano a calcificarsi e a ossificarsi, partendo dai corpi vertebrali. Si discute ancora se le placche terminali debbano essere considerate parte del disco o del corpo vertebrale. Nei traumi della colonna vertebrale si riscontra spesso, però, che le placche terminali sono unite più saldamente al disco che ai corpi vertebrali.

La capacità del disco intervertebrale di trattenere l'acqua è straordinaria, grazie alla carica negativa dei proteoglicani e dei glicosaminoglicani presenti nella sua sostanza fondamentale. Grazie a questa forte ritenzione idrica, la rete di collagene viene mantenuta in tensione, conferendo grande stabilità e resistenza alla deformazione.

È inoltre interessante notare che la sostanza fondamentale non può sfruttare al massimo la sua capacità di assorbimento dell'acqua, poiché ciò viene impedito dalla rete di collagene. Torneremo più avanti su questo punto.

Di cosa ha bisogno il nostro disco intervertebrale

Come già accennato, il disco intervertebrale è vascolarizzato solo in minima parte nella sua zona esterna. Studi recenti dimostrano tuttavia che viene rifornito abbondantemente di ossigeno e nutrienti attraverso processi di diffusione e osmosi. Di conseguenza, è in grado di rigenerarsi e guarire in tutta la sua estensione!

I cambi di posizione (sotto l'effetto della gravità), il movimento o l'allenamento supportano e favoriscono questi meccanismi di trasporto: quando la compressione dovuta alla gravità diminuisce (ad es. da sdraiati), il disco intervertebrale si riempie di liquido (idratazione). Quando la gravità agisce di nuovo, il liquido viene espulso dal disco (disidratazione). Qualcosa di simile accade naturalmente anche in caso di carico intenso seguito da una fase di scarico!

Tuttavia, con la progressiva ossificazione delle placche terminali con l'avanzare dell'età, i processi di trasporto (diffusione e osmosi) per il nutrimento peggiorano. Di conseguenza, il disco riceve sempre meno sostanze nutritive, soprattutto nelle zone meno vascolarizzate.

Un ulteriore problema è rappresentato dal lunghissimo tempo di turnover del collagene, che va dai 300 ai 500 giorni. La rigenerazione di un tessuto discale di alta qualità è quindi un percorso lungo e a volte impegnativo.

Con l'età, inoltre, il corpo perde la capacità di trattenere l'acqua. Ecco perché, soprattutto nei giovani, al mattino dopo il sonno si osserva una differenza di statura, poiché i dischi si sono leggermente distesi e ingranditi.

Henry Vandyke Carter Henry Gray, GA111, contrassegnato come di pubblico dominio, dettagli su Wikimedia Commons

Quale effetto ha l'allenamento

Alternando carico e scarico si crea una variazione costante della tensione elettrica all'interno del disco intervertebrale. Questa variazione di carica causa l'attività piezoelettrica (piezoelettricità: variazione della polarizzazione elettrica e quindi comparsa di una tensione elettrica nei corpi solidi quando vengono deformati elasticamente, Wikipedia). Questa tensione piezoelettrica funge da stimolo per le cellule per attivare l'attività sintetica e produrre una maggiore quantità di sostanza fondamentale (vedi anche il nostro articolo del blog sul tessuto connettivo). Inoltre, la continua alternanza tra carico e scarico ottimizza i citati meccanismi di trasporto di diffusione e osmosi, che forniscono al disco i nutrienti necessari (amminoacidi, glucosio, ecc.) ed eliminano le sostanze di scarto.

Grazie alle forze che agiscono sulle strutture e fibre collagene durante il movimento, anche queste ultime migliorano qualitativamente e diventano più resistenti.

Il movimento e l'allenamento hanno quindi – come quasi sempre nel corpo umano – un'influenza positiva sulle funzioni fisiologiche dei nostri dischi intervertebrali.

Parleremo dei problemi frequenti del disco intervertebrale e delle opzioni di trattamento in un prossimo articolo del blog.

Ancora una volta vale il motto: la vita è movimento!

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Scopri di più sulla nostra pagina dedicata all'ernia del disco.

Crediti dell'immagine di copertina

Henry Vandyke Carter Henry Gray, Gray66, contrassegnato come di pubblico dominio, dettagli su Wikimedia Commons