척추의 골 연골 증: 신경 학적 합병증

1933년 힐데브란트가 연골뿐만 아니라 인접 척추의 연골하 부분에도 영향을 미치는 광범위한 퇴행성 과정을 정의하기 위해 "추간판 골연골증"이라는 용어를 제안한 것을 시작으로, 이 용어는 형태학자, 방사선학자 및 임상의의 연구에서 널리 사용되게 되었습니다.

"척추 골연골증"(OP)이라는 용어는 주로 척추 사이 디스크에서 발생하는 퇴행성 과정을 말하며, 이는 척추의 뼈-인대 장치에서 반응성 및 보상성 변화의 2차적 발생으로 이어진다.

척추 전체 길이의 약 1/4을 차지하는 추간판은 척추의 생체역학에서 중요한 역할을 합니다. 인대와 관절 역할을 하며, 척추에 가해지는 충격을 완화하는 완충 역할을 합니다. 동시에, 수분 함량이 83%에 달하는 높은 친수성을 가진 수핵(nucleus pulposus)도 중요한 역할을 합니다. 수핵의 뛰어난 친수성은 인체의 다른 조직의 친수성을 크게 능가합니다.

퇴화 과정에서 디스크는 수분을 잃고, 핵은 건조해져 여러 조각으로 분해되며, 섬유륜은 탄력을 잃고 부드러워지고 얇아지며, 디스크에 균열, 파열, 열창이 나타나 디스크를 여러 방향으로 갈라지게 합니다. 처음에는 륜의 안쪽 층과 핵 격리층에만 균열이 형성되어 균열을 관통하고 륜의 바깥쪽 층을 늘리고 부풀립니다. 균열이 륜의 모든 층으로 확산되면, 핵 격리층이나 핵 전체가 이 결함을 통해 척추관 내강으로 빠져나갑니다. 이러한 경우, 후종인대의 완전성이 손상될 수 있습니다.

수핵의 결함으로 인해 접선 방향뿐만 아니라 수직 방향의 하중까지 받게 됩니다. 이 모든 것이 첫째, 섬유륜이 디스크 밖으로 탈출하게 하고, 둘째, 섬유륜의 불안정성을 악화시킵니다. 또한, 탄성력 손실로 인해 섬유륜이 수핵이나 그 파편을 지탱하지 못하게 되어 탈출의 원인이 됩니다.

퇴행성 변화의 특정 단계에서는 섬유륜의 파열 없이 디스크가 돌출될 수 있는데, 이를 디스크 "돌출"이라고 합니다. 디스크 돌출 부위에는 혈관이 형성되고 섬유 조직이 자라며, 후기에는 석회화가 관찰됩니다. 섬유륜의 파열이 수핵의 일부 또는 전부를 넘어 탈출하는 경우(급성 손상 후 젊은 환자에게 더 흔하게 관찰됨)는 이미 "디스크 탈출 또는 헤르니아"로 진단됩니다.

탈출증이나 탈장의 방향에 따라 다음과 같은 유형이 구분됩니다.

• 전방 및 측면, 대부분 무증상;
• 후방 및 후외측으로 퍼져 척추관과 척추 사이 구멍을 관통하여 척수와 척수 뿌리를 압박하는 경우가 많습니다.
• 중앙 탈출증(슈모를 결절)은 디스크 조직이 유리판의 퇴행성 변형 부위를 뚫고 척추체의 해면질 덩어리로 침투하여 다양한 모양과 크기의 움푹 들어간 곳을 형성하는 질환입니다. 임상적 증상이 없는 방사선학적 소견입니다.

디스크 변성과 척추체의 수렴으로 인해 추간관절면과 척추체의 변위가 발생하고, 그 운동 기전도 변화합니다. 디스크 변성은 척추체의 이차적인 변화를 동반하는데, 이는 두 가지 동시 발생 과정으로 구성됩니다.

• 디스크의 유리판이 분해되고 사라진 후에만 발생하는 연골하 뼈의 퇴행성-영양실조성 변화.
• 척추체에 발생하는 반응성 골 조직 신생물로, 연골하 골 조직의 경화증과 함께 변연골 성장물(골극)이 형성되어 나타납니다. 이러한 관절염성 골 성장물은 "척추증"이라는 용어로 불립니다.

척추 관절면이 가장 큰 부하를 받는 부위에 증식하는 형태로 발생하는 변형성 관절염을 "척추관절증(spondyloarthrosis)" 또는 "골관절증(osteoarthrosis)"이라고 합니다. 척추관 내강에 위치한 골극(osteophyte)과 탈장의 돌출 및 탈출은 척수와 척수 뿌리의 압박 증상을 유발할 수 있습니다.

결과적으로, 영향을 받은 척추 운동 분절(VMS)에 인접한 척추체의 생체역학이 무질서해지고, 척추의 지지력이 일관성과 리듬을 잃게 됩니다. 영향을 받은 VMS 자체는 비생리적이고, 종종 고정된 자세를 취하게 되며, 대부분 후만증(kyphotic)을 보입니다. 이는 상부 VMS의 과전만(hyperlordosis)과 과가동성을 수반하는데, 이는 처음에는 보상 작용으로 작용하지만, 이후 척추 이영양증 과정의 발견 및 악화에 기여하여 점점 더 많은 VMS로 확산될 수 있습니다.

_{PDS의 불안정성은 신경학적 증후군의 가장 흔한 병태학적 기질 중 하나입니다. 불안정성 은 대부분C 4-5 분절과} L 4-5 분절 _에서 발견됩니다.

분절 불안정성은 SDS 구성 요소의 이영양증 과정의 초기 징후 중 하나로 발생하여 조화로운 기능을 저해하며, SDS 구성 요소 간의 과도한 이동성으로 나타납니다. 결과적으로 SDS의 과도한 굴곡 및 신전이 발생할 수 있으며, 앞뒤로 미끄러질 수도 있습니다.

불안정성의 병인에서 주된 역할을 하는 것은 섬유륜의 이영양증으로, 섬유륜은 탄력성과 자체 고정력을 상실합니다. 섬유륜 파열, 수핵의 팽팽함 상실, 그리고 이영양증 과정에서 척추 관절의 후방 부분, 특히 추간관절이 침범되면 하부 척추체에 대한 상부 척추체의 미끄러짐이 촉진되며, 이는 불안정성이 심한 경우 추간관절의 신전 아탈구 발생을 동반합니다. 또한, 인대 장치의 체질적 약화는 아탈구의 발생을 촉진합니다.

PDS의 과도한 이동성으로 인해 일련의 연속적인 구조적, 생체역학적 및 반사적 변화가 발생합니다.

• 하부 척추체의 전방-상방 각도의 경사가 형성됩니다.
• "견인 박차"가 형성됩니다.
• 관절돌기와 아치 사이의 접촉 부위에 신관절증이 형성됨.

분절 근육의 보상성 반사 긴장으로 인해 특정 단계에서 분절이 특정 자세(척추후만증, 과전만증)로 고정될 수 있습니다. 이러한 변화는 병인학적 기전과 신생학적 기전 모두에 의해 발생합니다. 신생학적 기전이 우세하면 디스크의 섬유화가 발생하여 불안정성이 사라질 수 있습니다. 추간판간관절증의 발생 또한 PDS의 고정을 촉진합니다. 그러나 고정되지 않은 불안정성에서는 반사 증후군, 반사-압박 증후군, 압박-반사 증후군, 그리고 드물게 압박 증후군이 발생할 수 있습니다.

이는 불안정성 동안 PDS 조직과 신경혈관 형성 사이의 다음과 같은 상황과 관계에 따라 달라집니다.

• 이 부분의 과도한 이동성은 섬유고리와 전방 및 후방 세로 인대의 디스크 관련 부분, 그리고 척추 사이 관절낭 모두의 수용체 자극을 결정합니다.
• 코바치(Kovacs)에 따르면 경추 부위의 아탈구 발생은 자율신경총을 포함한 척추 동맥에 손상을 유발합니다. 자율신경총 손상은 PDS의 과도한 움직임, 특정 운동 부하, 그리고 관절 아탈구가 없는 경우에도 발생할 수 있습니다.
• 척추 사이 관절의 심한 반탈구는 관절 돌기의 정점이 척추 사이 개구부 쪽으로 이동하여 개구부가 좁아지는 현상을 동반할 수 있으며, 특정 조건 하에서는 뿌리 동맥과 뿌리 동맥이 압박될 수 있습니다.
• 추가적인 요인(척추관의 선천적 협착증, 후방 가장자리 뼈 성장의 보상적 발달)과 결합된 심각한 후방 미끄러짐은 척추관의 협착으로 이어질 수 있으며 압박이나 혈관성 척추 증후군이 발생할 수 있는 조건이 될 수 있습니다.

병리학적 영향(자극적 또는 압박적)은 척추 관절의 변형된 골-연골 구조와 혈관-신경 형성체 사이의 직접적인 접촉뿐만 아니라, 이러한 형성체가 위치한 공간의 감소로 인해 발생할 수 있습니다. 특히, 추간공과 척추관에 대해 이야기하고 있습니다.

추간공 협착은 추간공 조직의 다음과 같은 변화로 인해 발생할 수 있습니다.

• 디스크 변성으로 인해 척추 사이 공간의 높이가 감소(개구부의 수직 크기도 그에 따라 감소)
• 척추 사이 관절 부위에 변형형의 변연골 성장(개구부의 수평적 크기가 주로 좁아짐)
• 덮개 없는 성장, 몸통의 변연부 뼈 성장 및 요추와 흉부 수준에서 디스크 탈출;
• 영양실조로 인해 변형된 황색 인대.

퇴행성 변화로 인한 척추관 협착은 다음과 같은 원인으로 발생할 수 있습니다.

• 후방 디스크 탈출증
• 척추체의 후방 가장자리 뼈 성장
• 비대해진 황색 인대
• 심각한 불안정성을 동반한 척추체 미끄러짐
• 경막외 조직과 척수막에 생긴 흉터-유착 변화.

척추관이 좁아지면 주로 압박이나 압박반사 효과가 동반됩니다.

Sanogenetic 기전은 본래 협착을 없애는 것을 목표로 하며 탈장 돌출을 줄이고, 척추관의 순환을 개선하고, 영양실조로 변형된 조직을 흡수할 가능성이 있습니다.

척추의 운동 사슬에서 생체역학적 관계의 장애는 다른 병인학적 기전과 결합하여 PDS, 척추 및 사지 근육의 근불균형(myodiscoordination) 과정의 발달에 기여합니다. 이 경우, 복잡한 시너지적 상호 반사 과정 및 기타 반사 과정이 발생하여 척추의 정상 운동성을 저해합니다. 무엇보다도 PDS 기능 부족을 보상하려는 척추 근육의 긴장도 변화로 인해 척추의 형태가 변화합니다. 즉, 척추 전만이 완화되거나 해당 부위에 후만증이 발생하고, 경우에 따라 건측 다리로 지지력이 이동함에 따라 척추측만증이 발생합니다. 이러한 변화의 형성에는 허리의 다관절 근육과 작은 분절간 근육이 관여합니다. 특정 단계에서는 이러한 보상 기전만으로도 충분합니다. 그러나 근육의 긴장성 긴장이 장기간 지속되면 이영양증이 발생합니다. 또한, 병적인 반사 고리 형성으로 인해, 신생혈관 기전으로 인한 근육 긴장이 그 반대인 병적인 구축으로 변합니다. 결과적으로 척추 근육뿐만 아니라 새로운 환경에서 기능하는 사지 근육에도 부하가 가해져, 근육 적응성 자세 변화와 대리 근이완증 및 근이영양증 변화를 초래합니다.

근긴장이상 및 근이영양실조 변화로 인해 근육은 영향을 받는 PDS를 지배하는 척수 분절과 동일한 척수 분절에 전달되는 병적인 구심성 전달의 원천이 되며, 척추와 사지 전체의 근육이 과정에 관여하는 경우에는 다분절 중간 신경 장치에도 전달됩니다.

따라서 척추 골연골증의 병리학적 과정을 지지, 악화, 그리고 발전시키는 병인 고리가 형성됩니다. 새로운 생체역학적 상태의 출현과 척추와 같은 중요한 운동 기관의 병리학적 상태는 각 부위의 운동성뿐만 아니라 전반적인 운동 활동의 제한으로 이어지며, 이는 운동 활동의 최적 대사 및 영양 유지에 매우 중요한 운동-장기 반사의 적절한 활동을 저해하는 데 기여합니다.

척추 골연골증의 신경계 합병증은 대부분 경추와 요추 하부에서 발생합니다.

척추 경부 골연골증에서 신경 합병증이 발생하는 주요 요인은 다음과 같습니다.

1. 척수, 자율신경 섬유를 지닌 척수 뿌리, 교감신경총을 지닌 척추동맥, 신경 지배 장치를 지닌 척추의 인대 장치가 비교적 지속적으로 압박됩니다.

• 경추 부위에서는 디스크 탈출이 비교적 드물며, 대부분 디스크가 돌출되는 형태로만 나타납니다.
• 압박 증후군은 후방 골극(osteophyte)의 결과입니다. 편측 피개 관절(uncovertebral joint)은 변형성 관절염을 유발하기 쉽습니다. 편측 피개 관절의 경우, 골극은 뒤쪽으로, 추간공 안쪽으로 이동하여 신경근을 압박하거나, 바깥쪽으로 이동하여 척추 동맥이나 교감신경총을 압박합니다.
• 전방부의 추간공이 좁아지는 것은 대개 덮개 없는 뼈의 성장으로 인해 발생하고, 후방부의 추간공은 추간 관절의 척추관절증, 코박스에 따른 반탈구, 황색 인대가 두꺼워짐으로 인해 발생하며, 디스크의 수직 크기가 감소하면 인접한 척추뼈의 수렴으로 인해 추간공의 크기가 감소합니다.
• 불리한 상황으로는 이 부분에서 척수 뿌리가 수직이 아닌 직각으로 이탈해 있고, 신경뿌리 길이가 짧고(4mm 이하), 신경뿌리막의 탄력성과 충분한 이동성이 부족하다는 점 등이 있습니다.
• 자연적으로 병적인 상태에서는 좁아진 척추 사이 공간 내에서 혈액과 림프 순환이 중단되고 정맥 울혈, 부종으로 인한 흉터가 생기고 자극적이고 퇴행성 척추 신경 증상이 임상적으로 나타납니다.
• 황색 인대가 척수에 압박을 가할 가능성이 있습니다. 부하가 증가함에 따라 섬유화를 동반한 황색 인대의 비후가 점진적으로 발생하고, 경추 부위의 급격한 과신전(특히 갑작스러운)으로 인해 척추궁 사이의 인대가 압박되어 척수 후부에 압박을 가할 수 있는 조건이 조성됩니다.

2. 척추의 움직임 동안 장기간에 걸쳐 주기적으로 발생하는 척수, 척수막, 척수 뿌리, 혈관계 및 척추의 인대 장치에 대한 미세 외상.

• Reid(1960)는 정상 상태에서 척수와 척추 사이의 동적 관계에 대한 연구를 통해 머리와 척추의 굴곡 및 신전 운동 시 척수와 경막이 구강 및 미측 방향으로 유의미한 이동성을 나타냈습니다. 굴곡 시 척추관(주로 C2-Th1 영역)의 길이는 최대 17.6%까지 증가할 수 있으며, 이에 따라 척수는 신장되어 척추관의 전방 표면을 따라 위쪽으로 미끄러져 내려갑니다. 경추(추간판)가 불안정한 상태에서는 척수와 신경근의 긴장이 증가할 수 있으며, 특히 골극(osteophyte)과 아탈구로 인해 척추관의 전외측 부분이 고르지 않은 경우 신경 형성의 외상이 두드러집니다. 후방 골극이 있는 상태에서 목을 강제 굴곡하는 경우, 뇌는 그 위로 신장되어 뇌 조직의 압박과 외상을 증가시킵니다. 골극은 척추뼈 위치 변화 시 발생하는 미세 외상으로 인해 후종인대와 경막 내에 매몰된 신경 형성에 주기적인 영향을 미칠 수 있으며, 이는 통증과 반사 현상으로 나타납니다. 이러한 맥락에서, 흔히 발생하는 척추의 아탈구 또한 중요합니다. 디스크 불안정성이 있을 경우 척수 손상이 심해지며, 굴곡 및 신전 운동 시 한 척추뼈가 다른 척추뼈 표면을 따라 미끄러지고 이동합니다.
• 견갑골 관절 부위에 형성된 골극이 척추 사이 구멍과 척추관 쪽으로 향하면 척추 동맥과 교감 신경총 손상 증후군이 발생할 수 있습니다.

교감신경총을 포함한 척추동맥의 압박은 비교적 일정하게 발생할 수 있으며, 머리와 목의 자세가 변할 때 주기적으로 발생할 수도 있습니다. 교감신경 섬유의 자극이나 기계적 또는 반사적 척추동맥계의 순환 장애는 머리와 목의 자세 변화와 함께 종종 발생합니다.

코바치에 따르면 아탈구는 척추동맥 증후군 발생에 매우 중요합니다. 이러한 환자에서 척추동맥의 전방 편위는 주로 목을 폄 자세에서 관찰됩니다.

3. 혈관 허혈과 경추 척추증 환자의 뇌 압박 임상 증후군에서의 중요성.

전방 척추 동맥계의 압박은 후방 골극이나 디스크 탈출의 직접적인 충격과 목의 위치가 바뀌는 순간에 이러한 형성이 압박하는 효과로 인해 발생할 수 있습니다.

4. 병리학적 과정에서 자율신경계의 말초 및 중추 부분이 관여함.

척수, 척수의 뿌리와 자율신경 섬유, 별상신경절의 한 가지인 척수 신경, 그리고 신경 지배 장치를 갖춘 척추의 인대 요소에서 나오는 병적인 자극의 반사 효과는 다양한 교감신경계 질환과 신경이영양증 질환을 통해 나타납니다.

질병 초기 단계에서 후방 골극이나 추간판 돌출은 종종 전방 및 후방 종인대의 압박과 신장만을 유발합니다. 이 경우 척추의 나머지 인대 장치도 병리학적 과정에 관여할 수 있습니다. 척추의 인대 장치, 주로 전방 및 후방 종인대, 그리고 경막은 주로 동척추신경(반회 수막신경)의 교감신경 감각 분지에 의해 지배를 받습니다. 이 신경은 후방 신경뿌리에서 뻗어 나온 수막 분지와 경계 교감신경 기둥의 교통 분지에서 뻗어 나온 분지로 구성됩니다.

신경 종말은 후두부(척추신경으로 인해)와 전방 세로 인대에서 확인되었으며, 이 인대가 자극되면 목 뒤쪽에 통증이 나타나고, 그 통증이 후두하, 견갑간 부위와 양쪽 어깨로 방사되는 것으로 추정됩니다.

따라서, 퇴행된 경추 디스크는 한편으로는 통증 증상의 원천으로 볼 수 있고, 다른 한편으로는 중추 신경계를 통해 전환되어 목, 어깨 띠, 손에 반사 장애를 일으키는 병적인 자극으로 볼 수 있습니다.

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