Dentro de la  etiopatogenia del dolor lumbar hay  que considerar el   disco intervertebral  como fuente generadora del dolor lumbar  

El   disco intervertebral es  responsable  del  dolor discogénico lumbar  . Asimismo  se relaciona  con otros dolores lumbares con  diferente patrón  clínico   como  son   el dolor radicular lumbar   y  el  dolor lumbar secundario a estenosis de canal o estenosis espinal
Algunos estudios clínicos han demostrado que entre los pacientes con dolor lumbar crónico, la prevalencia de disrupción discal interna es como mínimo del 39%. Ello indica que la disrupción discal interna es la causa más frecuente de dolor lumbar crónico objetivamente demostrable20

 

Figura 1. Disco intervertebral. El disco intervertebral es una estructura cartilaginosa que actúa como almohadilla y separa las  vértebras de la columna vertebral.  Se compone de dos partes principales : 1) el núcleo pulposo (NP) central compuesto por gran cantidad de agua y mucopolisacáridos (situados en una estructura de fibras colágenas que le confiere propiedades hidrodinámicas y electrostáticas responsables de la turgencia del mismo), que  permite que el movimiento se amolde a las tensiones de la columna vertebral    y 2)  el anillo fibroso (AF) que lo rodea compuesto por fibras colágenas en forma de láminas concéntricas orientadas oblicuamente con respecto a las de la lámina inmediata  . Un tercer componente del disco intervertebral son los platillos de cartílago que cubren las superficies superior e inferior de cada disco llamados platillos vertebrales. Cada disco intervertebral forma un amortiguamiento cartilaginoso que organiza y permite ligeros movimientos de las  vértebras y actúa como un ligamento que las mantiene juntas. Características  según ubicación  : Los discos intervertebrales presentan variaciones en el grosor  según el nivel de la columna en el que estén , lo que se correlaciona con el  movimiento asociado a la región de la cpolumna en la que  esté ubicado:  1)  en la  columna cervical: es más estrecho, de 3 mm de grosor. Es el más móvil con una relación de disco-cuerpo de 2/5.; 2) en la columna lumbar: es el que tiene los discos más gruesos. Su altura es de 9 mm. Es un poco menos móvil que el anterior, con una relación disco-corpórea de 1/3.; 3)  en la columna  torácica: mide 5 mm de grosor. Este es el menos móvil de los tres. Su relación disco-corpórea es de 1/5. Vascularización de los  discos intervertebrales :  Son estructuras avasculares –se nutren a partir de los capilares sanguíneos de los cartílagos de los platillos vertebrales– . Ello implica que factores como el tabaquismo, los años, la inmovilización, o estar sometido a vibraciones constantes alteren su composición  Inervación de los discos intervertebrales :  El disco intervertebral en condiciones fisiológicas está escasamente inervado y las fibras que contiene se limitan a las láminas más externas del AF y parte central de los PC. El resto del AF y el NP carecen de inervación. La inervación del disco intervertebral deriva de ramas del nervio sinuvertebral -  son  brazos meníngeos del nervio espinal- , de nervios que tienen origen de los ramos ventrales de los  nervios espinales y de 2 densos plexos localizados en los ligamentos común anterior y posterior, los cuales se conectan formando un plexo lateral. El plexo anterior está formado por ramas de los troncos simpáticos y de los ramos comunicantes grises, y el plexo posterior deriva de los nervios sinuvertebrales. Ambos plexos están conectados por un plexo lateral menos definido formado por ramas de los ramos comunicantes grises. Las fibras sensitivas que inervan el disco son principalmente nociceptivas y, en menor proporción, mecanoceptivas. Las fibras simpáticas proceden de los ganglios de las cadenas simpáticas laterovertebrales y, del mismo modo que el resto de las fibras, están confinadas en las capas más externas del AF. En los discos degenerados y, especialmente en aquellos que son dolorosos, se ha observado una neoinervación que acompana˜ al tejido de granulación reparativa en las fisuras radiales. La hiperinervación en estos discos patológicos se extiende a regiones que fisiológicamente son aneurales como la parte interna del AF o el NP. El perfil inmunohistoquímico de las fibras que inervan los discos dolorosos es similar a la de los discos normales, de tal manera que las diferencias en la inervación con los discos patológicos es cuantitativa más que cualitativa

 

Cabe  reseñar : 

1. La degeneración del disco intervertebral y la conexión fibrocartilaginosa flexible entre vértebras adyacentes en el centro del segmento de movimiento vertebral, es universal y ocurre como una parte inevitable del proceso de envejecimiento. Esta degeneración se inicia con la pérdida de hidratación del núcleo pulposo central en las primeras décadas de vida y progresa a través del agrietamiento y rotura del anillo fibroso externo, que termina con la pérdida completa de la hidratación del disco, la altura y flexibilidad en muchos individuos de edad avanzada. Los cambios anatómicos que se producen durante este proceso degenerativo y las correlaciones que se pueden ver en los estudios de imágenes modernas han sido claramente dilucidados y ahora son parte del conocimiento diario de todos los profesionales dedicados a la columna vertebral . Sin embargo, la correlación entre los cambios anatómicos  disco intervertebral y la aparición del dolor es menos clara1. Aun así , aunque la degeneración discal no es sinónimo de dolor (algunos discos intervertebrales –DIV- degenerados son dolorosos y otros no), se admite con carácter general que el disco intervertebral es una fuente importante de dolor 23

  • Con el envejecimiento, el  disco intervertebral se vuelve gradualmente menos hidratado, y disminuye la concentración de proteoglicanos. El metabolismo normal del disco cambia hacia procesos catabólicos que agotan más los proteoglicanos y conducen a aumentar la degeneración de la matriz. Como resultado, el disco se vuelve progresivamente disfuncional a medida que el material nuclear es remplazado por material fibrocartilaginoso desecado. La pérdida de fluido resulta en una menor presión hidrostática como un mecanismo de transferencia de carga eficaz. El adelgazamiento o microfractura de las placas terminales pueden ocurrir, y la subsiguiente pérdida de vascularidad de la placa terminal reduce el transporte de nutrientes y productos de desecho fuera del disco. Con la carga cíclica del disco degenerado, las fisuras o grietas radiales se propagan a través del anillo con la migración de material nuclear periféricamente. Con la disrupción anular completa, el material del disco puede herniarse dentro del canal central o agujero. Estos procesos degenerativos se estima que ocurre en 90% de los individuos normales hacia los 50 años de edad.
  • Las roturas o fisuras anulares implican el crecimiento de tejido de granulación desde la periferia hasta el núcleo formado por vasos y nervios dentro del disco alrededor de las fisuras radiales, con la aparición de fenómenos inflamatorios y de sensibilización de los nociceptores que ocasionan dolor discogénico crónico4 , 5
  • A pesar que los trastornos del  disco son tan frecuentes  y problemáticos  existe muy poco acuerdo  con respecto  a su causa. La mayoría de los investigadores creen que  gnalmente la degeneración  del disco  es  el  resultado de un proceso crónico  o  degenerativo . La sospecha de que intervendrían factores genéticos se ha confirmado mediante estudios efectuados en gemelos monocigotos21 ,22. La mutaciones observadas corresponden al colágeno de tipo IX y al agrecano (en el ser humano) y también al colágeno de tipo II (en el animal). Sin embargo, los estudios genéticos no bastan para explicar la degeneración discal  .  Los investigadores  concuerdan  ,  sin  embargo, en la observación  de que la  degeneración  del disco  tiende a producirse en las personas  que realizan mucho  ejercicio  o muy poco
  • Recordar que, si bien la degeneración  discal empieza  de forma característica  en la columna lumbar inferior sucesivamente  avanza  hacia los niveles más altos,  a medida que los discos  afectados  se vuelven  más rígidos  y aumenta la exigencia  sobre los discos adyacentes superiores . También  recordar que  estos cambios son mas frecuentes en la porción posterior del disco, estructuralmente más débil que la porción anterior. En los discos envejecidos se han encontrado diferentes substancias neuromoduladoras que no aparecen en los discos sanos: factores de crecimiento, macrófagos, antígeno proliferante nuclear celular (PCNA), substancia P y factor de crecimiento tumoral TNF.

2.- La reproducción experimental de dolor no se correlaciona con la degeneración del disco sino con el grado de fisuras del mismo6,7

  • De acuerdo a la intensidad en que las fisuras penetran en el anulus se han definido tres grados7. El término “disrupción discal interna” significa que la arquitectura interna del disco está rota mientras que la superficie externa permanece normal, sin protusión o herniación. Patológicamente se caracteriza por degradación de la matriz del núcleo pulposo y la presencia de fisuras radiales que alcanzan el tercio externo del anillo fibroso 8[, 

 

3.-Los  trastornos  del  disco abarcan muchas  afecciones ,  desde la degeneración leve  del disco hasta la herniación llamativa del mismo.   

Figura  2. Trastornos del disco intervertebral

 

 

4.- Para comprender la  sintomatología  asociada   importa ,más que el volumen en sí, el compromiso de canal y foramen (grado de estenosis) y la relación con los nervios espinales lumbares  del disco en cuestión 

– Leve: <1/3 del canal o foramen.
– Moderado: <1/3, <2/3.
– Severo: >2/3.

-->  Lo clínicamente significativo es:

  •  El grado de estenosis resultante de canal o foramen.
  •  El grado de compromiso radicular (desplazamiento, compresión englobamiento).
  • El contacto de sustancias nucleares irritativas con las estructuras de canal (en las hernias recientes).

5.-Para que se produzca dolor en un órgano éste debe estar inervado, y los discos intervertebrales son fundamentalmente aneurales. Hoy se sabe que en los discos intervertebrales humanos patológicos y en los modelos animales de degeneración discal se produce una neoinervación 7 con aparición de fibras nerviosas en regiones que normalmente carecen de ella: partes internas aneurales del  anillo fibrso e incluso núcleo pulposo 8,9. La neoinervación del tejido de granulación vascularizado que se forma en las fisuras radiales del anillo fibroso del disco intervertebral patológico parece tener importancia en la aparición del dolor discógeno por sensibilización de los nervios que crecen acompañando a los vasos hacia la zona10 ,11

 

6.-Varias teorías con respecto a la relación entre la enfermedad degenerativa del disco intervertebral y la generación del dolor discogénico lumbar han sido desarrolladas :  1) La  teoría mecánica  ;  2) La  teoría  química .

 

  • La teoría mecánica sugiere que la degeneración resulta en la alteración en las propiedades biomecánicas del disco. A medida que el disco degenera y el anillo sufre disrupción, el aumento de la inestabilidad se produce en el segmento de movimiento. Por tanto con carga fisiológica normal el segmento de movimiento responde con excesiva compresión, flexión o rotación, lo que puede provocar la transmisión del dolor en los nociceptores circundantes.
En la génesis del dolor,  además  de componentes inflamatorio y  vasculares , intervienen factores  biomecánicos como la  compresión 

--> Es importante reseñar que uno de los efectos de la degeneración discal es la pérdida de altura del disco intervertebral que conlleva estrés de las  articulaciones facetarias correspondientes con la posible compresión del nervio raquídeo y de las estructuras musculares y tendinosas que lo rodean lo que también puede ser causa de dolor lumbar12

--->En relación a la compresión del nervio raquídeo : 1)  la compresión directa de la raíz  debido  a una  hernia discal lumbar  causa daño axonal local e isquemia, aunque existe un mecanismo de adaptación de la raíz en compresiones de larga evolución;  2) la aplicación del núcleo pulposo a la raíz produce un incremento de la presión del fluido endoneural y una disminución del flujo sanguíneo en el  ganglio de la raíz dorsal (GDR), lo que podría compararse a la aparición de una especie de “síndrome compartimental”.

 

Figura 3.  Hernia discal lumbar  dentro  del  foramen  intervertebral

 

..>El papel mecánico  del dolor discogénico   viene  respaldado  por :  1) la estimulación mecánica intraoperatoria del anillo fibroso y de ligamento vertebral común posterior , así com de los platillos vertebrales ,  produjo  dolor lumbar  en  2/  3  de los pacientes estimulados  13. ; 2) Se ha comprobado persistencia del dolor tras fusión posterior que se ha resuelto tras discectomía anterior y artrodesis intersomática1415

--> No obstante :

  •  El insulto mecánico por sí solo no siempre produce dolor, como lo sugieren varias observaciones clínicas: las hernias de disco grandes no siempre son sintomáticas, la cirugía de disco intervertebral no proporciona un alivio constante del dolor, la gravedad de los síntomas y los signos neurológicos no se correlacionan necesariamente con el tamaño de la hernia de disco, y la terapia conservadora suele ser eficaz
  • La historia natural  de un dolor radicular lumbar es habitualmente que el dolor desaparece  con el tiempo, a pesar de mantenerse la compresión. En el 90% de las hernias discales, incluso las de gran tamaño y extruidas, siempre que no aparezca un síndrome de cola de caballo, el dolor va a remitir espontáneamente con el paso del tiempo y no va a precisar cirugía. Estos hallazgos dificultan la compresión del origen exacto del dolor radicular y de los distintos mecanismos implicados

 

  • La teoría química sugiere que el catabolismo del disco intervertebral resulta en la liberación de mediadores químicos proinflamatorios. El óxido nítrico, la fosfolipasa A2, la prostaglandina E, metaloproteinasas de la matriz, y otras citokinas han sido implicados como agentes químicos que se infiltran a través de fisuras radiales para irritar nociceptores presentes en el aspecto exterior del anillo y la placa terminal. La descomposición de proteoglicano se sabe que tiene una alta concentración del neurotransmisor glutamato, el cual puede estimular receptores específicos en el ganglio de la raíz dorsal (GDR), resultando en dolor en ausencia de compresión de la raíz nerviosa. Los nociceptores son también conocidos por estar presentes en alta concentración en otros lugares dentro del canal espinal, como el ligamento longitudinal posterior, la dura y vasos sanguíneos. 

Figura 3 . Representación esquemática de los posibles mecanismos implicados en la regulación de la densidad de inervación del  disco intervertebral y en la génesis del dolor discogénico lumbar.(tomada de referencia16 )  (1) Las células del  disco intervertebral normal producen NGF y BDNF. Pero además, cuando en el disco intervertebral se desarrollan fenómenos inflamatorios, las células del disco intervertebral liberan citoquinas proinflamatorias (TNF, interleucina 1, etc.) que actúan sobre los macrófagos y los mastocitos para estimular la producción de NGF. (2) Como consecuencia de esto las células del disco intervertebral aumentan la producción de NGF y SP. (3) Los niveles elevados de NGF pueden ser transportados de forma retrógrada a las neuronas de los ganglios raquídeos (GDR), o estimular localmente a los mastocitos y macrógafos creando un mecanismo de feedback positivo local. (4) Los niveles aumentados de NGF en el disco intervertebral, así como la degradación parcial de los agrecanos que contiene, llevan al crecimiento de fibras nerviosas nociceptivas en el interior del disco intervertebral, y posiblemente en un transporte anterógrado de moléculas al disco intervertebral que intervienen en el mantenimiento del dolor. (5) Además, el NGF actuando sobre las neuronas sensitivas de los ganglios raquídeos (GDR) que expresan TrkA,  induce la expresión de péptidos relacionados con el dolor (SP y CGRP) y de BDNF. (6) La transmisión sináptica en las láminas I y II del asta posterior de la médula espinal es mediada por SP y CGRP. Además, el BDNF producido en los GRs se libera también a las mismas láminas medulares para modular la transmisión del dolor en el seno de la médula espinal . Estas complejas redes son capaces de originar y mantener el dolor que se origina en el  disco intervertebral

 

 

--> El papel de un componente químico del dolor de espalda está respaldado por el hecho de que las hernias de disco pueden sufrir una reabsorción espontánea, el disco intervertebral es inmunogénico y se han identificado mediadores inflamatorios dentro del tejido del disco intervertebral17 .  Otros  hechos que apoyan la teoría química  del  dolor son : 1) un disco no  desplazado puede ser la causa de sintomas clínicos producidos por irritantes químicos, tejido de granulación, etc, todo ello en ausencia de presión mecánica  1819,; 2)  Peng y colaboradores analizaron el papel de las citoquinas inflamatorias en pacientes con radiculopatía asociada con dolor lumbar discogénico. Este estudio analizó a 42 pacientes con dolor lumbar discogénico a nivel de un solo disco con dolor concomitante irradiado en las piernas. Los resultados del estudio sugieren que la fuga de mediadores químicos producidos por el disco doloroso hacia el espacio epidural a través del desgarro anular podría provocar una lesión de las raíces nerviosas adyacentes, lo que posiblemente constituya el mecanismo fisiopatológico principal del dolor irradiado en las piernas en pacientes con lumbalgia discogénica. dolor en ausencia de hernia disca20 

-->Los mecanismos de sensibilización en el dolor podrían justificar por qué determinados discos degenerados son dolorosos y otros no.  En est  caso  el material del núcleo puede irritar los  nervios raquídeos lumbares  ,  favorecer la inflamación de las facetas lumares  y el  desarrollo de  tejido de  granulación inflamatorio en las zonas de ruptura del anulus  favoreciendo la proliferación de estructuras nerviosas.  Como  resultado  Algunos autores sugieren que la inervación del disco es similar a la de algunas  estructuras enterales y supone un dolor de tipo visceral. Se ha establecido que una gran proporción de fibras nerviosas nocirreceptivas que salen del anillo discal pasan a través de los troncos simpáticos en una forma no segmentaria y pueden ser consideradas como aferentes sensitivos simpáticos. La simpatectomía experimental reduce la respuesta dolorosa. Estos nocirreceptores pueden iniciar la respuesta dolorosa en respuesta a fenómenos de isquemia, cambios de presión o irritación de tipo inflamatoria.
 

 

 

Como consecuencia : 

 

1.-   El  disco intervertebral  se ha  involucrado  en  el  dolor discogénico lumbar   ( es un dolor nociceptivo  causado por una lesión del disco . )  . Asimismo  se relaciona  con otros dolores lumbares con  diferente patrón  clínico   como   son    el dolor radicular lumbar    (     y  el  dolor lumbar secundario a estenosis de canal o estenosis espinal  (    una reducción del diámetro sagital o transversal del canal raquídeo puede ser debida  a  una  hernia discal en posición media (L4-L5)

 

Una rotura del anillo fibroso o una hernia de disco pueden causar dolor lumbar. El disco posee una cubierta resistente (anillo fibroso) y un interior blando y gelatinoso. Si un disco se sobrecarga repetidamente por las vértebras que tiene por encima y por debajo (como cuando una persona se inclina hacia adelante, sobre todo cuando al levantar un objeto pesado), la capa externa puede desgarrarse (romperse) y causar dolor. El contenido del disco puede migrar a través del desgarro y protruir hacia el exterior (hernia). Este bulto puede comprimir, irritar e incluso dañar la raíz del nervio raquídeo contiguo, causando más dolor y síntomas que se sienten en una o ambas piernas. Un disco roto o herniado que afecta los nervios también causa  dolor radicular lumbar. Sin embargo, los estudios de diagnóstico por la imagen como la resonancia magnética nuclear  a menudo muestran discos abultados en personas que no presentan síntomas ni problemas.

Tradicionalmente se ha mantenido que el dolor característico que define la radiculopatía estaba causado por la compresión directa por el disco herniado de la raíz nerviosa. Sin embargo, la historia natural es habitualmente que el dolor desaparece con el tiempo, a pesar de mantenerse la compresión. En el 90% de las hernias discales, incluso las de gran tamaño y extruidas, siempre que no aparezca un síndrome de cola de caballo, el dolor va a remitir espontáneamente con el paso del tiempo y no va a precisar cirugía. Estos hallazgos dificultan la compresión del origen exacto del dolor radicular y de los distintos mecanismos implicados.

Obviamente, la compresión directa de la raíz causa daño axonal local e isquemia, aunque existe un mecanismo de adaptación de la raíz en compresiones de larga evolución. Pero el disco herniado y, particularmente, el núcleo pulposo, no es una simple e inerte estructura que produce la deformación de la raíz, sino que es un tejido biológicamente activo que pone en marcha una cadena de sucesos patológicos. En la génesis del dolor influyen fenómenos inflamatorios, biomecánicos, vasculares y, por supuesto, compresivos

La inflamación juega un papel crucial en todo el proceso. Como el núcleo pulposo es una estructura avascular, al herniarse y entrar en contacto con las estructuras nerviosas es percibido como un antígeno que desencadena una intensa respuesta
inflamatoria. Las simples rupturas del anillo fibroso también desencadenan una respuesta inflamatoria con incremento de los niveles de fosfolipasa A y de la producción de citoquinas. La mera exposición, sin compresión, del núcleo pulposo a la raíz induce cambios histológicos y funcionales, produciendo una reducción de la velocidad de conducción nerviosa. Estos cambios no ocurren con la simple exposición al anillo fibroso. Los pacientes con hernia discal y ciática tienen un incremento en las concentraciones en el líquido cefalorraquídeo de la proteína de neurofilamentos y S-100, lo que indica daño axonal y de las células de Schwann

 

2.-Los  discos intervertebrales son  la  diana  terapéutica  de  una  serie  de técnicas intervencionistas para el tratamiento del dolor    como  son  las  técnicas sobre los discos intervertebrales para el alivio  del dolor  (  ejm  : TÉCNICAS SOBRE LOS DISCOS INTERVERTEBRALES PARA EL ALIVIO DEL DOLOR EN LA ZONA LUMBAR, COLUMNA LUMBAR, SACRO Y CÓCCIX

 

 

 

 

 

 

Bibliografía

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