파열되었거나 미끄러져 나온 척추 원반에 대한 정식 용어는 속질핵탈출증(herniated nucleus pulposus:HNP)이다. 대부분의 속질핵탈출은 척수나 척수신경뿌리가 있는 쪽인 뒤가 쪽이나 뒤쪽으로 유발된다. 가장 경미한 탈출 형태인 속질핵 돌출은 섬유테의 뒤쪽 섬유와 뒤 세로 인대를 압박하여 국소성 요통을 초래할 수 있다. 그러나 척추 원반 탈출증은 탈출(prolapse), 압출(extrusion), 분리(sequestration)를 초래하여 신경 요소를 직접적으로 압박할 수 있다. 이 결과로 인하여 통증이 허리로부터 하지의 피부 분절로 방사된다. 하지의 근육 약화는 깊은 힘줄 반사의 변화는 신경조직의 침해로 인한 결과이다.
척추 원반 탈출증이 허리에도 발생하더라도 모든 환자들이 척추 원반과 관련된 통증을 경험하게 되는 것은 아니다. 요통은 척추 원반 탈출 이외의 여러 가지 원인 또는 이 요인이 부가적으로 작용함으로써 야기될 수 있다. 통증의 원인 인자들에는 근육 인대의 염좌, 돌기 사이 관절 및 엉덩이 엉덩관절의 염증, 신경뿌리에 대한 자극과 침해 등이 포함된다.
대부분의 경우에는 통증의 원인이 불명확하고 경우에 따라서는 통증이 동시에 저절로 사라지기도 한다. 통증은 건강한 사람에서도 나타날 수 있는 매우 일반적인 현상이기도 하다.
척추원반 탈출증으로 인하여 요통을 경험하는 환자의 비율은 명확하게 알려져 있지는 앉지만 그 비율리 매우 높을 것으로 추정된다. 척추 원반 탈출증과 관련된 연구는 진단 방법, 탈출의 기전, 관계된 역학, 신체 재활, 외과적 기법의 효용성에 대하여 광범위하게 이루어져 왔다.
척추 원반 탈중증과 관련된 두 가지 기전이 알려져 있다. 첫 번 재는 허리 척추 굽힘과 또는 축돌림과 동반된 굽힘 운동으로 인하여 매우 강하고 돌발적인 압박력이 허리 척추에 전해짐으로써 유발된다는 기전이다. 이러한 손상 기전은 무거운 물체를 들어 올리거나 내리는 단일 동작과 관련되는 경우가 많다. 두 번째는 굽힘 된 허리 척추 부위에 낮은 크기의 압박력이 지속적으로 주어짐으로써 유발된다는 기전이다.
탈출의 일반적 기전은 수 년동안 과도하게 허리 척추를 구부린 상태로 반복적인 들어 올리거나 굽히기를 수행함으로써 발생되는 미세 외상이 축적되어 점차적으로 유발된다. 굽힘 되었거나 비틀린 허리뼈는 역학적으로 척추 원반의 속질핵 돌출에 매우 취약하다. 굽힘 된 허리뼈는 섬유테의 뒤쪽부가 신장되어 얇아지고 겔 형태의 속질핵이 뒤쪽으로 이동하므로 매우 큰 정수압 하에 노출된다. 정수압의 크기는 일반적으로 큰 외부 토크에 대한 반응으로 몸통 근육의 작용이 커질수록 증가한다. 정수압이 충분히 커지게 되면 속질핵은 섬유테 뒤쪽부의 균열을 발생시키거나 이미 존재하는 틈새를 통해서 빠져나오게 된다. 부분적으로 돌림 된 척추에서는 섬유테 뒤쪽 섬유의 절반만 팽팽해지므로 겔 형태의 속질핵에 가해지는 잠재적인 저항을 감소시킨다.
속지 핵 탈출증의 형태
- 돌출(protrusion) - 변위 된 속질핵이 섬유테 내에 위치하지만 척수에 평창압력을 발생 시킬 수도 있다.
- 탈출(prolapse) - 변위된 속질핵이 천추원반의 뒤쪽 가장자리에 도달하였지만 섬유테의 가쪽층들에 의해서 갇힌 상태로 유지된다.
- 압출(extrusion) - 섬유테의 파열로 속질핵이 척추 원반으로부터 경질막 바깥 공간으로 완전히 탈출된 상태이다.
- 분리(sequestration) - 속질핵의 일부분이나 섬유테의 파편들이 경질막 바깥 공간 내에 머무르는 상태이다.
허리뼈 척추 사이 원반 탈출증을 유발하는 인자들
- 속질핵 성분이 흘러나오는 경로가 되는 뒤쪽 섬유테의 균열이나 열상
- 충분히 수회 된 속질핵은 구조적으로 높은 압력에 저항함
- 속질핵으로부터 발생된 방사성 안력에 저항하는 뒤쪽 섬유테의 손상
- 굽힘 및 돌림 된 척추에 가해지는 축성 부하
수많은 문헌들이 있음에도 불구하고 모든 형태의 척추 원반 탈출과 관련된 통합된 원인 및 영향을 성명하기에는 부족하다. 그러나 특히 중요시되는 네가지 인자를 위에 목록화 하였다. 척추원반 탈출은 외상이나 역학적인 과부하가 없는 조건에도 유발될 수 있다.
습관적으로 허리 척추를 둥글게 굽힘 된 만성적인 앉기 자세를 취하는 사람은 속질핵의 뒤쪽 이동과 관련된 소인을 가지고 있다. 만성적인 허리척추 굽힘된 자세는 어느 시점에 이르게 되면 과도한 굽힘에 의한 속질핵의 뒤쪽이동에 저항할 수 없게 된 섬유테 뒤쪽의 한 지점을 과신장시키게 된다. 그러나 거의 최대의 허리척추 굽힘된 자세로 웅크리고 앉는 문화권의 사람들에서 허리 부위의 척추 원반 탈출 빈도가 매우 낮기 때문에 이러한 설명은 충분히 검증되어야 한다.
섬유테가 정상인 건강한 허리척추 원반은 큰 굽힘력에 대해서도 척추원반 탈출에 저항하는 능력이 뛰어나다. 서구 문화권에서 척추 원반 탈출의 빈도가 상대적으로 높은 이유는 완전히 밝혀지지 않았다. 개별적이거나 서로 밀접하게 관련된 변수들을 포함하는 몇 가지 인자들이 고려되고 있다. 이러한 인자들에는 역학적인 과부하, 병리학, 영양부족, 연령, 생활양식, 조기 조산상, 업무 습관, 사회경제적 지위, 유전인자들이 포함된다.
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