Туловище с конечностями имеет сегментарный принцип организации. Это означает, что скелетно-суставно-мышечная система образована из однотипных участков – сегментов. Такое генетически предопределенное деление происходит в эмбриональном периоде развития. Поэтому специалисты (биологи и медики) используют в своей деятельности понятия о метамерах, или сегментах – однотипно организованных единицах мышечной, соединительной, нервной и кожной ткани. В соответствии с названием ткани, метамеры называют миотомами, склеротомами, нейротомами и дерматомами. Этот принцип организации туловища и конечностей закономерен и для позвоночника, в котором в качестве метамеров выступают так называемые позвоночно-двигательные сегменты: межпозвоночные диски, позвонки, соединяющие их связки и мышцы.

Каждый метамер (сегмент) позвоночника имеет непосредственные (нервные, сосудистые и пр.) взаимосвязи с соответствующим ему метамером туловища или конечности. Это связано с тем, что в эмбриональном периоде, при формировании конечностей (рук и ног), от каждого метамера туловища в руки и ноги мигрируют мышцы, соединительно-тканные образования, нервы, сосуды и кожа. Именно потому пациенты, у которых страдают межпозвонковые диски, жалуются не только на боли и неприятные ощущения в области спины, но и на боли и изменение чувствительности в метамерах мышц (миотомах), кожи (дерматомах) и суставов, связанных с пораженным межпозвоночным диском. Такова основа синдрома ишиалгии – состояния, проявляющегося болью в месте прохождения седалищного нерва по ноге. В механизме формирования этого синдрома ведущую роль играет поражение нервной ткани седалищного нерва, образованного из нескольких нервных корешков, принадлежащих поясничным сегментам позвоночника.

Именно по тому в каком участке ноги или руки пациент ощущает боль или явления онемения можно судить о том какой сегмент позвоночника (а, стало быть, и межпозвоночный диск) поражен.

Строение суставов позвоночника принципиально отличается от других суставов тела. Это единственная разновидность суставов, включающая в себя такое внутреннее образование как межпозвонковый диск. Этот межпозвонковый диск выполняет важнейшую функцию – механическую амортизацию, или распределение и преодоление механической нагрузки во время движения. Множество межпозвоночных дисков, разделённых позвонками, позволяют дозировано и равномерно распределять нагрузку между собой. Этим достигается их взаимная поддержка или компенсаторное перераспределение функции, позволяющая индивидууму длительно преодолевать разнообразные физические нагрузки.

Межпозвоночные диски - сложные устроенные структуры. Как известно, каждый межпозвонковый диск состоит из плотной и кольцеобразно утолщенной с боков внешней оболочки, образованной волокнистым хрящом. Внутри диска содержится студенистое ядро, содержащее беспорядочно организованные коллагеновые волокна, и радиально ориентированные эластичные волокна. Эти волокна расположены в высоко гидратированном (насыщенном водой) агрекан-содержащем геле. За счет такой организации образуются хондроцито-подобные (т.е. подобные хрящевым клеткам) ячейки.

Хрящевое кольцо диска состоит из ряда 15-25 концентрических волоконных (коллагеновых) пластин. Волокна ориентируются приблизительно в 60 ° к вертикальной оси, чередуясь влево и прямо между собой. Эластичные волокна лежат между этими пластинами, вероятно способствуя возвращению межпозвоночного диска к его первоначальному состоянию после нагрузочной деформации. Вместе с тем, эластичные волокна могут также связывать коллагеновые пластинки вместе.

Внешняя часть хрящевого кольца межпозвонкового диска содержит ячейки. Они, как правило, удлиненны, тонкие и выровнены параллельно коллагеновым волокнам. Ближе к внутренней части кольца межпозвонкового диска ячейки могут быть овальны. Их функция в диске неизвестна, но предположительно они могут действовать как датчики и коммуникаторы механического напряжения в пределах ткани диска.

Здоровый межпозвонковый диск взрослого человека имеет небольшое количество кровеносных сосудов и нервов, которые главным образом ограниченны внешними пластинами кольца диска. В гиалиновых пластинах, примыкающих к позвонкам, сосудов и нервов не обнаружено.

Такое устройство межпозвоночного диска и способствует выполнению им главной функциональной задачи. Кроме того, совокупность межпозвоночных дисков позволяет изменять кривизну позвоночника во всех плоскостях, в пределах физиологических и индивидуальных возможностей. Эта особенность важна, поскольку в пределах одного сегмента позвоночника, каждый межпозвонковый диск не смещаем, и даже в некоторой степени фиксирован лункообразной поверхностью примыкающих к нему позвонков. Все возможные и внешне определяемые движения осуществляются за счет сдавления одного из краёв межпозвонкового диска. Это легко представить на примере смещения центра тяжести груза, расположенного на надутой или заполненной водой резиновой подушке.

Межпозвоночные диски расположены между телами позвонков. Они – главная составная часть позвоночного столба, и составляют треть от всей его длины. По-видимому, совокупная часть межпозвоночных дисков была бы и большей, но отсутствие дисков в крестце способствовало именно такому соотношению. Вместе с тем, межпозвонковые диски – важнейшая часть позвоночника. Это наиболее функционально активная его составляющая, в отличие от преимущественно стабильной костной структуры – позвонков.

Межпозвоночные диски отличаются друг от друга. Во-первых, размерами, во-вторых, особенностью восприятия и функционального ответа на давление, в-третьих, различной сопротивляемостью к механическим нагрузкам. Эти отличия распределены линейно вдоль позвоночника. Шейные межпозвонковые диски меньше в размере, более эластичны и менее устойчивы к нагрузкам, чем грудные, а тем более поясничные диски. Подобные отличия существуют и в пределах каждого из отделов позвоночника.

На границе между отделами позвоночника межпозвоночные диски подвержены большим нагрузкам. Это наиболее функционально активные диски. Иногда сегменты позвоночника, включающие эти межпозвоночные диски, называют ключевыми пунктами позвоночника. Здесь наиболее часто происходит повреждение и образуется грыжа диска. 

Все межпозвонковые диски определённым образом взаимосвязаны между собой посредством внутрисистемных взаимоотношений позвоночника. С одной стороны, эти отношения рефлекторно поддерживают функциональное состояние дисков, с другой стороны, противостоят. При поражении одного из межпозвонковых дисков, во взаимосвязанных с ним дисках происходит значительное увеличение функционального напряжения, которое может также приводить к поражению.

Позвоночник, как и другие органы не обособлены друг от друга. Между ними существуют множественные взаимоотношения.

Каждый сегмент позвоночника функционально взаимоотносится с определённым внутренним органом. При изменении состояния одного из внутренних органов происходит рефлекторная передача патогенных импульсов к соответствующему сегменту позвоночника, включающего и межпозвоночный диск. Именно диск в первую очередь реагирует на такую патогенную информацию. В нём нарушается обмен веществ, что способствует изменению его амортизирующей деятельности. Происходит развитие процессов, объединенных термином остеохондроз.

Но кроме взаимоотношений «внутренний орган - сегмент позвоночника» существует обратная связь: «сегмент позвоночника - внутренний орган». Это значит, что при нарушении состояния межпозвонкового диска, ответно (через нервные и иные связи) происходят патогенные влияния и на соответствующие внутренние органы. Например, межпозвоночный диск L5-S1 (между пятым поясничным и первым крестцовым позвонками) функционально связан с органами таза (половыми и конечным отделом толстой кишки); шейные межпозвоночные диски взаимоотносятся с кишечником, ЛОР-структурами, щитовидной железой и пищеводом. Поэтому и лечение при грыже межпозвоночного диска будет полноценнее, если в комплекс терапевтических мероприятий включается восстановление соответствующих внутренних органов.